专利名称：一种高厚径比电路板的孔金属化方法、电路板及电子产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及孔金属化领域，特别涉及一种高厚径比电路板的孔金属化方法、电路板及电子产品。
背景技术：
电路板的孔金属化是指在电路板顶层和底层之间的通孔的内壁上镀一层铜，使得电路板的顶层与底层相互连接。通常采用传统直流电镀的方式实现电路板的孔金属化。随着高速传输技术的发展，电路板容量不断增加，因而电路板的层数不断增加，对应的电路板厚度不断增加，同时，为了尽量减小通孔的损耗，电路板通孔孔径越来越小，从而带来电路板厚径比越来越大。传统的直流镀铜技术由于深镀能力不足，无法满足高厚径比电路板孔金属化的要求，尤其是对通孔有装配要求的电路板，传统电镀方式更是难以满足对孔径公差的需求。目前，通过以下两种方式来提高深镀能力，从而实现高厚径比电路板孔金属化(I )、通过改良电镀药水的光剂组分，以及降低通孔孔口到通孔孔中心的电压降的方式来改良传统的直流电镀方式，以实现高厚径比电路板的孔金属化；(2)、通过脉冲电镀设备采用脉冲电镀的方式实现高厚径比电路板的孔金属化。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题上述两种方法投入较大，生产成本高；为实现较高的深镀能力，使用的电流较小，效率会比较低。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种高厚径比电路板的孔金属化方法，所述方法提高了电路板孔金属化的效率并降低了孔金属化成本。所述技术方案如下一方面，提供了一种高厚径比电路板的孔金属化方法，所述方法包括给高厚径比电路板的通孔镀厚铜，至所述通孔中的铜厚达到所需要求；在镀有厚铜的所述通孔上钻孔，钻掉多余的厚铜，得到金属化通孔。结合第一方面，在第一种可能实现的方式中，所述镀厚铜采用直流电镀的方式。结合第一方面及第一种可能实现的方式，在第二种可能实现的方式中，所述钻孔采用光学钻孔的方式。结合第一方面、第一种可能实现的方式及第二种可能实现的方式，在第三种可能实现的方式中，所述金属化通孔用于与压接式连接器连接，所述金属化通孔与所述连接器连接的一端的直径与所述连接器的针脚的直径相同。结合第三种可能实现的方式，在第四种可能实现的方式中，所述钻孔通过采用与所述针脚等径的钻咀实现。结合第三种可能实现的方式及第四种可能实现的方式，在第五种可能实现的方式中，所述金属化通孔与所述连接器连接的一端的深度为所述通孔深度的0. 1-0. 9倍。结合第一方面、第一种可能实现的方式、第二种可能实现的方式、第三种可能实现的方式、第四种可能实现的方式及第五种可能实现的方式，在第六种可能实现的方式中，所述高厚径比电路板的厚径比为20-30:1。另一方面，提供了一种高厚径比电路板，所述电路板通过上述方法实现孔金属化。另一方面，还提供了一种电子产品，所述电子产品包括设有针脚的连接器，和上述高厚径比电路板，所述针脚压接在所述电路板的金属化通孔内。结合另一方面，在第一种可能实现的方式中，所述的电子产品具体为路由器及交换机。本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是通过钻掉镀在通孔上的多余厚铜的方式，使留在通孔上的厚铜满足需要厚度，因而镀厚铜时无需对深镀能力进行特殊控制，镀厚铜速度快，孔金属化效率得到有效提升；不需要投入大量资本购买电镀设备及更换新型电镀药水，有效降低了加工成本。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本发明实施例一提供的高厚径比电路板孔金属化的实现方法流程图；图2a是本发明实施例一中步骤101对应产品的示意2b是本发明实施例一中步骤102对应产品的示意图；图3是本发明实施例九提供的高厚径比电路板制作方法流程图；图4a是本发明实施例九中步骤301对应产品的示意图；图4b是本发明实施例九中步骤302对应产品的示意图；图4c是本发明实施例九中步骤302另一对应广品的不意图；图4d是本发明实施例九中步骤303对应产品的示意图。附图中，各标号所代表的组件列表如下I、通孔，2、通孔中的铜厚，3、多余厚铜，4、针脚的长度，5、基铜厚度，6、薄铜，7、干膜，8、除通孔外的其他区域，9、焊盘。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。实施例一参见图I和图2a_2b，本发明实施例提供了一种高厚径比电路板的孔金属化方法，包括步骤101 :给高厚径比电路板的通孔镀厚铜，至所述通孔中的铜厚达到所需要求；参见图2a，给高厚径比电路板的通孔I镀厚铜，至通孔中的铜厚2达到所需要求，通孔中的铜厚 2—般参照 IPC (The Institute of the Interconnecting andPackingElectronic Circuit,电子电路互连与封装协会)的镀铜厚度标准确定。步骤102 :在镀有厚铜的所述通孔上钻孔，钻掉多余的厚铜，得到金属化通孔。参见图2a及2b，在镀有厚铜的通孔I上钻孔，钻掉多余厚铜3，得到金属化通孔。本发明实施例提供的高厚径比电路板的孔金属化方法，通过钻掉镀在通孔上的多余厚铜的方式，使留在通孔上的厚铜满足需要厚度，因而镀厚铜时无需对深镀能力进行特殊控制，镀厚铜速度快，孔金属化效率得到有效提升；不需要投入大量资本购买电镀设备及更换新型电镀药水，有效降低了加工成本。实施例二在实施例一的基础上，具体采用直流电镀的方式镀厚铜，在其他实施例中，也可采用脉冲电镀等方式镀厚铜。直流电镀的方式设备及使用药水成本低，在快速实现镀厚铜的前提下节约了镀厚铜成本。实施例三在实施例一或实施例二的基础上，具体采用光学钻孔(optical drill)的方式进行钻孔。由于光学钻孔的偏位可控制在< +/-lmil，因此在确保通孔中的铜厚满足需要的前提下，能够保证金属化通孔作为装配孔使用时，孔径公差能控制在+/-Imil内。实施例四本发明实施例提供了一种高厚径比电路板的孔金属化方法，包括步骤201 :采用直流电镀的方式，给高厚径比电路板的通孔镀厚铜，至所述通孔中的铜厚达到所需要求；参见图2a，给高厚径比电路板的通孔I镀厚铜，至通孔中的铜厚2达到所需要求，通孔中的铜厚 2—般参照 IPC (The Institute of the Interconnecting andPackingElectronic Circuit,电子电路互连与封装协会)的镀铜厚度标准确定。步骤202 :采用光学钻孔的方式，在镀有厚铜的所述通孔上钻孔，钻掉多余的厚铜，得到金属化通孔，所述金属化通孔用于与压接式连接器连接，所述金属化通孔与所述连接器连接的一端的直径与所述连接器的针脚的直径相同。参见图2a及2b，采用光学钻孔(optical drill)的方式在镀有厚铜的通孔I上钻孔，钻掉多余厚铜3，得到金属化通孔，所述金属化通孔用于与压接式连接器连接，所述金属化通孔与所述连接器连接的一端的直径与所述连接器的针脚的直径相同。在本实施例中，所述金属化通孔的两端均与所述连接器连接，因此，所述金属化通孔两端的直径均与所述连接器的针脚的直径相同，在其他实施例中，所述金属化通孔也可以只有一端与所述连接器连接。由于传统直流电镀及脉冲电镀等方式深镀能力有限，在使通孔中的铜厚满足要求时，通孔孔口及靠近孔口处的孔径公差偏大，不利于压接器的安装。本发明实施例根据针脚的直径大小钻掉镀在通孔中的多余的厚铜，使所述金属化通孔与所述连接器连接的一端的孔口及靠近孔口处的直径与所述连接器的针脚的直径相同，消除了孔径公差，有利于压接式连接器的安装。
实施例五在实施例四的基础上，钻孔通过采用与所述针脚等径的钻咀实现。本发明实施例通过采用与所述针脚等径的钻咀进行一次性钻孔来钻掉多余的厚铜，节约了钻孔时间，在其他实施例中也可以采用比针脚直径小的钻咀进行多次钻孔的方式来实现钻掉多余厚铜的目的。实施例六在实施例四或五的基础上，钻孔深度为通孔I深度的0. 1-0. 9倍，即所述金属化通孔与所述连接器连接的一端的深度为通孔I深度的0. 1-0. 9倍，以保证连接器的针脚完全位于所述金属化通孔内，具体深度可以根据连接器针脚的长度4来确定。实施例七在实施例四或实施例五或实施例六的基础上，所述高厚径比电路板的厚径大于20:1。目前，能加工的电路板的厚径比上限为30:1。传统直流电镀的方式很难实现厚径比20:1以上的板件的加工，原因是板件厚径比较高，深镀能力较差，满足孔内镀铜时候，孔口和表面铜相对较厚，无法实现外层高密走线设计；使用过低的电流密度实现高厚径比板件的镀铜，孔内溶液交换和电流密度分布差。溶液交换能力差，孔内局部Cu2+浓度偏低，再加低电流密度电化学极化偏小，从而局部结晶异常粗大，随着时间推移，局部结晶粗大的部位由于尖端效应进一步加剧结晶粗大，最终形成柱状结晶。本发明实施例克服了传统直流电镀无法加工厚径比大于20:1的电路板的缺陷。实施例八本发明实施例提供了一种高厚径比电路板，所述电路板按照实施例一 七提供的孔金属化方法实现孔金属化。本发明实施例提供的高厚径比电路板，通过钻掉镀在通孔上的多余厚铜的方式，使留在通孔上的厚铜满足需要厚度，因而镀厚铜时无需对深镀能力进行特殊控制，镀厚铜速度快，孔金属化效率得到有效提升；不需要投入大量资本购买电镀设备及更换新型电镀药水，有效降低了加工成本。实施例九参见图3及图4a_4d，本发明实施例提供了一种高厚径比电路板，所述电路板的加工方法包括步骤301 :根据压接器针脚的尺寸，在高厚径比电路板上制作通孔；参见图4a，在本发明实施例中，高厚径比电路板的厚径比以20 1为例，在其他实施例中可以选择其他厚径比，并不用于限制本发明，电路板的双面基铜厚度5为目前常规铜厚，可以选择1/20Z，1/30Z或IOZ等。本发明实施例在该高厚径比的电路板上使用钻咀钻孔，所钻孔的直径比所述针脚的直径大，在本发明实施例中所钻孔的直径比所述针脚的直径大4mil，在其他实施例中可以根据针脚的具体尺寸确定钻孔的尺寸。钻孔后除去胶沉铜，在钻孔上镀2-3um的薄铜6，完成通孔I的制作。步骤302 :用直流电镀的方式给所述通孔镀厚铜，至所述通孔中的铜厚达到所需要求；
参见图4b，在已镀薄铜6的高厚径比电路板上贴抗镀的干膜7，干膜7盖住除通孔外的其他区域8，通孔I孔口两边会有部分焊盘9不盖抗镀干膜7。参见图4c，对于贴干膜13后的高厚径比电路板采用传统直流电镀线进行厚铜的电镀，电镀至通孔I孔口处的单侧铜厚至3mil以上，通孔中的铜厚2达到电路板铜厚要求。电镀完成后去除表层的抗镀干膜7。步骤303 :用与所述针脚等径的钻咀，采用光学钻孔的方式，在镀有厚铜的所述通孔上钻孔，钻掉多余的厚铜，钻孔的深度与所述针脚的长度相同。参见图4d，在本发明实施例中，使用直径与针脚等大的钻咀从压接面控深钻，钻掉的深度与连接器的针脚的长度4相等。步骤304 :进行电路板外层线路的加工制作。二次钻孔完成后进行电路板外层线路的加工制作，得本发明实施例提供的高厚径比电路板。因为此时表面镀铜厚度可以控制在有效的厚度规格，有利于电路板精细线路的加工制作。本发明实施例提供的高厚径比电路板加工成本低；厚径比可以大于> 20:1能够支撑高速电路板及大容量电路板的发展需求；本发明实施例提供的高厚径比电路板与连接器连接时的孔径公差得到有效控制；在满足连接及通孔中铜厚需求的前提下，面铜厚度得到有效控制，同时实现了高速和表面高密布线的兼容问题。实施例十本发明实施例提供了一种电子产品，所述电子产品包括设有针脚的连接器，和高厚径比电路板，所述针脚压接在所述电路板的金属化通孔内。所述的电子产品，具体为路由器及交换机等电子产品。本发明实施例提供的电子产品，加工成本低；其电路板厚径比可以大于> 20:1能够支撑高速电路板及大容量电路板的发展需求；其高厚径比电路板与连接器连接时的孔径公差得到有效控制；其电路板在满足连接及通孔中铜厚需求的前提下，面铜厚度得到有效控制，同时实现了高速和表面高密布线的兼容问题。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种高厚径比电路板的孔金属化方法，其特征在于，所述方法包括 给高厚径比电路板的通孔镀厚铜，至所述通孔中的铜厚达到所需要求； 在镀有厚铜的所述通孔上钻孔，钻掉多余的厚铜，得到金属化通孔。
2.根据权利要求I所述的高厚径比电路板的孔金属化方法，其特征在于，所述镀厚铜采用直流电镀的方式。
3.根据权利要求I或2所述的高厚径比电路板的孔金属化方法，其特征在于，所述钻孔采用光学钻孔的方式。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高厚径比电路板的孔金属化方法，其特征在于，所述金属化通孔用于与连接器连接，所述金属化通孔与所述连接器连接的一端的直径与所述连接器的针脚的直径相同。
5.根据权利要求4所述的高厚径比电路板的孔金属化方法，其特征在于，所述钻孔通过采用与所述针脚等径的钻咀实现。
6.根据权利要求4或5所述的高厚径比电路板的孔金属化方法，其特征在于，所述金属化通孔与所述连接器连接的一端的深度为所述通孔深度的0. 1-0. 9倍。
7.根据权利要求1-6任一项所述的高厚径比电路板的孔金属化方法，其特征在于，所述高厚径比电路板的厚径比为20-30:1。
8.—种通过如权利要求1-6任一项所述的方法实现孔金属化的高厚径比电路板。
9.一种电子产品，所述电子产品包括设有针脚的连接器，其特征在于，所述电子产品还包括如权利要求8所述的高厚径比电路板，所述针脚压接在所述电路板的金属化通孔内。
10.根据权利要求9所述的电子产品，其特征在于，具体为路由器及交换机。
全文摘要
本发明公开了一种高厚径比电路板的孔金属化方法、电路板及电子产品，属于孔金属化领域。所述方法包括给高厚径比电路板的通孔镀厚铜，至所述通孔中的铜厚达到所需要求；在镀有厚铜的所述通孔上钻孔，钻掉多余的厚铜，得到金属化通孔。所述高厚径比电路板通过上述方法实现孔金属化。本发明通过钻掉镀在通孔上的多余厚铜的方式，使留在通孔上的厚铜满足需要厚度，因而镀厚铜时无需对深镀能力进行特殊控制，镀厚铜速度快，孔金属化效率得到有效提升；不需要投入大量资本购买电镀设备及更换新型电镀药水，有效降低了加工成本。
文档编号H05K3/42GK102984892SQ20121046225
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月15日 优先权日2012年11月15日
发明者刘山当, 高峰 申请人:华为机器有限公司