一种实现高纵横比压接盲孔的作业方法与流程

本发明涉及pcb板制作，尤其涉及一种实现高纵横比压接盲孔的作业方法。

背景技术：

1、实现高纵横比压接盲孔，指在pcb上制作孔深与孔径比值远超常规盲孔标准、可直接压接连接器引脚的金属化盲孔结构，常规盲孔纵横比多不超1:1，该工艺依靠ccd精准控深钻孔、分层电镀保障深孔内壁铜层均匀完整，孔底匹配内层捕获焊盘，不贯穿整板以节省表层布线空间，装配时弹性引脚机械挤压孔壁铜层形成无焊可靠连接，解决传统压接仅能用通孔、厚板高密度布线冲突难题，全程严控孔壁铜厚、孔径公差与孔底平整度，适配高速背板、多层厚板小型化互连场景。

2、高纵横比压接盲孔作业先采用控深激光钻机精准加工限定深度盲孔，经除胶渣活化深孔内壁，通过脉冲分层电镀保证深孔均匀覆铜，研磨整平孔底内层焊盘并管控孔径尺寸公差，检测孔壁铜厚达标后，将连接器弹性引脚垂直压入盲孔，依靠引脚形变挤压孔壁铜层形成机械互连，全程监控孔壁无裂纹、压接拉力合格，适配厚板高密度互连加工。

3、当压接盲孔的设计纵横比超过1:1时，受孔内空间狭窄的限制，电镀过程中药水难以在孔底实现有效交换，极易导致孔底镀层厚度不足、镀层覆盖不全等品质缺陷，直接影响pcb的整体电气性能与压接可靠性，无法满足高多层板高纵横比压接盲孔的生产需求，成为制约高速高多层pcb产品开发的工艺瓶颈。

4、因此，有必要提供一种实现高纵横比压接盲孔的作业方法解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种实现高纵横比压接盲孔的作业方法，解决了压接盲孔纵横比超1:1时孔底药水交换差，镀层缺陷会损害电气与压接可靠性，制约高多层pcb生产的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的实现高纵横比压接盲孔的作业方法包括以下步骤：

3、s1：第一次压合，根据客户设计资料，将目标压接盲孔拆解为n个普通盲孔单元，同步将pcb整体叠构拆解为n次压合工序，执行第一次压合作业；

4、s2：首次钻孔，采用控深钻或镭射加工方式加工第一个盲孔，第一个盲孔的孔径大于客户需求的最终成品孔径；

5、s3：首次电镀，对第一个盲孔进行电镀加工，形成厚铜孔壁；

6、s4：树脂堵孔，采用树脂对第一个盲孔进行塞孔处理，使孔位板面保持平整；

7、s5：第二次压合，在第一次压合成型的基板基础上进行第二次压合，控制本次压合的绝缘层厚度小于盲孔孔径，使本段盲孔纵横比小于1:1；

8、s6：二次钻孔，在第二次压合后的pcb板上采用深钻工艺加工盲孔，保证本次钻孔与第一个盲孔同轴重合；

9、s7：镭射去残胶，采用镭射工艺去除深钻后孔底残留的树脂介质；

10、s8：二次电镀，对第二个盲孔进行电镀厚铜加工，使本段孔壁铜层与第一个盲孔的铜层实现电气连通；

11、s9：循环作业，重复s5至s8的流程，直至达到客户需求的盲孔孔径与孔深要求。

12、优选的，所述s1中压接盲孔的成品制造径范围为0.5mm~5mm。

13、优选的，所述s1中压合次数n的计算方式为，取盲孔深度与盲孔孔径的比值向上取整。

14、优选的，所述s2和s6中钻孔孔径按梯度设置，第n次钻孔孔径按客户需求设计，第n-1次为客户需求孔径+3mil，依次类推，第一次钻孔孔径为客户需求孔径+3×(n-1)mil。

15、优选的，所述s3和s8中第1次至第n-1次盲孔的电镀厚度为2.5mil~3.5mil，第n次盲孔的电镀厚度为0.8mil~1.2mil。

16、优选的，所述s6中的钻孔方式选用控深背钻，所述s7中镭射加工孔径比钻孔孔径大2~3mil。

17、实现高纵横比压接盲孔的作业方法，还包括以下步骤：

18、s10：工艺参数前置规划，沿用原叠构与孔型拆解规则，根据目标压接盲孔的总孔深、成品孔径计算压合次数n与各层级孔径梯度，同步匹配每段盲孔对应的等离子处理参数，根据本段孔径与台阶高度预设微蚀功率、处理时长，保证台阶整平效果一致且不损伤孔壁铜基底；

19、s11：底层盲孔制备与填平，完成第一次压合作业后，加工首段大孔径盲孔，经厚铜电镀、树脂塞孔与板面研磨后，形成平整的压合基面，完成底层盲孔单元制备；

20、s12：次层叠压与孔位加工，在上一层基板基础上完成对应层级压合，通过高精度对位控深钻加工本段盲孔，保证与下层盲孔同轴重合，再采用镭射工艺烧除孔底残留的pp树脂，完全露出下层盲孔的铜层端面；

21、s13：孔壁等离子微蚀平滑，通入低压等离子体对本段盲孔内壁进行均匀微蚀处理，对孔径梯度形成的环形台阶棱角进行圆角化修整，同时同步去除孔壁残留的钻污、镭射残渣与表面氧化层；

22、s14：本段盲孔电镀连通，完成平滑处理后即刻转入电镀工序，对本段盲孔进行镀铜加工，使本段孔壁铜层与下层铜层形成连续、可靠的电气连接；

23、s15：多段循环迭代成型，重复s3至s5的工序流程，依次完成剩余各层级盲孔的叠压、钻孔、镭射去残胶、孔壁平滑与电镀连通作业，直至全部n段盲孔加工完毕，最终形成完整的高纵横比压接盲孔；

24、结合各段台阶高度与孔径差匹配微蚀能量，台阶高度每增加0.5mil对应提升10%射频功率，避免高台阶修整不足或低台阶过蚀损伤铜层，底层盲孔研磨后采用接触式轮廓仪检测孔口凹陷量，管控在0.3mil以内，防止二次压合时孔位残留空气引发层间分层，次层钻孔配套ccd视觉对位系统，以首段盲孔为基准靶标同轴校准，对位数据实时反馈至钻机主控端，等离子微蚀采用射频等离子清洗机，设备由真空腔体、射频电源、气体流量计与真空机组串联组成，通入9:1配比的氩氧混合气体激发等离子体，通过物理轰击结合轻微氧化实现台阶修整与清洁，处理后需在无尘环境中转序，循环工序中每完成两段抽检孔壁圆角形貌与铜厚均匀性，避免累积偏差超出管控范围。

25、优选的，所述s13中低压等离子体微蚀处理的工作气压为10~30pa，单段盲孔的处理时长为60~120s，孔壁铜面的微蚀深度控制在0.5~1.5mil。

26、优选的，所述s13中经等离子微蚀修整后，孔壁各层级环形台阶的过渡圆角半径不小于0.8mil，修整后的台阶孔径差不超过2mil，孔壁无明显尖锐棱角。

27、优选的，所述s12中每段盲孔完成镭射去残胶后，需在30分钟内完成等离子微蚀处理，处理完成后直接转入电镀工序，无需额外水洗流程。

28、与相关技术相比较，本发明提供的实现高纵横比压接盲孔的作业方法具有如下有益效果：

29、本发明提供一种实现高纵横比压接盲孔的作业方法，该方法通过分段压合、逐段制孔的工艺设计，突破了传统压接盲孔纵横比不超过1:1的工艺限制，可稳定量产高纵横比压接盲孔，有效适配高速高多层pcb的产品设计需求，从品质层面看，将高纵横比深孔拆解为多段常规纵横比浅孔后，每段孔内电镀药水均可实现充分循环交换，孔底镀层厚度均匀、覆盖完整，彻底改善了传统工艺中孔底电镀不良的问题，大幅提升产品良率与电气可靠性，从设计适配性来看，方案支持n次压合的灵活拆解，可根据不同的孔深、孔径需求计算对应压合次数，适配多种n+m叠构的高多层pcb设计，为高速率产品的结构优化提供工艺支撑，从量产落地性来看，整体工艺基于现有pcb产线的常规设备与成熟工序，无需新增特殊硬件投入，且各项参数均有明确量化规则，工艺管控清晰，便于快速实现量产转化，同时各段盲孔同轴精度高，铜层连接连续可靠，成品盲孔的导电性能与结构强度均能满足压接使用要求。