阅读说明：本技术 一种可实现在阶梯槽内半塞孔的pcb板及其制作方法 (PCB capable of realizing half plug hole in stepped groove and manufacturing method thereof ) 是由 李明 鲁操 于 2019-09-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了PCB板制作技术领域的一种可实现在阶梯槽内半塞孔的PCB板及其制作方法,旨在解决现有技术中在阶梯槽内塞孔必须使用树脂塞孔且PCB板制作工艺复杂,加工周期长,成本高的技术问题,一种可实现在阶梯槽内半塞孔的PCB板的制作方法,包括：制作内层基板；内层基板压合；制作阶梯槽；外层钻孔及电镀；制作外层线路；制作阶梯槽塞孔；制作防焊层；成型处理。本发明通过采用一次压合一次钻孔工艺,不需要使用AB板压合的方式,优化了工艺流程,缩短了制作周期,提高了生产效率；通过使用绿油塞孔代替树脂塞孔,优化了塞孔工艺,提高了生产效率,无需额外投入,降低了生产成本。(The invention discloses a PCB capable of realizing half plug hole in a stepped slot and a manufacturing method thereof in the technical field of PCB manufacturing, aiming at solving the technical problems that resin plug hole must be used for plug hole in the stepped slot, the manufacturing process of the PCB is complex, the processing period is long and the cost is high in the prior art, and the manufacturing method of the PCB capable of realizing half plug hole in the stepped slot comprises the following steps: manufacturing an inner layer substrate; pressing the inner layer substrate; manufacturing a stepped groove; drilling and electroplating the outer layer; manufacturing an outer layer circuit; manufacturing a stepped slot plug hole; manufacturing a solder mask layer; and (6) molding. According to the invention, the one-time pressing and one-time drilling process is adopted, and an AB plate pressing mode is not needed, so that the process flow is optimized, the manufacturing period is shortened, and the production efficiency is improved; by using the green oil plug holes to replace resin plug holes, the plug hole process is optimized, the production efficiency is improved, additional investment is not needed, and the production cost is reduced.)

一种可实现在阶梯槽内半塞孔的PCB板及其制作方法

技术领域

本发明属于PCB板制作技术领域，具体涉及一种可实现在阶梯槽内半塞孔的PCB板及其制作方法。

背景技术

电子信息产品更新换代很快，为了实现更多的功能,目前出现了一些阶梯槽设计，可以在控制总板厚的前提下适配更多高度的元器件,也可实现埋金属块等特殊设计。出于功能需要，此阶梯槽上通常设计有导通和散热的过孔(两面均无油墨环设计)，但在焊接时为防止渗锡,需将此类过孔塞孔制作。

目前在阶梯槽内可以实现的塞孔工艺是：将阶梯槽底部的子板A独立作业，在阶梯槽位置钻孔电镀后先采用树脂塞孔，固化后再研磨，然后再和对应位置捞空的子板B二次压合。此种作业方式会有两次压合的流程，并会有多次钻孔和电镀流程，整体生产工序和cycle time（周期）均较长，采用树脂塞孔后研磨对铜厚均匀性也会产生影响，同时对成本有负贡献。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可实现在阶梯槽内半塞孔的PCB板及其制作方法，以解决现有技术中在阶梯槽内塞孔必须使用树脂塞孔且PCB板制作工艺复杂，加工周期长，成本高的技术问题。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种可实现在阶梯槽内半塞孔的PCB板的制作方法，包括：

制作内层基板；

内层基板压合；

制作阶梯槽；

外层钻孔及电镀；

制作外层线路；

制作阶梯槽塞孔；

制作防焊层；

成型处理。

制作阶梯槽塞孔的方法包括：

在阶梯槽的背面设置带有漏墨孔的模板；

使塞孔油墨通过漏墨孔进入阶梯槽内相应的孔中；

预烤，使塞孔油墨初步固化；

显影，将多余的塞孔油墨显影掉；

固化，使塞孔油墨最终固化。

所述塞孔油墨是绿油或蓝油。

所述模板为铝片。

所述漏墨孔的规格根据阶梯槽剩余厚度和塞孔的孔径确定。

所述预烤使用无尘烤箱并使用阶梯烤条件，温度在75℃以下，其中70℃以上的总时间不超过30min，60℃以下的总时间不超过40min。

所述显影的时间不超过40秒，显影时的喷淋压力为1.0~1.5 kgf/cm²。

所述固化使用阶梯烤条件，100℃以下低温段时间>=100min, 100℃~140℃中温段时间>=60min，150℃以上高温段时间>=40min。

一种可实现在阶梯槽内半塞孔的PCB板，根据可实现在阶梯槽内半塞孔的PCB板的制作方法制作而成。

塞孔内是绿油或蓝油中的一种。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

（1）本发明通过采用一次压合一次钻孔工艺，不需要使用AB板压合的方式，优化了工艺流程，缩短了制作周期，提高了生产效率；

（2）本发明通过使用绿油塞孔代替树脂塞孔，优化了塞孔工艺，提高了生产效率，无需额外投入，降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种可实现在阶梯槽内半塞孔的PCB板的制作方法的流程示意图；

图2是现有技术中阶梯槽内有钻孔的PCB板的制作工艺流程图；

图3是本发明实施例提供的一种可实现在阶梯槽内半塞孔的PCB板的制作方法中塞孔油墨注入阶梯槽内的孔中的示意图；

图4是本发明实施例提供的一种可实现在阶梯槽内半塞孔的PCB板的制作方法中拆除刮刀铝片后呈现的塞孔示意图；

图5是本发明实施例提供的一种可实现在阶梯槽内半塞孔的PCB板的制作方法中塞孔制作完成后的示意图；

图6是漏墨孔开口与阶梯槽剩余厚度和塞孔孔径的对应关系；

图中：1.基板；11.阶梯槽；12.孔；2.模板；21.漏墨孔；3.塞孔油墨；4.刮刀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种可实现在阶梯槽内半塞孔的PCB板的制作方法：

制作内层基板：根据线路板结构制作相应的内层板，并在每个内层基板上蚀刻出内层图形，同时再根据阶梯槽区设计，准备相应尺寸的内层垫片，并将对应的core（基板又称芯板）和PP（半固化片）捞出；

内层基板压合：根据线路板结构次序，使用粘结片和内层基板叠合在一起并在阶梯槽区增加垫片，使用热压机把内层基板压合成一整块基板；

制作阶梯槽：利用深度控制铣床，对阶梯槽区的铣捞，形成一定深度的的阶梯槽，并将内层垫片取出；

外层钻孔及电镀：使用数控钻孔机钻出需电镀的通孔，再利用化学沉铜和电镀铜使孔沉积一定的铜(>20um)在孔壁上；

制作外层线路：根据线路图使用全板影像或图形电镀影像转移制作出外层图形；

制作阶梯槽塞孔：在阶梯槽内使用绿油将槽内过孔塞住且无需在孔上设计油墨环；

制作防焊层：根据设计资料进行油墨覆盖形成防焊层；

成型处理：通过成型、表面处理、功能性测试形成成品。

如图2所示，本发明与现有技术中阶梯槽内有钻孔的PCB板的制作工艺流程相比，本发明优化了工艺流程，加工方法简单，无需采用AB板压合方式，一次压合一次钻孔，在作业时间上比AB板压合方式可节约至少72小时，缩短了制作周期，提高了生产效率。

制作阶梯槽塞孔的方法：在基板1的阶梯槽11背面设置带有漏墨孔21的模板2，模板2采用铝片制作，漏墨孔21的位置根据与需要塞住的孔12的位置确定，使塞孔油墨3通过漏墨孔21进入阶梯槽11内相应的孔12中，铝片上覆盖的塞孔油墨3在刮刀4作用下通过铝片上对应位置的开孔被挤压到阶梯槽11内相应的孔12内，如图3、图4所示；塞孔：仅针对阶梯槽11内的孔12塞孔，从非阶梯槽面塞，本工艺的独特性和优势在于使用专门设计的铝片模板2塞孔搭配专用的塞孔绿油，可以实现阶梯槽11内选择性塞孔，同时无需考虑塞孔油墨3与表面油墨的色差匹配问题；预烤，将塞孔油墨3初步固化使其不至于污染显影机，本工艺的独特性在于使用阶梯烘烤条件以达到均匀固化，孔12内油墨不至产生气泡爆孔；显影，将多余的塞孔油墨3显影掉，本工艺的独特性和优势在于无需对片步骤，大大简化流程，同时无需改造显影设备，仅通过槽位的组合关闭和降频就可达到相应效果；固化，将塞孔油墨3最终固化，本工艺的独特性在于使用阶梯烘烤条件以达到均匀固化，孔12内油墨不至产生气泡和开裂，固化后的效果如图5所示。

制作阶梯槽塞孔时的具体操作步骤及控制参数如下：

1.模板设计

因此位置阶梯槽剩余厚度（即塞孔板厚）仅20mil~40mil（1mil=1/1000inch=0.0254mm），堵孔油墨的渗透过孔不是难点，反而需控制塞孔油墨的量不至于渗透过多，故针对此种设计与普通的塞孔铝片有很大差异，铝片上漏墨孔大小应依据阶梯槽内孔径的大小和孔间距的大小和塞孔厚度，一般遵循孔径越大板厚越薄孔间距越小，漏墨孔设计比孔大的值越小的规律，范围在D（塞孔孔直径）－2mil~D+2mil之间，漏墨孔开口与阶梯槽剩余厚度和塞孔孔径的对应关系如图6所示。

2.塞孔油墨的选择和调配

使用的塞孔油墨需达到的基本性能如下：

a.油墨调配时不添加稀释剂，充分混合搅匀的粘度范围应在600~900dPa·s（1 dPa·s=1Pa·s）以内；

b.油墨混合搅匀静置15min消泡后油墨表面无明显气泡；

c.油墨固含量在85%以上；

d.应该事先验证其烘烤后的crack（塞孔油墨裂开）能力，至少在60mil板厚0.40mm要求不可出现crack（塞孔油墨裂开）到孔口或孔壁情形；

e.具有基本的耐热耐化耐冲击能力；

一般来说使用油墨供应商提供的专门与其表面油墨搭配的塞孔绿油或蓝油即可。

3.塞孔印刷条件

对印刷机的类型没有限定，即专门的塞孔印刷机和普通的印刷机皆可；印刷刮刀不推荐使用厚度在2.5cm以上的专门塞孔刮刀，因其渗墨量偏大，刮刀厚度优选0.8~2cm，无需使用塞孔专用刮刀；印刷速度、刮刀压力、网版间距同普通网印，但应遵循的原则是比表面印刷速度低、压力高；但又比普通塞孔印刷速度快、压力低。塞孔外观检验标准：阶梯槽底部油墨全部渗透过孔，稍微凸出但未粘连成片，油墨未污染到盲槽边缘的夹缝内。

4.预烤

使用无尘烤箱，并使用阶梯烤条件，以控制孔内的气泡并保证固化程度一致；烘烤温度一般限定在75℃以下，其中70℃以上的总时间不超过30min，60℃以下的总时间不超过40min；

经测试，最优条件为：烘烤温度设定为50℃，持续烘烤10 min，然后将烘烤温度设定为60℃，持续烘烤10 min ，再将烘烤温度设定为75℃，持续烘烤25 min；初片有异常时，可在设定温度75℃时，烘烤时间增加10 min。

5.对片曝光

本发明所述工艺不需要对片曝光步骤，一般认为塞孔油墨曝光后才能经受显影，但经对比测试：

a.曝光时只能设比孔小的曝光窗口，稍有对偏即在孔口有油墨残留；

b.曝光时的吸真空环境+阶梯槽设计会导致油墨被吸出污染阶梯槽。

6.显影

此步骤的工艺与常规工艺有较大区别：

a.常规显影机一般喷嘴是由扇形和锥形喷嘴组合而成的，本发明所述工艺不可使用扇形喷嘴(无需更换喷嘴喷盘，一般直接将对应喷盘关闭)，即便只使用锥形喷嘴，也需视初片状况采取降低泵浦功率或手动调整喷压的方式将喷淋压力降低至1.0~1.5kgf/cm²，且显影时间不可超过40s，推荐在显影泵浦上加装变频器或限速器，调整更加稳定方便，易于人员操作；

b.推荐新液洗段采用涌流式或称金鱼缸式，不可使用水刀式避免油墨被冲透光，如果塞孔纵横比非常低（<=2:1），可将所有显影槽关闭只开新液洗；

c.为了尽量减少对塞孔油墨的影响，只建议开启设备的最后一槽水洗，水洗压力控制2kgf/cm²以下，水洗时间控制在40s内；

d.显影线冷风吹干段需关闭，只开热风烘干段；

其应达到的显影后外观检验标准是，阶梯槽底部油墨和阶梯槽边缘的夹缝无油墨残留，无堵孔透白光即无孔内油墨被完全冲出。

7.固化

使用阶梯烤条件，100℃以下低温段时间>=100min，100℃~140℃中温段时间>=60min，150℃以上高温段时间>=40min；后烤固化后切片应达到的孔内品质是：无堵孔裂开到孔口或孔壁，无直径超过1/4孔径的气泡；

经测试，最优条件为：烘烤温度设定为80℃，持续烘烤20 min，然后将烘烤温度设定为100℃，持续烘烤20 min ，再将烘烤温度设定为120℃，持续烘烤20 min，再将烘烤温度设定为135℃，持续烘烤30 min，再将烘烤温度设定为155℃，持续烘烤40 min。

8.正常KE（防焊又称绿油）流程

其后再进行正常的绿油印刷流程，如设计有非阶梯槽区域的塞孔，应和阶梯槽区域的孔分开制作，即在正常KE（防焊又称绿油）流程时制作。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。