一种金属化半孔线路板的制作工艺的制作方法

本发明涉及一种金属化半孔线路板的制作工艺。

背景技术：

这类板边有整排半金属化孔的pcb，其特点是个体比较小，大多用于载板上，作为一个母板的子板，通过这些半金属化孔与母板以及元器件的引脚焊接到一起。所以如果这些半金属化孔内残留有铜刺，在插件厂家进行焊接的时候，将导致焊脚不牢、虚焊，严重的会造成两引脚之间桥接短路。

现有技术中，数控铣床在铣切过程中，板子侧面会产生一个切削力，在切削力作用下，铣刀将多余的板料铣削下，而镀铜通孔上的铜是连续性的结晶体，有非常良好的延展性，铜层会顺着铣刀的行进方向延展，从而形成毛刺。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种金属化半孔线路板的制作工艺。

本发明的方案是这样实现的：

一种金属化半孔线路板的制作工艺，包括半边孔制作步骤，所述半边孔制作步骤包括：

电铣一次加工：预设所述板材的边线，所述边线与所述导通孔的相交处为交点a和交点b，根据预设路线，铣刀沿边线对所述板材进行切割，所述铣刀切割至靠近所述a点处时错开所述a点对所述板材进行切割，所述铣刀切割至靠近b点处时移动至沿所述边线处从所述b点处对所述板材进行切割；

电铣二次加工：根据预设路线，所述铣刀反向对所述板材进行第二次切割加工，沿所述边线切割将所述a点处的杂边除去。

进一步地，还包括阻焊步骤，所述半边孔制作步骤设置于所述阻焊步骤后。

进一步地，包括如下步骤：

钻孔步骤：在板材上钻出层与层之间线路连通的导通孔；

pth步骤：通过pth工艺，在所述导通孔的孔壁表面沉积形成铜层；

线路层步骤：在所述板材的表面做出线路层；

阻焊步骤：通过阻焊工艺，错开预设的焊接部分，在所述板材的表面形成阻焊层；

半边孔制作步骤：

电铣一次加工：预设所述板材的边线，所述边线与所述导通孔的相交处为交点a和交点b，根据预设路线，铣刀沿边线对所述板材进行切割，所述铣刀切割至靠近所述a点处时错开所述a点对所述板材进行切割，所述铣刀切割至靠近b点处时移动至沿所述边线处从所述b点处对所述板材进行切割；

电铣二次加工：根据预设路线，所述铣刀反向对所述板材进行第二次切割加工，沿所述边线切割将所述a点处的杂边除去。

进一步地，所述线路层步骤包括：

将干膜贴附于所述铜层的表面，将预设的线路图形通过外层图形转移工艺转移至所述干膜上，使得所述干膜在所述铜层表面形成预设的线路图形；

采用蚀刻工艺，将所述铜层上除线路图层的部分腐蚀掉，使得所述铜层形成线路图形；

将所述干膜去掉，得到所述线路层。

进一步地，所述蚀刻工艺为酸性蚀刻工艺。

进一步地，还包括表面处理步骤，所述表面处理步骤设置于所述阻焊步骤和所述半边孔制作步骤之间，所述表面处理步骤包括：根据预设的焊接部分，在其表面形成抗氧化保护层。

进一步地，所述抗氧化保护层的材料为镍金合金。

本发明的有益效果是：

通过改变电铣刀具路径，从而改变刀具对孔壁的切削方向，克服刀具切削孔壁金属时毛刺的产生，达到金属化孔壁加工的目的。

附图说明

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明一实施例中金属化半孔线路板的制作工艺的流程示意图；

图2为本发明一实施例中金属化半孔线路板的制作工艺的加工示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。以下将结合本发明实施例的附图，对本发明的技术方案做进一步描述，本发明不仅限于以下具体实施方式。

需要理解的是，实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件。在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本发明提供的金属化半孔线路板的制作工艺，用于解决现有技术中板边具有金属化半孔的pcb(printedcircuitboard，印制线路板)存在的残留有铜刺、在阻焊步骤中容易造成塞孔困难、丝印困难的问题，为了解决这个问题，本发明提供了一种半边孔的制作工艺，其中，半边孔的制作设计在pcb整体加工流程中，通过电铣进行加工切割，以完成方案。

进一步地，为了解决金属化半孔线路板在阻焊步骤中容易出现的塞孔困难、丝印困难的问题，在一个实施例中，将半边孔制作步骤设置于阻焊步骤后，先对pcb进行阻焊塞孔，再进行金属化半孔的制作，从而降低了阻焊工序的加工难度，有利于提升产品的良率。

具体地，如图1所示，其为一实施例的金属化半孔线路板的制作工艺，包括如下步骤：

钻孔步骤100：

在板材上钻出层与层之间线路连通的导通孔；

其中，所述板材为需要加工的经压合多层内层线路板成型的多层板材，且该板材的两表面上均压合有铜箔，在本步骤中，通过钻机加工，在板材上钻出层与层之间线路连通的导通孔，并通过后续的pth使得板材的各内层板线路连通。在一个具体的实施例中，所述钻孔步骤包括：在板材上钻出层与层之间线路连通的导通孔，并对所述导通孔的侧壁进行打磨，除去毛刺。使得加工出来的孔质量更好，保证后续的pth步骤制得良好的金属化孔以连通各层线路。

pth(platedthroughhole，镀通孔)步骤200：

通过pth工艺，在所述导通孔的孔壁表面沉积形成铜层；

其中，pth是在板材已钻孔的不导电的孔壁上，用化学的方法沉积上一层化学铜、以连通各层线路的工艺，具体包括前处理(除油)、微蚀、活化、化学沉铜等工序。

前处理工序用于除去导通孔的孔壁上的油污等，根据油污的类型，采用有机溶剂和化学及电化学碱性除油。

微蚀工序采用化学药液粗化除去板材板面的氧化物、粗化板面，保证金属镀层与板材之间良好的结合强度，也就是通过增大其表面接触面积，使其与沉铜层形成机械钮扣结合，获得较高的结合强度。新生的铜面具有很强的活性，可以很好吸附胶体钯，化学药液可以硫酸铵、过硫酸钠、氯化铜溶液、双氧水/硫酸等。

活化工序是通过在被镀的板材表面沉积一层均匀的活化中心核心质点，形成“引发中心”，使铜沉积均匀一致，保证后续沉铜的平均性、连续性和致密性，具体的实施例中：先将板材在sncl2·2h2o和hcl的混合液中预浸，预浸可有效润湿导通孔的孔壁，便于后续活化液能进行足够有效的活化，保护钯槽免受前处理槽液的污染，延长钯槽的使用寿命，将经过预浸后的板材放入活化液中活化，在被镀的板材表面沉积一层均匀的活化中心核心质点，所述活化液为胶体钯，胶体钯可以为酸性胶体钯、盐基钯、碱性胶体钯中的任一种。

化学沉铜工序通过钯核的活化诱发化学沉铜自催化反应，新生的化学铜和反应副产物氢气都可以作为反应催化剂催化反应，使沉铜反应持续不断进行，在板面或孔壁上沉积一层化学铜。

线路层步骤300：

在所述板材的表面做出线路层；

本步骤中所述的在板材的表面做出线路层，可以为现有技术中pcb板材外层线路的任一制备工艺，例如，具体地，所述线路层步骤包括：将干膜贴附于所述铜层的表面，将预设的线路图形通过外层图形转移工艺转移至所述干膜上，使得所述干膜在所述铜层表面形成预设的线路图形，其中，外层图形转移工艺包括曝光显影等工序，将线路图形转移至干膜上；采用蚀刻工艺，将所述铜层上除线路图层的部分腐蚀掉，使得所述铜层形成线路图形，具体地，通过化学药液对板材表面进行腐蚀，覆盖有干膜的部分起保护作用以防止被腐蚀，不覆盖有干膜的部分则被蚀去，使得线路图形转移至铜层上，在一个实施例中，所述蚀刻工艺为酸性蚀刻工艺；将所述干膜去掉，得到所述线路层。

阻焊步骤400：

通过阻焊工艺，错开预设的焊接部分，在所述板材的表面形成阻焊层；

具体地，在所述板材的表面(包括线路层和非线路层)涂布一层阻焊油墨，通过曝光显影，露出要焊接的盘与孔，其他部分覆盖上阻焊油墨层，用于防止焊接短路、防止水汽和电解质等的伤害以及实现线路之间的绝缘，且阻焊层上可印刷字符，起标识作用。本步骤还包括塞孔工序，板面阻焊与塞孔同时完成。

通过将阻焊工艺设置于半边孔制作步骤前，降低了阻焊工序中塞孔的加工难度，有利于过程良率的提升。

半边孔制作步骤500：

电铣一次加工：预设所述板材的边线，所述边线与所述导通孔的相交处为交点a和交点b，根据预设路线，铣刀沿边线对所述板材进行切割，所述铣刀切割至靠近所述a点处时错开所述a点对所述板材进行切割，所述铣刀切割至靠近b点处时移动至沿所述边线处从所述b点处对所述板材进行切割；

电铣二次加工：根据预设路线，所述铣刀反向对所述板材进行第二次切割加工，沿所述边线切割将所述a点处的杂边除去。

具体地，如图2所示，在电铣一次加工工序中：预设所述板材的边线，所述边线与所述导通孔的边线相交，形成交点a和交点b，根据预设路线，从a处向b处的方向，铣刀沿边线对板材进行切割，铣刀切割移动至靠近所述a点处时，绕过所述a点、向靠近板材边缘的方向移动切割，当铣刀切割至靠近b点处时，铣刀再次移动至沿所述边线处、从b点处对板材进行切割。此时，板材边缘除a处外周边部分都切割完毕，进行电铣二次加工：根据预设路线，从b处向a处的方向，铣刀反向对板材进行第二次切割加工，沿边线切割将a点处的杂边除去，完成半边孔加工。

其中，图2中路线c为电铣一次加工路线，图中101为待制半边孔的镀铜导通孔，左侧铣刀及标识转向为铣刀一次加工展示，右侧铣刀及标识转向为铣刀二次加工展示。

本工艺的原理为：

设定铣刀从a点向b点移动时，铣刀顺时针旋转走刀。在传统技术中，铣刀在行进过程中，切削至a点和b点时，a点与b点均受到一个向右的剪切力，在a点处，铣刀先切到板材层，将板材层切断后继续切削铜层，而镀铜通孔上的铜是连续性的结晶体，有非常良好的延展性，铜层在a点又恰好有一个延展空间(导通孔)，于是a点处的铜层便顺着铣刀的行进方向延展，形成毛刺，而在b点处时，铣刀先切到铜层，将铜层切断后继续切削板材层，在作用下将铜层压向b处的基材层，使其丧失了延展的空间，从而有效地防止了铜层的延展，不形成毛刺。

因此，在本发明的半边孔制作步骤中，设定铣刀一次加工中，铣刀从a点向b点移动时，铣刀顺时针旋转走刀，绕过a点处不对a点处的铜层切割，并将b点处的铜层切割，将铜层压向b处的基材层，设定铣刀二次加工中，铣刀从b点向a点移动时，铣刀逆时针旋转走刀对a点进行切割，将铜层压向a处的基材层，从而防止了铜层的延展，有效遏止了毛刺的形成。

本发明通过分析产品板边半边金属化孔的特点、以及孔金属化加工过程金属披锋产生原因、结合电铣的机械加工的特征，设计相适应的电铣程序，通过改变电铣刀具路径，从而改变刀具对孔壁的切削方向，克服刀具切削孔壁金属时毛刺的产生，解决了半金属化孔披锋的问题，达到金属化孔壁加工的目的。

本发明的金属化半孔线路板的制作工艺的流程，除半边孔制作步骤的具体工艺、半边孔制作步骤与阻焊步骤之间的工艺顺序与传统工艺不同外，其余与pcb一般制作流程大致一致。

并且，传统正片流程需要图电和碱性蚀刻工序，不仅造成制作成本的增加，并且工序产生的危险废弃物较多，对环境不够友好，本发明中线路板的制备节省了这两个流程，使得制作成本可以降低75元/平方米，可以做酸性蚀刻的工艺，过程良率可以提升5—10％。

其中，在一个实施例中，本发明的金属化半孔线路板的制作工艺还包括表面处理步骤600，所述表面处理步骤设置于所述阻焊步骤和所述半边孔制作步骤之间，所述表面处理步骤包括：根据预设的焊接部分，在其表面形成抗氧化保护层，所述抗氧化保护层用于保护铜表面，在一个实施例中，所述抗氧化保护层的材料为镍金合金。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。