一種印制電路板雙面壓接通孔結(jié)構(gòu)及其加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種印制電路板雙面壓接通孔結(jié)構(gòu)及其加工方法，加工方法步驟為：在基板上面控深鉆一個(gè)小孔A；在小孔A的相同位置鉆壓接孔B；將基板翻轉(zhuǎn)；在小孔A對(duì)面位置，控深鉆小孔C與小孔A相通；在小孔C的位置鉆壓接孔D；化學(xué)沉銅、電鍍銅、鍍錫；在小孔A的位置控深鉆孔E；將基板翻轉(zhuǎn)；在小孔C的位置控深鉆孔F；堿性蝕刻、剝錫；將壓接孔部分的銅層電鍍加厚到成品設(shè)計(jì)要求，即得。本發(fā)明完全消除了壓接器件間的寄生電容，更有利于信號(hào)傳輸?shù)耐暾?，提高了布線密度；工藝流程合理，大大降低了鉆孔去除中間小孔的鍍層的難度，壓接孔的直接做到了最??；保證壓接孔的孔壁鍍層完整又做到中間小孔非金屬化；避免了孔內(nèi)銅絲缺陷。
【專利說(shuō)明】一種印制電路板雙面壓接通孔結(jié)構(gòu)及其加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及印制電路板加工領(lǐng)域，具體是一種印制電路板雙面壓接通孔結(jié)構(gòu)及其加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]為適應(yīng)電子產(chǎn)品向著功能多樣化、便攜化的發(fā)展要求，印制電路板出現(xiàn)高厚徑比、精細(xì)線路的高密度特征，線路越來(lái)越細(xì)、孔徑越來(lái)越小，例如應(yīng)用于手機(jī)終端的任意層互聯(lián)電路板，應(yīng)用于系統(tǒng)電路板的層數(shù)也逐漸增加及高速信號(hào)傳輸。
[0003]專利申請(qǐng)?zhí)?01210379432.9公開了一種“啞鈴”壓接通孔結(jié)構(gòu)，此結(jié)構(gòu)的通孔兩端都會(huì)壓接器件，其加工方法是在機(jī)械鉆機(jī)上，先用大直徑鉆嘴加工出兩端壓接部分，再用小直徑鉆嘴加工出中間非壓接部分，利用化學(xué)沉銅和電鍍?cè)賹⒖捉饘倩?。與普通的通孔相t匕，孔中間直徑減小，兩端壓接器件間的寄生電容減小，更有利于高速信號(hào)的傳輸，獲得較高的信號(hào)完整性。但小孔內(nèi)的鍍層沒(méi)有去除，仍有寄生電容存在，如果將小孔內(nèi)鍍層完全去除，寄生電容將完全消失，更有利于信號(hào)傳輸，同時(shí)小孔非金屬化的長(zhǎng)度、位置可以隨設(shè)計(jì)調(diào)整，一個(gè)孔起到兩個(gè)普通孔的功能，提高電路板的布線密度。
[0004]誠(chéng)如專利申請(qǐng)?zhí)?01210379432.9中所述，由于機(jī)械鉆機(jī)加工孔時(shí)有位置公差，也是業(yè)界的共識(shí)。包含此種結(jié)構(gòu)的電路板，厚度高，完成客戶要求的銅層厚度后，孔徑會(huì)減小70 μ m以上，做到將小孔內(nèi)的銅去除，又不破壞兩端壓接孔的銅層，且要把壓接部分的孔直徑盡量做到最小，加工難度會(huì)顯著提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種印制電路板雙面壓接通孔結(jié)構(gòu)及其加工方法，該方法通過(guò)巧妙的選擇去除中間小孔金屬鍍層的加工點(diǎn)，合理的鉆孔加工方法，去除了小孔內(nèi)的鍍層且壓接孔孔壁鍍層完整。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種印制電路板雙面壓接通孔結(jié)構(gòu)的加工方法，包括以下步驟:
步驟一、提供一塊已經(jīng)完成層壓和銑邊，厚度為H的電路板基板；
步驟二、鉆小孔A，在基板上面控深鉆一個(gè)小孔A，其深度為Ha，直徑為Ra ；
步驟三、鉆壓接大孔B，在小孔A的相同位置鉆壓接孔B，其直徑為Rb，深度為Hb，Hb<Ha；
步驟四、將基板翻轉(zhuǎn)；
步驟五、鉆小孔C，在小孔A對(duì)面位置，控深鉆小孔C與小孔A相通，其直徑R。與小孔A的相同，深度為Hc,要求Ha+Hc > H，且Hc+Hb < H ；
步驟六、鉆壓接孔D，在小孔C的位置鉆壓接孔D，其直徑Rd與壓接孔B相同，深度為Hd，要求壓接孔Hd < Hc,且Hd+Ha < H ；
步驟七、化學(xué)沉銅、電鍍銅、鍍錫，鍍銅厚度5-10 μ m，不達(dá)到成品設(shè)計(jì)要求，鍍錫厚度3-7 μ m，錫層用來(lái)后續(xù)堿性蝕刻的保護(hù)層；
步驟八、鉆孔E，在小孔A的位置控深鉆孔E，其直徑Re大于Ra，且小于Rb，要求Re —Ra ≤ 75 μ m，Rb — Re ≤150 μ m，深度為 HE，He≤ Ha,且 HE+HD < H ；
步驟九、將基板翻轉(zhuǎn)；
步驟十、鉆孔F，在小孔C的位置控深鉆孔F，其直徑Rf大于R。，且小于Rd，要求Rf —Rc ≤ 75 μ m，Rd — Rf ≤ 150 μ m，深度設(shè)為 HF，Hf ≤ Hc,且 HF+HB < H ；
步驟十一、堿性蝕刻、剝錫，利用蝕刻去掉鉆孔產(chǎn)生的銅絲及孔壁殘留的銅層，然后剝掉鍍錫的保護(hù)層；
步驟十二、電鍍加厚，將壓接孔部分的銅層電鍍加厚到成品設(shè)計(jì)要求，即得到印制電路板雙面壓接通孔結(jié)構(gòu)。
[0007]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述的控深鉆使用的是數(shù)控機(jī)械鉆機(jī)，該鉆機(jī)具有控深鉆孔功能。
[0008]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:步驟七中鍍銅厚度8 μ m，鍍錫厚度為5 μ m。
[0009]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:Re— Ra=Rf — Re，Rb — Re=Rd — Rf。
[0010]一種采用上述加工方法制作的印制電路板雙面壓接通孔結(jié)構(gòu)，包括電路板基板，電路板基板上鉆有左孔和右孔；左孔和右孔兩端均為壓接孔，左孔和右孔中部均為左非金屬化小孔，所有壓接孔表面均有電鍍銅層。
[0011]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述電路板基板的厚度為5-7mm，壓接孔的直徑為
0.5-0.6mm,非金屬化小孔的直徑0.3-0.4mm ；電鍍銅層厚度為20-30 μ m。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
1.將“啞鈴”對(duì)壓通孔中間部分非金屬化，完全消除了壓接器件間的寄生電容，更有利于信號(hào)傳輸?shù)耐暾裕曳墙饘倩拈L(zhǎng)度和位置可以根據(jù)設(shè)計(jì)改變，提高布線密度。
[0013]2.設(shè)計(jì)合理的流程，鉆孔位置有公差是業(yè)界共識(shí)，客戶一般要求孔內(nèi)銅厚在25 μ m以上，孔徑減小量很大(70 μ m以上)，采用鉆孔的方法去掉“啞鈴?fù)字虚g小孔部分的鍍層，而又不破壞兩端壓接部分鍍層，如果電鍍完成后鉆掉小孔鍍層難度很大，很難達(dá)到將壓接孔做到最小。本專利選擇在電鍍5-10 μ m孔銅并鍍錫后鉆孔，孔徑變化量小(25 μ m以內(nèi))，很大降低了鉆孔去除中間小孔的鍍層的難度，壓接孔的直接做到了最小。
[0014]3.鉆通“啞鈴”型小孔部分，和金屬化后鉆掉鍍層，由于鉆孔的位置公差和兩端壓接孔對(duì)位公差，如果都采取一次性鉆加工，很容易破壞對(duì)面的壓接孔而不合格。本專利小孔部分也采用兩面鉆的方式，合理選擇鉆嘴直徑和控制鉆孔深度，即達(dá)到保證壓接孔的孔壁鍍層完整又做到中間小孔非金屬化。
[0015]4.用鉆孔的方式去除中間小孔金屬鍍層時(shí)，由于鉆嘴的受力不足，易產(chǎn)生孔內(nèi)銅絲，如果不去除，再經(jīng)過(guò)電鍍放大，會(huì)造成塞孔缺陷，甚至導(dǎo)致失效。本專利選擇在板電后、鉆孔前鍍錫保護(hù)層，鉆孔后再經(jīng)過(guò)堿性蝕刻，將產(chǎn)生的銅絲去除，同時(shí)也可去掉非金屬化分別殘留的少量銅層，再通過(guò)化學(xué)方法剝掉錫保護(hù)層，從而避免了孔內(nèi)銅絲缺陷。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明步驟一選擇的板厚為H的多層基板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明步驟二鉆深度為Ha，直徑為Ra的小孔A后印制電路板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明步驟三鉆深度為Hb，直徑為Rb的壓接孔B后印制電路板的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本發(fā)明步驟四翻轉(zhuǎn)后印制電路板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明步驟五鉆深度為H。，直徑為R。的小孔C后印制電路板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明步驟六鉆深度為HD，直徑為Rd的壓接孔D后印制電路板的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為本發(fā)明步驟七化學(xué)沉銅、鍍銅、鍍錫后印制電路板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8為本發(fā)明步驟八鉆深度為He，直徑為Re的孔E后印制電路板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9為本發(fā)明步驟九再次翻轉(zhuǎn)后印制電路板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖10為本發(fā)明步驟十鉆深度為Hf，直徑為Rf的孔F后印制電路板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖11為本發(fā)明步驟十一堿性蝕刻、剝錫后印制電路板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖12為本發(fā)明步驟十二電鍍加厚后印制電路板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖13為本發(fā)明印制電路板雙面壓接通孔結(jié)構(gòu)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0018]請(qǐng)參閱圖1-12，本發(fā)明實(shí)施例中，一種印制電路板雙面壓接通孔結(jié)構(gòu)的加工方法，包括以下步驟:
步驟一、提供一塊電路板基板，要求板件已經(jīng)完成層壓和銑邊，板件層數(shù)和厚度根據(jù)設(shè)計(jì)要求而定，基板厚度設(shè)為H;
步驟二、鉆小孔A，使用數(shù)控機(jī)械鉆機(jī)，在基板上面控深鉆一個(gè)小孔A，深度根據(jù)設(shè)計(jì)而定，設(shè)置為Ha，直徑Ra根據(jù)加工能力做到最小。該鉆機(jī)需要有控深鉆孔功能，在業(yè)界已經(jīng)十分成熟。
[0019]步驟三、鉆壓接大孔B，在小孔A的相同位置鉆壓接孔B，其直徑和深度根據(jù)設(shè)計(jì)而定，直徑設(shè)為Rb，深度設(shè)為Hb，且Hb < Ha。
[0020]步驟四、將基板翻轉(zhuǎn)。
[0021]步驟五、鉆小孔C，在小孔A對(duì)面位置，控深鉆小孔C與小孔A相通，直徑R。與小孔A的相同，深度設(shè)置為H。，要求小孔A的深度與小孔C的深度之和要求大于基板厚度，SPHa+Hc > H，并且小孔C不鉆到壓接孔B部分，即小孔C的深度與壓接孔B的深度之和小于基板厚度，即Hc+Hb < H。
[0022]步驟六、鉆壓接孔D，在小孔C的位置鉆壓接孔D，直徑Rd與壓接孔B相同，深度設(shè)置為Hd，要求壓接孔Hd < Hc,壓接孔D的深度與小孔A的深度之和小于基板厚度，即Hd+Ha< H。
[0023]步驟七、化學(xué)沉銅、電鍍銅、鍍錫，鍍銅厚度5-10 μ m，不達(dá)到客戶的要求(一般25 μ m)，鍍錫厚度5 μ m左右，錫層用來(lái)后續(xù)堿性蝕刻的保護(hù)層。
[0024]步驟八、鉆孔E，在小孔A的位置控深鉆孔E，直徑Re大于RA，且小于RB，一般Re —Ra ≥75 μ m, Rb - Re ≥150 μ m,深度設(shè)為HE，孔E的深度要大于或等于小孔A的深度，但不鉆到對(duì)面壓接孔D，即He≥Ha,且He+Hd < H。[0025]步驟九、基板翻轉(zhuǎn)。
[0026]步驟十、鉆孔F，在小孔C的位置控深鉆孔F，直徑Rf大于R。，且小于RD，一般Rf —Rc ≥75 μ m, Rd - Rf ≥150 μ m,深度設(shè)為HF，孔F的深度要大于或等于小孔C的深度，但不鉆到對(duì)面壓接孔B,即Hf≥Hc,且Hf+Hb < H。
[0027]步驟十一、堿性蝕刻、剝錫，利用蝕刻去掉鉆孔產(chǎn)生的銅絲及中間小孔孔壁殘留的銅層，然后剝掉錫保護(hù)層。
[0028]步驟十二、電鍍加厚，將壓接孔部分的銅層電鍍加厚到客戶要求。
[0029]實(shí)施例:請(qǐng)參閱圖13，按照上述的加工方法制作的印制電路板雙面壓接通孔結(jié)構(gòu)，包括電路板基板I，其厚度為6.1mm,電路板基板I上鉆有左孔和右孔；左孔兩端均為左壓接孔3，其直徑為0.55mm ;中部為左非金屬化小孔5，其直徑0.35mm ;右孔兩端均為右壓接孔4，其直徑為0.55mm ;中部為右非金屬化小孔6，其直徑0.35mm，左壓接孔3和右壓接孔4表面有25 μ m的電鍍銅層2 ;上述尺寸可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整。
[0030]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0031]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種印制電路板雙面壓接通孔結(jié)構(gòu)的加工方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一、提供一塊已經(jīng)完成層壓和銑邊，厚度為H的電路板基板； 步驟二、鉆小孔A，在基板上面控深鉆一個(gè)小孔A，其深度為Ha，直徑為Ra ； 步驟三、鉆壓接大孔B，在小孔A的相同位置鉆壓接孔B，其直徑為Rb，深度為Hb，Hb<Ha； 步驟四、將基板翻轉(zhuǎn)； 步驟五、鉆小孔C，在小孔A對(duì)面位置，控深鉆小孔C與小孔A相通，其直徑R。與小孔A的相同，深度為Hc,要求Ha+Hc > H，且Hc+Hb < H ； 步驟六、鉆壓接孔D，在小孔C的位置鉆壓接孔D，其直徑Rd與壓接孔B相同，深度為Hd，要求壓接孔Hd < Hc,且Hd+Ha < H ； 步驟七、化學(xué)沉銅、電鍍銅、鍍錫，鍍銅厚度5-10 μ m，不達(dá)到成品設(shè)計(jì)要求，鍍錫厚度3-7 μ m，錫層用來(lái)后續(xù)堿性蝕刻的保護(hù)層； 步驟八、鉆孔E，在小孔A的位置控深鉆孔E，其直徑Re大于Ra，且小于Rb，要求Re —Ra ≥ 75 μ m，Rb — Re ≥ 150 μ m，深度為 HE，He ≥ Ha,且 HE+HD < H ； 步驟九、將基板翻轉(zhuǎn)； 步驟十、鉆孔F，在小孔C的位置控深鉆孔F，其直徑Rf大于R。，且小于Rd，要求Rf —Rc ≥ 75 μ m，Rd — Rf ≥ 150 μ m，深度設(shè)為 HF，Hf ≥ Hc,且 HF+HB < H ； 步驟十一、堿性蝕刻、剝錫，利用蝕刻去掉鉆孔產(chǎn)生的銅絲及孔壁殘留的銅層，然后剝掉鍍錫的保護(hù)層； 步驟十二、電鍍加厚，將壓接孔部分的銅層電鍍加厚到成品設(shè)計(jì)要求，即得到印制電路板雙面壓接通孔結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印制電路板雙面壓接通孔結(jié)構(gòu)的加工方法，其特征在于，所述的控深鉆使用的是數(shù)控機(jī)械鉆機(jī)，該鉆機(jī)具有控深鉆孔功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印制電路板雙面壓接通孔結(jié)構(gòu)的加工方法，其特征在于，步驟七中鍍銅厚度8 μ m，鍍錫厚度為5 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的印制電路板雙面壓接通孔結(jié)構(gòu)的加工方法，其特征在于，Re — Ra=Rf — Re，rb — Re=Rd — Rf。
5.一種采用如權(quán)利要求1-4之一所述加工方法制作的印制電路板雙面壓接通孔結(jié)構(gòu)，包括電路板基板，其特征在于，電路板基板上鉆有左孔和右孔；左孔和右孔兩端均為壓接孔，左孔和右孔中部均為左非金屬化小孔，所有壓接孔表面均有電鍍銅層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的印制電路板雙面壓接通孔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述電路板基板的厚度為5-7mm，壓接孔的直徑為0.5-0.6mm,非金屬化小孔的直徑0.3-0.4mm ；電鍍銅層厚度為20-30 μ m。
【文檔編號(hào)】H05K3/42GK103458627SQ201310402491
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月7日
【發(fā)明者】李國(guó)有, 邱彥佳, 黃函, 蔡錦松, 張學(xué)東 申請(qǐng)人:汕頭超聲印制板（二廠）有限公司, 汕頭超聲印制板公司