高阶HDI印制线路板的制作方法与流程

高阶hdi印制线路板的制作方法
技术领域
1.本发明涉及pcb加工技术领域，尤其涉及一种高阶hdi印制线路板的制作方法。


背景技术：

2.印制电路板(pcb,printed circuit board)，又称为印刷电路板或印刷线路板。随着电子朝着更小型、更多功能，更便捷为特点的hdi(高密度互联，high density interconnector的缩写)制造方向发展，pcb设计盲孔孔径也随之减小，导致hdi制作过程中镭射钻孔工序厚径比(板厚和微孔孔径的比值，亦称纵横比)愈发增大，制造愈发接近瓶颈，连同上下工序技术管控难度也与日俱增。
3.目前国内pcb制造厂家的针对高/多阶hdi制程上述难点主要采用bum法(积层技术，build-up multilayer的缩写)及alivh(内层通孔任意互联，any layer inner via hole的缩写)技术制作高阶hdi板。
4.镭射制盲孔工序是制作hdi板最关键的制程之一，盲孔厚径比(板厚与孔径的比值，亦称纵横比)过大，对后续流程中电镀、盲孔填平工序将存在致命缺陷——孔无铜，但与之相矛盾的是：欲减小厚径比，必然从盲孔孔径增大及板厚减小两个方面做改善，而hdi板的特性是高密集、多功能、更可靠，因此盲孔孔径只会越来越小；同类型pp片(层间绝缘介质层材料)厚度根据含胶量不同而厚度不同，含胶量越高，介质层越厚，板子介质层厚度(板厚的决定因素)已由线路层残铜率、铜厚等因素限制(线路之间的间隙需要pp中的胶来填充，需填胶的量随铜厚增大而增加)。目前，bum法及alivh仍然无法解决镭射制盲孔技术瓶颈。


技术实现要素：

5.为克服相关技术中存在的问题，本发明的提供一种高阶hdi印制线路板的制作方法，突破传统bum及alivh及其衍生工艺的缺陷，同厚径比条件下，可以做更小孔径的盲孔。
6.本发明的目的是，提供一种高阶hdi印制线路板的制作方法，包括以下步骤：
7.制作子板；
8.制作子板的增阶互联部分；
9.所述制作子板的增阶互联部分包括：用树脂将子板表面的线路周围填满-对子板进行烘烤使树脂固化-将子板、pp、pet膜预粘结在一起-钻塞浆孔-使用导电浆对塞浆孔进行塞孔处理-塞浆烘烤固化形成导电柱-去除pet膜，使导电柱外漏；
10.制作母板。
11.在本发明较佳的技术方案中，在将子板、pp、pet膜预粘结在一起之前，需先对子板进行磨板，将树脂磨平至与线路齐平，然后，对磨平后的子板进行棕化处理。
12.在本发明较佳的技术方案中，所述将子板、pp、pet膜预粘结在一起的具体方式为：
13.先将pp、pet膜依次覆盖于子板表面，然后，通过快压机将子板、pp、pet膜预粘结在一起。
14.在本发明较佳的技术方案中，所述钻塞浆孔的具体方式为：
15.使用激光将处于子板上已填平盲孔部位的pp、pet膜钻穿形成塞浆孔。
16.在本发明较佳的技术方案中，在使用导电浆对塞浆孔进行塞孔处理之前，需对子板进行等离子清洗，将塞浆孔制作过程中产生的碳膜和残胶能够清除干净。
17.在本发明较佳的技术方案中，所述塞浆烘烤固化形成导电柱的具体方式为：
18.将子板放置于烘板设备内，90℃烘烤30分钟让导电浆初步固化，给导电浆增加力学强度以保持形貌。
19.在本发明较佳的技术方案中，所述制作子板的具体步骤为：
20.开料，对覆铜板进行裁切，获得所需尺寸形状的板体；
21.根据设计图形于板体上制作内层的图形线路；
22.对子板进行棕化处理；
23.在板体预设位置镭射制作盲孔；
24.对板体进行沉铜；
25.对板体进行电镀；
26.再次对板体进行电镀，将盲孔填平；
27.对板体进行陶瓷磨板，去除棕化层并将铜面磨平。
28.在本发明较佳的技术方案中，所述图形线路上于需开孔部位预留铜窗，以便后续镭射制孔能量控制和制程管控。
29.在本发明较佳的技术方案中，所述制作母板的具体步骤为：
30.将完成增阶处理的各层子板按设计层别顺序依次预叠并定位；
31.对堆叠后的各层子板进行一次热压合，形成母板。
32.在本发明较佳的技术方案中，相邻层的子板的相贴合连接的侧面上的导电柱一一对应设置。
33.本发明的有益效果为：
34.本制作方法在制作子板的增阶互联部分时，采用树脂填缝工艺流程解决为平衡镭射盲孔制作时介质厚度问题和含胶量在微孔上下接触面在压合时的重要作用之间的矛盾问题；其中在孔制作时，孔上下接触面采用树脂塞孔该工艺流程用以降低pp含胶量，从而在后续子板、pp、pet膜预粘结过程中，可以选择更薄的含胶量更低的同种类型pp，降低pp厚度，使母板的整体厚度更薄；
35.本制作方法无需考虑线路层残铜率或铜厚，可选更低含胶量的同类型pp，降低了介质层厚度，同厚径比条件下，可以做更小孔径的盲，提高高阶板层数/板厚/高厚径比制作能力。
附图说明
36.图1是高阶hdi印制线路板的制作方法流程图。
37.图2是开料后的覆铜板的截面示意图。
38.图3是图形制作后的中间子板的截面示意图。
39.图4是图形制作后的端部子板的截面示意图。
40.图5是制盲孔后的子板的截面示意图。
41.图6是盲孔填平后的子板的截面示意图。
42.图7是树脂填缝后的子板的截面示意图
43.图8是子板、pp、pet膜预粘结的子板的截面示意图.。
44.图9是钻塞浆孔后的子板的截面示意。
45.图10是塞浆后的子板的截面示意图。
具体实施方式
46.下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
47.在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
48.应当理解，尽管在本发明可能采用术语”第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为信息，类似地，信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
49.目前国内pcb制造厂家的针对高/多阶hdi制程上述难点主要采用bum法(积层技术，build-up multilayer的缩写)及alivh(内层通孔任意互联，any layer inner via hole的缩写)技术制作高阶hdi板。
50.如下举例说明该类型“新工艺”流程制作高多阶hdi线路板，以三压五阶含通孔、盲孔和埋孔结构子板为例：
51.(一)制作含埋孔子板部分：开料，内层一(第一次做内层图形)，一压(第一次层压)，钻埋孔(最终埋在线路板内部，在此时却为通孔)，埋孔电镀(埋孔金属化)，埋孔塞孔(树脂塞孔)，陶瓷磨板，内层二(第二次做内层图形)，二压(第二次层压)，至此该部分子板完成制作。
52.(二)同步拆分制作多阶子板的单阶(每层)部分：开料，内层，镭射前棕化，镭射制盲孔，电镀(镀盲孔)，盲孔填平，陶瓷磨板；
53.(三)完成(二)中的子板用做hdi增阶基础子板的互联部分，在此上完成以下流程(该类型“新工艺”方案的关键部位)：子板流程，棕化，快压(完成后子板自上而下叠构依次为：pet膜，pp，子板)，激光制盲孔(只钻穿pp层，不伤及/影响子板)，等离子清洗(除盲孔底部残胶)，塞孔(导电铜浆)，撕膜(去除pet膜)；
54.(四)将上述(一)，(二)，(三)子板按客户原稿层别顺序依次预叠，经过第三次压合，形成最终母板，继续完成后制程，最终完成制板。
55.镭射制盲孔工序是制作hdi板最关键的制程之一，盲孔厚径比(板厚与孔径的比值，亦称纵横比)过大，对后续流程中电镀、盲孔填平工序将存在致命缺陷——孔无铜，但与之相矛盾的是：欲减小厚径比，必然从盲孔孔径增大及板厚减小两个方面做改善，而hdi板
的特性是高密集、多功能、更可靠，因此盲孔孔径只会越来越小；同类型pp片(层间绝缘介质层材料)厚度根据含胶量不同而厚度不同，含胶量越高，介质层越厚，板子介质层厚度(板厚的决定因素)已由线路层残铜率、铜厚等因素限制(线路之间的间隙需要pp中的胶来填充，需填胶的量随铜厚增大而增加)。目前，bum法及alivh仍然无法解决镭射制盲孔技术瓶颈。
56.针对上述问题，本实施例提供一种高阶hdi印制线路板的制作方法，突破传统bum及alivh及其衍生工艺的缺陷，同厚径比条件下，可以做更小孔径的盲孔。
57.如图1-10所示，一种高阶hdi印制线路板的制作方法，包括以下步骤：
58.制作子板；
59.制作子板的增阶互联部分；
60.所述制作子板的增阶互联部分包括：采用填缝树脂填平工艺，用树脂将子板表面的线路周围填满-对子板进行烘烤使树脂固化-将子板、pp、pet膜预粘结在一起-钻塞浆孔-使用导电浆对塞浆孔进行塞孔处理-塞浆烘烤固化形成导电柱-去除pet膜，使导电柱外漏，导电柱外漏部位能增强其与相邻层子板上金属层的连通性能，导电柱外漏部位既是去除pet膜后的高度差引起的，同时也能增强其与相邻子板金属层的连通性能
61.制作母板。
62.本制作方法在制作子板的增阶互联部分时，采用树脂填缝工艺流程解决为平衡镭射盲孔制作时介质厚度问题和含胶量在微孔上下接触面在压合时的重要作用之间的矛盾问题；其中在孔制作时，孔上下接触面采用树脂塞孔该工艺流程用以降低pp含胶量，从而在后续子板、pp、pet膜预粘结过程中，可以选择更薄的含胶量更低的同种类型pp，降低pp厚度，使母板的整体厚度更薄。
63.本制作方法在追求同等微孔孔径时的更大孔径比的可靠性时，优于现有的制作工艺；本制作方法在微孔上下面铜厚尤其大时既可避免使用厚pp又不存在缺胶现象，能制作出做更薄的板；本制作方法能改善镭射制盲孔技术瓶颈。
64.本制作方法能突破传统bum及alivh及其衍生工艺的缺陷，无需考虑线路层残铜率或铜厚，可选更低含胶量的同类型pp，降低了介质层厚度，同厚径比条件下，可以做更小孔径的盲，提高高阶板层数/板厚/高厚径比制作能力。
65.示例性的，在实际应用中，导电浆采用导电铜浆，导电浆塞入孔内需保证百分之百塞满。
66.在本发明较佳的技术方案中，在将子板、pp、pet膜预粘结在一起之前，需先对子板进行磨板，将树脂磨平至与线路齐平，然后，对磨平后的子板进行棕化处理。
67.在本实施例中，所述将子板、pp、pet膜预粘结在一起的具体方式为：
68.先将pp、pet膜依次覆盖于子板表面，然后，通过快压机将子板、pp、pet膜预粘结在一起。
69.在本实施例中，所述钻塞浆孔的具体方式为：
70.使用激光将处于子板上已填平盲孔部位的pp、pet膜钻穿形成塞浆孔。
71.在本实施例中，在使用导电浆对塞浆孔进行塞孔处理之前，需对子板进行等离子清洗，将塞浆孔制作过程中产生的碳膜和残胶能够清除干净。
72.在本实施例中，所述塞浆烘烤固化形成导电柱的具体方式为：
73.将子板放置于烘板设备内，90℃烘烤30分钟让导电浆初步固化，给导电浆增加力
学强度以保持形貌。
74.在本实施例中，所述制作子板的具体步骤为：
75.开料，对覆铜板进行裁切，获得所需尺寸形状的板体；
76.根据设计图形于板体上制作内层的图形线路；所述图形线路上于需开孔部位预留铜窗，以便后续镭射制孔能量控制和制程管控；
77.对子板进行棕化处理，使铜面粗糙，为镭射钻孔做准备；
78.在板体预设位置镭射制作盲孔，所述预设位置为铜窗所在位置；加工盲孔是，只钻表层铜箔和基材介质层，保留底层铜箔；
79.对板体进行沉铜，在盲孔壁上通过化学反应的方式沉积一层薄铜，为后面的全板电镀提供基础；
80.对板体进行电镀，根据电化学反应的原理，在沉铜的基础上电镀上一层铜；
81.再次对板体进行电镀，将盲孔填平；
82.对板体进行陶瓷磨板，去除棕化层并将铜面磨平。
83.在本实施例中，所述制作母板的具体步骤为：
84.将完成增阶处理的各层子板按设计层别顺序依次预叠并定位，相邻层的子板的相贴合连接的侧面上的导电柱一一对应设置；
85.对堆叠后的各层子板进行一次热压合，使相邻层的子板的相贴合连接的侧面上的导电柱热熔连接，形成母板，本方法仅一次热压合即可，相比于现有的多次压合的方式，能减少多次压合流程产生的潜在风险。
86.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。在本技术的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“水平方向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
87.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并
且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
88.此外，需要说明的是，使用“第一”、”第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。
89.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种高阶hdi印制线路板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：制作子板；制作子板的增阶互联部分；所述制作子板的增阶互联部分包括：用树脂将子板表面的线路周围填满-对子板进行烘烤使树脂固化-将子板、pp、pet膜预粘结在一起-钻塞浆孔-使用导电浆对塞浆孔进行塞孔处理-塞浆烘烤固化形成导电柱-去除pet膜，使导电柱外漏；制作母板。2.根据权利要求1所述的高阶hdi印制线路板的制作方法，其特征在于，在将子板、pp、pet膜预粘结在一起之前，需先对子板进行磨板，将树脂磨平至与线路齐平，然后，对磨平后的子板进行棕化处理。3.根据权利要求1所述的高阶hdi印制线路板的制作方法，其特征在于，所述将子板、pp、pet膜预粘结在一起的具体方式为：先将pp、pet膜依次覆盖于子板表面，然后，通过快压机将子板、pp、pet膜预粘结在一起。4.根据权利要求1所述的高阶hdi印制线路板的制作方法，其特征在于，所述钻塞浆孔的具体方式为：使用激光将处于子板上已填平盲孔部位的pp、pet膜钻穿形成塞浆孔。5.根据权利要求4所述的高阶hdi印制线路板的制作方法，其特征在于，在使用导电浆对塞浆孔进行塞孔处理之前，需对子板进行等离子清洗，将塞浆孔制作过程中产生的碳膜和残胶能够清除干净。6.根据权利要求1所述的高阶hdi印制线路板的制作方法，其特征在于，所述塞浆烘烤固化形成导电柱的具体方式为：将子板放置于烘板设备内，90℃烘烤30分钟让导电浆初步固化。7.根据权利要求1所述的高阶hdi印制线路板的制作方法，其特征在于，所述制作子板的具体步骤为：开料，对覆铜板进行裁切，获得所需尺寸形状的板体；根据设计图形于板体上制作内层的图形线路；对子板进行棕化处理；在板体预设位置镭射制作盲孔；对板体进行沉铜；对板体进行电镀；再次对板体进行电镀，将盲孔填平；对板体进行陶瓷磨板，去除棕化层并将铜面磨平。8.根据权利要求7所述的高阶hdi印制线路板的制作方法，其特征在于，所述图形线路上于需开孔部位预留铜窗。9.根据权利要求1所述的高阶hdi印制线路板的制作方法，其特征在于，所述制作母板的具体步骤为：将完成增阶处理的各层子板按设计层别顺序依次预叠并定位；对堆叠后的各层子板进行一次热压合，形成母板。
10.根据权利要求9所述的高阶hdi印制线路板的制作方法，其特征在于，相邻层的子板的相贴合连接的侧面上的导电柱一一对应设置。

技术总结
本发明提供了一种高阶HDI印制线路板的制作方法，包括以下步骤：制作子板；制作子板的增阶互联部分；所述制作子板的增阶互联部分包括：用树脂将子板表面的线路周围填满-对子板进行烘烤使树脂固化-将子板、PP、PET膜预粘结在一起-钻塞浆孔-使用导电浆对塞浆孔进行塞孔处理-塞浆烘烤固化形成导电柱-去除PET膜，使导电柱外漏；制作母板；本制作方法无需考虑线路层残铜率或铜厚，可选更低含胶量的同类型pp，降低了介质层厚度，同厚径比条件下，可以做更小孔径的盲，提高高阶板层数/板厚/高厚径比制作能力。制作能力。制作能力。


技术研发人员：李春斌 徐华胜 胡诗益 李龙飞
受保护的技术使用者：深圳明阳电路科技股份有限公司
技术研发日：2023.04.18
技术公布日：2023/10/8