本發(fā)明涉及印刷電路板,更具體地說是指一種改善填孔不飽滿的盲孔開窗制作方法。
背景技術(shù):
印刷電路板(Printed circuit board,PCB)幾乎會出現(xiàn)在每一種電子設(shè)備當中。如果在某樣設(shè)備中有電子零件,那么它們也都是鑲在大小各異的PCB上。除了固定各種小零件外,PCB的主要功能是提供上頭各項零件的相互電氣連接。隨著電子設(shè)備越來越復雜,需要的零件越來越多,PCB上頭的線路與零件也越來越密集了。
在印制電路板制作過程中,當客戶要求使用0.5盎司以上銅箔壓合起鍍,同時有激光盲孔填孔電鍍時,一般不能使用直接鐳射打銅的盲孔制作方式,而是需要加盲孔開窗的流程,為了抵消壓合打靶及鐳射鉆孔機的對位誤差,現(xiàn)有標準是將盲孔開窗在鐳射孔徑基礎(chǔ)上單邊加大0.1mm制作。
上述的做法存在以下的缺陷:
1、填孔時盲孔開窗的兩端凹陷較深,無法填平;
2、機械鉆孔與激光鉆孔同時存在時,因涉及到兩套漲縮系數(shù),圖形使用鉆孔CCD對位后盲孔會出現(xiàn)偏位相切的效果;
3、蝕刻時,因凹陷的盲孔已與pad邊相切導致無法封孔,從而出現(xiàn)將pad蝕刻掉的品質(zhì)問題。
中國專利201110000958.7公開了一種多層HDI線路板的激光盲孔開窗工藝。所述工藝首先在激光盲孔底PAD層制作靶孔圖形,再采用樹脂銅箔壓合后采用X-RAY機打靶位孔,采用自動曝光機對位及曝光,最后顯影、蝕刻開窗。所述工藝打破目前常規(guī)激光盲孔加工方式(采用三個管位孔定位,用機械鉆孔鉆出激光盲孔開窗定位孔),采用與激光盲孔底PAD層處在同一個平面的板角的四個靶孔進行精確對位并采用X-RAY精確打靶機打靶位孔,避免了外層管位孔的重復使用及機械鉆孔誤差,最終實現(xiàn)激光盲孔精確開窗的目的,工藝簡單、效率高。
但是,上述的專利是通過避免了外層管位孔的重復使用及機械鉆孔誤差,達到盲孔精確開窗的目的,難度較大。
因此,有必要設(shè)計一種改善填孔不飽滿的盲孔開窗制作方法,減小開窗降低填孔電鍍填平的難度,減少制作外層圖形時因盲孔位貼膜封孔不良造成的pad蝕刻報廢,節(jié)約了成本。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種改善填孔不飽滿的盲孔開窗制作方法。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種改善填孔不飽滿的盲孔開窗制作方法,包括以下步驟:
對多個基板進行層壓后,使用X-ray打靶機打內(nèi)層靶孔;
對打完內(nèi)層靶孔的板進行圖形制作,使用開窗擋點比盲孔孔徑單邊大0.03mm至0.06mm的菲林進行曝光,并制作盲孔開窗;
對盲孔開窗后的板進行激光鐳射打孔;
對板進行填孔電鍍;
線路圖形對位使用開窗時的靶,進行圖形蝕刻;
正常制作后續(xù)工序。
其進一步技術(shù)方案為:所述對打完內(nèi)層靶孔的板進行圖形制作,使用開窗擋點比盲孔孔徑單邊大0.03mm至0.06mm的菲林進行曝光,并制作盲孔開窗的步驟,具體包括以下步驟:
對打完內(nèi)層靶孔的板進行前處理;
對板進行貼膜操作;
使用開窗擋點比盲孔孔徑單邊大0.03mm至0.06mm的菲林對板進行曝光;
根據(jù)實際銅厚調(diào)節(jié)蝕刻壓力與蝕刻線速,進行開窗蝕刻。
其進一步技術(shù)方案為:所述對打完內(nèi)層靶孔的板進行前處理的步驟中,微蝕量控制在0.6um至1.2um。
其進一步技術(shù)方案為:所述對打完內(nèi)層靶孔的板進行前處理的步驟中,具體是對板進行磨板處理。
其進一步技術(shù)方案為:所述使用開窗擋點比盲孔孔徑單邊大0.03mm至0.06mm的菲林對板進行曝光的步驟中,具體是采用開窗擋點比盲孔孔徑單邊大0.05mm的菲林對板進行曝光。
其進一步技術(shù)方案為:所述根據(jù)實際銅厚調(diào)節(jié)蝕刻壓力與蝕刻線速,進行開窗蝕刻的步驟之前,需要制作首板。
其進一步技術(shù)方案為:所述對板進行貼膜操作的步驟中,具體是貼干膜,并且貼膜時把干膜的底層膜去掉。
其進一步技術(shù)方案為:所述對盲孔開窗后的板進行激光鐳射打孔的步驟中,具體是使用對應孔徑的激光能量正常制作,對位使用開窗菲林四角的光學pad。
其進一步技術(shù)方案為:所述正常制作后續(xù)工序的步驟,包括對板進行外層顯影、蝕刻、去膜,并對板進行感光阻焊以及表面處理。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是:本發(fā)明的一種改善填孔不飽滿的盲孔開窗制作方法,通過縮小盲孔開窗大小,解決填孔不飽滿問題,在通孔與盲孔共存時,圖形使用盲孔對位孔對位,優(yōu)先保證盲孔品質(zhì),從而可以避免盲孔與pad相切位置pad被蝕刻掉的品質(zhì)問題,大大減少制作外層圖形時因盲孔位貼膜封孔不良造成的pad蝕刻報廢,節(jié)約了成本,降低了報廢。
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步描述。
附圖說明
圖1為本發(fā)明具體實施例提供的一種改善填孔不飽滿的盲孔開窗制作方法的流程圖;
圖2為本發(fā)明具體實施例提供的圖形制作的具體流程框圖。
具體實施方式
為了更充分理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容,下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進一步介紹和說明,但不局限于此。
如圖1~2所示的具體實施例,本實施例提供的一種改善填孔不飽滿的盲孔開窗制作方法,可以運用在印制電路板的填孔過程中,實現(xiàn)減小開窗降低填孔電鍍填平的難度,從而大大減少制作外層圖形時因盲孔位貼膜封孔不良造成的pad蝕刻報廢,節(jié)約了成本,降低了報廢。具體的,可以運用在各種多層板的制作過程中。
一種改善填孔不飽滿的盲孔開窗制作方法,包括以下步驟:
S10、對多個基板進行層壓后,使用X-ray打靶機打內(nèi)層靶孔;
S20、對打完內(nèi)層靶孔的板進行圖形制作,使用開窗擋點比盲孔孔徑單邊大0.03mm至0.06mm的菲林進行曝光,并制作盲孔開窗;
S30、對盲孔開窗后的板進行激光鐳射打孔;
S40、對板進行填孔電鍍;
S50、線路圖形對位使用開窗時的靶,進行圖形蝕刻;
S60、正常制作后續(xù)工序。
上述的S10步驟,對多個基板進行層壓,各單片層必須要壓合才能制造出多層板。壓合動作包括在各層間加入絕緣層,以及將彼此黏牢等。如果有透過好幾層的導孔,那么每層都必須要重復處理。多層板的外側(cè)兩面上的布線,則通常在多層板壓合后才處理。
另外,層壓分為分熱壓和冷壓,先熱壓后冷壓。
層壓厚度理論值公式:所有半固化片的厚度+內(nèi)層芯板(不含基銅)的厚度+各層基銅的厚度×對應層的殘銅率,其中,殘銅率=有用的銅/基銅。
并且,對于層壓,需依照以下的疊層原則進行層壓:
1、優(yōu)先選用厚的板材;
2、結(jié)構(gòu)對稱;
3、當兩面基銅厚度都為18μm時,可以單獨使用一張1080;
4、層間半固化片的厚度應>2倍基銅,當為陰陽板時,則應>2倍厚的基銅;
5、半固化片應外薄內(nèi)厚;
6、層間半固化片的張數(shù)應≤3張;
7、內(nèi)層芯板應與半固化片的材料保持一致;
8、當板厚達不到客戶要求時,可以加入光板。
為了增加可以布線的面積,多層板用上了更多單或雙面的布線板。多層板使用數(shù)片雙面板,并在每層板間放進一層絕緣層后黏牢(壓合)。板子的層數(shù)就代表了有幾層獨立的布線層,通常層數(shù)都是偶數(shù),并且包含最外側(cè)的兩層。大部分的主機板都是4到8層的結(jié)構(gòu),不過技術(shù)上可以做到近100層的PCB板。大型的超級計算機大多使用相當多層的主機板,不過因為這類計算機已經(jīng)可以用許多普通計算機的集群代替,超多層板已經(jīng)漸漸不被使用了。因為PCB中的各層都緊密的結(jié)合,一般不太容易看出實際數(shù)目。
導孔如果應用在雙面板上,那么一定都是打穿整個板子。不過在多層板當中,如果只想連接其中一些線路,那么導孔可能會浪費一些其它層的線路空間。埋孔和盲孔技術(shù)可以避免這個問題,因為它們只穿透其中幾層。盲孔是將幾層內(nèi)部PCB與表面PCB連接,不須穿透整個板子。埋孔則只連接內(nèi)部的PCB,所以光是從表面是看不出來的。
在多層板PCB中,整層都直接連接上地線與電源。所以將各層分類為信號層(Signal),電源層(Power)或是地線層(Ground)。如果PCB上的零件需要不同的電源供應,通常這類PCB會有兩層以上的電源與電線層。
更進一步的,所述S20步驟,對打完內(nèi)層靶孔的板進行圖形制作,使用開窗擋點比盲孔孔徑單邊大0.03mm至0.06mm的菲林進行曝光,并制作盲孔開窗的步驟,具體包括以下步驟:
S201、對打完內(nèi)層靶孔的板進行前處理;
S202、對板進行貼膜操作;
S203、使用開窗擋點比盲孔孔徑單邊大0.03mm至0.06mm的菲林對板進行曝光;
S204、根據(jù)實際銅厚調(diào)節(jié)蝕刻壓力與蝕刻線速,進行開窗蝕刻。
具體的,所述S203步驟,使用開窗擋點比盲孔孔徑單邊大0.03mm至0.06mm的菲林對板進行曝光的步驟中,具體是采用開窗擋點比盲孔孔徑單邊大0.05mm的菲林對板進行曝光。通過將盲孔開窗的激光鉆孔板開窗縮小至比激光孔徑單邊大0.05mm,即原來的一半,可以解決填孔不飽滿問題,從而可以解決盲孔與pad相切位置pad被蝕刻掉的品質(zhì)問題。
另外,于其他實施例,可以采用開窗擋點比盲孔孔徑單邊大0.03mm的菲林對板進行曝光;或者開窗擋點比盲孔孔徑單邊大0.04mm的菲林;或者開窗擋點比盲孔孔徑單邊大0.06mm的菲林。
另外,S203步驟中,在外層一般用正片菲林,這樣可以節(jié)省工序,所以要圖鍍。圖鍍時鍍銅20μm先鍍銅,后鍍錫。鍍錫的作用在于保護在蝕刻時有用的線路不被蝕刻掉。當內(nèi)層線路用正片菲林時,圖鍍只鍍錫不鍍銅,因為內(nèi)層線路不用加厚。當為全板鍍金板時,外層線路只鍍錫不鍍銅,因為全板鍍金板外層不用加厚。圖鍍時鍍的錫為純錫,純錫的焊接性能不好,所以要在后面褪錫時褪掉。
在S201,對打完內(nèi)層靶孔的板進行前處理,具體是對板進行磨板處理,其中,磨板處理包括兩個步驟:
1、用酸洗,目的是為了清除板面氧化物,防止夾入汽泡以及干膜起皺。
2、用火山灰洗,目的是使板面變的微觀粗糙,增加與半固化片的結(jié)合力。
因此,在對板進行前處理時,需要嚴格控制各槽藥水濃度,微蝕量控制在0.6um至1.2um。
另外,S204步驟,根據(jù)實際銅厚調(diào)節(jié)蝕刻壓力與蝕刻線速,進行開窗蝕刻的步驟之前,需要制作首板,以防開窗做大。
所述S202步驟,對板進行貼膜操作的步驟中,具體是貼干膜,并且貼膜時把干膜的底層膜去掉。
干膜分三層:頂層為聚脂薄膜;中層為光致抗蝕劑;底層為聚已烯膜。
在通孔與盲孔共存時,圖形使用盲孔對位孔對位,優(yōu)先保證盲孔品質(zhì),從而可以避免盲孔與pad相切位置pad被蝕刻掉的品質(zhì)問題。
對于上述的S30步驟,對盲孔開窗后的板進行激光鐳射打孔的步驟,如果制作的是多層PCB板,并且里頭包含埋孔或是盲孔的話,每一層板子在黏合前必須要先鉆孔與電鍍。如果不經(jīng)過這個步驟,那么就沒辦法互相連接了。在根據(jù)鉆孔需求由機器設(shè)備鉆孔之后,孔璧里頭必須經(jīng)過電鍍(鍍通孔技術(shù),Plated-Through-Hole technology,PTH)。在孔璧內(nèi)部作金屬處理后,可以讓內(nèi)部的各層線路能夠彼此連接。在開始電鍍之前,必須先清掉孔內(nèi)的雜物。這是因為樹脂環(huán)氧物在加熱后會產(chǎn)生一些化學變化,而它會覆蓋住內(nèi)部PCB層,所以要先清掉,清除與電鍍動作都會在化學制程中完成。
更進一步的,S50的步驟中,對盲孔開窗后的板進行激光鐳射打孔的步驟中,具體是使用對應孔徑的激光能量正常制作,對位使用開窗菲林四角的光學pad。
S60步驟中,正常制作后續(xù)工序的步驟,包括對板進行外層顯影、蝕刻、去膜,并對板進行感光阻焊以及表面處理。
具體的,對板進行感光阻焊,即在絲網(wǎng)上印刷油墨,一般絲印阻焊油墨厚度為10μm,字加在阻焊層的字叫絲印字,也可稱為綠油字,線寬一般為8mil。
另外,一般對板進行感光阻焊之后,還需要在阻焊圖像轉(zhuǎn)移,阻焊開窗即阻焊菲林上的圖形叫做阻焊開窗,凈空度即焊盤邊到油膜過的距離,圓盤凈空度≥2mil,方盤凈空度≥1mil。
表面處理一般是在板上鍍一層金或者銀或者錫。
多層板在制作PCB板的過程中,第一步都必須進行開料,即是對覆銅板開料,覆銅板就是兩面覆蓋銅皮的芯板。覆銅板構(gòu)成一般為基材+基銅,基材構(gòu)成為環(huán)氧樹脂+玻璃纖維,基材厚度≥0.05MM,基銅厚度一般為18μM、35μM、70μM三個規(guī)格。
開料完成后,需要進行內(nèi)層圖像轉(zhuǎn)移,具體的步驟如下:
1、內(nèi)層磨板,分兩步:
1)用酸洗;
2)用火山灰洗;
2、內(nèi)層貼膜;
3、菲林對位:通過板邊馬氏蘭孔對位,對位時,要用夾板條,夾板條要與放入兩片蕈林之間的內(nèi)層芯板等厚,菲林一般為負片。
4、曝光:用白光對菲林垂直照射。
5、顯影:把沒有被曝光的干膜熔解掉。(注:在曝光后、顯影前去掉頂層膜,若提前去掉頂膜,則氧氣會向光致抗蝕劑擴散,破壞游離基,引起感光度下降。
6、蝕刻:把沒有用的銅熔解掉。
蝕刻分為蝕刻補償與補償蝕刻:
A:蝕刻補償:在正片或負片線路菲林上補償,即加寬線寬。
補償標準為:
陰陽板補償時注意:板薄的一面多補償,因為蝕刻時的參數(shù)時間T是以厚的基銅為準。則有:18/35補償:1.2/0.4;35/70補償:2.4/1.0。
B:補償蝕刻:是由于同板厚的板的兩面蝕刻藥水濃度不一樣,要在時間上進行補償,需要多進行一個△T的時間補償。
C:單位換算:1英尺=12英寸 英尺:foot 英寸:inch
1foot=12inch 1inch=1000mil
1mm=39.37mil≈40mil 1inch=25.4mm≈25mm
1mil=0.025mm=25μm
7、褪膜:把被曝光的干膜熔解掉,用強堿(NAOH)。
另外,于其他實施例,有一些PCB板在制作過程中,內(nèi)層圖像轉(zhuǎn)移之后需要進行AOI檢測。
AOI,即Automatic Optical Instrument,也就是自動光學檢測,又稱半檢,能檢查出制造問題。
另外,于其他實施例,有一些PCB板在制作過程中,AOI檢測之后需要進行棕化,也就是使線路上生成一層棕色的氧化亞銅(CU2O),這樣的目的是為了增強與半固化片的結(jié)合力。
上述的一種改善填孔不飽滿的盲孔開窗制作方法,通過使用開窗擋點比盲孔孔徑單邊大0.05mm的菲林進行曝光,將盲孔開窗的激光鉆孔板開窗縮小至比激光孔徑單邊大0.05mm,縮小盲孔開窗大小,解決填孔不飽滿問題,在通孔與盲孔共存時,圖形使用盲孔對位孔對位,優(yōu)先保證盲孔品質(zhì),從而可以避免盲孔與pad相切位置pad被蝕刻掉的品質(zhì)問題,大大減少制作外層圖形時因盲孔位貼膜封孔不良造成的pad蝕刻報廢,節(jié)約了成本,降低了報廢。
上述僅以實施例來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容,以便于讀者更容易理解,但不代表本發(fā)明的實施方式僅限于此,任何依本發(fā)明所做的技術(shù)延伸或再創(chuàng)造,均受本發(fā)明的保護。本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為準。