專利名稱：多層高密度互連印制電路板盲孔、埋孔填孔工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子行業(yè)的電路板，具體涉及多層高密度互連印制電路板盲 孔、埋孔填孔工藝。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品渴望日趨輕巧，及功能復雜化的需求與日俱增，迫使 上游供應鏈持續(xù)不斷的研發(fā)創(chuàng)新，提升自主產(chǎn)業(yè)的技術(shù)水平。
就印刷電路板而言，高密度互連技術(shù)自八零年代初期發(fā)展至今跨足整個 電子產(chǎn)業(yè)大部分的應用領(lǐng)域，諸如行動電話、移動式個人計算機、無線網(wǎng)絡(luò) 通信產(chǎn)品、數(shù)字行動秘書、數(shù)字衛(wèi)星導航系統(tǒng)等等的現(xiàn)今科技產(chǎn)品，其應用 于產(chǎn)業(yè)的開發(fā)程度豈能僅用倍數(shù)成長來形容。 下列介紹傳統(tǒng)高密度互連板材生產(chǎn)的工藝流程
采用環(huán)氧基樹脂與玻璃纖維布組成的覆銅基板材料，電路板制造業(yè)者根 據(jù)最佳效益的基板利用率將覆銅基板裁切所須尺寸之后，做為后續(xù)繁瑣工藝 的輸入，首先利用微蝕刻技術(shù)將基板的銅表面咬蝕，形成板面一定的粗糙度， 藉由微蝕刻侵蝕造成的粗糙度使其與液態(tài)光阻油墨形成良好的結(jié)合，接著將 產(chǎn)品所需要的內(nèi)層線路圖形利用影像轉(zhuǎn)移的技術(shù)，即底片曝光于覆銅基板上， 透過光阻劑與UV光的聚合反應，將圖形顯像于板面上，后續(xù)利用蝕刻藥液 對未聚合反應的部分銅進行咬蝕，咬蝕過后即剩下所需要的線路圖形，最后 將產(chǎn)生聚合反應的光阻劑除去之后便完成了內(nèi)層線路的制作。
經(jīng)過自動光學儀器的線路檢驗之后，將完成的內(nèi)層線路板做不同于內(nèi)層 微蝕刻咬蝕量的銅面黑、棕氧化處理，經(jīng)過氧化處理過后的內(nèi)層線路板經(jīng)過 階段式的高溫及高壓的真空生產(chǎn)中能有效的與半固化黏結(jié)片緊密結(jié)合，而半 固化黏結(jié)片也因為這階段式的高溫高壓獲得到了完整的交聯(lián)及固化反應，而 反應完成的壓合板即為下一道工序的輸入。
機械鉆孔，鉤鈷合金的鉆針在設(shè)備高速旋轉(zhuǎn)的帶動下，配合驅(qū)動機臺瞄準的孔位程序，將孔位程序各個輸出的坐標值實現(xiàn)于第一次的壓合板上，這 道工序也是層與層之間導通的重要環(huán)節(jié)，.也是逐步實現(xiàn)傳統(tǒng)高密度互連板材 里機鉆埋孔的重要步驟，完成的鉆孔板即為下一道工序的輸入。
因鉆針的高速旋轉(zhuǎn)切削所產(chǎn)生的熱使得基板結(jié)構(gòu)中的樹脂熔融，冷卻后 形成膠渣。
孔壁在金屬化的過程之前還需將膠渣的結(jié)構(gòu)打散，其還有另一深層的用 意即后續(xù)置換得到的化學銅能完整的附著于孔壁上，使其能成為良好的金屬 導體，后續(xù)利用電解電鍍的技術(shù)將銅平整的沉積于孔壁和板面，此步驟亦稱 為整板電鍍，金屬化過后的電鍍板緊接著為傳統(tǒng)高密度板材中其重要的環(huán)節(jié) 之一，樹脂塞孔，以環(huán)氧樹脂加填充料來填孔塞孔，其可以兼容與黏結(jié)片內(nèi) 的樹脂系統(tǒng)，再者其反應過后不會像油墨一般具有揮發(fā)性使其廣泛的受業(yè)界 所推崇。
近年來的消費性電子產(chǎn)品愈來愈趨向于復合多功能且須輕薄短小，因此 在電路設(shè)計上必須導入多層高密度方可符合廣大社會大眾的青睞，而多層就 會拌隨著內(nèi)層埋孔的設(shè)計。圖1為內(nèi)埋孔之示意圖。若未經(jīng)事先處理內(nèi)層埋
孔(板厚大于0. 6mm)而逕行單靠玻纖布的樹脂填孔將衍生出銅面凹陷(導致最 外層線路制作缺陷)及填孔空洞(高溫爆裂)等信賴性問題。
樹脂填充完畢的電鍍板經(jīng)烘烤聚合后再經(jīng)過高切削刷輪的平整處理后， 后續(xù)即為第二次的內(nèi)層顯像處理，只是這里的光阻劑型態(tài)由第一次的液態(tài)油 墨形態(tài)轉(zhuǎn)變成為固態(tài)干膜的型態(tài)，第二次的內(nèi)層線路在經(jīng)過影像轉(zhuǎn)移，線路 的蝕銅刻劃以及光學儀器的品檢完畢后即做為下一道工序的輸入。
再一次的壓合的工序?qū)崿F(xiàn)了高密度互連板材其機鉆埋孔的概念，其作業(yè) 原理仍同第一次壓板的工序一般，利用階段式的溫度及壓力將半固化黏結(jié)片 能完整的交聯(lián)固化并與粗化過后的線路銅面形成良好的結(jié)合力，此外還將第 一次的機械鉆孔埋藏在第二次的壓合板的內(nèi)部
第二次壓板之后接著的一道工序亦為次道工序的準備工作即開銅窗，當 然此道的準備工作的型式不單只是僅此一種，只是這里以銅窗來做介紹，開 窗的概念乃為將二次壓板后的銅面再次利用影像轉(zhuǎn)移的技術(shù)在銅表面刻露出 基材部分使其能有利于后道工序的制作，而這后續(xù)的工序為激光成孔，激光 的紅外線光束可以被黏結(jié)片其中的樹脂系統(tǒng)大量的吸收并且氣化在表面形成
5不穿透的盲孔，使得高密度互連板材的互連技術(shù)得以發(fā)揮的淋漓盡致。
后續(xù)再經(jīng)過機械鉆孔，板面及孔壁的金屬化以及影像轉(zhuǎn)移技術(shù)將外層的 線路顯像，刻劃等工序之后變成為印刷電路板的半成品了，半成品完成之后 隨之而來的工藝為防焊。
防焊又稱其阻焊或隔焊，是印刷電路板工藝中技術(shù)含量較高的一道工序， 其作業(yè)原理也同于影像轉(zhuǎn)移一般，利用網(wǎng)版印刷的方式將液態(tài)感光及熱固化 型油墨覆蓋于整板面上，將其表面受熱固化后，接著利用影像轉(zhuǎn)移的方式將 電子插件所需要的焊墊區(qū)域顯像，最后在將其完全受熱固化，早期的印刷電 路工藝中防焊油墨以綠色居多，固防焊又稱其為綠漆，其主要作用為隔焊即 隔絕下游組裝業(yè)者組裝時其高溫的錫膏與不必要的銅面直接接觸，造成短路， 而另一個作用即為美觀。
文字也是利用網(wǎng)版印刷的方式將產(chǎn)品電子原件的代碼，客戶的產(chǎn)品編號， 材料通過的認證等等的標示性文字先制作于網(wǎng)版上再以熱固化型的油墨印刷 于表面并且烘烤使其完成固化反應。
文字制作完畢后接著的工序為成型，其作業(yè)原理和鉆孔相似，差異在于 成型的銑刀的程序設(shè)計輸出是以路徑為表達方式，而鉆孔是以孔位的坐標當 作程序輸出罷了，成型的作用在于將產(chǎn)品要求的尺寸從程序設(shè)計中實現(xiàn)于電 路板上。
最后的幾道工序依序為表面處理、電子性能的測試以及最終質(zhì)量的檢驗， 因銅金屬其特性較為活潑容易與周遭環(huán)境發(fā)生變化產(chǎn)生氧化，進而影響下游 組裝廠的貼件質(zhì)量，固表面處理其最主要的作用即針對焊墊區(qū)域的銅面積進 行抗氧化處理。
上述工藝的缺陷是樹脂填孔后處理工藝步驟多，且后續(xù)黏結(jié)片與樹脂壓 合形成分層。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供多層高密度互連印制電路板盲 孔、埋孔填孔工藝。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案-
多層高密度互連印制電路板盲孔、埋孔、填孔工藝，先是利用藥水將帶有鉆孔的印制電路板銅表面生成均勻的紅棕色或黑色的氧化層，藉以生成氧 化層的粗糙度使其與黏結(jié)片可以緊密結(jié)合以及可避免生銅表面與壓合高溫反 應而形成的氯化亞銅影響產(chǎn)品的信賴性，之后為傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷，其特征在 于將樹脂填入指定的孔內(nèi)并在時限內(nèi)做黏結(jié)片的疊合，再進行真空壓合工藝。
上述真空壓合工藝所需壓合的溫度為150 200°C，壓力為70 350 pai， 真空度為-720 -500mmHg。
上述絲網(wǎng)印刷為先將所需填充的孔鉆在鋁片上，再將有孔的鋁片張至木 質(zhì)的網(wǎng)框中取代了傳統(tǒng)的絲布張網(wǎng)，以鋁片網(wǎng)版做媒介將樹脂填料直接在氧 化銅處理后的板面上進行印刷填孔的作業(yè)，且在印制電路板下安裝排氣孔板。
上述排氣孔板的排氣孔大小是根據(jù)印制電路板通孔的密度或大小開設(shè)。
本發(fā)明在完成金屬化之后將原負片流程變更為傳統(tǒng)多層板工藝里的正片 流程，在這之前的所有工序與一般的傳統(tǒng)多層板流程相同，此項變革能有效 縮短生產(chǎn)時間提升生產(chǎn)效率。在第二次的內(nèi)層線路通過品檢之后為線路面的 粗化處里，后續(xù)的樹脂塞孔為整個創(chuàng)新開發(fā)的重要精髓，舍棄于金屬化后直 接樹脂塞孔的步驟，取而代之的是將樹脂塞孔的流程合并于壓合制程內(nèi)，當 然樹脂的塞孔仍然是利用網(wǎng)印的方式。為了能有效節(jié)省繁瑣的生產(chǎn)工藝，研 發(fā)部仔細研究材料的分子結(jié)構(gòu)、對比銅面粗化的生產(chǎn)質(zhì)量、重新定義網(wǎng)布印 刷的作業(yè)方式、探就壓合設(shè)備的特殊特性以及變更設(shè)備的生產(chǎn)動線從而將樹 脂塞孔的流程能完整的兼容于單一制程，這項創(chuàng)舉大大的縮短了生產(chǎn)工時， 且有效的降低成本進而提升產(chǎn)品的競爭力。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)埋孔示意圖； 圖2為本發(fā)明的工藝流程圖。 具體實施方案下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明
參照圖2所示，多層高密度互連印制電路板盲孔、埋孔、填孔工藝，(1)先是利用藥水將帶有鉆孔的印制電路板銅表面生成均勻的紅棕色或黑色的氧化層，藉以生成氧化層的粗糙度使其與黏結(jié)片可以緊密結(jié)合以及可避免生銅表面與壓合高溫反應而形成的氯化亞銅影響產(chǎn)品的信賴性，(2)之后為傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷，先將所需填充的孔鉆在鋁片上，再將有孔的鋁片張至木質(zhì)的網(wǎng)框中取代了傳統(tǒng)的絲布張網(wǎng)，以鋁片網(wǎng)版做媒介將樹脂填料直接在氧化銅處理后的板面上進行印刷填孔的作業(yè)，且在印制電路板下安裝排氣孔板，將樹脂填入指定的孔內(nèi)并在時限內(nèi)做黏結(jié)片的疊合，再進行真空壓合工藝。
真空壓合工藝，其分為七段壓合過程，第一段的壓合溫度為14(TC、時間為20分鐘，壓力為70pai、升壓時間為10分鐘，第二段的壓合溫度為160°C、時間為15分鐘，壓力為200pai、升壓時間為10分鐘，第三段的壓合溫度為175°C、時間為15分鐘，壓力為300pai、升壓時間為15分鐘，第四段的壓合溫度為200°C、時間為20分鐘，壓力為350pai、升壓時間為10分鐘，第五段的壓合溫度為200°C、時間為20分鐘，壓力為350pai、升壓時間為15分鐘，第六段的壓合溫度為20(TC、時間為60分鐘，壓力為350pai、降壓時間為90分鐘，第七段的壓合溫度為140°C、時間為10分鐘，壓力為100pai、降壓時間為IO分鐘。
最后，應當指出，以上實施例僅是本發(fā)明較有代表性的例子。顯然，本發(fā)明的技術(shù)方案并不限于上述實施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導出或聯(lián)想到的所有變形，均應認為是本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1、多層高密度互連印制電路板盲孔、埋孔、填孔工藝，其特征在于多層高密度互連印制電路板盲孔、埋孔、填孔工藝，先是利用藥水將帶有鉆孔的印制電路板銅表面生成均勻的紅棕色或黑色的氧化層，藉以生成氧化層的粗糙度使其與黏結(jié)片可以緊密結(jié)合以及可避免生銅表面與壓合高溫反應而形成的氯化亞銅影響產(chǎn)品的信賴性，之后為傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷，其特征在于將樹脂填入指定的孔內(nèi)并在時限內(nèi)做黏結(jié)片的疊合，再進行真空壓合工藝。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多層高密度互連印制電路板盲孔、埋孔、填孔 工藝，其特征在于上述絲網(wǎng)印刷為先將所需填充的孔鉆在鋁片上，再將有 孔的鋁片張至木質(zhì)的網(wǎng)框中取代了傳統(tǒng)的絲布張網(wǎng)，以鋁片網(wǎng)版做媒介將樹 脂填料直接在氧化銅處理后的板面上進行印刷填孔的作業(yè)，且在印制電路板 下安裝排氣孔板。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多層高密度互連印制電路板盲孔、埋孔、填孔 工藝，其特征在于排氣孔板的排氣孔大小是根據(jù)印制電路板通孔的密度或 大小開設(shè)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多層高密度互連印制電路板盲孔、埋孔、填孔工藝，其特征在于真空壓合工藝所需壓合的溫度為150 20(TC，壓力為70 350 pai，真空度為-720 -500mmHg。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的多層高密度互連印制電路板盲孔、埋孔、填孔 工藝，其特征在于真空壓合工藝，其分為七段壓合過程，第一段的壓合溫 度為14(TC、時間為20分鐘，壓力為70pai、升壓時間為10分鐘，第二段的 壓合溫度為160°C、時間為15分鐘，壓力為300pai、升壓時間為10分鐘， 第三段的壓合溫度為175°C、時間為15分鐘，壓力為350pai、升壓時間為15分鐘，第四段的壓合溫度為200。C、時間為20分鐘，壓力為350pai、升壓時 間為10分鐘，第五段的壓合溫度為200。C、時間為20分鐘，壓力為350pai、 升壓時間為15分鐘，第六段的壓合溫度為200°C、時間為60分鐘，壓力為 350pai、降壓時間為90分鐘，第七段的壓合溫度為140°C、時間為10分鐘， 壓力為100pai、降壓時間為10分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及多層高密度互連印制電路板盲孔、埋孔、填孔工藝，其特征在于多層高密度互連印制電路板盲孔、埋孔、填孔工藝，先是利用藥水將帶有鉆孔的印制電路板銅表面生成均勻的紅棕色或黑色的氧化層，藉以生成氧化層的粗糙度使其與黏結(jié)片可以緊密結(jié)合以及可避免生銅表面與壓合高溫反應而形成的氯化亞銅影響產(chǎn)品的信賴性，之后為傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷，其特征在于將樹脂填入指定的孔內(nèi)并在時限內(nèi)做黏結(jié)片的疊合，再進行真空壓合工藝。本發(fā)明縮短生產(chǎn)工時，提高生產(chǎn)效率。
文檔編號H05K3/46GK101478862SQ20081006261
公開日2009年7月8日 申請日期2008年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月29日
發(fā)明者林睦群 申請人:鴻源科技(杭州)有限公司