一种直接镭射成孔方法.pdf

本发明公开了一种直接镭射成孔方法，为使铜箔厚度控制在要求范围内，许多HDI制造企业采用了减铜的制程工艺，但尚未解决此项工艺技术对铜箔加工厚度能力上的缺陷；本发明提供一种直接镭射成孔方法：设计制作出用于加工电路板盲孔的光学对位点；使用铜箔进行增层压合；采用黑化进行表面处理；用靶孔进行定位，进行激光钻孔，加工出用于定位所用的光学对位点；再次进行激光钻孔，用上述加工出的光学对位点进行定位，定位加工出板内的盲孔。采用本发明后压合后进行刷膜、黑化等两个流程后就可以进入激光钻孔流程，生产流程缩短了一半；且能加工9-12μm厚的铜箔。

1.  一种直接镭射成孔方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
A：设计制作出用于加工电路板盲孔的光学对位点；
B：使用铜箔进行增层压合；
C：采用黑化进行表面处理；
D：用靶孔进行定位，进行激光钻孔，加工出用于定位所用的光学对位点；
E：再次进行激光钻孔，用上述加工出的光学对位点进行定位，定位加工出板内的盲孔。

2.  如权利要求1所述的直接镭射成孔方法，其特征在于，所述增层压合是采用铜厚为9-12μm的铜箔进行的压合。

3.  如权利要求2所述的直接镭射成孔方法，其特征在于，压合后还包括机械刷磨的操作。

4.  如权利要求3所述的直接镭射成孔方法，其特征在于，还包括对激光钻孔后的铜表面进行化学微蚀处理，除去表面黑化层与盲孔底部的黑色氧化层的操作。

5.  如权利要求4所述的直接镭射成孔方法，其特征在于，所述黑化为对刷磨后的裸铜面进行垂直黑化，具体为在碱性溶液中用氯酸钠与铜发生反应生成一层氧化铜及含微量氧化亚铜的混合物立体交织呈蜂窝状的绒毛。

6.  如权利要求1-5所述的直接镭射成孔方法，其特征在于，步骤A具体操作为：在进行次外层线路蚀刻的同时，在板内的四个角上设计制作出用于加工板内导通孔的光学对位点。

7.  如权利要求6所述的直接镭射成孔方法，其特征在于，所述光学定位点加工的具体操作为：先用靶孔(钻靶机铣出外层机械钻孔所用的定位孔)进行初步定位，然后利用黑化绒毛层的强激光吸收能力，在1shot(发)大能量生产参数下将表面铜箔气化，后续再使用4shot(发)生产参数蚀刻出板内导通孔定位所用的光学对位点。

8.  如权利要求7所述的直接镭射成孔方法，其特征在于，步骤E具体操作为：使用步骤D中加工后露出来的内层光学对位点进行定位，并依据此对位点进行板面的镭射加工，在1shot(发)大能量生产参数下将表面铜箔气化，后续再使用4shot(发)生产参数蚀刻出板内盲孔。

9.  如权利要求4所述的直接镭射成孔方法，其特征在于，除去表面黑化层与盲孔底部的黑色氧化层的操作为：使用过硫酸钠溶液(Na₂S₂O₈)对板面进行微蚀，将板面的黑化绒毛层清洗干净。

一种直接镭射成孔方法
技术领域
本发明涉及高密度互联板(HDI)制作领域，特别涉及一种直接镭射成孔方法。
背景技术
在高密度互联板(HDI)制作领域，在采用1/3盎司或者1/2盎司的铜箔作压合进行DLD(直接镭射成孔技术Copper foil direct laser drill简称：DLD)时，为使铜箔厚度控制在要求范围内，许多HDI制造企业采用了减铜的制程工艺，但尚未解决此项工艺技术对铜箔加工厚度能力上的缺陷。
传统的DLD技术以棕化作镭射的表面处理，然后对铜箔进行直接镭射成孔，其制程加工能力弱：一般只能加工7um左右厚度的铜箔，对于超过7um厚度铜箔目前采用现有技术还不能有效实现，并且传统棕化DLD方式需要进行两次棕化，制程复杂，效率也不高。
发明内容
在高密度互联板(HDI)制作领域，传统方式是压合后进行压膜、曝光、显影、蚀刻、AOI等五个流程后才进入激光钻孔流程；流程复杂，并且效率不高，为使铜箔厚度控制在要求范围内，许多HDI制造企业采用了减铜的制程工艺，但尚未解决此项工艺技术对铜箔加工厚度能力上的缺陷。本发明提供了一种直接镭射成孔方法，该方法包括以下步骤：
A：设计制作出用于加工电路板盲孔的光学对位点；
B：使用铜箔进行增层压合；
C：采用黑化进行表面处理；
D：用靶孔进行定位，进行激光钻孔，加工出用于定位所用的光学对位点；
E：再次进行激光钻孔，用上述加工出的光学对位点进行定位，定位加工出板内的盲孔。
进一步，所述增层压合是采用1/3 OZ铜箔(即铜厚约为12μm的铜箔)进行的压合。
进一步，压合后还包括机械刷磨的操作。
进一步，还包括对激光钻孔后的铜表面进行化学微蚀处理，除去表面黑化层与盲孔底部的黑色氧化层的操作。
进一步，所述黑化为对刷磨后的裸铜面进行垂直黑化，具体为在在碱性溶液中用氯酸钠与铜发生反应生成一层氧化铜及含微量氧化亚铜的混合物立体交织呈蜂窝状的绒毛。
进一步，步骤A具体操作为：在进行次外层线路蚀刻的同时，在板内的四个角上设计制作出用于加工板内导通孔的光学对位点。
进一步，所述光学定位点加工的具体操作为：先用靶孔(钻靶机铣出外层机械钻孔所用的定位孔)进行初步定位，然后利用黑化绒毛层的强激光吸收能力，在1shot(发)大能量生产参数下将表面铜箔气化，后续再使用4shot(发)生产参数蚀刻出板内导通孔定位所用的光学对位点。
进一步，步骤E具体操作为：使用步骤D中加工后露出来的内层光学对位点进行定位，并依据此对位点进行板面的镭射加工，在1shot(发)大能量生产参数下将表面铜箔气化，后续再使用4shot(发)生产参数蚀刻出板内盲孔。
进一步，除去表面黑化层与盲孔底部的黑色氧化层的操作为：使用过硫酸钠溶液(Na₂S₂O₈)对板面进行微蚀，将板面的黑化绒毛层清洗干净。
采用本发明后压合后进行刷膜、黑化等两个流程后就可以进入激光钻孔流程，生产流程缩短了一半；且能可加工9-12μm厚的铜箔。
附图说明
图1是成孔前的电路板示意图；
图2是采用本发明方法成孔后的电路板示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实现方法做进一步说明。
本发明的思路是：在制作光学对位点之前，先是内层线路制作，然后进行压合，通过X-RAY钻靶制作出光学对位点。在成孔之后，要首先去除胶渣，再进行去黑膜的处理，然后转入后面的制程。
如图1所述，是成孔前的电路板示意图，具体成孔实现方法如下：
第一步：光学对位点设计。
由于次外层与压合生产过程中存在涨缩异常现象，为了改善由于涨缩而造成的镭射偏孔现象，在进行次外层线路蚀刻的同时，在板内的四个角上设计制作出用于加工板内导通孔的、直径为0.5mm的光学对位点。
第二步：采用厚度为9-12μm铜箔进行压合。
本实施例采用1/3OZ铜箔进行压合。即：厚度为12μm铜箔的铜箔进行压合。压合后的效果如图2所示，将半固化片(PP)进行压合。
具体实施过程中不须薄化铜面，直接进行DLD加工。采用这种操作可以保证制程节能环保，且可缩短制造周期。
传统方式是压合后进行压膜、曝光、显影、蚀刻、AOI等五个流程后才进入激光钻孔流程；DLD加工方式则是压合后进行刷膜、黑化等两个流程后就可以进入激光钻孔流程，生产流程缩短了一半；同样也降低了生产成本。
第三步：使用不织布机进行机械刷磨。
在具体实施过程中，为了达到更好的效果，对刷磨采用下面的要求进行：
1、刷磨条件：在1.0±0.1A的刷压、3.0±0.1m/min的线速下使用前2个目数为#600、后2个目数为#800的刷磨滚轮对板面进行一次刷磨；
2、刷磨后的作用：
1)可以清洁板面，保证黑化板面品质；
2)糙化板面，以利于黑化绒毛的生成。
第四步：对刷磨后的裸铜面进行垂直黑化。
黑化原理为：在碱性溶液中用氯酸钠与铜发生反应生成一层氧化铜及含微量氧化亚铜的混合物立体交织呈蜂窝状的绒毛，称之为黑化绒毛，此绒毛能增强对激光能量的吸收率(激光吸收率：铜箔：5％，黑化绒毛：30％)，能够在不用进行薄化铜流程的状况下吸收更多的激光能量，气化更厚的铜箔(铜箔度可达12μm)。
第五步：第一次激光钻孔：
先用靶孔(X-RAY钻靶机铣出外层机械钻孔所用的定位孔)进行初步定位，然后利用黑化绒毛层的强激光吸收能力，在1shot(发)大能量生产参数下将表面铜箔气化，后续再使用4shot(发)生产参数蚀刻出板内导通孔定位所用的光学对位点。
第六步：使用第五步骤中加工后露出来的内层光学对位点进行定位，并依据此对位点进行板面的镭射加工。
在1shot(发)大能量生产参数下将表面铜箔气化，后续再使用4shot(发)生产参数蚀刻出板内盲孔。
如图2所示，是经过镭射成孔后的电路板示意图。
第七步：对激光钻孔后的铜表面进行微蚀，除去黑化层。
本实施例使用过硫酸钠溶液(Na2S2O8)对板面进行微蚀，将板面的黑化绒毛层清洗干净，有利于后制程作业。
主要化学反应：
Na2S2O8+2H2O＝Na2SO4+H2SO4+H2O2
CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O
本发明实施例主要是针对六层板。不管是四层板还是六层板，在进行激光钻孔的操作上都是一样的，换句话说，只要是在HDI板上用同样的材料做镭射钻孔，操作都是一样的，所谓的操作与板的层数没有直接关系，因此不再一一描述。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。