相關(guān)申請

本申請要求提交日期為2016年3月14日的序列號為62/307,585的美國臨時專利的優(yōu)先權(quán)，該臨時專利通過引用并入本文。

背景

貫穿通路(throughvia)是在板件(例如但不限于印刷電路板)的兩側(cè)處開口的通路(via)。盲通路(blindvia)是在板件的一側(cè)上閉合并且在板件的另一側(cè)上開口的通路。埋通路(buriedvia)是從板件的任何側(cè)都不可見的通路。

任何通路可被填充以提供填充通路(filledvia)或可保持開放以提供開放通路(openvia)。

填充通路可以填充有中間絕緣材料(intermediateinsulatingmaterial)，并且最終可以支撐頂部導(dǎo)電元件(topconductiveelement)。

包括開放通路和填充通路的板件通過以下步驟制造：(a)執(zhí)行第一鉆孔階段，其包括鉆出用于填充通路而不是用于開放通路的第一孔，(b)執(zhí)行第一非選擇性涂覆工藝，以用導(dǎo)電材料涂覆該第一孔的側(cè)壁，(c)用中間材料填充該第一孔，(d)執(zhí)行第二鉆孔階段，該第二鉆孔階段包括鉆出用于開放通路的第二孔，以及(e)執(zhí)行第二非選擇性涂覆工藝，以用于涂覆第二孔的側(cè)壁以及用于形成頂部導(dǎo)電元件。

該兩個單獨的鉆孔階段使得工作量加倍，并且增大了通路相對于焊盤對準不良的風險。

需要提供一種允許選擇性填充這種通路從而節(jié)省大量時間和工藝復(fù)雜性的解決方案。

概述

一種如權(quán)利要求中所公開的方法。

可以提供一種用于選擇性處理板件的方法，該方法可以包括接收具有底側(cè)和頂側(cè)并且可以包括第一組鉆孔和第二組鉆孔的板件；至少部分地密封該第一組的任何貫穿孔的底部；通過選擇性填充過程填充第一組的具有頂部開口的任何鉆孔以提供第一組的至少部分填充的鉆孔，而不填充第二組鉆孔；以及通過選擇性堵塞過程堵塞第一組的任何鉆孔的頂部。

該至少部分地密封可以包括將至少一個密封元件定位在板件的底側(cè)下方；以及將該板件定位在至少一個密封元件上，使得該至少一個密封元件至少部分地密封該第一組的任何貫穿孔的底部。

該至少一個密封元件可以包括多個間隔開的密封元件。

該至少一個密封元件由柔性且多孔的材料制成。

該至少一個密封元件可以包括粘合材料。

該至少一個密封元件可以包括壓敏粘合膜。

該至少部分地密封可以包括將至少一個密封元件附接到板件的底側(cè)，使得至少一個密封元件至少部分地密封第一組的任何貫穿孔的底部。

該方法可以包括從板件的底側(cè)分離該至少一個密封元件。

該方法可以包括填充由于至少一個密封元件而在任何部分填充的孔中形成的任何間隙。

選擇性填充過程可以在至少一個印刷參數(shù)上不同于選擇性堵塞過程。

至少一個印刷參數(shù)可以包括用于印刷的填充材料、填充材料液滴的尺寸、填充材料粘度、印刷速率、固化參數(shù)和噴射頻率。

該方法可以包括在選擇性填充過程期間形成用于朝向第一組的具有頂部開口的鉆孔傳送填充材料的管道(conduit)。

該方法可以包括在選擇性填充過程期間形成用于朝向第一組的具有頂部開口的鉆孔傳送填充材料的漏斗狀部(funnel)。

該至少部分地密封可以包括密封第一組的任何貫穿孔的底部。

選擇性堵塞過程的堵塞可包括使用于密封第一組的具有頂部開口的任何鉆孔的填充材料固化。

該方法可以包括在通過選擇性堵塞過程堵塞第一組的任何鉆孔的頂部之后，將材料印刷在板件的頂側(cè)上。

該方法可以包括在通過選擇性堵塞過程堵塞第一組的任何鉆孔的頂部的同時，將材料印刷在板件的頂側(cè)上。

選擇性填充過程可以包括用一次性材料(disposablematerial)填充第一組的具有頂部開口的任何鉆孔；以及在通過該選擇性堵塞過程堵塞該第一組的任何鉆孔的頂部之后的時間點移除該一次性材料。

該方法可以包括通過熔化一次性材料來移除一次性材料。

該方法可包括通過加熱一次性材料來移除一次性材料。

該一次性材料可以是蠟。

附圖簡述

被看作本發(fā)明的主題被特別指出并在說明書的最后部分被清楚地主張。然而，當與附圖一起被閱讀時，本發(fā)明——關(guān)于組織和操作方法——連同其目的、特征和優(yōu)點可通過在與附圖共同地閱讀時參考下面的詳細描述被最好地理解，在附圖中：

圖1-圖3示出了方法的示例；

圖4示出板件的底側(cè)和各種遮罩的示例；

圖5示出了板件的頂側(cè)和遮罩的示例；

圖6示出了板件的頂側(cè)、板件的底側(cè)和板件的橫截面的示例；

圖7示出了圖1-圖3的方法的各個步驟期間板件的示例；

圖8示出了系統(tǒng)的示例；以及

圖9-圖10示出了包括密封的通路以及焊盤和焊接遮罩的印刷電路板(pcb)的部分的示例。

發(fā)明詳述

在下面的詳細描述中，闡述了許多特定的細節(jié)，以便提供對本發(fā)明的完全理解。然而，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將理解，本發(fā)明可在沒有這些特定的細節(jié)的情況下被實施。在其它例子中，沒有詳細描述公知的方法、過程和部件，以便不模糊本發(fā)明。

被看作本發(fā)明的主題被特別指出并在說明書的最后部分被清楚地主張。然而，當與附圖一起來閱讀時，本發(fā)明(關(guān)于組織和操作方法)連同其目的、特征和優(yōu)點可通過參考下面的詳細描述被最好地理解。

應(yīng)理解，為了圖示的簡單性和清楚性，在附圖中示出的元件不一定按比例繪制。例如，為了清楚性，元件中的某些的尺寸可以相對于其它元件被放大。此外，在認為是合適的情況下，參考數(shù)字可以在附圖之間重復(fù)以指示相應(yīng)的或類似的元件。

因為可通常使用本領(lǐng)域中的技術(shù)人員已知的電子部件和電路來實現(xiàn)本發(fā)明的所示出的實施方案，如前所述，將不在任何比被考慮為必要的程度更大的程度上來解釋細節(jié)，以理解和認識本發(fā)明的基本構(gòu)思且以便不模糊或偏離本發(fā)明的教導(dǎo)。

提供了一種用于填充印刷電路板的通路的方法。術(shù)語通路和鉆孔以可互換的方式使用。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的方法100。

方法100可以從接收板件的步驟110開始，該板件包括應(yīng)當被填充的第一組孔和不應(yīng)當被填充的第二組孔。第一組和/或第二組的孔的側(cè)壁可以涂覆有可以是銅的涂層材料(例如導(dǎo)電涂層材料)。涂層材料不填充孔。

步驟110之后可以是臨時密封通路的一側(cè)的步驟120(在貫穿孔的情況下——在盲通路的情況下，可以跳過該步驟)，可以利用壓敏粘合箔或任何其它可拆卸元件來完成。

步驟120之后可以是填充第一組通路的步驟130，所述第一組通路是存在于板中的通路的子組。臨時密封防止印劑(ink)穿過通路泄漏。

步驟130之后可以是通過以下中的至少一個堵塞第一組通路的頂部的步驟140：

i.uv固化頂層。

ii.熱固化頂層。

iii.在頂層上印刷第二印劑并固化第二印劑。

iv.ir固化頂層。

v.化學(xué)固化頂層。

b.使板件翻轉(zhuǎn)，第二側(cè)朝上。

c.移除該臨時密封。

d.如果需要，填充通路以補償缺失的印劑。

e.用以下中的至少一個堵塞通路的(現(xiàn)在頂部)側(cè)：

i.uv固化頂層。

ii.熱固化頂層。

iii.在頂層上印刷第二印劑并固化第二印劑。

iv.ir固化頂層。

v.化學(xué)固化頂層。

f.通過能夠深度固化印劑的方法(熱、uv等)固化通路內(nèi)的印劑。

可以通過配備有液體噴射器的cnc機器或通過噴印劑器(inkjet)來執(zhí)行將印劑選擇性地噴射到通路中。

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的方法200。

方法200可以從步驟110開始。

步驟110之后可以是臨時密封第一組的通路的一側(cè)的步驟210(在貫穿孔的情況下——在盲通路的情況下，該步驟可以跳過)，可以用壓敏粘合箔來完成。

步驟210之后可以是填充第一組的孔的步驟220。

步驟220之后可以是通過使用uv、熱和ir中的至少一個固化來覆蓋第一組的孔的底部的步驟230。

步驟230之后可以是覆蓋第一組的孔的頂部的步驟240。

步驟240之后可以是通過能夠深度固化印劑的方法(熱、uv等)固化第一組通路內(nèi)的液體印劑的步驟250。

在方法100和/或方法200的結(jié)束時，第二組的孔可以保持開放，而第二組的孔中的至少一些保持未填充。

方法100和200可以在形成第一組和第二組的孔的單個鉆孔過程完成之后執(zhí)行?？梢圆恍枰獔?zhí)行用于鉆出第一組的孔和用于鉆出第二組的孔的多個不同的鉆孔過程。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的方法300。

方法300可以從步驟310開始，步驟310接收具有底側(cè)和頂側(cè)并且包括第一組鉆孔和第二組鉆孔的板件。

步驟310之后可以是至少部分地密封第一組的所有貫穿孔的底部的步驟320。

該至少部分地密封可以包括完全密封或至少大體上防止填充材料涂抹或以其它方式實質(zhì)上污染板件的底側(cè)。例如，多孔遮罩(porousmask)可以允許填充材料排出而實質(zhì)上不污染板件的底側(cè)(其通常不是平的，從而在鉆孔中的至少一些的底部開口與支撐單元之間形成間隙)。

步驟320可包括將至少一個密封元件定位在板件的底側(cè)下方，并將板件定位在至少一個密封元件上，使得該至少一個密封元件至少部分地密封第一組的任何貫穿孔的底部。

該至少一個密封元件可以包括多個間隔開的密封元件。密封元件可以被定位、成形以及被設(shè)定尺寸以便適合(或超過)第一組的任何貫穿孔的底部。

至少一個密封元件可以由柔性材料制成。材料可以(或可以不)是多孔的。

材料的柔性可以允許該至少一個密封元件匹配板件的底側(cè)并且至少部分地密封第一組的任何貫穿孔的底部。

多孔材料允許在步驟330期間沉積的填充材料被排出而沒有(或?qū)嵸|(zhì)上沒有)污染板件的底部。

至少一個密封元件包括粘合材料，并且其可以可拆卸地附接到板件的底側(cè)。

步驟320可以包括將至少一個密封元件附接到板件的底側(cè)，使得該至少一個密封元件至少部分地密封第一組的任何貫穿孔的底部。

方法300可以包括在執(zhí)行步驟330之前形成管道(例如漏斗狀部)，該管道用于在選擇性填充過程期間朝向第一組的具有頂部開口的鉆孔傳送(在步驟330期間)填充材料。這可以加速填充過程。

步驟320之后可以是通過選擇性填充過程填充第一組的具有頂部開口的所有鉆孔以提供第一組的至少部分填充的鉆孔同時不填充第二組鉆孔的步驟330。

與僅將整個板件浸入填充材料內(nèi)或只是用填充材料澆灌整個板件相反，在填充材料被引導(dǎo)朝向特定位置(第一組的具有頂部開口的任何鉆孔)的意義上講，填充過程是選擇性的。

填充可以通過形成底部堵塞開始。

步驟330之后可以是通過選擇性堵塞過程堵塞第一組的所有鉆孔的頂部的步驟340。步驟340可以包括形成頂部堵塞。

填充的步驟330和堵塞的步驟340可以使用相同的填充材料或可以使用不同的填充材料。

步驟330和340可以在至少一個印刷參數(shù)上彼此不同，此處的印刷參數(shù)例如是它們使用的填充材料、填充材料液滴的尺寸、填充材料粘度、印刷速率、固化參數(shù)和噴射頻率。

步驟340之后可以是從板件的底側(cè)分離至少一個密封元件的步驟350。

步驟350之后可以是填充由于至少一個密封元件而在任何部分填充的孔中形成的任何間隙的步驟360。

步驟360之后可以是將材料印刷在板件的頂側(cè)上的步驟370。該材料可以是導(dǎo)電材料。

應(yīng)當注意，方法300的各個步驟(包括但不限于步驟330和340)可以與其它印刷步驟(例如用于將焊接遮罩印劑或另一種材料印刷在板件的頂側(cè)上的步驟)并行(或以非重疊的方式)執(zhí)行。

在步驟330和/或340中使用的填充材料可以保持在任何填充的或部分填充的孔內(nèi)，或者可以在一段時間后移除。填充材料可以是可以通過諸如加熱的過程而被移除的一次性材料。例如，填充材料可以是蠟或可以在相對低的溫度下變成液體(或甚至汽化)、將不會損害板件的任何其它材料。

方法300可以包括從至少部分地填充有一次性填充材料的任何填充的或部分填充的孔中移除一次性填充材料的步驟380。步驟380可以包括熔化一次性填充材料或使一次性填充材料汽化。

步驟330和/或步驟340可以包括通過uv、熱或紅外(ir)輻射來固化填充材料。

步驟330和340中的每一個可以包括一個或多個印刷迭代。當存在多個印刷迭代時，固化(部分或完全固化)可以跟在每個印刷迭代之后?？蛇x地，固化可以跟在印刷迭代中的一些或所有之后。

當存在多個印刷迭代時，(在同一步驟內(nèi)的)印刷迭代中的一些或所有可以與其它印刷迭代相同，或者可以在一個或多個印刷參數(shù)上與其它印刷迭代不同。

任何頂部堵塞或底部堵塞的形成可以包括印刷不同形狀，例如同心形狀和/或同軸形狀，例如但不限于不同半徑的同軸環(huán)。例如，在鉆孔的頂部周圍印刷環(huán)，隨后是越來越小的環(huán)。根據(jù)環(huán)直徑間的不同，這可用于頂部堵塞、底部堵塞或全部堵塞。

方法300可以包括對底部堵塞、填充和頂部堵塞使用不同的噴射頻率和液滴尺寸(灰度(grayscale))以加速孔堵塞。

當用一次性填充材料填充孔時，一次性填充材料可以保持在孔內(nèi)，以將板件更好地附接到印刷臺，因為填充的或部分填充的孔防止(或至少減少)(從印刷臺的)真空耗散。

一次性印刷材料(例如蠟)可以留在鉆孔中并且可以鍍銅，使得銅在堵塞上形成頂部和底部鍍層。優(yōu)點是在印刷缺陷、其它缺陷或其它原因的情況下，該堵塞是可逆的。蠟印刷不具有uv固化的階段，并且不應(yīng)當被熱固化。

方法100、200和300可以由諸如噴印劑印刷機的系統(tǒng)來執(zhí)行，該噴印劑印刷機可以印刷以下中的一個或多個：a)雙印劑(uv+熱)或單一固化機制印劑，(b)兩種印劑類型(一種印劑用于填充+另一種印劑用于覆蓋)，(c)在某些層或每n層處的中間固化，由于孔內(nèi)的印劑可以在每隔幾次經(jīng)過或甚至在每次經(jīng)過時通過uv或ir被固化。

這些方法中的每一種都可以由諸如設(shè)有印劑輸送系統(tǒng)的cnc的系統(tǒng)執(zhí)行。參見例如圖8，其示出了系統(tǒng)800，系統(tǒng)800包括印刷頭810和用于支撐和移動pcb的平臺820以及顯示器830。

這些方法中的每一個可以由諸如繪圖儀(plotter)的系統(tǒng)來執(zhí)行。

圖4示出了板件的底側(cè)11。底側(cè)11露出第一組鉆孔30的底部開口和第二組鉆孔20的底部開口。

圖4還示出了包括多個密封元件71的遮罩70，每個密封元件定位在第一組鉆孔30的每個底部開口下方。在圖4中，在第二組鉆孔20的底部開口下方?jīng)]有密封元件。

圖4還示出了包括另一圖案的遮罩，該圖案包括比第一組鉆孔30的底部開口更少的密封元件(表示為72)。每個密封元件可以遮蔽一區(qū)域，該區(qū)域可以包括第一組鉆孔30的一個或多個底部開口。

圖5示出了對應(yīng)于板件的整個底側(cè)的多孔遮罩。注意，當使用未“遮蓋”板件的整個底側(cè)的一個或多個密封元件時，至少一個密封元件可以由多孔材料制成。

圖5還示出了圍繞第一組鉆孔30的兩個頂部開口的兩個漏斗狀部40。這些漏斗狀部40構(gòu)造成引導(dǎo)填充材料朝向孔。漏斗狀部可以具有任何形狀和尺寸。

圖6示出了板件的頂側(cè)12、板件的底側(cè)和板件的橫截面圖。頂側(cè)12露出第一組鉆孔30的頂部開口和第二組鉆孔20的頂部開口。頂部開口31是沒有底部開口的不是貫穿孔的第一組鉆孔30的開口。

橫截面圖示出了板件10，其包括頂層81、中間層82和底層82。板件10包括埋通路66、具有底部開口而不具有頂部開口的第一通路61、具有頂部開口而不具有底部開口的第二通路62、第三貫穿孔61、第四貫穿孔64和第五貫穿孔65。

圖7示出了方法100、200和/或300的不同階段處的支撐單元500(其可以是卡盤(chuck))和板件10。

最上面的橫截面示出了板件10在包括密封元件71的遮罩上的定位，而遮罩定位在支撐單元500上。一個或多個印刷單元510定位在板件10上方。

從圖的上面數(shù)的第二橫截面示出了在其中第二鉆孔至第五鉆孔被填充材料91填充的填充過程之后以及在形成頂部堵塞92之后的板件10。

圖中的最下面的橫截面示出了板件10，其包括(在第三鉆孔至第五鉆孔內(nèi)的)底部堵塞93。

從圖的下面數(shù)的第二橫截面示出了在板件被翻轉(zhuǎn)并且底側(cè)11面向上之后的板件10。在該橫截面中，密封元件被移除，并且由于這些密封元件的使用而形成的任何間隙被填充為94。

圖9和圖10示出了包括密封的通路910以及焊盤920和甚至(參見圖10)焊接遮罩930的pcb的部分900。

對術(shù)語“包括(comprising)”或“具有(having)”的任何引用也應(yīng)當解釋為指“由...組成”或“實質(zhì)上由...組成”。例如，包括某些步驟的方法可以分別包括附加步驟，可以限于某些步驟，或者可以包括不實質(zhì)地影響該方法的基本特征和新穎性特征的附加步驟。

在前述說明書中，參考本發(fā)明的實施方案的特定示例已經(jīng)描述了本發(fā)明。然而將明顯的是，可在其中做出各種修改和變化而不偏離如在所附權(quán)利要求中闡述的本發(fā)明的較寬的精神和范圍。

此外，在說明書中和在權(quán)利要求中的術(shù)語“前面”、“后面”、“頂部”、“底部”、“在...之上”、“在...之下”及類似術(shù)語(如果有的話)用于描述的目的且不一定用于描述不變的相對位置。應(yīng)理解，這樣使用的術(shù)語在適當?shù)那闆r下是可互換的，使得本文所述的本發(fā)明的實施方案例如能夠在除了在本文所圖示或以其它方式描述的方向以外的其它方向上操作。

本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將認識到，在邏輯框之間的邊界僅僅是說明性的，以及可選的實施方案可合并邏輯框或電路元件，或在各種邏輯框或電路元件上進行功能的可選分解。因此，應(yīng)理解，本文所述的架構(gòu)僅僅是示例性的，并且事實上實現(xiàn)相同功能的很多其它架構(gòu)可被實現(xiàn)。

實現(xiàn)相同功能的部件的任何布置在效果上是“相關(guān)聯(lián)的”，使得期望的功能被實現(xiàn)。因此，在本文中被組合以實現(xiàn)特定功能的任兩個部件可被看作彼此“相關(guān)聯(lián)”，使得期望功能被實現(xiàn)，而與架構(gòu)或中間部件無關(guān)。同樣，這樣相關(guān)聯(lián)的任兩個部件也可被視為“可操作地連接”或“可操作地聯(lián)接”到彼此以實現(xiàn)期望功能。

此外，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將認識到，在上面所述的操作之間的界限僅僅是說明性的。多個操作可組合成單個操作，單個操作可分布在另外的操作中，并且操作可在時間上至少部分地重疊地被執(zhí)行。此外，可選的實施方案可包括特定操作的多個例子，并且操作的順序在各種其它實施方案中可改變。

然而，其它改變、變化和變更也是可能的。相應(yīng)地應(yīng)在說明性意義上而不是在限制性意義上看待說明書和附圖。

在權(quán)利要求中，放置在括弧之間的任何參考符號不應(yīng)被解釋為限制權(quán)利要求。詞語“包括”并不排除除了在權(quán)利要求中列出的元件或步驟以外的其它元件或步驟。此外，如在本文使用的術(shù)語“一個(a)”或“一個(an)”被定義為一個或多于一個。此外，在權(quán)利要求中介紹性短語例如“至少一個”和“一個或多個”的使用不應(yīng)被解釋為暗示由不定冠詞“一個(a)”或“一個(an)”對另一權(quán)利要求元件的引入將包含這樣引入的權(quán)利要求元件的任何特定的權(quán)利要求限制到僅包含一個這樣的元件的發(fā)明，即使當同一權(quán)利要求包括介紹性短語“至少一個”或“一個或多個”和不定冠詞例如“一個(a)”或“一個(an)”時，也不應(yīng)當被解釋為暗示了這樣的限制。關(guān)于定冠詞的使用同樣適用。除非另有規(guī)定，術(shù)語例如“第一”和“第二”用于任意區(qū)分開這樣的術(shù)語所描述的元件。因此，這些術(shù)語不一定旨在指示這樣的元件的時間上的或其它優(yōu)先化。某些度量在相互不同的權(quán)利要求中被列舉的純粹事實并不表明這些度量的組合不能被有利地使用。

雖然在本文中已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的某些特征，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員現(xiàn)在將會想到很多改變、替換、變化和等效形式。因此應(yīng)理解，所附權(quán)利要求旨在涵蓋落在本發(fā)明的真實精神內(nèi)的所有這樣的改變和變化。