本發(fā)明涉及一種高密度互連印制電路板,尤其涉及一種多層線路板激光成盲孔的打孔方法。
背景技術(shù):
目前,多層線路板通常采用普通“盲孔開窗”的技術(shù)方案來(lái)制作盲孔,該盲孔開窗的一般流程為:前工序→盲孔圖形制作→曝光、顯影、蝕刻盲孔開窗→褪膜→激光燒蝕內(nèi)層樹脂制作盲孔→后工序。具體的,對(duì)于多層線路板來(lái)言,在先經(jīng)過(guò)前工序處理的多層線路板制作需要打孔的盲孔圖形,然后在多層線路板上對(duì)應(yīng)盲孔圖形的位置依次經(jīng)過(guò)曝光、顯影及蝕刻盲孔開窗,經(jīng)過(guò)腿模處理后,利用CO2激光燒蝕內(nèi)層樹脂制作盲孔。
上述的方案中,至少存在如下缺點(diǎn):
1)現(xiàn)有技術(shù)中的激光打孔流程步驟較多,持續(xù)的時(shí)間較長(zhǎng),物料消耗較多,浪費(fèi)制作成本;
2)采用CO2激光鉆孔技術(shù)在銅上直接成孔,由于銅箔對(duì)CO2吸收率很低,且銅箔厚度較大(12μm),導(dǎo)致在銅上成孔難度較大,孔品質(zhì)較難掌控;并且如果激光脈寬和能量控制不當(dāng),很容易出現(xiàn)電鍍后盲孔孔型差等不良問(wèn)題;
3)介質(zhì)厚度與盲孔孔徑的比例(厚徑比)越大,即盲孔越“細(xì)長(zhǎng)”,激光對(duì)盲孔的燒蝕越容易過(guò)度或者過(guò)寬,電鍍時(shí),藥水越難進(jìn)入盲孔的拐角部分,容易產(chǎn)生盲孔鍍孔空洞、裂紋等問(wèn)題,目前的介質(zhì)厚度與盲孔厚當(dāng)厚徑比大于1:1時(shí),導(dǎo)致盲孔成孔效果差。
有鑒于此,有必要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的多層線路板采用盲孔開窗的方案進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述至少一技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的主要目的是提供一種多層線路板激光成盲孔的打孔方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案為:提供一種多層線路板激光成盲孔的打孔方法,包括如下步驟:
對(duì)多層線路板中待加工的表層銅進(jìn)行微蝕處理,以微蝕掉部分銅層,保留設(shè)定厚度的表層銅;
對(duì)保留設(shè)定厚度的銅表層進(jìn)行棕化處理并使表層銅氧化變黑,以形成過(guò)渡層;
利用CO2激光在多層線路板的過(guò)渡層的指定位置進(jìn)行激光鉆孔處理,以形成盲孔。
優(yōu)選地,所述利用CO2激光在多層線路板的過(guò)渡層的指定位置進(jìn)行激光鉆孔處理,以形成盲孔的步驟,具體包括:
利用CO2激光對(duì)多層線路板的過(guò)渡層進(jìn)行第一次打孔處理,以燒蝕穿表層銅形成開孔,并露出基材;
利用CO2激光對(duì)開孔孔底的基材進(jìn)行第二次打孔處理,以燒蝕并除去基材;
利用CO2激光對(duì)開孔的孔壁進(jìn)行第三次打孔處理,以修整開孔的孔壁;
利用CO2激光對(duì)開孔的孔壁進(jìn)行第四次打孔處理,以調(diào)整開孔的孔型;
利用CO2激光對(duì)開孔的孔壁進(jìn)行第五次打孔處理,以清洗開孔孔底的基材殘?jiān)⒙冻龅足~。
優(yōu)選地,所述利用CO2激光對(duì)多層線路板的過(guò)渡層進(jìn)行第一次打孔處理,以燒蝕穿表層銅形成開孔的步驟之后,還包括:
繼續(xù)燒蝕部分厚度的基材的步驟。
優(yōu)選地,所述繼續(xù)燒蝕部分厚度的基材的步驟中,所述基材燒蝕厚度為基材厚度的三分之一。
優(yōu)選地,所述第一次打孔處理至第五次打孔處理的CO2激光的脈寬及能量逐漸減少。
優(yōu)選地,所述第一次打孔處理的CO2激光的脈寬為15,能量為27mj;所述第二次打孔處理的CO2激光的脈寬為15,能量為20mj;所述第三次打孔處理的CO2激光的脈寬為15,能量為20mj;所述第四次打孔處理的CO2激光的脈寬為6,能量為9mj;所述第五次打孔處理的CO2激光的脈寬為6,能量為9mj。
優(yōu)選地,所述對(duì)多層線路板中待加工的表層銅進(jìn)行微蝕處理,以微蝕掉部分銅層,保留設(shè)定厚度的表層銅的步驟中,所述表層銅微蝕厚度為12μm~15μm,所述表層銅保留的厚度為10μm~12μm。
優(yōu)選地,所述盲孔的厚徑比小于或等于1.4:1。
本發(fā)明的技術(shù)方案通過(guò)采用對(duì)多層線路板中待加工的表層銅進(jìn)行微蝕處理的步驟,能夠微蝕掉部分銅層,如此,一方面可以降低表層銅的厚度,保證表層銅的厚度在CO2激光可燒蝕穿的范圍內(nèi),另一方面便于對(duì)保留表層銅的棕化處理,然后進(jìn)行棕化處理,該棕化處理可使銅面氧化變黑,這樣更有利于表層銅吸收CO2激光釋放出來(lái)的能量,為激光直接成盲孔提供了一層必須的過(guò)渡層,最后采用CO2激光進(jìn)行打孔處理,如此,一方面能夠縮短現(xiàn)有技術(shù)中在線路板上開盲孔工藝流程,能夠提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本;另一方面能夠提高制作盲孔厚徑比的能力,經(jīng)測(cè)試在盲孔厚徑比達(dá)到1.4:1時(shí),不會(huì)出現(xiàn)盲孔空洞、裂紋問(wèn)題,因而提高盲孔成孔效果。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明一實(shí)施例多層線路板激光成盲孔的打孔方法的流程示意圖;
圖2為圖1中步驟S30的流程示意圖;
圖3為圖2的打孔效果示意圖。
本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例,參照附圖做進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
需要說(shuō)明,本發(fā)明中涉及“第一”、“第二”等的描述僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示其相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。另外,各個(gè)實(shí)施例之間的技術(shù)方案可以相互結(jié)合,但是必須是以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)為基礎(chǔ),當(dāng)技術(shù)方案的結(jié)合出現(xiàn)相互矛盾或無(wú)法實(shí)現(xiàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種技術(shù)方案的結(jié)合不存在,也不在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
目前,多層線路板通常采用普通“盲孔開窗”的技術(shù)方案來(lái)制作盲孔,對(duì)于多層線路板來(lái)言,在先經(jīng)過(guò)前工序處理的多層線路板制作需要打孔的盲孔圖形,然后在多層線路板上對(duì)應(yīng)盲孔圖形的位置依次經(jīng)過(guò)曝光、顯影及蝕刻盲孔開窗,經(jīng)過(guò)腿模處理后,利用CO2激光燒蝕內(nèi)層樹脂制作盲孔。
上述的工藝至少存在如下缺點(diǎn):1)現(xiàn)有技術(shù)中的激光打孔流程步驟較多,持續(xù)的時(shí)間較長(zhǎng),物料消耗較多,浪費(fèi)制作成本;2)采用CO2激光鉆孔技術(shù)在銅上直接成孔,由于銅箔對(duì)CO2吸收率很低,且銅箔厚度較大(12μm),導(dǎo)致在銅上成孔難度較大,孔品質(zhì)較難掌控;并且如果激光脈寬和能量控制不當(dāng),很容易出現(xiàn)電鍍后盲孔孔型差等不良問(wèn)題;3)介質(zhì)厚度與盲孔孔徑的比例(厚徑比)越大,即盲孔越“細(xì)長(zhǎng)”,激光對(duì)盲孔的燒蝕越容易過(guò)度或者過(guò)寬,電鍍時(shí),藥水越難進(jìn)入盲孔的拐角部分,容易產(chǎn)生盲孔鍍孔空洞、裂紋等問(wèn)題,目前的介質(zhì)厚度與盲孔厚當(dāng)厚徑比大于1:1時(shí),導(dǎo)致盲孔成孔效果差。
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐,本發(fā)明提供了一種多層線路板激光成盲孔的打孔方法,具體請(qǐng)參照下述的實(shí)施例。
實(shí)施例一
請(qǐng)參照?qǐng)D1,在本發(fā)明實(shí)施例中,該多層線路板激光成盲孔的打孔方法,包括如下步驟:
步驟S10、對(duì)多層線路板中待加工的表層銅進(jìn)行微蝕處理,以微蝕掉部分銅層,保留設(shè)定厚度的表層銅;
步驟S20、對(duì)保留設(shè)定厚度的銅表層進(jìn)行棕化處理并使表層銅氧化變黑,以形成過(guò)渡層;
步驟S30、利用CO2激光在多層線路板的過(guò)渡層的指定位置進(jìn)行激光鉆孔處理,以形成盲孔。
本發(fā)明的實(shí)施例中,多層線路板中待加工的表層銅也需要經(jīng)過(guò)和上述盲孔開窗工藝同樣的前工序處理,以及在激光打孔之后還需要經(jīng)過(guò)后工序處理。然后,中間的工藝步驟可以縮短為三步,分別為微蝕處理、棕化處理以及激光鉆孔處理,如此,可以大大縮短盲孔加工周期,節(jié)省材料,降低生產(chǎn)成本。
該微蝕處理可以能夠微蝕掉部分銅層,降低表層銅的厚度,以利于棕化及激光鉆孔步驟;棕化處理,使表層銅氧化變黑,便于吸收激光的能量,提高打孔效率;激光打孔處理,能夠提高制作盲孔厚徑比的能力,經(jīng)測(cè)試在盲孔厚徑比達(dá)到1.4:1時(shí),不會(huì)出現(xiàn)盲孔空洞、裂紋問(wèn)題,因而提高盲孔成孔效果。
本發(fā)明的技術(shù)方案通過(guò)采用對(duì)多層線路板中待加工的表層銅進(jìn)行微蝕處理的步驟,能夠微蝕掉部分銅層,如此,一方面可以降低表層銅的厚度,保證表層銅的厚度在CO2激光可燒蝕穿的范圍內(nèi),另一方面便于對(duì)保留表層銅的棕化處理,然后進(jìn)行棕化處理,該棕化處理可使銅面氧化變黑,這樣更有利于表層銅吸收CO2激光釋放出來(lái)的能量,為激光直接成盲孔提供了一層必須的過(guò)渡層,最后采用CO2激光進(jìn)行打孔處理,如此,一方面能夠縮短現(xiàn)有技術(shù)中在線路板上開盲孔工藝流程,能夠提高生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)成本;另一方面能夠提高制作盲孔厚徑比的能力,經(jīng)測(cè)試在盲孔厚徑比達(dá)到1.4:1時(shí),不會(huì)出現(xiàn)盲孔空洞、裂紋問(wèn)題,因而提高盲孔成孔效果。
實(shí)施例二
請(qǐng)參照?qǐng)D1及圖2,本發(fā)明的實(shí)施例中,該多層線路板激光成盲孔的打孔方法,包括如下步驟:
步驟S10、對(duì)多層線路板中待加工的表層銅進(jìn)行微蝕處理,以微蝕掉部分銅層,保留設(shè)定厚度的表層銅;
步驟S20、對(duì)保留設(shè)定厚度的銅表層進(jìn)行棕化處理并使表層銅氧化變黑,以形成過(guò)渡層;
步驟S30、利用CO2激光在多層線路板的過(guò)渡層的指定位置進(jìn)行激光鉆孔處理,以形成盲孔,具體包括:
步驟S31、利用CO2激光對(duì)多層線路板的過(guò)渡層進(jìn)行第一次打孔處理,以燒蝕穿表層銅形成開孔,并露出基材;
步驟S32、利用CO2激光對(duì)開孔孔底的基材進(jìn)行第二次打孔處理,以燒蝕并除去基材;
步驟S33、利用CO2激光對(duì)開孔的孔壁進(jìn)行第三次打孔處理,以修整開孔的孔壁;
步驟S34、利用CO2激光對(duì)開孔的孔壁進(jìn)行第四次打孔處理,以調(diào)整開孔的孔型;
步驟S35、利用CO2激光對(duì)開孔的孔壁進(jìn)行第五次打孔處理,以清洗開孔孔底的基材殘?jiān)⒙冻龅足~。
本實(shí)施例中,該激光打孔步驟,可以采用五步激光成盲孔,需要利用激光鉆孔機(jī)發(fā)射五槍激光進(jìn)行激光處理,本實(shí)施例中,具體的激光為CO2激光,其他的激光類型不作限制。
具體的,利用第一槍發(fā)射的激光燒蝕并打穿表層銅,露出及基材(PP層),當(dāng)然,為保證表層銅打穿,需要時(shí)刻掉部分基材;
利用第二槍發(fā)射的激光燒蝕基材并除去基材;
利用第三槍及第四槍發(fā)射的激光調(diào)整開孔的孔壁及孔型;
利用第五槍法發(fā)射的激光吸力開孔底部殘留基材,露出底銅,完成盲孔制作。
上述的工藝,能夠保證開孔的孔口邊緣無(wú)懸銅,孔型良好,開孔孔底無(wú)殘?jiān)膬?yōu)點(diǎn),提高盲孔成孔效果,可以制作盲孔厚徑比達(dá)到1.4:1的能力,而不回出現(xiàn)盲孔空洞、裂紋問(wèn)題。
實(shí)施例三
在一具體的實(shí)施例中,上述利用CO2激光在多層線路板的過(guò)渡層的指定位置進(jìn)行激光鉆孔處理,以形成盲孔,具體包括:
步驟S31、利用CO2激光對(duì)多層線路板的過(guò)渡層進(jìn)行第一次打孔處理,以燒蝕穿表層銅形成開孔,并露出基材,以及繼續(xù)燒蝕部分厚度的基材;
步驟S32、利用CO2激光對(duì)開孔孔底的基材進(jìn)行第二次打孔處理,以燒蝕并除去基材;
步驟S33、利用CO2激光對(duì)開孔的孔壁進(jìn)行第三次打孔處理,以修整開孔的孔壁;
步驟S34、利用CO2激光對(duì)開孔的孔壁進(jìn)行第四次打孔處理,以調(diào)整開孔的孔型;
步驟S35、利用CO2激光對(duì)開孔的孔壁進(jìn)行第五次打孔處理,以清洗開孔孔底的基材殘?jiān)⒙冻龅足~。
為保證CO2激光打穿表層銅,本實(shí)施例中,需要繼續(xù)燒蝕部分厚度的基材,如此,可以保證表層銅燒蝕穿形成開孔,另一方面能夠方便下一步去除基材。需要指出的,前一次的CO2激光的能量較高,而下一次的CO2激光的需要降低能量,以提高盲孔成孔質(zhì)量。
實(shí)施例四
在一具體的實(shí)施例中,所述繼續(xù)燒蝕部分厚度的基材的步驟中,所述基材燒蝕厚度為基材厚度的三分之一。
在一并列的實(shí)施例中,所述繼續(xù)燒蝕部分厚度的基材的步驟中,所述基材燒蝕厚度為基材厚度的二分之一。
在一具體的實(shí)施例中,所述繼續(xù)燒蝕部分厚度的基材的步驟中,所述基材燒蝕厚度為基材厚度的四分之一。
本實(shí)施例中,第一次打孔處理時(shí)利用CO2激光剩余能量燒蝕的基材厚度的三分之一,應(yīng)該指出,該燒蝕厚度并非對(duì)本實(shí)施例的限制,其他方案也是可行的。
實(shí)施例五
在一具體的實(shí)施例中,所述第一次打孔處理至第五次打孔處理的CO2激光的脈寬及能量逐漸減少。
在一并列的實(shí)施例中,所述第一次打孔處理至第五次打孔處理的CO2激光的能量逐漸減少。
本實(shí)施例中,考慮到燒蝕表層銅、基材及部分基材的問(wèn)題,可以將CO2激光的脈寬及能量逐漸減少,以滿足材料加工的要求,同時(shí)也符合先粗后細(xì)的加工精度要求。
實(shí)施例六
在一具體的實(shí)施例中,所述第一次打孔處理的CO2激光的脈寬為15,能量為27mj;所述第二次打孔處理的CO2激光的脈寬為15,能量為20mj;所述第三次打孔處理的CO2激光的脈寬為15,能量為20mj;所述第四次打孔處理的CO2激光的脈寬為6,能量為9mj;所述第五次打孔處理的CO2激光的脈寬為6,能量為9mj。
請(qǐng)參照表1,表1給出了第一次打孔處理至第五次打孔處理的CO2激光的脈寬及能量值。
表1
從上述表1可以看出,第一次打孔處理至第五次打孔處理的CO2激光的脈寬及能量大致滿足逐漸減少加工要求。在生產(chǎn)實(shí)踐的過(guò)程中,針對(duì)發(fā)現(xiàn)的孔粗超差、拐角銅簿、拐角開路、拐角裂縫、折鍍等不良均與“玻璃纖維突出”有關(guān)的問(wèn)題,本方案通過(guò)調(diào)整CO2激光鉆孔機(jī)的加工能力,優(yōu)化激光鉆孔參數(shù),調(diào)整減少盲孔孔壁的玻璃纖維的突出,能夠進(jìn)一步提高盲孔成孔效果。
在一并列的實(shí)施例中,所述第一次打孔處理的CO2激光的脈寬為14,能量為25mj;所述第二次打孔處理的CO2激光的脈寬為14,能量為18mj;所述第三次打孔處理的CO2激光的脈寬為14,能量為18mj;所述第四次打孔處理的CO2激光的脈寬為5,能量為7mj;所述第五次打孔處理的CO2激光的脈寬為5,能量為7mj。
請(qǐng)參照表2,表2給出了第一次打孔處理至第五次打孔處理的CO2激光的脈寬及能量值。
表2
從上述表2可以看出,第一次打孔處理至第五次打孔處理的CO2激光的脈寬及能量大致滿足逐漸減少加工要求。在生產(chǎn)實(shí)踐的過(guò)程中,針對(duì)發(fā)現(xiàn)的孔粗超差、拐角銅簿、拐角開路、拐角裂縫、折鍍等不良均與“玻璃纖維突出”有關(guān)的問(wèn)題,本方案通過(guò)調(diào)整CO2激光鉆孔機(jī)的加工能力,優(yōu)化激光鉆孔參數(shù),調(diào)整減少盲孔孔壁的玻璃纖維的突出,能夠進(jìn)一步提高盲孔成孔效果。
實(shí)施例七
在一具體的實(shí)施例中,所述對(duì)多層線路板中待加工的表層銅進(jìn)行微蝕處理,以微蝕掉部分銅層,保留設(shè)定厚度的表層銅的步驟S20中,所述表層銅微蝕厚度為12μm~15μm,所述表層銅保留的厚度為10μm~12μm。
在一并列的實(shí)施例中,所述對(duì)多層線路板中待加工的表層銅進(jìn)行微蝕處理,以微蝕掉部分銅層,保留設(shè)定厚度的表層銅的步驟S20中,所述表層銅微蝕厚度為12μm~14μm,所述表層銅保留的厚度為10μm~11μm。
在一并列的實(shí)施例中,所述對(duì)多層線路板中待加工的表層銅進(jìn)行微蝕處理,以微蝕掉部分銅層,保留設(shè)定厚度的表層銅的步驟S20中,所述表層銅微蝕厚度為13μm~15μm,所述表層銅保留的厚度為11μm~14μm。
本實(shí)施例中,所述表層銅微蝕厚度優(yōu)選為12μm~15μm,其中,表層銅微蝕厚度在12μm、13μm、15μm均為較佳的方案,保留的表層銅保留的厚度優(yōu)選為10μm~12μm,其中,10μm、11μm、12μm均為較佳的方案,如此,可以方便后續(xù)的棕化處理及激光打孔處理。
實(shí)施例八
在一具體的實(shí)施例中,所述盲孔的厚徑比小于或等于1.4:1。
在一并列的實(shí)施例中,所述盲孔的厚徑比為1.3:1。
在一并列的實(shí)施例中,所述盲孔的厚徑比為1.2:1。
相比現(xiàn)有技術(shù)中在盲孔的厚徑比為1:1時(shí),盲孔的效果不好的問(wèn)題,本方案的盲孔厚徑比在超過(guò)1:1達(dá)到1.4:1,不會(huì)出現(xiàn)盲孔空洞、裂紋的問(wèn)題,并且,盲孔厚徑比為1.2:1及1.3:1,為較優(yōu)選的方案。由于本方案具有在盲孔的厚徑比為大于1:1的方案,可以降低工藝要求,同時(shí)能夠滿足利用本方案制作的盲孔具有較佳的成孔效果,進(jìn)而能夠提升整體電路板的性能。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,并非因此限制本發(fā)明的專利范圍,凡是在本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思下,利用本發(fā)明說(shuō)明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換,或直接/間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域均包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。