本发明属于线路板加工技术领域，具体涉及一种高厚径比线路板的孔金属化方法。
背景技术：
线路板的孔金属化是指在线路板顶层和底层之间的通孔的内壁上镀一层铜，使得线路板的顶层与底层相互连接。通常采用传统直流电镀的方式实现线路板的孔金属化。随着高速传输技术的发展，线路板容量不断增加，因而线路板的层数不断增加，对应的线路板厚度不断增加，同时，为了尽量减小通孔的损耗，线路板通孔孔径越来越小，从而带来线路板厚径比越来越大。传统的直流镀铜技术由于深镀能力不足，无法满足高厚径比线路板孔金属化的要求，尤其是对通孔有装配要求的线路板，传统电镀方式更是难以满足对孔径公差的需求。
目前，通过以下两种方式来提高深镀能力，从而实现高厚径比线路板孔金属化：（1）通过改良电镀药水的光剂组分，以及降低通孔孔口到通孔孔中心的电压降的方式来改良传统的直流电镀方式，以实现高厚径比线路板的孔金属化；（2）通过脉冲电镀设备采用脉冲电镀的方式实现高厚径比线路板的孔金属化。
现有技术的加工过程中，至少存在以下问题：
上述两种方法投入较大，生产成本高；为实现较高的深镀能力，使用的电流较小，效率会比较低。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供一种高厚径比线路板的孔金属化方法，以解决背景技术中所述的问题。
本发明的技术方案为：一种高厚径比线路板的孔金属化方法，包括如下步骤：
S1、对线路板进行控深钻背钻孔、磨板、去毛刺后进行磁控溅射电镀；
S2、填孔电镀，在步骤S1 中化学沉铜后的背钻孔内镀厚铜层；
S3、线路板表面贴覆板面干膜，制作外层图形，并进行图形电镀，在线路板板面及背钻孔内形成保护锡层，然后退掉所述板面干膜；
S4、在线路板表面制作掩孔干膜；
S5、化学蚀刻线路板，去除掩孔干膜，去除保护锡层。
所述步骤S4 中在制作掩孔干膜之前还包括制作掩孔菲林的步骤。
所述掩孔菲林上掩孔图形的直径比所述背钻孔的孔径大0.16-0.22mm。
所述步骤S3 中，贴覆板面干膜后还包括曝光和显影的步骤。
所述步骤S1磁控溅射形成的铜层厚度为0.05-0.15μm。
所述步骤S2 中所述填孔电镀形成的铜层厚度为5-10μm。
所述步骤S2 中所述填孔电镀电流密度为15-18ASF，电镀时间为20-37min。
所述背钻孔的厚径比为18:1-26:1。
所述步骤S1中，磁控溅射的方法为：溅射的靶材为99.999% 的高纯铜，金属的直径为15-25mm、厚度为1-3mm。靶和基板之间的距离为12-15cm，工作气体为 99.99% 的高纯氮气和99.99%的高纯氩气，分别使用质量流量计控制；基板在放入真空室之前，分别用丙酮、酒精、去离子水超声清洗，溅射前将真空室气压抽到0.5×10-5-1.5×10-5Pa，并充入氩气预溅射3-5min以清洗靶面。随后通入氮气，控制总溅射气压在6-10Pa，控制氮气与氩气的比例为1:2，溅射功率控制在105-118w，溅射时间为20-40min。
所述高厚径比线路板的孔内表面电阻率在25°C时为3.7×10-8-6.4×10-8Ω·m。
本发明的有益效果在于：本发明能够解决由于高厚径比金属化背钻孔比较深，图形电镀后锡层难以镀到孔底部，导致蚀刻后孔底无锡层保护、出现孔内无金属铜的现象，进而导致线路板报废，从而提出一种改善高厚径比线路板金属化背钻孔无铜的方法；能够有效控制孔壁铜的厚度，厚薄可控，能够避免现有技术中常用的厚铜工艺造成的材料的浪费，并且采用此方式能够使孔壁表面铜层厚度均匀，表面平整，能够满足精密电路元件线路板性能的要求；加工方法简单，技术先进，提高了电镀电流密度，缩短了电镀的时间，提高了深镀能力，并有效减少电镀所造成的污染。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种高厚径比线路板的孔金属化方法，包括如下步骤：
S1、对线路板进行控深钻背钻孔、磨板、去毛刺后进行磁控溅射电镀；
S2、填孔电镀，在步骤S1 中化学沉铜后的背钻孔内镀厚铜层；
S3、线路板表面贴覆板面干膜，制作外层图形，并进行图形电镀，在线路板板面及背钻孔内形成保护锡层，然后退掉所述板面干膜；
S4、在线路板表面制作掩孔干膜；
S5、化学蚀刻线路板，去除掩孔干膜，去除保护锡层。
所述步骤S4 中在制作掩孔干膜之前还包括制作掩孔菲林的步骤。
所述掩孔菲林上掩孔图形的直径比所述背钻孔的孔径大0.19mm。
所述步骤S3 中，贴覆板面干膜后还包括曝光和显影的步骤。
所述步骤S1磁控溅射形成的铜层厚度为0.08μm。
所述步骤S2 中所述填孔电镀形成的铜层厚度为8μm。
所述步骤S2 中所述填孔电镀电流密度为16ASF，电镀时间为28min。
所述背钻孔的厚径比为22:1。
所述步骤S1中，磁控溅射的方法为：溅射的靶材为99.999% 的高纯铜，金属的直径为20mm、厚度为2mm。靶和基板之间的距离为13cm，工作气体为 99.99% 的高纯氮气和99.99%的高纯氩气，分别使用质量流量计控制；基板在放入真空室之前，分别用丙酮、酒精、去离子水超声清洗，溅射前将真空室气压抽到0.8×10-5，并充入氩气预溅射4.2min以清洗靶面。随后通入氮气，控制总溅射气压在8Pa，控制氮气与氩气的比例为1:2，溅射功率控制在113w，溅射时间为32min。
所述高厚径比线路板的孔内表面电阻率在25°C时为4.7×10-8-Ω·m。
本实施例方法能够解决由于高厚径比金属化背钻孔比较深，图形电镀后锡层难以镀到孔底部，导致蚀刻后孔底无锡层保护、出现孔内无金属铜的现象，进而导致线路板报废，从而提出一种改善高厚径比线路板金属化背钻孔无铜的方法；能够有效控制孔壁铜的厚度，厚薄可控，能够避免现有技术中常用的厚铜工艺造成的材料的浪费，并且采用此方式能够使孔壁表面铜层厚度均匀，表面平整，能够满足精密电路元件线路板性能的要求；加工方法简单，技术先进，提高了电镀电流密度，缩短了电镀的时间，提高了深镀能力，并有效减少电镀所造成的污染。
实施例2
本实施例提供一种高厚径比线路板的孔金属化方法，包括如下步骤：
S1、对线路板进行控深钻背钻孔、磨板、去毛刺后进行磁控溅射电镀；
S2、填孔电镀，在步骤S1 中化学沉铜后的背钻孔内镀厚铜层；
S3、线路板表面贴覆板面干膜，制作外层图形，并进行图形电镀，在线路板板面及背钻孔内形成保护锡层，然后退掉所述板面干膜；
S4、在线路板表面制作掩孔干膜；
S5、化学蚀刻线路板，去除掩孔干膜，去除保护锡层。
所述步骤S4 中在制作掩孔干膜之前还包括制作掩孔菲林的步骤。
所述掩孔菲林上掩孔图形的直径比所述背钻孔的孔径大0.16mm。
所述步骤S3 中，贴覆板面干膜后还包括曝光和显影的步骤。
所述步骤S1磁控溅射形成的铜层厚度为0.05μm。
所述步骤S2 中所述填孔电镀形成的铜层厚度为5μm。
所述步骤S2 中所述填孔电镀电流密度为18ASF，电镀时间为20min。
所述背钻孔的厚径比为26:1。
所述步骤S1中，磁控溅射的方法为：溅射的靶材为99.999% 的高纯铜，金属的直径为15mm、厚度为1mm。靶和基板之间的距离为12cm，工作气体为 99.99% 的高纯氮气和99.99%的高纯氩气，分别使用质量流量计控制；基板在放入真空室之前，分别用丙酮、酒精、去离子水超声清洗，溅射前将真空室气压抽到1.5×10-5Pa，并充入氩气预溅射3min以清洗靶面。随后通入氮气，控制总溅射气压在10Pa，控制氮气与氩气的比例为1:2，溅射功率控制在118w，溅射时间为20min。
所述高厚径比线路板的孔内表面电阻率在25°C时为6.4×10-8Ω·m。
实施例3
本实施例提供一种高厚径比线路板的孔金属化方法，包括如下步骤：
S1、对线路板进行控深钻背钻孔、磨板、去毛刺后进行磁控溅射电镀；
S2、填孔电镀，在步骤S1 中化学沉铜后的背钻孔内镀厚铜层；
S3、线路板表面贴覆板面干膜，制作外层图形，并进行图形电镀，在线路板板面及背钻孔内形成保护锡层，然后退掉所述板面干膜；
S4、在线路板表面制作掩孔干膜；
S5、化学蚀刻线路板，去除掩孔干膜，去除保护锡层。
所述步骤S4 中在制作掩孔干膜之前还包括制作掩孔菲林的步骤。
所述掩孔菲林上掩孔图形的直径比所述背钻孔的孔径大0.22mm。
所述步骤S3 中，贴覆板面干膜后还包括曝光和显影的步骤。
所述步骤S1磁控溅射形成的铜层厚度为0.15μm。
所述步骤S2 中所述填孔电镀形成的铜层厚度为10μm。
所述步骤S2 中所述填孔电镀电流密度为15ASF，电镀时间为37min。
所述背钻孔的厚径比为18:1。
所述步骤S1中，磁控溅射的方法为：溅射的靶材为99.999% 的高纯铜，金属的直径为25mm、厚度为3mm。靶和基板之间的距离为15cm，工作气体为 99.99% 的高纯氮气和99.99%的高纯氩气，分别使用质量流量计控制；基板在放入真空室之前，分别用丙酮、酒精、去离子水超声清洗，溅射前将真空室气压抽到0.5×10-5Pa，并充入氩气预溅射5min以清洗靶面。随后通入氮气，控制总溅射气压在6Pa，控制氮气与氩气的比例为1:2，溅射功率控制在105w，溅射时间为40min。
所述高厚径比线路板的孔内表面电阻率在25°C时为3.7×10-8Ω·m。
实施例4
本实施例提供一种高厚径比线路板的孔金属化方法，包括如下步骤：
S1、对线路板进行控深钻背钻孔、磨板、去毛刺后进行磁控溅射电镀；
S2、填孔电镀，在步骤S1 中化学沉铜后的背钻孔内镀厚铜层；
S3、线路板表面贴覆板面干膜，制作外层图形，并进行图形电镀，在线路板板面及背钻孔内形成保护锡层，然后退掉所述板面干膜；
S4、在线路板表面制作掩孔干膜；
S5、化学蚀刻线路板，去除掩孔干膜，去除保护锡层。
所述步骤S4 中在制作掩孔干膜之前还包括制作掩孔菲林的步骤。
所述掩孔菲林上掩孔图形的直径比所述背钻孔的孔径大0.19mm。
所述步骤S3 中，贴覆板面干膜后还包括曝光和显影的步骤。
所述步骤S1磁控溅射形成的铜层厚度为0.08μm。
所述步骤S2 中所述填孔电镀形成的铜层厚度为8μm。
所述步骤S2 中所述填孔电镀电流密度为16ASF，电镀时间为28min。
所述背钻孔的厚径比为20:1。
所述步骤S1中，磁控溅射的方法为：溅射的靶材为99.999% 的高纯铜，金属的直径为25mm、厚度为3mm。靶和基板之间的距离为15cm，工作气体为 99.99% 的高纯氮气和99.99%的高纯氩气，分别使用质量流量计控制；基板在放入真空室之前，分别用丙酮、酒精、去离子水超声清洗，溅射前将真空室气压抽到0.5×10-5Pa，并充入氩气预溅射5min以清洗靶面。随后通入氮气，控制总溅射气压在6Pa，控制氮气与氩气的比例为1:2，溅射功率控制在105w，溅射时间为40min。
所述高厚径比线路板的孔内表面电阻率在25°C时为5.3×10-8Ω·m。
实施例5
本实施例提供一种高厚径比线路板的孔金属化方法，包括如下步骤：
S1、对线路板进行控深钻背钻孔、磨板、去毛刺后进行磁控溅射电镀；
S2、填孔电镀，在步骤S1 中化学沉铜后的背钻孔内镀厚铜层；
S3、线路板表面贴覆板面干膜，制作外层图形，并进行图形电镀，在线路板板面及背钻孔内形成保护锡层，然后退掉所述板面干膜；
S4、在线路板表面制作掩孔干膜；
S5、化学蚀刻线路板，去除掩孔干膜，去除保护锡层。
所述步骤S4 中在制作掩孔干膜之前还包括制作掩孔菲林的步骤。
所述掩孔菲林上掩孔图形的直径比所述背钻孔的孔径大0.19mm。
所述步骤S3 中，贴覆板面干膜后还包括曝光和显影的步骤。
所述步骤S1磁控溅射形成的铜层厚度为0.08μm。
所述步骤S2 中所述填孔电镀形成的铜层厚度为8μm。
所述步骤S2 中所述填孔电镀电流密度为16ASF，电镀时间为28min。
所述背钻孔的厚径比为24:1。
所述步骤S1中，磁控溅射的方法为：溅射的靶材为99.999% 的高纯铜，金属的直径为15mm、厚度为1mm。靶和基板之间的距离为12cm，工作气体为 99.99% 的高纯氮气和99.99%的高纯氩气，分别使用质量流量计控制；基板在放入真空室之前，分别用丙酮、酒精、去离子水超声清洗，溅射前将真空室气压抽到1.5×10-5Pa，并充入氩气预溅射3min以清洗靶面。随后通入氮气，控制总溅射气压在10Pa，控制氮气与氩气的比例为1:2，溅射功率控制在118w，溅射时间为20min。
所述高厚径比线路板的孔内表面电阻率在25°C时为4.2×10-8Ω·m。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。对于本发明中所有未详尽描述的技术细节，均可通过本领域任一现有技术实现。