CN111970857B - 一种改善pcb树脂塞孔不良的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改善PCB树脂塞孔不良的方法，包括以下步骤：在生产板上钻孔，并依次通过沉铜和全板电镀使孔金属化；而后生产板进行超粗化处理；在生产板上制作镀孔图形，而后通过电镀加厚孔内铜层的厚度；而后通过退膜处理去掉生产板上的镀孔图形；然后再对生产板进行微蚀处理；然后在金属化后的孔中填塞树脂并固化。本发明方法在退膜后增加微蚀流程，利用微蚀药水将化学超粗化膜除去，从而避免出现树脂塞孔不良的问题。
Description
技术领域
本发明涉及印制线路板制作技术领域，具体涉及一种改善PCB树脂塞孔不良的方法。
背景技术
近些年，随着装配元器件微型化的发展，印制电路板的布线密度不断提高，原本不断缩小的孔径、线宽、线距的平面密度趋于瓶颈，增加立体密度成为一个新的突破点。在此基础上，很多客户将导通孔或盲埋孔设计在连接盘中，这种结构称为盘内孔，与之伴随而来的即是盘内孔树脂塞孔设计，即利用树脂将导通孔塞住，固化后使用砂带进行研磨整平，将孔口多余树脂除去，然后在塞孔表面沉铜、板电以及制作线路图形。
受电镀工艺深镀能力的影响，PCB面铜电镀的速率要明显快于孔铜电镀，为避免出现孔铜不足而面铜厚度过厚，树脂塞孔前常常要采用镀孔工艺先将孔铜镀到要求厚度，即PCB进行沉铜、板电后，先用干膜覆盖整个板面再利用镀孔菲林曝光、显影将镀孔裸露出来，经电镀单独加厚到一定厚度，最后再退膜、树脂塞孔；盘内孔树脂工艺主要流程包括：前工序→钻孔→沉铜→板电→化学超粗化→镀孔图形→电镀孔铜→退膜(通常采用碱性药水)→树脂塞孔→砂带磨板→沉铜、板电→后工序。
镀孔图形之前，先要利用化学超粗化处理粗化表面，增加与干膜的结合力，但化学超粗化本质为有机酸与铜面形成一个均匀及微细的有机金属粗糙表面，退膜时板面的超粗化膜难以处理干净，在退膜后做树脂塞孔时，残留的超粗化膜和油墨亲和力高，容易将孔口的油墨吸附过去，导致塞孔不良、塞孔不饱满，影响后续沉铜、板电，最终导致树脂塞孔盖不上冒。
发明内容
本发明的目的在于为克服现有的技术缺陷，提供一种改善PCB树脂塞孔不良的方法，该方法在退膜后增加微蚀流程，利用微蚀药水将化学超粗化膜除去，从而避免出现树脂塞孔不良的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种改善PCB树脂塞孔不良的方法，包括以下步骤：
S1、在生产板上钻孔，并依次通过沉铜和全板电镀使孔金属化；
S2、而后生产板进行超粗化处理；
S3、在生产板上制作镀孔图形，而后通过电镀加厚孔内铜层的厚度；
S4、而后通过退膜处理去掉生产板上的镀孔图形；
S5、然后再对生产板进行微蚀处理；
S6、然后在金属化后的孔中填塞树脂并固化。
进一步的，步骤S2中，采用喷淋的方式对生产板进行超粗化处理。
进一步的，步骤S2中，喷淋的压力为1.0～1.5kg/cm2，超粗化处理时的微蚀量为0.4～1.0μm。
进一步的，步骤S3中，先在生产板上贴膜，而后依次通过曝光和显影形成镀孔图形，镀孔图形仅在对应需树脂塞孔的孔位处进行开窗。
进一步的，步骤S4中，采用浓度为4.0±2.0％的氢氧化钠进行退膜处理。
进一步的，步骤S5中，采用喷淋的方式对生产板进行微蚀处理，且喷淋的压力为1.5±0.5kg/cm2，微蚀处理时的微蚀量为0.9±0.3μm。
进一步的，步骤S5中，采用酸性蚀刻液在34±2℃下进行微蚀处理。
进一步的，步骤S5中，所述酸性蚀刻液包括浓度为25±10g/L的过氧化氢、浓度为80±20g/L的硫酸和浓度为0～50g/L的CU2+。
进一步的，步骤S6之后还包括以下步骤：
S7、生产板依次经过磨板、制作外层线路、制作阻焊层、表面处理和成型工序，制得线路板。
进一步的，所述生产板为芯板或由半固化片将内层芯板和外层铜箔压合为一体的多层板。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过优化工艺生产流程，在退膜后增加微蚀流程，从而利用微蚀药水将退膜后残留的化学超粗化膜除去，避免出现树脂塞孔不良，确保塞孔饱满，解决现有技术中残留的化学超粗化膜吸附孔口树脂导致树脂塞孔不良、电镀盖帽不良等品质缺陷；且通过严格控制微蚀处理时的方法和参数，使得在有效去除残留的超粗化膜的同时，可减少对板面和孔内铜层的蚀刻量，避免出现铜层过薄的问题。
具体实施方式
为了更充分的理解本发明的技术内容，下面将结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。
实施例1
本实施例提供一种线路板的制作方法，具体工艺如下：
(1)、开料：按拼板尺寸520mm×620mm开出芯板，芯板厚度0.5mm，外层铜箔厚度为0.5OZ。
(2)内层线路制作(负片工艺)：内层图形转移，用垂直涂布机在芯板上涂布感光膜，感光膜的膜厚控制8μm，采用全自动曝光机，以5-6格曝光尺(21格曝光尺)在芯板上完成内层线路曝光，经显影，在芯板上形成内层线路图形；内层蚀刻，将曝光显影后的芯板蚀刻出内层线路，内层线宽量测为3mil；内层AOI，然后检查内层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理，无缺陷的产品出到下一流程。
(3)、压合：棕化速度按照底铜铜厚棕化，将外层铜箔、半固化片、内层芯板、半固化片、外层铜箔依次叠合后，根据板料的特性选用适当的层压条件进行压合，形成生产板。
(4)、外层钻孔:根据钻孔资料，使用机械钻孔的方式，在生产板上钻孔，所钻的孔包括需填塞树脂的塞孔。
(5)、沉铜:在孔壁上通过化学反应的方式沉积一层薄铜，使生产板上的孔金属化，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm。
(6)、全板电镀：根据电化学反应的原理，在沉铜的基础上电镀上一层铜。
(7)、超粗化：采用喷淋的方式对生产板进行超粗化处理，用于提高后期膜与板面的结合力；喷淋的压力为1.0～1.5kg/cm2，超粗化处理时的微蚀量为0.4～1.0μm。
(8)、镀孔图形：在生产板贴干膜，并通过曝光和显影在对应塞孔的位置处进行开窗形成镀孔图形。
(9)、镀孔：而后通过电镀将塞孔内的孔壁铜层加厚至设计要求的厚度。
(10)、退膜：采用浓度为4.0±2.0％的氢氧化钠对生产板进行退膜处理。
(11)、微蚀：采用酸性蚀刻液在34±2℃下并通过喷淋的方式对生产板进行微蚀处理，且喷淋的压力为1.5±0.5kg/cm2，微蚀处理时的微蚀量为0.9±0.3μm；其中酸性蚀刻液包括浓度为25±10g/L的过氧化氢、浓度为80±20g/L的硫酸和浓度为0～50g/L的CU2+。
(12)、树脂塞孔：然后采用树脂油墨对生产板上的塞孔进行树脂塞孔处理。
(13)、烤板：最后对生产板进行烘烤使树脂油墨固化，烘烤的温度为150℃、时间为30min；然后再通过陶瓷磨板除去凸出于板面上的树脂油墨，将板面树脂打磨干净和使板面平整。
(14)、制作外层线路(正片工艺)：外层图形转移，采用全自动曝光机和正片线路菲林，以5-7格曝光尺(21格曝光尺)完成外层线路曝光，经显影，在生产板上形成外层线路图形；外层图形电镀，然后在生产板上分别镀铜和镀锡，镀铜是以1.8ASD的电流密度全板电镀60min，镀锡是以1.2ASD的电流密度电镀10min，锡厚3-5μm，然后再依次退膜、蚀刻和退锡，在生产板上蚀刻出外层线路，外层AOI，然后检查外层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理，无缺陷的产品出到下一流程。
(15)、阻焊、丝印字符：采用白网印刷TOP面阻焊油墨，TOP面字符添加"UL标记"；具体为，在不需焊接的线路和基材上，涂覆一层防止焊接时线路间产生桥接、提供永久性的电气环境和抗化学腐蚀的保护层，同时起美化外观的作用。
(16)、电测试：测试生产板的电气导通性能，此板使用测试方法为：飞针测试。
(17)、表面处理：根据现有技术并按设计要求在阻焊开窗位(焊盘)的铜面通化学原理，均匀沉积一定要求厚度的镍金。
(18)、成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，外型公差+/-0.05mm，制得线路板。
(19)、FQC：根据客户验收标准及我司检验标准，对PCB外观进行检查，如有缺陷及时修理，保证为客户提供优良的品质控制。
(20)、FQA：再次抽测PCB的外观、孔铜厚度、介质层厚度、绿油厚度、内层铜厚等是否符合客户的要求。
(21)、包装：按照客户要求的包装方式以及包装数量，对PCB进行密封包装，并放干燥剂及湿度卡，然后出货。
实施例2
本实施例提供一种线路板的制作方法，具体工艺如下：
(1)、开料：按拼板尺寸520mm×620mm开出芯板，芯板厚度0.5mm，外层铜箔厚度为0.5OZ。
(2)、钻孔:根据钻孔资料，使用机械钻孔的方式，在芯板上钻孔，所钻的孔包括需填塞树脂的塞孔。
(3)、沉铜:在孔壁上通过化学反应的方式沉积一层薄铜，使芯板上的孔金属化，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm。
(4)、全板电镀：根据电化学反应的原理，在沉铜的基础上电镀上一层铜。
(5)、超粗化：采用喷淋的方式对芯板进行超粗化处理，用于提高后期膜与板面的结合力；喷淋的压力为1.0～1.5kg/cm2，超粗化处理时的微蚀量为0.4～1.0μm。
(6)、镀孔图形：在芯板贴干膜，并通过曝光和显影在对应塞孔的位置处进行开窗形成镀孔图形。
(7)、镀孔：而后通过电镀将塞孔内的孔壁铜层加厚至设计要求的厚度。
(8)、退膜：采用浓度为4.0±2.0％的氢氧化钠对芯板进行退膜处理。
(9)、微蚀：采用酸性蚀刻液在34±2℃下并通过喷淋的方式对芯板进行微蚀处理，且喷淋的压力为1.5±0.5kg/cm2，微蚀处理时的微蚀量为0.9±0.3μm；其中酸性蚀刻液包括浓度为25±10g/L的过氧化氢、浓度为80±20g/L的硫酸和浓度为0～50g/L的CU2+。
(10)、树脂塞孔：然后采用树脂油墨对芯板上的塞孔进行树脂塞孔处理。
(11)、烤板：最后对芯板进行烘烤使树脂油墨固化，烘烤的温度为150℃、时间为30min；然后再通过陶瓷磨板除去凸出于板面上的树脂油墨，将板面树脂打磨干净和使板面平整。
(12)外层线路制作(负片工艺)：用垂直涂布机在芯板上涂布感光膜，感光膜的膜厚控制8μm，采用全自动曝光机，以5-6格曝光尺(21格曝光尺)在芯板上完成外层线路曝光，经显影，在芯板上形成外层线路图形；外层蚀刻，将曝光显影后的芯板蚀刻出外层线路，外层线宽量测为3mil；外层AOI，然后检查外层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理，无缺陷的产品出到下一流程。
(13)、阻焊、丝印字符：采用白网印刷TOP面阻焊油墨，TOP面字符添加"UL标记"；具体为，在不需焊接的线路和基材上，涂覆一层防止焊接时线路间产生桥接、提供永久性的电气环境和抗化学腐蚀的保护层，同时起美化外观的作用。
(14)、电测试：测试芯板的电气导通性能，此板使用测试方法为：飞针测试。
(15)、表面处理：根据现有技术并按设计要求在阻焊开窗位(焊盘)的铜面通化学原理，均匀沉积一定要求厚度的镍金。
(16)、成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，外型公差+/-0.05mm，制得线路板。
(17)、FQC：根据客户验收标准及我司检验标准，对PCB外观进行检查，如有缺陷及时修理，保证为客户提供优良的品质控制。
(18)、FQA：再次抽测PCB的外观、孔铜厚度、介质层厚度、绿油厚度、内层铜厚等是否符合客户的要求。
(19)、包装：按照客户要求的包装方式以及包装数量，对PCB进行密封包装，并放干燥剂及湿度卡，然后出货。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种改善PCB树脂塞孔不良的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在生产板上钻孔，并依次通过沉铜和全板电镀使孔金属化；
S2、而后采用喷淋的方式对生产板进行超粗化处理；喷淋的压力为1.0~1.5kg/cm2，超粗化处理时的微蚀量为0.4~1.0μm；
S3、在生产板上制作镀孔图形，而后通过电镀加厚孔内铜层的厚度；
S4、而后通过退膜处理去掉生产板上的镀孔图形；
S5、然后采用酸性蚀刻液在34±2oC下并通过喷淋的方式对生产板进行微蚀处理，且喷淋的压力为1.5±0.5kg/cm2，微蚀处理时的微蚀量为0.9±0.3μm，使得在有效去除残留的超粗化膜的同时，可减少对板面和孔内铜层的蚀刻量，避免出现铜层过薄的问题；
S6、然后在金属化后的孔中填塞树脂并固化。
2.根据权利要求1所述的改善PCB树脂塞孔不良的方法，其特征在于，步骤S3中，先在生产板上贴膜，而后依次通过曝光和显影形成镀孔图形，镀孔图形仅在对应需树脂塞孔的孔位处进行开窗。
3.根据权利要求1所述的改善PCB树脂塞孔不良的方法，其特征在于，步骤S4中，采用浓度为4.0±2.0%的氢氧化钠进行退膜处理。
4.根据权利要求1所述的改善PCB树脂塞孔不良的方法，其特征在于，步骤S5中，所述酸性蚀刻液包括浓度为25±10g/L的过氧化氢、浓度为80±20g/L的硫酸和浓度为0~50g/L的CU2+。
5.根据权利要求1所述的改善PCB树脂塞孔不良的方法，其特征在于，步骤S6之后还包括以下步骤：
S7、生产板依次经过磨板、制作外层线路、制作阻焊层、表面处理和成型工序，制得线路板。
6.根据权利要求1所述的改善PCB树脂塞孔不良的方法，其特征在于，所述生产板为芯板或由半固化片将内层芯板和外层铜箔压合为一体的多层板。
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