CN102869205B - Pcb板金属化孔成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种PCB板金属化孔成型方法，包括：电镀步骤，对钻有通孔的基板进行电镀，获得金属化孔；塞孔步骤，在不需保留焊盘的金属化孔内填塞满抗蚀材料；图形加工步骤，在底铜上加工出线路图形，使非线路底铜和金属化孔的不需保留的焊盘外露；蚀刻步骤，采用酸性蚀刻液进行蚀刻，蚀除非线路底铜，填塞有抗蚀材料的金属化孔至少一端孔口处外露的焊盘底铜也被蚀除，而获得在金属化孔的至少一端孔口无焊盘的金属化孔。本发明打破传统设计和工艺的局限，成型的金属化孔的一端甚至两端的孔口无焊盘，还能用于对台阶内的孔实现无焊盘，适合批量加工且稳定。所得PCB板产品能有效提高射频产品信号质量，可广泛用于通讯和军事等有高频微波信号需求的领域。

Description

PCB板金属化孔成型方法

技术领域

本发明涉及PCB板制备技术领域，具体是涉及PCB板金属化孔成型方法。

背景技术

现有的电路板制备工艺中，通常有两种加工金属化孔的工艺：第一种是掩孔工艺，包括“……→电镀→图形加工→酸性蚀刻→检验→……”等步骤；第二种是图形电镀工艺，包括“……→电镀→图形加工→图形电镀→碱性蚀刻→检验→……”等步骤。采用掩孔工艺时，是通过干膜封盖住通孔，避免蚀刻液体进入金属化孔内，因此在金属化孔两面都会留有至少有4.5mil的焊环，否则会封孔破；而采用图电工艺时，由于图形对位和比例误差，很难实现焊盘圈与孔壁铜圈等大，而在金属化孔两面都会留有2mil的焊盘圈。现有工艺成型出的金属化孔的结构如图1所示，图中，基板1上的金属化孔3的两端均留有焊盘4。

在通常情况下，产品也需要有焊盘4来与外层线路实现连接，实现外层走线通过孔铜与内层连接，这需要线路的孔口留有焊盘圈（即：超过镀铜孔圈），来保证外层信号通过孔铜与内层的可靠连接，这也是制造PCB的作用。

但是，这样残留焊盘（残留焊盘是指焊盘圈上面积大于孔壁铜圈的部分）对某些特殊产品信号性能会造成很大影响，如焊盘屏蔽作用会造成的对高频信号反射问题等。因此，在高频微波信号应用上，个别过孔或器件孔无需外层连接，要求无焊盘，以防止焊盘对射频信号性能造成很大影响，避免焊盘对信号的屏蔽和反射问题。然而，现有的金属化孔加工技术不能做到完全无焊盘，即：孔口铜圈与镀铜孔一致。而为实现无焊盘，往往采用手工刀片修理去除方式，其效率低下，不适合批量生产，而且修理过后，外观也比较难看，还可能会造成孔壁铜损伤。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种PCB板金属化孔成型方法，以成型出至少在一端孔口处没有焊盘的金属化孔。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种PCB板金属化孔成型方法，包括如下步骤：

电镀步骤，对钻有通孔的基板进行电镀，在基板表面及基板上的通孔内壁同时形成一层底铜，获得金属化孔；

塞孔步骤，在不需保留焊盘的金属化孔内填塞满抗蚀材料；

图形加工步骤，以干膜覆盖在基板上除金属化孔以及无需焊盘的孔口之外的区域，再加工出线路图形，使非线路底铜和金属化孔的不需保留的焊盘外露；

蚀刻步骤，采用酸性蚀刻液进行蚀刻，蚀除非线路底铜，填塞有抗蚀材料的金属化孔至少一端孔口处外露的焊盘底铜也被蚀除，而获得在金属化孔的至少一端孔口无焊盘的金属化孔。

进一步地，在塞孔步骤和图形加工步骤之间还进行铲平步骤，使金属化孔两端孔口的抗蚀材料表面平整。

进一步地，在酸性蚀刻步骤之后还进行褪掉抗蚀材料步骤，褪除金属化孔内的抗蚀材料。

进一步地，所述抗蚀材料为阻焊油漆。

进一步地，所述金属化孔两端孔口处的焊盘底铜均被蚀除。

另一方面，本发明还提供一种PCB板金属化孔成型方法，包括如下步骤：

电镀，在基板表层形成底铜层，获得金属化孔；

图形加工步骤，以干膜覆盖住需要蚀除的非线路底铜铜面以及孔口无需保留焊盘的金属化孔及其焊盘区域，再加工出电路图形；

图形电镀步骤，在露出的线路化的铜面上加厚铜层形成线路铜，并在线路铜外镀上保护层；

塞孔步骤，在不需保留焊盘的金属化孔内填塞满抗蚀材料；

蚀刻步骤，采用碱性蚀刻液进行蚀刻，蚀除非线路底铜，填塞有抗蚀材料的金属化孔至少一端孔口处外露的焊盘底铜也被蚀除，而获得在金属化孔的至少一端孔口无焊盘的金属化孔。

进一步地，在塞孔步骤和蚀刻步骤之间还进行铲平步骤，使金属化孔两端孔口的抗蚀材料表面平整。

本发明的有益效果如下：本发明的方法打破传统设计和加工工艺的局限，成型出来的金属化孔的一端甚至两端的孔口无焊盘，而且还能用于对台阶内的孔实现无焊盘，适合批量加工且稳定。所得的PCB板产品能有效提高射频产品信号质量，减少其它因素造成的影响。本发明方法可广泛用于制备通讯和军事等领域有高频微波信号需求的PCB板。

附图说明

图1是现有工艺成型出来的金属化孔的结构示意图。

图2是本发明方法制得的PCB板金属化孔填塞有抗蚀材料且单面无焊盘的示意图。

图3是本发明方法制得的PCB板金属化孔单面无焊盘的示意图。

图4是本发明方法制得的PCB板金属化孔填塞有抗蚀材料且双面无焊盘的示意图。

图5是本发明方法制得的PCB板金属化孔双面无焊盘的示意图。

图6是本发明实施例3制得的PCB板金属化孔单面无焊盘的示意图。

图7是本发明实施例3制得的PCB板金属化孔双面无焊盘的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例并参照附图对本发明进行更详细的说明。应该理解的是，以下所述的实施例仅是用于说明而不是限制本发明。

实施例1

本发明的本实施例提供一种PCB板金属化孔成型方法，该方法是结合掩孔工艺来实现金属化孔的成型，包括如下步骤：

电镀步骤，对钻有通孔的基板1进行电镀，在基板1表面及基板1上的通孔内壁同时形成一层底铜2，获得金属化孔3；

塞孔步骤，在不需保留焊盘的金属化孔内填塞满抗蚀材料5，所述抗蚀材料4是一种有流动性和粘度的物质，可以烘干或者固化而不容易脱落，能够耐蚀刻液腐蚀，以保护所覆盖的铜层2，抗蚀材料优选采用阻焊油漆；

图形加工步骤，以干膜覆盖在基板1上除金属化孔以及无需焊盘的孔口之外的区域，再加工出线路图形，使非线路底铜和金属化孔3的不需保留的焊盘4外露；

蚀刻步骤，采用酸性蚀刻液进行蚀刻，蚀除非线路底铜，填塞有抗蚀材料的金属化孔至少一端孔口处外露的焊盘底铜也被蚀除，而获得在金属化孔的至少一端孔口无焊盘的金属化孔。

进一步地，本发明还可以选择性地进行如下步骤：

铲平步骤，在塞孔步骤和图形加工步骤之间进行，使金属化孔两端孔口的抗蚀材料表面平整，以利于进行后续的图形加工步骤。

褪掉抗蚀材料步骤，在酸性蚀刻步骤之后进行，以褪除金属化孔内的抗蚀材料。对于一些需要在孔中安装插件的金属化孔，需要褪除孔内的抗蚀材料，如图3及图5所示；而对于不需安装插件的金属化孔，该抗蚀材料4则也可不褪掉，当作塞孔使用，如图2及图4所示。

在具体实施时，所述金属化孔两端孔口处的焊盘底铜可以均被蚀除，如图5所示，也可根据产品需要只蚀除金属化孔一端孔口处的焊盘底铜，如图3所示。

以上的方法是结合现有的掩孔工艺来实现金属化孔的成型，其中的电镀步骤、图形加工步骤、蚀刻步骤均与现有掩孔工艺中的相应步骤没有实质性区别，在此不多赘述。该掩孔工艺，通过在图形加工步骤中，以干膜覆盖在基板1上除金属化孔以及无需焊盘的孔口之外的区域，再加工出线路图形，使非线路底铜和金属化孔3的不需保留的焊盘4外露，从而在后续的蚀刻步骤中，将孔口无焊盘区域的铜蚀刻掉，保证孔壁铜圈与焊盘圈等大，克服了现有掩孔工艺中金属化孔两面都会留有至少有4.5mil的焊环所导致的影响射频信号性能、焊盘对信号的屏蔽和反射等问题。

实施例2

本实施例中，本发明还提供一种PCB板金属化孔成型方法，该方法是结合图形电镀工艺来实现金属化孔的成型，包括如下步骤：

电镀，在基板1表层形成底铜层2，获得金属化孔3；

图形加工步骤，以干膜覆盖住需要蚀除的非线路底铜铜面以及孔口无需保留焊盘的通孔及其焊盘区域，再加工出电路图形；

图形电镀步骤，在露出的线路化的铜面上加厚铜层形成线路铜，并在线路铜外镀上保护层；

塞孔步骤，在不需保留焊盘的金属化孔内填塞满抗蚀材料；

蚀刻步骤，采用碱性蚀刻液进行蚀刻，蚀除非线路底铜，填塞有抗蚀材料的金属化孔至少一端孔口处外露的焊盘底铜也被蚀除，而获得在金属化孔的至少一端孔口无焊盘的金属化孔。

进一步地，本发明还可以选择性地进行如下步骤：

铲平步骤，在塞孔步骤和蚀刻步骤之间进行，使金属化孔两端孔口的抗蚀材料表面平整。

褪掉抗蚀材料步骤，在蚀刻步骤之后进行，以褪除金属化孔内的抗蚀材料。对于一些需要在孔中安装插件的金属化孔，需要褪除孔内的抗蚀材料，而对于不需安装插件的金属化孔，该抗蚀材料则也可不褪掉，当作塞孔使用。

同样地，本实施例中，可以只蚀除所述金属化孔一端孔口处的焊盘底铜，也可蚀除金属化孔两端的焊盘底铜，分别如图3及图5所示。

该图电工艺，通过在图形加工步骤中，以干膜覆盖住需要蚀除的非线路底铜铜面以及孔口无需保留焊盘的通孔及其焊盘区域，再加工出电路图形，在露出的线路化的铜面上加厚铜层形成线路铜，并在线路铜外镀上保护层，然后通过后续的蚀刻步骤将孔口无需焊盘区域的铜蚀刻掉，保证孔壁铜圈与焊盘圈等大，克服了现有图电工艺中由于图形对位和比例误差，很难实现焊盘圈与孔壁铜圈等大，而在金属化孔两面都会留有2mil的焊盘圈所导致的影响射频信号性能、焊盘对信号的屏蔽和反射等问题。

实施例3

以上两个实施例中，其通孔均是从PCB板的一个侧面贯穿至另一侧面的完整通孔的情况。而本实施例中，则是在PCB板上设有凹槽，凹槽的槽底设有通孔并进行金属化处理而形成金属化孔，而针对该位于凹槽槽底的金属化孔同样也可采用以上两个实施例的技术方案而获得在金属化孔的一端或两端孔口无焊盘的金属化孔，其结构示意图分别如图6及图7所示，其中图6为一端无焊盘，而图7是两端无焊盘。

本发明通过对至少一端不需要焊盘的金属化孔填塞满抗电镀油墨，然后通过掩孔工艺的图形加工步骤中的干膜未覆盖所述金属化孔及孔口需无焊盘的区域，或通过图电工艺的图形加工步骤中的干膜覆盖住需要蚀刻的铜面及该金属化孔和孔口需无焊盘区域，实现在后续的蚀刻步骤中将孔口无需焊盘的铜去除的目的，该方法打破传统设计和加工工艺的局限，成型出来的金属化孔的一端甚至两端的孔口无焊盘，而且进一步的还能用于对台阶内的孔实现无焊盘，适合批量加工且稳定。所得的PCB板产品能有效提高射频产品信号质量，减少其它因素造成的影响。本发明方法可广泛用于制备如通讯等领域有高频微波信号需求的PCB板。

Claims (10)

1.一种PCB板金属化孔成型方法，其特征在于，包括如下步骤：

电镀步骤，对钻有通孔的基板进行电镀，在基板表面及基板上的通孔内壁同时形成一层底铜，获得金属化孔；

塞孔步骤，在不需保留焊盘的金属化孔内填塞满抗蚀材料；

图形加工步骤，以干膜覆盖在基板上除金属化孔以及无需焊盘的孔口之外的区域，再加工出线路图形，使非线路底铜和金属化孔的不需保留的焊盘外露；

蚀刻步骤，采用酸性蚀刻液进行蚀刻，蚀除非线路底铜，填塞有抗蚀材料的金属化孔至少一端孔口处外露的焊盘底铜也被蚀除，而获得在金属化孔的至少一端孔口无焊盘的金属化孔。

2.如权利要求1所述的PCB板金属化孔成型方法，其特征在于，在塞孔步骤和图形加工步骤之间还进行铲平步骤，使金属化孔两端孔口的抗蚀材料表面平整。

3.如权利要求1所述的PCB板金属化孔成型方法，其特征在于，在酸性蚀刻步骤之后还进行褪掉抗蚀材料步骤，褪除金属化孔内的抗蚀材料。

4.如权利要求1所述的PCB板金属化孔成型方法，其特征在于，所述抗蚀材料为阻焊油漆。

5.如权利要求1所述的PCB板金属化孔成型方法，其特征在于，所述金属化孔两端孔口处的焊盘底铜均被蚀除。

6.一种PCB板金属化孔成型方法，其特征在于，包括如下步骤：

电镀，在基板表层形成底铜层，获得金属化孔；

图形加工步骤，以干膜覆盖住需要蚀除的非线路底铜铜面以及孔口无需保留焊盘的通孔及其焊盘区域，再加工出电路图形；

图形电镀步骤，在露出的线路化的铜面上加厚铜层形成线路铜，并在线路铜外镀上保护层；

塞孔步骤，在不需保留焊盘的金属化孔内填塞满抗蚀材料；

蚀刻步骤，采用碱性蚀刻液进行蚀刻，蚀除非线路底铜，填塞有抗蚀材料的金属化孔至少一端孔口处外露的焊盘底铜也被蚀除，而获得在金属化孔的至少一端孔口无焊盘的金属化孔。

7.如权利要求6所述的PCB板金属化孔成型方法，其特征在于，在塞孔步骤和蚀刻步骤之间还进行铲平步骤，使金属化孔两端孔口的抗蚀材料表面平整。

8.如权利要求6所述的PCB板金属化孔成型方法，其特征在于，在碱性蚀刻步骤之后还进行褪掉抗蚀材料步骤，褪除金属化孔内的抗蚀材料。

9.如权利要求6所述的PCB板金属化孔成型方法，其特征在于，所述抗蚀材料为阻焊油漆。

10.如权利要求6所述的PCB板金属化孔成型方法，其特征在于，所述金属化孔两端孔口处的焊盘底铜均被蚀除。