一種印製電路板及其製造方法

2023-05-25 10:01:16 1

一種印製電路板及其製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種印製電路板及其製造方法，用於解決對PCB進行反鑽處理後，不能完全消除短樁的問題。本發明實施例的方法包括：在目標芯板中的至少一個預設孔對應的位置上進行鑽孔處理，形成貫穿目標芯板且孔徑大於預設孔的穿孔；在穿孔內填充用於防止化學鍍方式鍍上導電材料的電鍍保護材料；對該目標芯板進行導電圖形的製作，並進行層壓處理形成多層PCB，其中層壓處理的部分或全部芯板是目標芯板；對多層PCB進行鑽孔處理，並鑽穿目標芯板中的預設孔；採用化學鍍方式，對形成的孔的內壁進行金屬化處理。本發明實施例的目標芯板內填充電鍍保護材料，從而形成絕緣部分，消除了短樁效應，並避免了電信號的衰減。
【專利說明】一種印製電路板及其製造方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及印製電路板【技術領域】，特別涉及一種印製電路板及其製造方法。

【背景技術】
[0002] 印製電路板（Printed Circuit Board，PCB)是重要的電子部件，一般用於承載電 子元器件以及實現電子元器件之間的電氣連接。隨著電子技術的發展，印製電路板的布線 密度越來越大，且印製電路板的複雜度也越來越高。為了適應高密度布線的需求，埋孔、盲 孔越來越多地應用於印製電路板，以實現不同導電層的電子元器件之間的電氣連接。
[0003] 多層印製電路板通過其上設置的通孔使電信號可以在PCB的多個導電層之間傳 輸。例如，電信號可以通過通孔在PCB的兩個導電層上的線路之間傳輸。如圖1所示的PCB， 其中A100和A200均由多張芯板組成，A100和A200分別需要進行層壓、鑽孔及電鍍處理後 得到；然後，將A100和A200再進行一次壓合處理，形成A300 ;最後在A300上需要將A100 和A200連通的地方進行鑽孔處理，得到通孔A301並對該通孔A301進行電鍍處理，從而得 到所需的PCB，這樣。可見，如圖1所示的PCB的製作流程需要三次鑽孔處理、三次電鍍處 理及三次壓合處理，過多的流程不僅會增加PCB的製造成本，最重要的是增加了 PCB的報廢 率，降低了成品率。
[0004] 但有些PCB中，通孔的作用僅是為了使電信號在部分導電層上的線路之間進行傳 輸，如圖1所示的PCB中，A401是高速信號，若該高速信號A401僅需通過通孔A301傳輸到 A200的部分導電層(如圖所示的導電層A201 )，則圖中A302部分對於該高速信號A401來說 是不必要，即形成了短樁(短樁是指通孔中對於傳輸電信號不必要的多餘的導電材料)。該 短樁A302會形成寄生電容和寄生電感，這種寄生電容和寄生電感的存在會嚴重影響高速 信號的完整性。
[0005] 目前，為了去除PCB的通孔形成的短樁，一般採用鑽頭在通孔形成的短樁部分上 進行反鑽（back drilling)，以去除通孔中的短樁部分，反鑽處理後會在圖1所示的短樁 A302的位置上形成反鑽孔A303,雖然反鑽方法能去除掉部分短樁，但由於鑽頭的頂部一般 為尖角結構，所以不能完全去除短樁，仍然會留下一部分殘留，我們仍然稱為短樁，該殘留 的短樁在高速型號印製電路板中仍然會影響到信號完整性。反鑽處理殘留的短樁的長度 一般是50?200微米。因此，反鑽處理不能完全消除影響電信號完整性的寄生電容、寄生 電感及時間延遲，並且採用鑽頭進行反鑽處理時，對鑽孔裝置的精度要求較高，因為如果精 度不高(如鑽頭太深或偏離中心)，很容易在去除短樁的同時損壞了通孔的功能部分（即電 信號在不同導電層間傳輸時通孔中起到傳輸電信號作用的部分)，從而使PCB報廢，降低了 PCB的成品率且增加了製作成本。
[0006] 綜上所述，現有的採用反鑽去除PCB通孔的短樁的方法，不能完全消除短樁，進而 不能完全消除影響電信號完整性的寄生電容、寄生電感及時間延遲。


【發明內容】

[0007] 本發明實施例提供了一種印製電路板及其製造方法，用於解決現有的採用反鑽去 除PCB通孔的短樁的方法，不能完全消除短樁，進而不能完全消除影響電信號完整性的寄 生電容、寄生電感及時間延遲的問題。
[0008] 本發明實施例提供了一種印製電路板的製造方法，包括：
[0009] 在目標芯板中的至少一個預設孔對應的位置上進行鑽孔處理，形成貫穿所述目標 芯板且孔徑大於所述預設孔的穿孔，其中所述目標芯板中的預設孔為不需要在層間傳輸電 信號的孔；
[0010] 在所述穿孔內填充用於防止化學鍍方式鍍上導電材料的電鍍保護材料；
[0011] 對所述目標芯板進行導電圖形的製作，並將半固化片及芯板進行層壓處理，形成 多層印製電路板，其中層壓處理的部分或全部芯板是所述目標芯板；
[0012] 對所述多層印製電路板進行鑽孔處理，並鑽穿所述目標芯板中的所述預設孔；
[0013] 採用化學鍍方式，對鑽孔處理形成的孔的內壁進行金屬化處理。
[0014] 優選的，所述電鍍保護材料包括大表面張力材料、黏結料以及填料，其重量比例 為：所述大表面張力材料10?60%，所述黏結料15?70%，所述填料15?70%。
[0015] 優選的，所述大表面張力材料包括聚四氟乙烯、聚三氟乙烯、氟碳樹脂中的一種或 至少兩種材料的混合。
[0016] 優選的，在所述穿孔內填充電鍍保護材料之後，且在對所述目標芯板進行導電圖 形的製作之前，所述方法還包括：
[0017] 採用物理鍍方式，對所述目標芯板的至少一個導電層進行金屬化處理。
[0018] 優選的，所述對鑽孔處理形成的孔進行金屬化處理之後，所述方法還包括：
[0019] 去除所述鑽孔處理形成的孔的內壁上的電鍍保護材料。
[0020] 優選的，所述去除所述鑽孔處理形成的孔的內壁上的電鍍保護材料為：
[0021] 採用等離子法，在等離子條件下，對所述多層印製電路板進行腐蝕處理，直至所述 鑽孔處理形成的孔的內壁上的電鍍保護材料被去除；或者
[0022] 採用溶劑法，將所述多層印製電路板置於溶劑中，直至所述鑽孔處理形成的孔的 內壁上的電鍍保護材料被去除。
[0023] 優選的，所述溶劑為丙酮溶劑或二甲苯溶劑。
[0024] 本發明實施例提供了一種印製電路板，印製電路板的至少一個內層芯板包含至少 一個貫穿該內層芯板的穿孔；
[0025] 其中，所述穿孔為所述印製電路板中用於在不同導電層傳輸電信號的信號孔的一 部分，所述穿孔的部分或全部為孔環結構，所述孔環結構的內環孔徑為所述信號孔的孔徑， 所述孔環結構的外環孔徑大於所述內環孔徑。
[0026] 優選的，所述孔環結構內填充有用於防止化學鍍方式鍍上導電材料的電鍍保護材 料。
[0027] 優選的，所述電鍍保護材料包括大表面張力材料、黏結料以及填料，其重量比例 為：所述大表面張力材料10?60%，所述黏結料15?70%，所述填料15?70% ;
[0028] 所述大表面張力材料包括聚四氟乙烯、聚三氟乙烯、氟碳樹脂中的一種或至少兩 種材料的混合。
[0029] 優選的，若所述穿孔的部分為孔環結構，所述孔環結構位於所述穿孔的中部，且所 述穿孔的端部的孔徑為所述孔環結構的內環孔徑。
[0030] 本發明實施例通過在目標芯板上的預設孔的位置上鑽穿孔，並在該穿孔內填充用 於防止化學鍍方式鍍上導電材料的電鍍保護材料，使得在後續在對層壓處理後的PCB鑽孔 處理形成的孔，進行化學鍍處理時，不會在該穿孔的內壁鍍上導電材料，從而在該穿孔形成 不傳輸電信號的絕緣部分，避免了電信號的衰減，消除了短樁效應。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031] 圖1為未消除短樁效應的多層PCB的結構示意圖；
[0032] 圖2為本發明提供的第一種印製電路板的製造方法的流程圖；
[0033] 圖3為本發明提供的第二種印製電路板的製造方法的流程圖；
[0034] 圖4A?圖4H為採用本發明提供的第二種印製電路板製造方法製作的PCB在製作 過程中的剖面結構示意圖；
[0035] 圖41為圖4H的A-A剖面結構示意圖；
[0036] 圖4J為圖4G的A-A剖面結構示意圖；
[0037] 圖5為本發明提供的實施例一的第二種結構的剖面結構示意圖；
[0038] 圖6為本發明提供的實施例二的第二種結構的剖面結構示意圖。

【具體實施方式】
[0039] 本發明實施例通過在目標芯板上的預設孔的位置上鑽穿孔，並在該穿孔內填充用 於防止化學鍍方式鍍上導電材料的電鍍保護材料，使得在後續在對層壓處理後的PCB鑽孔 處理形成的孔，進行化學鍍處理時，不會在該穿孔的內壁鍍上導電材料，從而解決了對PCB 進行反鑽處理後，存在的不能完全消除短樁的問題。
[0040] 本發明實施例的芯板（core)是構成PCB的基礎材料，包括兩個導電層及在兩個 導電層之間的絕緣層，芯板的導電層一般是銅箔；半固化片PP (Prepreg)作為PCB的多個 芯板之間的黏結材料和層間絕緣，可採用FR-4、環氧玻璃、聚醯亞胺玻璃、陶瓷烴、聚醯亞胺 膜、樹脂浸制玻璃布、膜、樹脂浸制鋶材料、凱夫拉爾等材料。
[0041] 在進行層壓處理之前，PCB -般包括兩種常用的層疊方式：一種層疊方式是銅箔 層疊 （Foil-lamination),即由一個或多個芯板、半固化片以及銅箔層構成，其中銅箔層位 於PCB最外面的兩層，例如，四層PCB中層疊順序為銅箔層一半固化片一芯板一半固化片一 銅箔層；另一種層疊方式是芯板層疊 （Core-lamination),即由一個或多個芯板、位於相鄰 兩個芯板之間的半固化片構成，例如，四層PCB中層疊順序為芯板一半固化片一芯板； [0042] 半固化片是由電子級的玻璃纖維布浸漬樹脂構成，在層壓處理之前半固化片中的 樹脂為B-步驟tage(非穩態)階段，經層壓處理後半固化片中的樹脂會轉化為C-步驟tage (穩態）階段；在層壓處理過程中通過半固化片將芯板、銅箔粘結在一起，即將多個導電層和 多個絕緣層加工成一個整體結構，這是製作多層PCB的基礎，且層壓處理後的半固化片與 芯板的絕緣層相同，因此，層壓處理後的半固化片也稱為絕緣層。
[0043] 需要說明的是，本發明實施例不對PCB的層疊方式進行限定，可以採用銅箔層疊 方式，也可以採用芯板層疊方式。本發明實施例中均以採用芯板層疊方式的PCB的製造方 法進行說明的，採用銅箔層疊方式的PCB的製造方法與採用芯板層疊方式的PCB的製造方 法相似，此處不再贅述。
[0044] 下面結合說明書附圖對本發明實施例作進一步詳細描述。
[0045] 參見圖2所示，本發明實施例的一種印製電路板製造方法，包括以下步驟：
[0046] 步驟201、在目標芯板中的至少一個預設孔對應的位置上進行鑽孔處理，形成貫穿 該目標芯板且孔徑大於預設孔的穿孔，其中目標芯板中的預設孔為不需要在層間傳輸電信 號的孔；
[0047] 步驟202、在該穿孔內填充用於防止化學鍍方式鍍上導電材料的電鍍保護材料；
[0048] 步驟203、對目標芯板進行導電圖形的製作，並將半固化片及芯板進行層壓處理， 形成多層PCB，其中層壓處理的部分或全部芯板是目標芯板；
[0049] 步驟204、對多層PCB進行鑽孔處理，並鑽穿目標芯板中的預設孔；
[0050] 步驟205、採用化學鍍方式，對鑽孔處理形成的孔的內壁進行金屬化處理。
[0051] 由於本發明實施例步驟205中採用化學鍍方式進行鍍銅處理，因此步驟204形成 的孔中具有電鍍保護材料的內壁不會被鍍上導電材料，從而形成絕緣部分，該孔中不具有 電鍍保護材料的內壁會鍍上導電材料，從而形成導電部分，電信號只能通過該孔的導電部 分在層間進行傳輸。
[0052] -般PCB中包括多個用於在不同導電層之間傳輸不同電信號的孔，該孔可以是通 孔，也可以是盲孔；本發明實施例均是以PCB中包括一個用於在不同導電層之間傳輸不同 電信號的孔，且該孔為通孔，及需要在層間傳輸一路電信號為例進行說明的，包含多個用於 在不同導電層之間傳輸不同電信號的孔的PCB的製造方法與包含一個用於在不同導電層 之間傳輸不同電信號的孔的PCB的製造方法類似，包含多路需要在不同導電層之間傳輸的 電信號的PCB的製造方法與包含一路需要在不同導電層之間傳輸的電信號的PCB的製造方 法類似，此處不再贅述；PCB中用於在不同導電層之間傳輸不同電信號的孔是盲孔的情況， 與該孔為通孔的情況類似，此處不再贅述。
[0053] 需要說明的是，PCB中的多個用於在不同導電層之間傳輸不同電信號的孔是在層 壓處理之後，對PCB進行鑽孔處理而形成的孔，但該孔的位置在前期設計PCB的時候已確 定。
[0054] 本發明實施例中，步驟201中目標芯板中的預設孔是指不需要在層間傳輸電信號 的孔，也就是說該預設孔是PCB中用於在不同導電層之間傳輸電信號的信號孔的一部分， 是該信號孔中不需要在層間傳輸電信號的部分；
[0055] 如圖1中針對信號孔A301，對傳輸高速信號A401而言，該信號孔A301中的A302 部分是不需要傳輸該高速信號A401的，因此，該信號孔A301中的A302部分即為預設孔，進 一步，該A302所在的A200 (該A200由多個芯板構成）中的每個芯板均可以作為目標芯板。
[0056] 在實施中，步驟201中在目標芯板中的預設孔對應的位置上進行鑽孔處理，形成 貫穿該目標芯板且孔徑大於該預設孔的穿孔；
[0057] 具體的，若PCB僅包括一個目標芯板，則在該目標芯板中的預設孔對應的位置上 進行鑽孔處理，形成穿孔；
[0058] 若PCB包括多個目標芯板(如圖1中A200包含的芯板)，則在至少一個目標芯板中 的該預設孔對應的位置上進行鑽孔處理，形成穿孔；
[0059] 具體的，可以在其中一個或多個或全部目標芯板中的預設孔對應的位置上進行鑽 孔處理，形成穿孔。
[0060] 優選的，在目標芯板為多個時，在進行鑽孔處理之前，從所有目標芯板中選擇與 PCB中需要在層間傳輸電信號的孔相鄰的目標芯板作為需要進行鑽孔處理的目標芯板；
[0061] 具體的，在目標芯板為多個時，僅需對PCB中需要在層間傳輸電信號的孔相鄰的 目標芯板進行鑽穿孔及填充電鍍保護材料處理，即可達到消除短樁效應，避免電信號的衰 減的效果，而不需要對所有的目標芯板進行處理，從而在保證消除短樁效應且避免電信號 的衰減的前提下，提高了目標芯板的處理效率，進而縮短了 PCB的製作時間。
[0062] 在實施中，步驟201中的鑽孔處理可根據需要採用雷射鑽孔、機械鑽孔或衝孔等 方式進行處理。
[0063] 優選的，該電鍍保護材料包括大表面張力材料、黏結料以及填料。由於大表面張力 材料的憎水性，可使電鍍保護材料在化學鍍的液體環境下不受影響，從而在化學鍍中避免 其所覆蓋的表面接觸鍍液。大表面張力材料諸如聚四氟乙烯、聚三氟乙烯、氟碳樹脂等，可 以是其中任意一種(可有多種變形)或多種材料的混合。黏結料使得大表面張力材料和填料 互相黏結並易於附著在電鍍保護材料的接觸物體表面。黏結料可以為環氧樹脂、丙烯酸樹 脂中的一種(可有多種變形）或兩種材料的混合。
[0064]用作填料的物質取材相當廣泛，具有非反應性的物質，諸如二氧化鈦、二氧化矽、 氧化鋁、高嶺土、氫氧化鋁等中的一種或多種材料的混合，都可作為填料。
[0065] 該電鍍保護材料中三種主要組分的比例(重量比例）大致範圍在：大表面張力材料 10?60%、黏結料15?70%、填料15?70%。經過發明人多次試驗，當這三種主要組分的重 量比例為大表面張力材料15?40%、黏結料20?60%及填料20?60% ;或者大表面張力材 料10?30%、黏結料25?50%及填料30?65%時，該電鍍保護材料能較好的屏蔽化學鍍， 而採用物理鍍方式也較容易在其表面附著導電材料。
[0066] 本發明實施例的電鍍保護材料在製作時，先將大表面張力的材料、黏結料及填料 進行混合，然後使用高速分散機將上述混合物進行分散，最後使用三輥研磨機將分散後的 混合物進行研磨處理，使得各組分外觀均勻。
[0067] 在實施中，步驟202中在穿孔內填充電鍍保護材料，包括但不限於下列填充方式 的一種或多種：
[0068] 採用絲網印刷方式在穿孔內填充電鍍保護材料；或 [0069] 採用鋁片印刷方式在穿孔內填充電鍍保護材料。
[0070] 本發明實施例中的電鍍保護材料的一種特性為，能防止化學鍍方式鍍上導電材 料，然而其另一特性為，可以採用物理鍍方式(如蒸發鍍、濺射鍍等）對電鍍保護材料的表面 鍍上導電材料。
[0071] 在實施中，若目標芯板的至少一個導電層需要與該目標芯板相鄰的其他芯板的導 電層進行電信號的傳輸，即該目標芯板的至少一個導電層需要與該導電層相鄰的其他導電 層進行電信號的傳輸。例如，圖1所示，設目標芯板為A200,包括需要與上一層導電層通過 孔A301傳輸電信號的導電層為A201，則：
[0072] 在進行完步驟202之後,且在執行步驟203之前還包括：
[0073] 採用物理電鍍方式，對該目標芯板的至少一個導電層進行金屬化處理。
[0074] 具體的，採用物理電鍍方式，對該目標芯板中需要與其相鄰的其他導電層進行電 信號的傳輸的導電層，進行金屬化處理，從而使後續形成的PCB中該目標芯板中進行了物 理電鍍處理的導電層能夠與該導電層相鄰的其他導電層進行電信號的傳輸。
[0075] 優選的，對該目標芯板的至少一個導電層(如圖1中的A201)進行物理鍍的金屬化 處理後，還可以對該導電層進行電鍍加厚工藝。由於物理鍍方式通常形成較薄的金屬層，優 選實施例在該金屬層基礎上加厚鍍，可增加該導電層(如A201)的導通效果。
[0076] 優選的，步驟202中，在穿孔內填充電鍍保護材料之後，還包括：
[0077] 對填充在穿孔內的電鍍保護材料進行固化處理(如熱固化方式)以及研磨處理。固 化處理可以縮短電鍍保護材料的自然固化時間，提高生產效率，也使研磨處理時伸出孔外 的電鍍保護材料不至於將孔內的電鍍保護材料黏結脫離。
[0078] 由於電鍍保護材料的介電常數常與芯板的介電常數不一致，容易導致製造過程中 需要反覆調整介電常數的選取值，而本發明實施例的電鍍保護材料可以事後去除，從而避 免了調整介電常數過程的繁瑣，也避免了由於在多層PCB內部填充了電鍍保護材料，而可 能造成的可靠性風險。
[0079] 因此，作為上述實施例基礎上的一種優選的實施方式，在步驟205之後，該方法還 包括：
[0080] 步驟206、去除鑽孔處理形成的孔的內壁上的電鍍保護材料。
[0081] 具體的，步驟206中，可採用以下任一方式去除鑽孔處理形成的孔的內壁上的電 鍍保護材料。
[0082] 方式A、採用等離子法；即在等離子條件下，對多層PCB進行腐蝕處理，直至鑽孔處 理形成的孔的內壁上的電鍍保護材料被去除；
[0083] 方式B、採用溶劑法；即將多層PCB置於溶劑中，直至鑽孔處理形成的孔的內壁上 的電鍍保護材料被去除。
[0084] 具體的，等離子法是根據電鍍保護材料和多層PCB中的絕緣材料(如FR-4材料)在 等離子條件下被腐蝕的速率不同，達到去除電鍍保護材料而不影響該多層PCB的目的。在 等離子條件下，電鍍保護材料的腐蝕速率遠大於FR-4材料，從而使電鍍保護材料被去除， 而FR-4材料不受到腐蝕；
[0085] 溶劑法是根據電鍍保護材料和多層PCB中的絕緣材料(如FR-4材料）在特定的溶 劑中的溶解性的差異，達到去除電鍍保護材料而不影響該多層PCB的目的；在特定的溶劑 中，可以把電鍍保護材料溶解掉而不會把FR-4材料溶解掉。
[0086] 優選的，該溶劑為丙酮溶劑或二甲苯溶劑。
[0087] 下面針對一個選定進行鑽孔處理的目標芯板，對多層PCB的製造過程進行詳細說 明，參見圖3所示，包括以下步驟：
[0088] 步驟301、確定目標芯板100,並在目標芯板100中的預設孔對應的位置上進行鑽 孔處理，如機械鑽孔或雷射鑽孔，形成貫穿該目標芯板100的穿孔110,其剖面結構參見圖 4A所示；
[0089] 步驟302、在穿孔110內填充電鍍保護材料20,並對電鍍保護材料20進行固化處 理及研磨處理，其剖面結構參見圖4B所示；
[0090] 步驟303、採用物理鍍方式，對目標芯板100的外層兩面的導電層進行金屬化處 理，在每個導電層上形成具有一定厚度的金屬化銅30,其剖面結構參見圖4C所示；
[0091] 步驟304、對目標芯板100進行導電圖形的製作，在目標芯板100的兩個導電層上 形成所需的導電圖形，其剖面結構參見圖4D所示；
[0092] 步驟305、將目標芯板100以及其他已製作完成的芯板進行壓合處理，形成多層 PCB，壓合處理後，電鍍保護材料被壓合在多層PCB的內部，其剖面結構參見圖4E所示；
[0093] 步驟306、對步驟305形成的多層PCB進行鑽孔處理，並鑽穿目標芯板中的預設孔， 其剖面結構參見圖4F所示；
[0094] 進一步，鑽孔方式為機械鑽孔，則進行去披峰處理及去膠渣處理；
[0095] 其中，除膠渣處理包括化學法(如高錳酸鉀法、濃硫酸法）或物理方法(如等離子 法)。
[0096] 步驟307、採用化學鍍方式，對鑽孔處理形成的孔的內壁進行化學鍍金屬化處理， 其剖面結構參見圖4G所示；
[0097] 從圖中可以看出，由於步驟306形成的孔中具有電鍍保護材料的內壁不會被鍍上 導電材料，從而形成絕緣部分，該孔中不具有電鍍保護材料的內壁會鍍上導電材料，從而形 成導電部分，電信號只能通過該孔的導電部分在層間進行傳輸，因此，該孔被電鍍保護材料 隔離成了相互絕緣的兩部分。
[0098] 步驟308、採用等離子法或溶劑法去除該孔內的電鍍保護材料，其剖面結構參見圖 4H所示。
[0099] 採用步驟301?步驟308製得的PCB中，目標芯板100包含三個貫穿該目標芯板 100的穿孔M，且每個穿孔Μ的中部為孔環結構，該孔環結構的內環孔徑為步驟306形成的 孔的孔徑，且該孔環結構的外環孔徑大於內環孔徑，每個穿孔的兩個端部的孔徑為該孔環 結構的內環孔徑，參見圖41所示，其中，圖41為圖4Η的Α-Α方向的剖面圖。
[0100] 優選的，該孔環結構的外環孔徑與內環孔徑的差值不小於0. 2mm。
[0101] 在實際操作過程中，當實施例中的目標芯板的層數較多或板厚較厚，並且孔徑較 小時，上述在孔中填充電鍍保護材料時，可能不易如圖4B所示而將孔完全填滿（比如孔的 中段仍留有空隙)，但只要能在孔的埠處阻止化學鍍鍍液進入該孔從而接觸到孔壁，就可 起到電鍍保護的作用。
[0102] 本發明實施例提供了一種印製電路板，該印製電路板包括兩個外層芯板以及至少 一個內層芯板，其中，該印製電路板的至少一個內層芯板包含至少一個貫穿該內層芯板的 穿孔；
[0103] 其中，該穿孔為該印製電路板中用於在不同導電層傳輸電信號的信號孔的一部 分，且該穿孔的部分或全部為孔環結構，該孔環結構的內環孔徑為信號孔的孔徑，該孔環結 構的外環孔徑大於其內環孔徑。
[0104] 進一步，該孔環結構內填充有用於防止化學鍍方式鍍上導電材料的電鍍保護材 料。
[0105] 優選的，該電鍍保護材料包括大表面張力材料、黏結料以及填料，其中：
[0106] 大表面張力材料諸如聚四氟乙烯、聚三氟乙烯、氟碳樹脂等，可以是其中任意一種 (可有多種變形）或多種材料的混合。黏結料可以為環氧樹脂、丙烯酸樹脂中的一種(可有 多種變形）或兩種材料的混合。用作填料的物質取材相當廣泛，具有非反應性的物質，諸如 二氧化鈦、二氧化矽、氧化鋁、高嶺土、氫氧化鋁等中的一種或多種材料的混合，都可作為填 料。
[0107] 該電鍍保護材料中三種主要組分的比例(重量比例）大致範圍在：大表面張力材料 10?60%、黏結料15?70%、填料15?70%。經過發明人多次試驗，當這三種主要組分的重 量比例為大表面張力材料15?40%、黏結料20?60%及填料20?60% ;或者大表面張力材 料10?30%、黏結料25?50%及填料30?65%時，該電鍍保護材料能較好的屏蔽化學鍍， 而採用物理鍍方式也較容易在其表面附著導電材料。
[0108] 進一步，若穿孔的部分為孔環結構，則該孔環結構位於該穿孔的中部，且該穿孔的 端部的孔徑為該孔環結構的內環孔徑。
[0109] 舉例說明，均以12層PCB為例，若該印製電路板的其結構如圖
[0110] 實施例一、該印製電路板包含的至少一個內層芯板中的孔環結構內填充有用於防 止採用化學鍍方式鍍上導電材料的電鍍保護材料，即採用步驟201?步驟205的製造方法 形成的印製電路板，具體包括以下兩種結構：
[0111] 第一種結構的製作過程中，在執行完步驟202之後，且在執行步驟203之前還執 行：採用物理電鍍方式，對該目標芯板的至少一個導電層進行金屬化處理，以12層PCB為 例，其結構如圖4G所示，其中，圖4G中內層芯板100包含三個穿孔M，每個穿孔Μ的部分為 孔環結構，該孔環結構位於穿孔Μ的中部，該孔環結構的內環孔徑為信號孔的孔徑，且該孔 環結構的外環孔徑大於其內環孔徑，該穿孔的端部的孔徑為該孔環結構的內環孔徑，參見 圖4J所示，其中，圖4J為圖4G的Α-Α方向的剖面圖。
[0112] 優選的，孔環結構的外環孔徑與內環孔徑的差值不小於0. 2mm。
[0113] 第二種結構的製作過程中，在執行完步驟202之後，直接執行步驟203,以12層 PCB為例，其結構如圖5所示，其中，圖5中內層芯板100包含三個穿孔M，每個穿孔Μ的均 為孔環結構，該孔環結構的內環孔徑為信號孔的孔徑，且該孔環結構的外環孔徑大於其內 環孔徑。
[0114] 優選的，孔環結構的外環孔徑與內環孔徑的差值不小於0. 2mm。
[0115] 實施例二、該印製電路板包含的至少一個內層芯板中的孔環結構內已無電鍍保護 材料類填充物，即採用步驟201?步驟206的製造方法形成的印製電路板，具體包括以下兩 種結構：
[0116] 第一種結構的製作過程中，在執行完步驟202之後，且在執行步驟203之前還執 行：採用物理電鍍方式，對該目標芯板的至少一個導電層進行金屬化處理，以12層PCB為 例，其結構如圖4H所示，其中，圖4H中內層芯板100包含三個穿孔M，每個穿孔Μ的部分為 孔環結構，該孔環結構位於穿孔Μ的中部，該孔環結構的內環孔徑為信號孔的孔徑，且該孔 環結構的外環孔徑大於其內環孔徑，該穿孔的端部的孔徑為該孔環結構的內環孔徑，參見 圖41所示，其中，圖41為圖4Η的Α-Α方向的剖面圖。
[0117] 優選的，孔環結構的外環孔徑與內環孔徑的差值不小於0. 2mm。
[0118] 第二種結構的製作過程中，在執行完步驟202之後，直接執行步驟203,以12層 PCB為例，其結構如圖6所示，其中，圖6中內層芯板100包含三個穿孔M，每個穿孔Μ的均 為孔環結構，該孔環結構的內環孔徑為信號孔的孔徑，且該孔環結構的外環孔徑大於其內 環孔徑。
[0119] 優選的，孔環結構的外環孔徑與內環孔徑的差值不小於0. 2mm。
[0120] 需要說明的是，實施例一及實施例二中的第一種結構，內層芯板100的導電層仍 能夠與其相鄰的其他導電層進行電信號的傳輸，而實施例一及實施例二中的第二種結構， 內層芯板100的導電層不能與其相鄰的其他導電層進行電信號的傳輸。
[0121] 需要說明的是，本發明實施例均是以PCB中包含一路需要在不同導電層之間傳輸 的電信號為例進行說明的，若PCB中包含多路需要在不同導電層之間傳輸的電信號，採用 本發明實施例製作的PCB不僅能消除短樁效應，還能避免多路電信號之間的幹擾，保證了 每路電信號的完整性。
[0122] 儘管已描述了本發明的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造 性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優 選實施例以及落入本發明範圍的所有變更和修改。
[0123] 顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精 神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍 之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
【權利要求】
1. 一種印製電路板的製造方法，其特徵在於，所述方法包括： 在目標芯板中的至少一個預設孔對應的位置上進行鑽孔處理，形成貫穿所述目標芯板 且孔徑大於所述預設孔的穿孔，其中所述目標芯板中的預設孔為不需要在層間傳輸電信號 的孔； 在所述穿孔內填充用於防止化學鍍方式鍍上導電材料的電鍍保護材料； 對所述目標芯板進行導電圖形的製作，並將半固化片及芯板進行層壓處理，形成多層 印製電路板，其中層壓處理的部分或全部芯板是所述目標芯板； 對所述多層印製電路板進行鑽孔處理，並鑽穿所述目標芯板中的所述預設孔； 採用化學鍍方式，對鑽孔處理形成的孔的內壁進行金屬化處理。
2. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述電鍍保護材料包括大表面張力材料、黏 結料以及填料，其重量比例為：所述大表面張力材料10?60%，所述黏結料15?70%，所述 填料15?70%。
3. 如權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述大表面張力材料包括聚四氟乙烯、聚三 氟乙烯、氟碳樹脂中的一種或至少兩種材料的混合。
4. 如權利要求1?3任一項所述的方法，其特徵在於，在所述穿孔內填充電鍍保護材料 之後，且在對所述目標芯板進行導電圖形的製作之前，所述方法還包括： 採用物理鍍方式，對所述目標芯板的至少一個導電層進行金屬化處理。
5. 如權利要求1?3任一項所述的方法，其特徵在於，所述對鑽孔處理形成的孔進行金 屬化處理之後，所述方法還包括： 去除所述鑽孔處理形成的孔的內壁上的電鍍保護材料。
6. 如權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述去除所述鑽孔處理形成的孔的內壁上 的電鍍保護材料為： 採用等離子法，在等離子條件下，對所述多層印製電路板進行腐蝕處理，直至所述鑽孔 處理形成的孔的內壁上的電鍍保護材料被去除；或者 採用溶劑法，將所述多層印製電路板置於溶劑中，直至所述鑽孔處理形成的孔的內壁 上的電鍍保護材料被去除。
7. 如權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述溶劑為丙酮溶劑或二甲苯溶劑。
8. -種印製電路板，其特徵在於，所述印製電路板的至少一個內層芯板包含至少一個 貫穿該內層芯板的穿孔； 其中，所述穿孔為所述印製電路板中用於在不同導電層傳輸電信號的信號孔的一部 分，所述穿孔的部分或全部為孔環結構，所述孔環結構的內環孔徑為所述信號孔的孔徑。
9. 如權利要求8所述的印製電路板，其特徵在於，所述孔環結構內填充有用於防止化 學鍍方式鍍上導電材料的電鍍保護材料。
10. 如權利要求9所述的印製電路板，其特徵在於，所述電鍍保護材料包括大表面張力 材料、黏結料以及填料，其重量比例為：所述大表面張力材料10?60%，所述黏結料15? 70%，所述填料15?70% ; 所述大表面張力材料包括聚四氟乙烯、聚三氟乙烯、氟碳樹脂中的一種或多種材料的 混合。
11. 如權利要求8?10任一所述的印製電路板，其特徵在於，若所述穿孔的部分為孔環 結構，所述孔環結構位於所述穿孔的中部，且所述穿孔的端部的孔徑為所述孔環結構的內 環孔徑。
【文檔編號】H05K1/00GK104125699SQ201310149373
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年4月26日 優先權日:2013年4月26日
【發明者】史書漢, 小喬治·杜尼科夫, 陳正清, 蘇新虹 申請人:北大方正集團有限公司, 珠海方正科技多層電路板有限公司, 珠海方正印刷電路板發展有限公司