机械控深盲孔加工工艺的制作方法
【专利摘要】本发明适用于PCB板制作领域，提供了一种机械控深盲孔加工工艺，用于对PCB板进行钻盲孔，至少分两次对所述PCB板钻出指定深度且呈阶梯层次的盲孔，所述盲孔的孔径沿其深度方向逐层减小。将盲孔钻成呈阶梯层次的盲孔，且孔径沿其深度方向逐层减小。在电镀时，该盲孔沿其深度方向上，浅层的孔径相对深层大，从而充入较多的电镀液，同时增加了深层与外界电镀液进行流通、交换的面积，使盲孔中电镀液与外界电镀液更易流通、交换，提高电镀液流通、交换速率，从而使电镀液中有足够的金属阳离子镀在盲孔中，从而达到导电层厚度要求，保证PCB板的品质和可靠性。
【专利说明】机械控深盲孔加工工艺【技术领域】
[0001]本发明属于PCB板制作领域，尤其涉及一种PCB板上钻盲孔的机械控深盲孔加工工艺。
【背景技术】
[0002]PCB板是将多个电路层及介质层依次层叠压合而成，由PCB板厚度方向上，将多个电路层间隔设置，并在相邻两电路层之间夹装一层介质层。在PCB板的制造过程中，需要将PCB板中不同电路层进行电连接，或将指定电路层与安装于PCB板上的元器件电连接，这时就需要先钻出指定深度的盲孔，使需要进行电连接的各层先与外界连通，然后进行电镀使钻出的盲孔中镀上一层导电层，从而实现不同电路层的电连接。
[0003]对PCB板进行钻盲孔时，目前主要使用机械钻孔方法钻出需要的控深盲孔。如图1和图2所述示，对于PCB板不同电路层(L，N，M)之间通过绝缘介质层(X，Z)隔开，沿钻孔方向，该PCB板中各层依次为:电路层L、介质层X、电路层N、介质层Z和电路层M。要钻出连通电路层N和电路层M与外界的盲孔20，使用的工艺是直接进行机械控深钻孔，一次钻出到达电路层M的盲孔20，同时可连通其上面的电路层N，该盲孔20沿其深度方向上孔径d2一致，然后再进行电镀工艺。而在电镀工艺时，需将该盲孔中充满电镀液，以便电镀液中的金属阳离子析出，并镀在盲孔中。为满足PCB板中电路层导电需要，以及保证导电可靠性，需要镀在所述盲孔20中导电层厚度为12-25um，而填充入盲孔20中的电镀液中金属阳离子浓度有限，从而需要外界的电镀液与盲孔20中电镀液不断流动、交换，保证进入到盲孔20中的电镀液导电性及有足够的金属阳离子析出，形成所述厚度的导电层。
[0004]但这种盲孔20，由于孔径d2 —致，当盲孔厚径比(即:盲孔深度h2与盲孔直径d2之比)较大时，液盲孔20中的电镀液难以与外界电镀进行流通、交换，从而导致电镀的导电层很难满足要求。
【发明内容】
[0005]本发明实施例的目的在于提供一种机械控深盲孔加工工艺，旨在解决当前机械控深盲孔加工工艺加工出的盲孔在电镀时，难以满足导电层厚度要求的问题。
[0006]本发明是这样实现的，一种机械控深盲孔加工工艺，用于对PCB板进行钻盲孔，至少分两次对所述PCB板钻出指定深度且呈阶梯层次的盲孔，所述盲孔的孔径沿其深度方向逐层减小。
[0007]进一步地，所述盲孔相邻阶梯两层离所述盲孔顶端的深度中浅层与深层的深度之比为0.25~0.85。
[0008]优选地，所述盲孔相邻阶梯两层离所述盲孔顶端的深度中浅层与深层的深度之比为 0.8。 [0009]具体地，所述盲孔相邻阶梯两层沿其深度方向中浅层与深层的孔径之比为1.15 ~2。[0010]具体地，所述盲孔相邻阶梯两层沿其深度方向中浅层比深层的孔径大0.15?
0.2mmο
[0011]具体地，所述盲孔最深层离所述盲孔顶端的深度与其直径比为0.4?1.6。
[0012]更具体地，所述盲孔最深层孔径为0.2?2mm。
[0013]具体地，所述盲孔最深层离所述盲孔顶端的深度与其直径比大于I。
[0014]进一步地，第一次钻出所述盲孔中孔径最大的最浅层，之后依次减小孔径并向深层钻孔，直至到指定深度。
[0015]优选地，分两次钻出所述盲孔。
[0016]本发明将盲孔钻成呈阶梯层次的盲孔，且孔径沿其深度方向逐层减小。在电镀时，该盲孔沿其开口向下的深度方向上，浅层的孔径相对深层大，从而充入较多的电镀液，同时增加了深层与外界电镀液进行流通、交换的面积，使盲孔中电镀液与外界电镀液更易流通、交换，提高电镀液流通、交换速率，从而使电镀液中有足够的金属阳离子镀在盲孔中，从而达到导电层厚度要求，保证PCB板的品质和可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是PCB板结构示意图。
[0018]图2是现有技术提供的对图1中PCB板钻出的机械控深盲孔的结构示意图。
[0019]图3是本发明实施例提供的对图1中PCB板第一次钻出的机械控深盲孔的结构示意图。
[0020]图4是对图3中PCB板第二次钻出的机械控深盲孔的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0022]请参阅图1，对于一 PCB板不同电路层(L，N，M)之间通过绝缘介质层(X，Z)隔开，沿钻孔方向，该PCB板中各层依次为:电路层L、介质层X、电路层N、介质层Z和电路层M。要钻出连通第M电路层与外界的盲孔。
[0023]请一并参阅图3和图4，本实施例公开了一种机械控深盲孔加工工艺，用于对PCB板进行钻盲孔，至少分两次对所述PCB板钻出指定深度且呈阶梯层次的盲孔10，所述盲孔10的孔径沿其深度方向逐层减小。
[0024]将盲孔钻成呈阶梯层次的盲孔10，且孔径沿其深度方向逐层减小。在电镀时，该盲孔10沿其深度方向上，浅层11的孔径D相对深层12孔径d大，从而充入较多的电镀液，同时增加了深层12与外界电镀液进行流通、交换的面积，使盲孔10中电镀液与外界电镀液更易流通、交换，提高电镀液流通、交换速率，从而使电镀液中有足够的金属阳离子镀在盲孔10中，从而达到导电层厚度要求，保证PCB板的品质和可靠性。
[0025]进一步地，所述盲孔10相邻阶梯两层(11，12)离所述盲孔10顶端的深度中浅层11深度H与深层12深度h之比为0.25?0.85。
[0026]通过确定盲孔10中相邻阶梯两层(11，12)的深度比，使电镀液更好地在盲孔10中流动，以控制盲孔10的各层中电镀液中金属阳离子的浓度，使电镀出的导电层更均匀和确保导电层的大致要求的厚度，保证PCB板可靠性。盲孔10的深处，即深层12的电镀液需要通过浅层11与外界交换，浅层11深度H与深层12深度h之比越大，则深层12需要与浅层11进行电镀液交换的体积就越小，则电镀液交换的越快，电镀时间越短，但比值过大，对于同一个盲孔，需要的钻的阶梯层次就越多，钻孔的效率下降；浅层11深度H与深层12深度h之比越小，则电镀液交换的越慢，电镀时间就越长，同样会影响PCB板加工效率。本发明综合钻孔时间及电镀需要的时间效率，确定一个浅层11深度H与深层12深度h之比合理的范围:0.25?0.85。优选地，所述盲孔10相邻阶梯两层(11，12)离所述盲孔10顶端的深度中浅层11深度H与深层12深度h之比为0.8。具体地，所述盲孔10相邻阶梯两层(11，12)沿其深度方向中浅层11孔径D与深层12孔径d之比为1.15?2。通过控制盲孔10的相邻阶梯两层(11，12)的孔径(D，d)，从而可明确盲孔10的最终大小，便于设计时预留下钻所述盲孔10的位置和面积，同时可控制盲孔10不同层间的孔径，来控制其中电镀液与外界的交换，以控制各层处电镀液中金属阳离子浓度，使电镀出的导电层更均匀和确保导电层的大致要求的厚度，保证PCB板可靠性。
[0027]具体地，所述盲孔10相邻阶梯两层(11，12)沿其深度方向中浅层11孔径D比深层12孔径d大0.15?0.2mm。由于，根据比例设计盲孔10各层的孔径大小，对于层次较多的盲孔，计算量较大，同时，在设计时要注意的数值较多。而PCB板上机械控深盲孔10的孔径较小，故在设计与加工时，加工的盲孔10相邻阶梯两层(11，12)中浅层11孔径D比深层12孔径d大0.15?0.2mm,即可使电镀时，导电层厚度达到要求，从而简化设计和加工，提高工作效率。如果浅层11孔径D比深层12孔径d大太多，则浅层12的孔径D会过大(大于0.2mm),占用PCB板的体积过多，影响PCB板的集成度，同时，深层12与浅层11间电镀液交换的面积过大，也不会明显提高电镀效率，相反，过大的交换面积，会增加盲孔10中需要电镀的面积，需要的电镀液增多，反而会影响电镀效率；而浅层11孔径D比深层12孔径d大的太少(小于0.15mm)，则会导致深层12与浅层11间电镀液交换的面积太小,影响电镀效率。
[0028]具体地，所述盲孔10最深层12离所述盲孔10顶端的深度h与其直径d比为0.4?
1.6。PCB板上机械控深盲孔10的孔径较小,其最深层12孔径h为0.2?2mm ;通过确认最深层12的深度h与直径d比(即厚径比)，以确定机械控深盲孔10的层次，从而确定盲孔10的钻孔次数，和确定盲孔10的大小。
[0029]现有的机械控深盲孔厚径比一般为0.4?0.5，很少有大于1，而当盲孔深时，就需要扩大其孔径，但这种方式不得于电路的集成。而通过将盲孔加工成阶梯层10，当所述盲孔10最深层12离所述盲孔10顶端的深度h与其直径d比大于1，也可使盲孔10中更好地电镀要求厚度的导电层，可使PCB板集成度更高。
[0030]进一步地，第一次钻出所述盲孔中孔径最大的最浅层11，之后依次减小孔径并向深层钻孔，直至到指定深度。通过这种逐渐减小孔径的钻孔方式，减少累积钻孔的面积，以减少钻盲孔的时间，提高工作效率。当然，也可不分先后，根据钻头大小，钻到指定层的深度，由于盲孔10中相对浅层11的孔径D大，当钻头较大时，钻到指定的深度H，必为浅层11 ；故可使用多个不同大小的钻头，多分次，钻出相应层次的盲孔。现有PCB板一般较薄，需要的盲孔深度相对来说较浅，分两次钻出的盲孔10即可满足要求，从而减少加工工艺过程，提高效率。对于特种的较厚的PCB板，要求的盲孔深度较深时，可增加钻孔的次数钻出多层结构的盲孔10。
[0031]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种机械控深盲孔加工工艺，用于对PCB板进行钻盲孔，其特征在于:至少分两次对所述PCB板钻出指定深度且呈阶梯层次的盲孔，所述盲孔的孔径沿其深度方向逐层减小。
2.如权利要求1所述的机械控深盲孔加工工艺，其特征在于:所述盲孔相邻阶梯两层离所述盲孔顶端的深度中浅层与深层的深度之比为0.25?0.85。
3.如权利要求2所述的机械控深盲孔加工工艺，其特征在于:所述盲孔相邻阶梯两层离所述盲孔顶端的深度中浅层与深层的深度之比为0.8。
4.如权利要求1-3任一项所述的机械控深盲孔加工工艺，其特征在于:所述盲孔相邻阶梯两层沿其深度方向中浅层与深层的孔径之比为1.15?2。
5.如权利要求1-3任一项所述的机械控深盲孔加工工艺，其特征在于:所述盲孔相邻阶梯两层沿其深度方向中浅层比深层的孔径大0.15?0.2mm。
6.如权利要求1-3任一项所述的机械控深盲孔加工工艺，其特征在于:所述盲孔最深层离所述盲孔顶端的深度与其孔径比为0.4?1.6。
7.如权利要求6所述的机械控深盲孔加工工艺，其特征在于:所述盲孔最深层孔径为0.2 ?2mm。
8.如权利要求1-3任一项所述的机械控深盲孔加工工艺，其特征在于:所述盲孔最深层离所述盲孔顶端的深度与其直径比大于I。
9.如权利要求1-3任一项所述的机械控深盲孔加工工艺，其特征在于:第一次钻出所述盲孔中孔径最大的最浅层，之后依次减小孔径并向深层钻孔，直至到指定深度。
10.如权利要求1-3任一项所述的机械控深盲孔加工工艺，其特征在于:分两次钻出所述盲孑L。
【文档编号】H05K3/40GK103889166SQ201210553616
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年12月19日 优先权日:2012年12月19日
【发明者】刘海龙, 崔荣, 丁大舟, 罗斌 申请人:深南电路有限公司