CN106535506A - 过电孔的填孔方法、焊盘的制作方法、焊盘及线路板 - Google Patents

Abstract

一种过电孔的填孔方法、焊盘的制作方法、焊盘及线路板，该过电孔的填孔方法包括：在覆铜板表面的预设位置上钻出预设孔径的孔；在孔的孔壁上形成一层导电层；在覆铜板的表面覆盖一层干膜，并通过曝光显影方式去除孔上方的干膜，以使干膜在孔的位置开窗；在孔内填铜，铜和导电层连接以共同形成导电体，并且，导电体与覆铜板的表面持平；褪去覆铜板表面覆盖的干膜；打磨导电体的表面，使导电体的表面与覆铜板的表面保持一致。这样，避免了过电孔空洞及气泡的出现，并且铜层作为金属研磨工艺简单、研磨后铜层表面平整、均匀，使得内设过电孔的焊盘上焊接电子元件不会造成虚焊或焊接不平整，也使得使用这种焊盘制作的线路板能够高密集内设线路。

Description

过电孔的填孔方法、焊盘的制作方法、焊盘及线路板

技术领域

本发明涉及线路板技术领域，特别是涉及一种过电孔的填孔方法、焊盘的制作方法、焊盘及线路板。

背景技术

线路板，包括覆铜板，其以绝缘板为基材，单面或者双面覆有铜层(铜箔)，切成一定尺寸，其上至少附有一个导电图形，并布有孔，用来代替以往装置电子元器件的底盘，并实现电子元器件之间的相互连接。由于这种板是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”线路板。过电孔(VIA)是线路板中重要的元素，它可以起到电气连接，固定或定位器件的作用。

线路板的电子线路常设计一种置于过电孔上方设计的焊盘(VIP，即VIA in PAD，内设过电孔的焊盘)，此设计可以节省布线空间，进而实现缩小整块线路板的面积及体积，达到电子产品轻、薄、小的目的。线路板引入内设过电孔的焊盘设计可以实现缩小线路板及电子产品的面积或体积，为了使焊盘中间的过电孔不至于使焊盘中空或过电孔内藏杂物以保证焊盘表面平整及减轻对焊接的影响，焊盘中间的过电孔通常采用两种方法进行填充，第一种方法是采用阻墨或树脂对过电孔进行填充，第二种方法是在过电孔内灌铜桨进行填充，后经打磨形成实心的焊盘。但两种方法由于其工艺制造上的不足，导致该焊盘上的电子元件焊盘受到影响，或造成虚焊，或元件焊接后不平整，最终影响电子产品的可靠性。

现有的树脂塞孔工艺容易出现塞孔不饱满、树脂空洞、树脂气泡等问题；而且现有的树脂研磨工艺困难，研磨后树脂表面凹陷，且表面铜厚削减不均匀，使焊盘上焊接电子元件易造成虚焊或焊接后不平整，无法满足高密集内设线路板的制作要求。

发明内容

基于此，有必要针对树脂塞孔工艺容易出现塞孔不饱满、树脂空洞、树脂气泡，以及树脂研磨工艺困难、研磨后树脂表面凹陷、表面铜厚削减不均匀，焊盘上焊接电子元件易造成虚焊或焊接后不平整，也无法满足高密集内设线路板的制作要求的技术问题，提供一种过电孔的制作方法、焊盘的制作方法、焊盘及线路板。

一种过电孔的填孔方法，包括：在覆铜板表面的预设位置上钻出预设孔径的孔；在所述孔的孔壁上形成一层导电层；在所述覆铜板的表面覆盖一层干膜，并通过曝光显影方式去除所述孔上方的干膜，以使干膜在所述孔的位置开窗；在所述孔内填铜，所述铜和所述导电层连接以共同形成导电体，并且，所述导电体与所述覆铜板的表面持平；褪去所述覆铜板表面覆盖的干膜；打磨所述导电体的表面，使所述导电体的表面与所述覆铜板的表面保持一致。

在其中一个实施例中，所述在覆铜板表面的预设位置上钻出预设孔径的孔包括：采用机械钻孔的方式在覆铜板表面的预设位置钻出预设孔径大于或者等于0.15毫米的孔。

在其中一个实施例中，所述在覆铜板表面的预设位置上钻出预设孔径的孔包括：采用激光钻孔的方式在覆铜板表面的预设位置钻出预设孔径小于0.15毫米的孔。

在其中一个实施例中，所述在所述孔的孔壁上形成一层导电层包括：在去除杂屑的孔的孔壁上形成一层导电层。

在其中一个实施例中，所述在所述孔的孔壁上形成一层导电层包括：在所述孔的孔壁上通过沉铜工艺形成一层铜层作为导电层。

在其中一个实施例中，所述在所述孔的孔壁上形成一层导电层包括：在所述孔的孔壁上采用催化剂与孔壁的树脂和/或玻璃纤维发生化学反应形成一层导电薄膜作为导电层。

本发明还公开了一种焊盘的制作方法，包括如上任一项所述的过电孔的填孔方法，并且，在所述打磨所述导电体的表面，使所述导电体的表面与所述覆铜板的表面保持一致之后，还包括：在所述覆铜板和所述导电体的表面镀铜，使所述覆铜板和所述导电体的表面的铜层加厚；在所述覆铜板和所述导电体的表面覆盖一层干膜，并通过曝光显影方式去除预设图形上方的干膜，以使干膜在所述预设图形的位置开窗，其中，所述导电体在所述预设图形的正向投影内；在所述预设图形内镀铜，以使所述预设图形表面的铜层加厚；在所述预设图形内镀锡，以使所述预设图形表面的铜被锡保护；褪去所述覆铜板表面的干膜，并除去所述覆铜板表面未被锡保护的铜。

本发明还公开了一种焊盘，该焊盘包括焊盘本体和导电体；所述导电体的表面与所述焊盘本体的底部连接；所述焊盘本体上设置有若干凹槽，所述凹槽的一端从所述导电体表面的边缘呈放射状向所述焊盘本体的边缘延伸。

在其中一个实施例中，所述凹槽的数量为四个，所述凹槽将所述焊盘本体分成四等分。

本发明还公开了一种线路板，该线路板包括覆铜板及如上所述的任一焊盘。

上述过电孔的填孔方法、焊盘的制作方法、焊盘及线路板，过电孔的填孔方法通过在过电孔中填铜，使制得的过电孔饱满、避免了过电孔空洞及气泡的出现，并且铜层作为金属研磨工艺简单、研磨后铜层表面平整、均匀，使得内设过电孔的焊盘上焊接电子元件不会造成虚焊或焊接不平整，也使得使用这种焊盘制作的线路板能够高密集地内设线路。

附图说明

图1为一个实施例中过电孔的填孔方法的流程示意图；

图2A为一个实施例中覆铜板的结构示意图；

图2B为一个实施例中覆铜板钻孔之后的截面示意图；

图2C为一个实施例中孔的孔壁上形成一层导电层之后的截面示意图；

图2D为一个实施例中覆铜板上覆盖干膜之后的截面示意图；

图2E为一个实施例中孔内填孔的截面示意图；

图3为一个实施例中焊盘的制作方法的流程示意图；

图4为一个实施例中焊盘的俯视图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

例如，一实施例的过电孔的填孔方法，该过电孔的填孔方法包括如下步骤：在覆铜板表面的预设位置上钻出预设孔径的孔；在孔的孔壁上形成一层导电层；在覆铜板的表面覆盖一层干膜，并通过曝光显影方式去除孔上方的干膜，以使干膜在孔的位置开窗；在孔内填铜，铜和导电层连接以共同形成导电体，并且，导电体与覆铜板的表面持平；褪去覆铜板表面覆盖的干膜；打磨导电体的表面，使导电体的表面与覆铜板的表面保持一致表面。

例如，请参阅图1，其为一个实施例中过电孔的填孔方法的流程示意图。请同时参阅图2A～图2E，其为一实施例的过电孔的填孔的过程中各个阶段的结构示意图。如图1所示，上述过电孔的填孔方法，包括如下步骤：

S110，在覆铜板表面的预设位置上钻出预设孔径的孔，覆铜板钻孔之后的截面图请参阅图2B。

例如，将标准尺寸的覆铜板经开料工序裁切成生产设计要求的预设尺寸的覆铜板，并将预设尺寸的覆铜板表面的粉尘及毛刺清理干净，在处理干净的覆铜板的表面的预设位置钻出预设孔径的孔。

例如，请参阅图2A，其为一个实施例中覆铜板的结构示意图。覆铜板包括基材100，基材的表面和底面分别设置有铜层200。例如，覆铜板的材料为环氧树脂。例如，孔为盲孔，盲孔连接覆铜板表面的铜层和基材而不贯通。例如，孔为通孔，通孔连接覆铜板表面的铜层、基材和覆铜板底面的铜层而贯通。例如，覆铜板包括多层基材，多层基材之间设置有内层电路，多层基材表面和底面分别设置有铜层。请参阅图2B，经过钻孔，在多层基材及内部线路之间形成预设的孔300，使多层基材导通。

例如，当孔的预设孔径大于或者等于0.15毫米时，采用机械钻孔的方式在覆铜板表面的预设位置钻出预设孔径大于或者等于0.15毫米的孔。这样，当孔的预设孔径比较大时，采用机械钻孔的方式可以节省时间。例如，当孔的预设孔径小于0.15毫米时，采用激光钻孔的方式在覆铜板表面的预设位置钻出预设孔径小于0.15毫米的孔。这样，当孔的预设孔径比较小时，利用不同类型的激光源可以钻出细小的孔。例如，当孔的预设孔径从孔的顶部到底部逐渐减小时，先采用机械钻孔的方式，钻出孔径大的孔在顶部，再用激光钻孔的方式钻出孔径小的孔在底部。优选的，S110中的孔为盲孔，且孔的预设孔径从孔的顶部到底部逐渐减小，如图2B所示，孔的底部到达覆铜板下表面铜皮，而不穿透下表面铜皮；先采用机械钻孔的方式，钻出孔径大的孔在顶部，再用激光钻孔的方式钻出孔径小的孔在底部。

S120，在孔的孔壁上形成一层导电层，请参阅图2C，孔的孔壁上形成一层导电层400。

例如，将孔的孔口边缘的毛刺和孔壁的粉尘及胶体等去除，在去除杂屑的孔的孔壁上形成一层导电层。

例如，导电层为铜层，在孔的孔壁上通过沉铜工艺形成一层铜层作为导电层。其中，沉铜工艺是利用表面沉附的方法使孔的孔壁沉积一层很薄的铜。例如，铜层的厚度为5微米。这样，选择沉铜工艺使孔的孔壁沉积一层很薄的铜，沉铜工艺简单、成熟，所使用的材料成本低。例如，孔壁上形成的铜层与覆铜板表面或底部的铜层连接形成通路，使在后期的电镀工序中，因为有电流通过，可以在铜层表面镀上铜。

例如，导电层为导电薄膜，在孔的孔壁上采用化学方法利用催化剂与孔壁的基材(树脂和/或玻璃纤维)接触发生化学反应生成高分子导电化学键，即形成一层导电薄膜作为导电层。例如，催化剂为高分子催化剂。例如，导电薄膜为高分子聚合物导电薄膜。这样，选择化学方法利用化学物质(催化剂)与孔壁的基材接触反应形成导电薄膜，环保度高。例如，孔壁上形成的导电薄膜与覆铜板表面或底部的铜层连接形成通路，使在后期的电镀工序中，因为有电流通过，可以在导电薄膜表面镀上铜。例如，催化剂包括有机单体化合物、有机酸及稳定剂，在稳定剂和酸性介质中的有机单体化合物经氧化后选择性的在孔壁上与孔壁的树脂或玻璃纤维发生聚合反应生成一层高分子的聚合物导电薄膜。

S130，在覆铜板的表面覆盖一层干膜，并通过曝光显影方式去除孔上方的干膜，请参阅图2D。以使干膜500在孔的位置开窗。

例如，干膜为一种高分子化合物通过紫外线的照射后产生聚合反应从而形成的稳定的物质，干膜附着于覆铜板的表面，可以阻挡电镀和蚀刻，使附着有干膜的覆铜板的表面不能被电镀或蚀刻。而通过曝光显影将干膜去掉的覆铜板的表面能被电镀或蚀刻。

S140，在孔内填铜，请参阅图2E，使铜和导电层连接以共同形成导电体600，并且，导电体与覆铜板的表面持平。

例如，干膜覆盖的位置不能被镀铜，而干膜在孔的位置开窗，且孔壁表面形成一层导电层，可以直接采用电镀的方式在孔内填铜，使铜和导电层共同形成导电体。例如，通过设定电镀时长，使导电体的表面与覆铜板的表面持平时，便停止填铜。这样，孔将被导电体填充。其中，导电体的表面与覆铜板的表面持平时，可能只是大致持平，导电体的表面可能还不平整，还需要通过后续的打磨，使导电体的表面平整。

S150，褪去覆铜板表面覆盖的干膜。

例如，采用碱性溶液将干膜溶解的方式褪去覆铜板表面覆盖的干膜。例如，碱性溶液为氢氧化钠溶液。例如，经过褪膜处理，将覆铜板表面的干膜褪去，露出铜面。

S160，打磨导电体的表面，使导电体的表面与覆铜板的表面保持一致，即，使导电体的表面与覆铜板的表面保持一致。也就是说，在孔内填铜，铜和导电层连接以共同形成导电体，并且，导电体与覆铜板的表面持平，此时只能保持大概持平，可能中间还会凸出来一点，因此在最后还需要打磨导电体的表面，使导电体的表面与覆铜板的表面保持平整，即，导电体的表面与覆铜板的表面位于同一平面。

例如，导电体的高度与覆铜板的表面持平时，停止镀铜，而导电体的表面不平整，采用沙袋打磨导电体的表面，将不平整的导电体表面磨平，使导电体的表面与覆铜板的表面保持平整。例如，使用砂带研磨机打磨导电体的表面，将不平整的导电体表面磨平，使导电体的表面与覆铜板的表面保持平整。这样，过电孔被导电体填充，且导电体保持平整。

上述过电孔的填孔方法，通过在过电孔中填铜，使制得的过电孔饱满、避免了过电孔空洞及气泡的出现，并且经过研磨后过电孔内填充的导电体保持平整，使内设过电孔的焊盘上焊接电子元件不会造成虚焊或焊接不平整。

进一步的地，本发明还提供一种焊盘的制作方法，请参阅图3，其为一个实施例中焊盘的制作方法的流程示意图。在步骤S160之后，还包括如下步骤：S210，在覆铜板和导电体的表面镀铜，使覆铜板和导电体的表面的铜层加厚。

例如，采用全板电镀，使覆铜板和导电体的表面都镀铜，使覆铜板和导电体的表面的铜层加厚。这样，使形成的焊盘结构稳定，避免铜层太薄，容易受损。

S220，在覆铜板和导电体的表面覆盖一层干膜，并通过曝光显影方式去除预设图形上方的干膜去掉，以使干膜在预设图形的位置开窗，其中，导电体在预设图形的正向投影内。

例如，干膜附着的位置，可以阻挡电镀和蚀刻，使附着有干膜的覆铜板的表面不能被电镀或蚀刻。而通过曝光显影将干膜去掉的覆铜板的表面能被电镀或蚀刻。

S230，在预设图形内镀铜，以使预设图形表面的铜层加厚。

例如，覆铜板其它位置被干膜覆盖，不能被镀铜，而干膜在预设图形的位置开窗，预设图形不被干膜覆盖，使得可在预设图形内镀铜，使预设图形表面的铜层加厚。这样，焊盘加厚，不易受损。

S240，在预设图形内镀锡，以使预设图形表面的铜被锡保护。

其中，锡具有阻蚀保护作用，在蚀刻的过程中可以使被锡覆盖的位置不受蚀刻影响，而不被锡覆盖的位置的物质被蚀刻掉。

S250，褪去覆铜板表面的干膜，并除去覆铜板表面未被锡保护的铜。

例如，经过褪膜处理，将覆铜板表面的干膜褪去，露出铜面。通过使用碱性液体，将覆铜板表面未被锡保护的位置的铜去除，只保留住被锡保护的预设图形内的铜。这样，这部分被锡保护的预设图形内的铜形成焊盘本体，这部分的焊盘本体与导电体共同形成焊盘。

在其中一个实施例中，在步骤S250之后，还包括：

S260，在覆铜板表面未被铜覆盖处覆盖一层阻焊油墨，并通过感观成像，形成永久保护层。

上述焊盘的制作方法，通过内设过电孔，并在过电孔内形成导电层和填铜，形成实心的平整的导电体，使形成的焊盘上焊接电子元件不会造成虚焊或焊接不平整，通过曝光显影得到预设图形形成焊盘本体，并与导电体可以形成具有不同形状的焊盘。

进一步地，本发明还提供一种焊盘；例如，所述焊盘采用上述任一实施例所述焊盘的制作方法制备得到。例如，请参阅图4，其为一个实施例中焊盘的俯视图。该焊盘10包括焊盘本体110和导电体120；导电体120的表面与焊盘本体110的底部连接；焊盘本体110上设置有若干凹槽111，凹槽111的一端从导电体120表面的边缘呈放射状向焊盘本体的边缘延伸。这样，当在焊盘表面印刷锡时，凹槽中可以流入锡，使焊锡后焊盘的表面平整均匀。同时，凹槽使的焊盘分成多个焊点，与传统的焊点设计一个焊点对应一个孔位相比，减少了相同焊点的孔位的数量，降低加工成本，并且，凹槽的一端冲导电体表面边缘呈放射状向焊盘本体的边缘延伸，使元件的引脚所对应线路板上的焊点位避开了孔位，焊接性能加强。

上述焊盘，包括填充在过电孔的由导电层和铜形成的实心的且平整的导电体和设置在覆铜板上的焊盘本体，使焊盘上焊接电子元件不会造成虚焊和焊接不平整。

例如，凹槽的数量为四个，凹槽将焊盘本体分成四等分。这样，可以很好的配合BGA或PGA等元件的引脚是呈规则矩阵陈列的情况。例如，焊盘图形为圆形，例如，焊盘图形可以为方形。

进一步地，本发明还提供一种线路板，该线路板包括覆铜板，以及如上任一实施例所述的焊盘。

上述线路板，由于采用了内设有被导电体填充的过电孔的焊盘，使得线路板能够高密集的内设线路。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。

Claims (10)

1.一种过电孔的填孔方法，其特征在于，包括：

在覆铜板表面的预设位置上钻出预设孔径的孔；

在所述孔的孔壁上形成一层导电层；

在所述覆铜板的表面覆盖一层干膜，并通过曝光显影方式去除所述孔上方的干膜，以使干膜在所述孔的位置开窗；

在所述孔内填铜，所述铜和所述导电层连接以共同形成导电体，并且，所述导电体与所述覆铜板的表面持平；

褪去所述覆铜板表面覆盖的干膜；

打磨所述导电体的表面，使所述导电体的表面与所述覆铜板的表面保持一致。

2.根据权利要求1所述的过电孔的填孔方法，其特征在于，所述在覆铜板表面的预设位置上钻出预设孔径的孔包括：

采用机械钻孔的方式在覆铜板表面的预设位置钻出预设孔径大于或者等于0.15毫米的孔。

3.根据权利要求1所述的过电孔的填孔方法，其特征在于，所述在覆铜板表面的预设位置上钻出预设孔径的孔包括：

采用激光钻孔的方式在覆铜板表面的预设位置钻出预设孔径小于0.15毫米的孔。

4.根据权利要求1所述的过电孔的填孔方法，其特征在于，所述在所述孔的孔壁上形成一层导电层包括：

在去除杂屑的孔的孔壁上形成一层导电层。

5.根据权利要求1所述的过电孔的填孔方法，其特征在于，所述在所述孔的孔壁上形成一层导电层包括：

在所述孔的孔壁上通过沉铜工艺形成一层铜层作为导电层。

6.根据权利要求1所述的过电孔的填孔方法，其特征在于，所述在所述孔的孔壁上形成一层导电层包括：

在所述孔的孔壁上采用催化剂与所述孔壁的树脂和/或玻璃纤维发生化学反应形成一层导电薄膜作为导电层。

7.一种焊盘的制作方法，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的过电孔的填孔方法，并且，在所述打磨所述导电体的表面，使所述导电体的表面与所述覆铜板的表面保持一致之后，还包括：

在所述覆铜板和所述导电体的表面镀铜，使所述覆铜板和所述导电体的表面的铜层加厚；

在所述覆铜板和所述导电体的表面覆盖一层干膜，并通过曝光显影方式去除预设图形上方的干膜，以使干膜在所述预设图形的位置开窗，其中，所述导电体在所述预设图形的正向投影内；

在所述预设图形内镀铜，以使所述预设图形表面的铜层加厚；

在所述预设图形内镀锡，以使所述预设图形表面的铜被锡保护；

褪去所述覆铜板表面的干膜，并除去所述覆铜板表面未被锡保护的铜。

8.一种焊盘，其特征在于，包括焊盘本体和导电体；

所述导电体的表面与所述焊盘本体的底部连接；

所述焊盘本体上设置有若干凹槽，所述凹槽的一端从所述导电体表面的边缘呈放射状向所述焊盘本体的边缘延伸。

9.根据权利要求8所述的焊盘，其特征在于，所述凹槽的数量为四个，所述凹槽将所述焊盘本体分成四等分。

10.一种线路板，包括覆铜板，其特征在于，还包括如权利要求8或9中所述的焊盘。