一种在树脂塞孔中保护PCB板面的方法和PCB树脂塞孔工艺与流程

一种在树脂塞孔中保护pcb板面的方法和pcb树脂塞孔工艺
技术领域
1.本发明涉及pcb制作工艺领域，更具体地，涉及一种在树脂塞孔中保护pcb板面的方法和pcb树脂塞孔工艺。


背景技术：

2.树脂塞孔并盖帽是印制线路板中常见的设计，即用树脂填充过孔并在过孔上覆盖一层用于焊接元器件的电镀铜，该种设计的优点在于提高印制线路板的密度。因树脂塞孔后印制线路板的板面会残留树脂，需要通过磨板将残留树脂研磨去除，研磨过程中会对板面的覆铜层的厚度均匀性造成不良影响，由于该影响的存在，目前外层线宽/线隙只能做到4/4mil的量产能力。
3.目前具有树脂塞孔并盖帽设计的印制线路板主要工艺流程如下：前制程
→
钻孔
→
沉铜
→
板面电镀
→
全板电镀
→
树脂塞孔
→
磨板(砂带 陶瓷 不织布)
→
化学减铜
→
磨板(不织布)
→
钻管位孔
→
钻孔
→
沉铜
→
板面电镀
→
干菲林
→
图形电镀
→
外层蚀刻
→
外层中检
→
后制程。
4.随着印制线路板设计的高速和高密集性发展，工程设计的线宽/线隙进一步缩小，目前较为常见的细线宽/线隙为3/3mil，但受碍于树脂塞孔工艺对印制线路板板面的均匀性影响，目前仍无法满足3/3mil线宽/线隙设计的大批量产。


技术实现要素：

5.本发明旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷(不足)，提供一种在树脂塞孔中保护pcb板面的方法和pcb树脂塞孔工艺，用于提高树脂塞孔后pcb板的覆铜均匀性，以提高后续蚀刻细线宽、细线隙的加工能力。
6.本发明采取的技术方案包括：一种在树脂塞孔中保护pcb板面的方法，包括步骤：贴合可褪除的保护层于电镀后的pcb板的板面，露出所述pcb板的待塞孔；注入树脂至所述待塞孔；磨去覆盖于所述保护层的树脂；褪除所述保护层。
7.在向待塞孔注入树脂进行塞孔前，在pcb板的两个板面各贴合覆盖一层保护层，以隔离溢出待塞孔的树脂和pcb板的板面，溢出的树脂固化在保护层的表面，在磨去溢出的树脂时避免直接接触pcb板的板面进行研磨，减少板面上覆铜的磨损，最大程度保持板面的覆铜厚度均匀，由于设计线宽和设计线隙越小，对蚀刻的公差要求越严格，即允许的蚀刻后线宽/蚀刻后线隙与设计线宽/设计线隙的差值越小，因此实际生产预留的蚀刻强度余量较小或不留余量，若蚀刻前pcb板的覆铜厚度均匀性较差，厚度较大的位置容易蚀刻不完全，线隙内有存在残铜，使pcb板发生短路，因此在树脂塞孔工艺中保持pcb板的覆铜厚度均匀性可提高后续蚀刻细线宽、细线隙的加工能力。
8.进一步，所述保护层为绿油层。绿油是作为保护层的优选材料，原因有三：第一，绿油在固化前为液态，流动性强，涂覆均匀性较高，固化后形成的保护层各处具有高度统一的厚度，对pcb板的板面各处的防护能力相当，使pcb板板面受到的摩擦均匀，在电镀后的覆铜
厚度均匀的前提下，研磨树脂后pcb板板面也能保持厚度均匀；第二，绿油固化后较为柔软，并且可通过控制涂覆厚度从而改变保护层的厚度，保证防护能力，绿油固化后表面光滑，去除粘附的树脂难度小，减少研磨设备对板面的磨损；第三，绿油的褪除工艺成熟且简单，完成研磨后可彻底褪除绿油层，不留残余，对后续的制程没有影响。
9.进一步，通过丝印工艺将所述绿油层贴合于所述pcb板的板面。丝印工艺较为成熟，是适应绿油的优选贴合方法。
10.进一步，所述pcb板的板面包括第一面和第二面；所述通过丝印工艺将所述绿油层贴合于所述pcb板的板面，具体包括：使用丝网将绿油涂覆于所述第一面；对所述pcb板进行第一次预焗，使所述第一面的绿油初步成型固定；使用丝网将绿油涂覆于所述第二面；对所述pcb板进行第二次预焗，使所述第一面和第二面的绿油满足曝光条件；使用带有遮光区域的菲林底片遮挡所述第一面和第二面进行曝光处理，所述遮光区域与所述待塞孔一一对应；对所述第一面和第二面进行冲洗显影，去除对应所述遮光区域的部分绿油，形成与所述待塞孔一一对应的通孔；对所述pcb板进行终焗，形成分别贴合所述第一面和第二面的绿油层，所述待塞孔通过所述通孔露出。
11.pcb板的正反两面即为第一面和第二面，绿油固化形成绿油层需要经历三次焗板：第一次预焗，第二次预焗和终焗。第一次预焗的目的在于使所述第一面的绿油初步成型固定，以使涂覆在第一面的液态绿油可粘附在第一面，方便进行第二面的丝网涂覆，因此焗板温度和持续时间较低；第二次预焗用于同时使第一面和第二面的湿绿油内的溶剂蒸发，绿油硬化，为紧接的曝光工序作准备；终焗烘干第一面和第二面的绿油，最终形成绿油层。在曝光处理的工序中，菲林底片的遮光区域与pcb板上的待塞孔一对一设置，在曝光处理中被遮光区域遮挡的部分绿油而不受uv照射，硬化程度低，在冲洗显影中被去除，绿油层由此形成对应遮光区域的通孔，每个通孔通向一个待塞孔，待塞孔因此被露出。
12.进一步，在所述使用丝网将绿油涂覆于所述第一面之前，还包括：对所述第一面和第二面进行化学清洗。化学清洗为了去除pcb板的板面中的氧化物等杂质，粗化铜面以提高绿油的附着效果。
13.进一步，所述第一次预焗的温度为70～90℃，持续时间为5～15分钟；所述第二次预焗的温度为70～90℃，持续时间为30～60分钟。
14.进一步，所述终焗的温度为120～180℃，持续时间为3～5小时。
15.进一步，所述通孔的开口宽度比所述待塞孔的开口宽度大3～8mil。通孔的开口宽度大于待塞孔的开口宽度，使得溢出待塞孔的树脂向通孔的外圈蔓延，小部分树脂直接贴合在pcb板的板面上，方便后续将树脂打磨至与pcb板的板面齐平。
16.进一步，所述磨去覆盖于所述保护层的树脂，具体为：使用不织布对所述保护层进行研磨，去除覆盖于所述保护层的树脂。如上述，绿油层的表面较为光滑，树脂在绿油层上的粘合力小，易被分离，因此无需进行砂带、陶瓷和不织布的组合研磨，仅需进行不织布研磨，进一步降低对pcb板板面的磨损。
17.进一步，所述褪除所述保护层，具体为：对所述pcb板进行高温褪膜处理，通过提高温度融化绿油层将其褪离pcb板。
18.基于上述，本发明采取的技术方案还包括一种pcb树脂塞孔工艺，其包括步骤：执行如上所述的在树脂塞孔中保护pcb板面的方法；对所述pcb板进行化学减铜；打磨填充于
所述待塞孔的树脂，使其与所述pcb板的板面齐平。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果为：在pcb树脂塞孔工艺中保护pcb的板面，保持树脂研磨后pcb板板面的厚度均匀性，有利于后续蚀刻的公差控制，降低可蚀刻的线宽、线隙的宽度下限，实现细线宽、细线隙的线路板生产制作。
附图说明
20.图1为本发明的实施例1的方法流程图。
21.图2为本发明的实施例1的步骤s1具体流程图。
22.图3为本发明的实施例2的树脂塞孔工艺流程示意图。
23.标号说明：pcb板的板面1；保护层2；树脂3。
具体实施方式
24.实施例1
25.如图1，本实施例提供一种在树脂塞孔中保护pcb板面的方法，包括步骤：
26.s1.贴合可褪除的保护层于电镀后的pcb板的板面，露出所述pcb板的待塞孔；
27.本实施例选用的保护层为绿油层。绿油是作为保护层的优选材料，原因有三：第一，绿油在固化前为液态，流动性强，涂覆均匀性较高，固化后形成的保护层各处具有高度统一的厚度，对pcb板的板面各处的防护能力相当，使pcb板板面受到的摩擦均匀，在电镀后的覆铜厚度均匀的前提下，研磨树脂后也能保持厚度均匀；第二，绿油固化后较为柔软，并且可通过控制涂覆厚度从而改变保护层的厚度，保证防护能力，绿油固化后表面光滑，去除粘附的树脂难度小，减少研磨设备对板面的磨损；第三，绿油的褪除工艺成熟且简单，完成研磨后可彻底褪除绿油层，不留残余，对后续的制程没有影响；丝印工艺较为成熟，是适应绿油的优选贴合方法，所述步骤s1中通过丝印工艺将所述绿油层贴合于所述pcb板的板面，如图2，具体包括以下步骤：
28.s10.对所述pcb板的第一面和第二面进行化学清洗；
29.s11.使用丝网将绿油涂覆于所述第一面；其中，丝网的规格为51t，网版张力大于或等于28n/mm，胶刮角度为8～15度；丝印机的主气压为6～7bar，胶刮气压4～6bar；
30.s12.对所述pcb板进行第一次预焗，使所述第一面的绿油初步成型固定；所述第一次预焗的温度为75℃，持续时间为10分钟；
31.s13.使用丝网将绿油涂覆于所述第二面；其中，丝网的规格为51t，网版张力大于或等于28n/mm，胶刮角度为8～15度；丝印机的主气压为6～7bar，胶刮气压4～6bar；
32.s14.对所述pcb板进行第二次预焗，使所述第一面和第二面的绿油满足曝光条件；所述第一次预焗的温度为75℃，持续时间为45分钟；
33.s15.使用带有遮光区域的菲林底片遮挡所述第一面和第二面进行曝光处理，所述遮光区域与所述待塞孔一一对应；
34.s16.对所述第一面和第二面进行冲洗显影，去除对应所述遮光区域的部分绿油，形成与所述待塞孔一一对应的通孔；其中，显影的速度为3米/分钟，显影药液的喷压为2
±
0.5bar；
35.s17.对所述pcb板进行终焗，形成分别贴合所述第一面和第二面的绿油层，所述待
塞孔通过所述通孔露出；所述终焗的温度为150℃，持续时间为4小时；
36.pcb板的正反两面即为第一面和第二面。步骤s10为了去除pcb板的板面中的氧化物等杂质，粗化铜面以提高绿油的附着效果。绿油固化形成绿油层需要经历三次焗板：第一次预焗，第二次预焗和终焗。第一次预焗的目的在于使所述第一面的绿油初步成型固定，以使涂覆在第一面的液态绿油可粘附在第一面，方便进行第二面的丝网涂覆，因此焗板温度和持续时间较低；第二次预焗用于同时使第一面和第二面的湿绿油内的溶剂蒸发，绿油硬化，为紧接的曝光工序作准备；终焗烘干第一面和第二面的绿油，最终形成绿油层。在曝光处理的工序中，菲林底片的遮光区域与pcb板上的待塞孔一对一设置，在曝光处理中被遮光区域遮挡的部分绿油而不受uv照射，硬化程度低，在冲洗显影中被去除，绿油层由此形成对应遮光区域的通孔，每个通孔通向一个待塞孔，待塞孔因此被露出，通孔的开口宽度比所述待塞孔的开口宽度大3～8mil。通孔的开口宽度大于待塞孔的开口宽度，使得溢出待塞孔的树脂向通孔的外圈蔓延，小部分树脂直接贴合在pcb板的板面上，方便后续将树脂打磨至与pcb板的板面齐平。形成绿油层后进行以下步骤：
37.s2.注入树脂至所述待塞孔；
38.s3.磨去覆盖于所述保护层的树脂；
39.具体在本实施例中所述步骤s3的实施方式为：使用不织布对所述保护层进行研磨，去除覆盖于所述保护层的树脂。绿油层的表面较为光滑，树脂在绿油层上的粘合力小，易被分离，仅需进行不织布研磨，相较于常规的砂带、陶瓷和不织布的轮流研磨，减少研磨次数，进一步降低对pcb板板面的磨损，并且节省了更换不同种类的磨辘的时间，提高生产效率。
40.s4.褪除所述保护层。
41.具体在本实施例中所述步骤s4的实施方式为：对所述pcb板进行高温褪膜处理。通过提高温度融化绿油层将其褪离pcb板。
42.以上，本实施例在pcb板的两个板面各贴合覆盖一层保护层，以隔离溢出待塞孔的树脂和pcb板的板面，溢出的树脂固化在保护层的表面，在磨去溢出的树脂时避免直接接触pcb板板面进行研磨，减少板面上覆铜的磨损，最大程度保持板面的覆铜厚度均匀。由于设计线宽和设计线隙越小，对蚀刻的公差要求越严格，即允许的蚀刻后线宽/蚀刻后线隙与设计线宽/设计线隙的差值越小，因此实际生产预留的蚀刻强度余量较小或不留余量，若蚀刻前pcb板的覆铜厚度均匀性较差，厚度较大的位置容易蚀刻不完全，线隙内有存在残铜，使pcb板发生短路。如此，本实施例降低了可蚀刻的线宽、线隙的宽度下限，提高了蚀刻细线宽、细线隙的加工能力。
43.实施例2
44.如示意图3，基于实施例1的一种在树脂塞孔中保护pcb板面的方法，本实施例提供一种pcb树脂塞孔工艺，包括以下步骤：
45.s1.贴合可褪除的保护层于电镀后的pcb板的板面1，露出所述pcb板的待塞孔；
46.所述步骤s1具体包括：
47.s10.对所述pcb板的第一面和第二面进行化学清洗；
48.s11.使用丝网将绿油涂覆于所述第一面；
49.s12.对所述pcb板进行第一次预焗，使所述第一面的绿油初步成型固定；
50.s13.使用丝网将绿油涂覆于所述第二面；
51.s14.对所述pcb板进行第二次预焗，使所述第一面和第二面的绿油满足曝光条件；
52.s15.贴合带有遮光区域的菲林底片于所述第一面和第二面，进行曝光处理，所述遮光区域与所述待塞孔一一对应；
53.s16.对所述第一面和第二面进行冲洗显影，去除对应所述遮光区域的部分绿油，形成与所述待塞孔一一对应的通孔；
54.s17.对所述pcb板进行终焗，形成分别贴合所述第一面和第二面的绿油层，所述待塞孔通过所述通孔露出；
55.s2.注入树脂3至所述待塞孔；
56.s3.磨去覆盖于保护层2的树脂；
57.s4.褪除保护层2。
58.s5.对所述pcb板进行化学减铜；
59.s6.打磨填充于所述待塞孔的树脂，使其与所述pcb板的板面1齐平。
60.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。