印製電路板pcb的製作方法

2023-07-05 09:37:21

印製電路板pcb的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種印製電路板PCB，至少包括：第一線路層和第二線路層，所述第一線路層與所述第二線路層之間存在至少一個帶孔環的導通孔，所述導通孔的內壁表面形成有孔壁金屬層；所述導通孔的孔環包括內環金屬層和外環金屬層；所述內環金屬層有磨刷形成的表面；所述外環金屬層有蝕刻所形成的表面；所述孔壁金屬層、所述內環金屬層和所述外環金屬層均為銅層。本實用新型提供的PCB，其孔壁金屬層的銅膜和孔環金屬層的銅膜厚度均勻，且容易控制，製作難度低，製作的廢品率低。
【專利說明】印製電路板PCB
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及印製電路板的製作【技術領域】，尤其涉及一種印製電路板PCB。
【背景技術】
[0002]隨著電子產品逐漸向輕、薄、小的方向發展，印製電路板(Printed CircuitBoard,簡稱PCB)也逐漸向高密度、微細化方向發展。
[0003]高密度、精細化的PCB則要求PCB的線路更加精細化，然而精細線路對於表面銅厚的要求非常嚴格，一般情況下，如果銅面過厚，在其上製作更精細的線路則較難實現。
[0004]現有技術中對於PCB的精細線路製作多採用在線路層壓合之後減銅，而在整板電鍍產生孔壁銅膜的同時，孔表面的銅膜厚度增厚，從而製作得到的PCB精細線路的孔表面銅膜厚度過大，此方法只能滿足製作線距大於等於75um的PCB。現有技術還會通過結合上述製作工藝，採用圖形電鍍為孔壁製作銅膜，然而由於圖形電鍍的電流較集中，從而易使得製作得到的PCB存在孔徑偏小的品質問題，同時孔口和孔壁的銅厚也容易導致不均勻，更影響品質。
[0005]採用現有技術難以製作較小線距，如50-60um或者更小的PCB，且廢品率高。實用新型內容
[0006]本實用新型提供一種印製電路板PCB，以解決現有的PCB製作難度大，廢品率高的問題。
[0007]本實用新型所提供的PCB，至少包括:第一線路層和第二線路層，所述第一線路層與所述第二線路層之間存在至少一個帶孔環的導通孔，所述導通孔的內壁表面形成金屬層；
[0008]所述導通孔的孔環包括內環金屬層和外環金屬層；所述內環金屬層有磨刷形成的表面；所述外環金屬層有蝕刻所形成的表面；所述孔壁金屬層、所述內環金屬層和所述外環金屬層均為銅層。
[0009]如上所述的PCB，所述內環金屬層的環寬為4?6mil。
[0010]如上所述的PCB，所述內環金屬層和外環金屬層均包括底銅和面銅；
[0011]所述內環金屬層和外環金屬層的底銅均包括對整板進行壓合所形成的銅層；所述整板包括通過壓合連接在一起的所述第一線路層和所述第二線路層；
[0012]所述內環金屬層的面銅包括對所述整板進行電鍍產生的銅層，進行機械磨刷所形成的銅層；
[0013]所述外環金屬層的面銅包括對所述整板進行電鍍產生的銅層，進行微蝕減銅所形成的銅層。
[0014]如上所述的PCB，所述內環金屬層和所述外環金屬層均包括底銅；
[0015]所述內環金屬層的底銅包括對整板進行壓合所形成的銅層進行機械磨刷所形成的銅層；所述整板包括通過壓合連接在一起的所述第一線路層和所述第二線路層；[0016]所述外環金屬層的底銅包括對所述整板進行壓合所形成的銅層進行減銅所形成的銅層。
[0017]如上所述的PCB，所述內環金屬層和所述外環金屬層的厚度相同，均為15-20um ；
[0018]所述孔壁金屬層的最小厚度為20um，平均厚度為25um ；
[0019]所述第一線路層和所述第二線路層的線距均為50-60um。
[0020]本實施例提供的PCB其孔壁金屬層的銅膜和孔環金屬層的銅膜厚度均勻，且均容易控制，製作難度低，製作的廢品率低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型實施例提供的PCB的結構示意圖。
[0022]附圖標記說明:
[0023]LI:第一線路層；
[0024]L2:第二線路層；
[0025]101:導通孔；
[0026]102:孔壁金屬層；
[0027]103:內環金屬層；
[0028]104:外環金屬層。
【具體實施方式】
[0029]本實用新型實施例提供一種PCB。圖1為本實用新型實施例提供的PCB的結構示意圖。如圖1所示，該PCB至少包括第一線路層LI和第二線路層L2。該第一線路層LI與第二線路層L2之間至少存在一個帶孔環的導通孔101。導通孔101的內壁表面形成有孔壁金屬層102。
[0030]導通孔101的孔環包括內環金屬層103和外環金屬層104,內環金屬層103有磨刷形成的表面，外環金屬層104有蝕刻所形成的表面。孔壁金屬層102、內環金屬層103和外環金屬層104，均為銅層。
[0031]本實施例提供的PCB中孔的內壁銅膜，即孔壁金屬層102的厚度可通過控制整板電鍍時電流的大小和/或電鍍的時間長短以使得製作的PCB的孔壁銅膜厚度要求。由於對於具有精細線路的PCB，其孔環銅膜的厚度要求也很嚴格，在本實施例提供的PCB中，孔環包括內環金屬層103和外環金屬層104。其內環金屬層103具有磨刷形成的表面，而外環金屬層104有刻蝕形成的表面。內環金屬層103與外環金屬層104具有不同的外表面，該具有不同表面的內環金屬層103和外環金屬層104可通過不同的工藝過程製作得到。具有刻蝕所形成的表面的外環金屬層104可以是在對孔壁金屬層120的保護下通過化學微刻工藝進行減銅獲得，其中對孔壁金屬層102進行保護可以是通過幹膜覆蓋其位於孔環表面的區域。外環金屬層104可通過控制減銅的時間和/或減銅劑的濃度來控制其銅膜的厚度。
[0032]具有磨刷形成表面的內環金屬層103可以是在外環金屬層104形成之後，通過機械研磨而獲得，其厚度可通過控制研磨的時間來控制，其表面的精度要求可以是通過控制機械研磨強度及速率等來控制。
[0033]本實施例提供的PCB，其導通孔的孔環銅膜分別通過外環金屬層和內環金屬層製作，孔環銅膜的厚度也分別通過外環金屬層和內環金屬層厚度進行控制，避免了由於在整板壓合之後減銅再電鍍從而導致的孔環金屬層的銅膜較厚，也可避免採用圖形電鍍可能造成的孔徑過小的問題。本實施例提供的PCB，其孔壁金屬層和孔環金屬層的銅膜的厚度均容易控制，製作難度低，製作的廢品率低，還可節約製作成本。
[0034]在上述實施例方案中，內環金屬層103的環寬為4?6mil。
[0035]具體地，內環金屬層103的環寬決定了刻蝕形成外環金屬層104時需對孔壁金屬層102進行保護的範圍的大小，也就是覆蓋該孔壁金屬層102位於孔環表面的區域的幹膜的寬度。由於幹膜覆蓋可能存在一定的對位誤差，因此幹膜的寬度並不等於孔壁金屬層120的厚度。如幹膜單邊覆蓋範圍較小，可能會對孔壁金屬層102造成損傷，而若過大，則會使得內環金屬層103製作時的機械磨平形成的表面精度較差，從而影響PCB的性能。在本實施例中，幹膜單邊覆蓋範圍在4-6mil之內，也就是內環金屬層的環寬為4-6mil為最佳。
[0036]在如上所述的方案中，內環金屬層103和外環金屬層104均包括底銅和面銅；
[0037]內環金屬層103和外環金屬層104的底銅均包括對整板進行壓合所形成的銅層；該整板包括通過壓合連接在一起的第一線路層LI和第二線路層12 ；
[0038]內環金屬層103的面銅包括對該整板進行電鍍產生的銅層進行機械磨刷所形成的銅層；
[0039]外環金屬層104的面銅包括對該整板進行電鍍產生的銅層進行微蝕減銅所形成的銅層。
[0040]具體地，底銅為進行整板壓合產生的銅層。整板壓合，也就是在第一線路層LI與第二線路層L2之間填充絕緣層以壓合形成整板。內環金屬層103和外環金屬層104的底銅相同，均包括對整板進行壓合所形成的銅層，即其底銅為第一線路層LI或第二線路層L2與絕緣層接觸的外層銅箔。內環金屬層103和外環金屬層104的底銅同時形成的，其厚度也相同。例如若整板壓合產生的銅層的厚度為15um，內環金屬層103和外環金屬層104的底銅均為15um。
[0041]然而內環金屬層103和外環金屬層104的面銅卻並不相同，其內環金屬層103的面銅包括對電鍍銅層，進行機械磨刷所形成的銅層；而外環金屬層104包括對電鍍銅層，進行微蝕減銅所形成的銅層。因此，內環金屬層103與外環金屬層104具有不同的表面，那麼其製作工藝也必然不同。
[0042]例如，在整板電鍍完成之後，可通過掩膜板將內環金屬層103的區域進行覆蓋保護，通過微蝕減銅製作得到外環金屬層104的面銅，最後通過機械磨刷製作內環金屬層103的面銅。
[0043]可替代地，內環金屬層103和外環金屬層104均包括底銅；
[0044]內環金屬層103的底銅包括對整板進行壓合所形成的銅層進行機械磨刷所形成的銅層；該整板包括通過壓合連接在一起的第一線路層LI和第二線路層L2 ；
[0045]外環金屬層104的底銅包括對所述整板進行壓合所形成的銅層進行減銅所形成的銅層。
[0046]需要說明的是，在PCB的製作流程中，通常在整板壓合之後還需進行整板的電鍍，從而形成電鍍銅層。該電鍍銅層的厚度及形成外環金屬層104所需減銅的厚度決定不同的外環金屬層104及內環金屬層103的結構。[0047]當電鍍銅層厚度較小時，且減銅過程正好將外環金屬層104處的電鍍銅層刻蝕掉，使得外環金屬層104包括底銅。在此基礎上，通過機械磨刷形成的內環金屬層103也包括底銅。當電鍍銅層厚度較小時，減銅過程不但將外環金屬層104處的電鍍銅層刻蝕掉，而且減蝕了一部分整板壓合所形成的銅層，使得外環金屬層104包括底銅。在此基礎上，通過機械磨刷也不但抹除了內環金屬層103處的電鍍銅層，而且磨掉了一部分整板壓合所形成的銅層。
[0048]在上述實施例方案中，內環金屬層103和外環金屬層104的厚度相同，均為15_20um ；
[0049]孔壁金屬層102的最小厚度為20um，平均厚度為25um ；
[0050]第一線路層LI和第二線路層L2的線距均為50-60um。
[0051]具體地，對於第一線路層LI與第二線路層L2表面線路之間的線距為50-60um的PCB，孔壁金屬層102，其最小厚度為20um，平均厚度為25um。當孔壁金屬層102的厚度過小，會使得第一線路層LI與第二線路層L2之間電信號傳輸的電流過大，從而導致孔壁可能會被燒毀。當孔壁金屬層102的厚度過大，又會使得，第一線路層LI與第二線路層L2之間電信號傳輸的電流過小，從而影響電路的性能。
[0052]孔環金屬層，也就是內環金屬層103和外環金屬層104其厚度均為15-20um。當孔環金屬層的厚度小於15um時，第一線路層LI和/或第二線路層L2表面線路之間的間距會過小，難以控制在50-60um範圍內，線路之間的幹擾較大，從而影響PCB的性能。當孔環金屬層的厚度大於20um時，第一線路層LI和/或第二線路層L2表面線路之間的間距過大，或者第二銅膜未刻蝕透，易出現線路的短路，從而可能導致線路的燒毀。
[0053]本實用新型提供的PCB中線路的層數，可以由不同的實現功能繼而設置特定數目的線路層。當PCB包括大於兩層的線路層時，其線路層之間導通孔的孔內壁金屬層、孔孔環金屬層銅膜均可以是如上實施例所示的結構要求；本實用新型提供的PCB中線路層之間導通孔的個數，也可以是根據不同的實現功能設計的特定數目的導通孔，其每個導通孔的孔壁金屬層及孔環金屬層的銅膜的具體結構及厚度均可以是如上實施例所示的要求。
[0054]最後應說明的是:以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍。
【權利要求】
1.一種印製電路板PCB，其特徵在於，至少包括:第一線路層和第二線路層，所述第一線路層與所述第二線路層之間存在至少一個帶孔環的導通孔，所述導通孔的內壁表面形成有孔壁金屬層； 所述導通孔的孔環包括內環金屬層和外環金屬層；所述內環金屬層有磨刷形成的表面；所述外環金屬層有蝕刻所形成的表面；所述孔壁金屬層、所述內環金屬層和所述外環金屬層均為銅層。
2.根據權利要求1所述的PCB，其特徵在於，所述內環金屬層的環寬為4?6mil。
3.根據權利要求2所述的PCB，其特徵在於，所述內環金屬層和所述外環金屬層均包括底銅和面銅； 所述內環金屬層和外環金屬層的底銅均包括對整板進行壓合所形成的銅層；所述整板包括通過壓合連接在一起的所述第一線路層和所述第二線路層； 所述內環金屬層的面銅包括對所述整板進行電鍍產生的銅層進行機械磨刷所形成的銅層； 所述外環金屬層的面銅包括對所述整板進行電鍍產生的銅層進行微蝕減銅所形成的銅層。
4.根據權利要求2所述的PCB，其特徵在於，所述內環金屬層和所述外環金屬層均包括底銅； 所述內環金屬層的底銅包括對整板進行壓合所形成的銅層進行機械磨刷所形成的銅層；所述整板包括通過壓合連接在一起的所述第一線路層和所述第二線路層； 所述外環金屬層的底銅包括對所述整板進行壓合所形成的銅層進行減銅所形成的銅層。
5.根據權利要求3或4所述的PCB，其特徵在於，所述內環金屬層和所述外環金屬層的厚度相同，均為15-20um ; 所述孔壁金屬層的最小厚度為20um,平均厚度為25um ； 所述第一線路層和所述第二線路層的線距均為50-60um。
【文檔編號】H05K1/11GK203523145SQ201320630571
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月12日 優先權日:2013年10月12日
【發明者】陳顯任, 朱興華, 任保偉 申請人:北大方正集團有限公司, 珠海方正科技高密電子有限公司, 方正信息產業控股有限公司