專利名稱：一種直接鐳射成孔方法
技術領域：
本發明涉及高密度互聯板(HDI)制作領域，特別涉及一種直接鐳射成孔方法。
背景技術：
在高密度互聯板(HDI)制作領域，在采用1/3盎司或者1/2盎司的銅箔作壓合進 行DLD(直接鐳射成孔技術Co卯er foil direct laser drill簡稱DLD)時，為使銅箔厚 度控制在要求范圍內，許多HDI制造企業采用了減銅的制程工藝，但尚未解決此項工藝技 術對銅箔加工厚度能力上的缺陷。 傳統的DLD技術以棕化作鐳射的表面處理，然后對銅箔進行直接鐳射成孔，其制 程加工能力弱一般只能加工7um左右厚度的銅箔，對于超過7um厚度銅箔目前采用現有技 術還不能有效實現，并且傳統棕化DLD方式需要進行兩次棕化，制程復雜，效率也不高。
發明內容
在高密度互聯板(HDI)制作領域，傳統方式是壓合后進行壓膜、曝光、顯影、蝕刻、 AOI等五個流程后才進入激光鉆孔流程；流程復雜，并且效率不高，為使銅箔厚度控制在要 求范圍內，許多HDI制造企業采用了減銅的制程工藝，但尚未解決此項工藝技術對銅箔加 工厚度能力上的缺陷。本發明提供了一種直接鐳射成孔方法，該方法包括以下步驟
A :設計制作出用于加工電路板盲孔的光學對位點；
B :使用銅箔進行增層壓合；
C :采用黑化進行表面處理； D :用靶孔進行定位，進行激光鉆孔，加工出用于定位所用的光學對位點； E :再次進行激光鉆孔，用上述加工出的光學對位點進行定位，定位加工出板內的盲孔。 進一步，所述增層壓合是采用1/3 0Z銅箔(即銅厚約為12iim的銅箔)進行的壓合。 進一步，壓合后還包括機械刷磨的操作。 進一步，還包括對激光鉆孔后的銅表面進行化學微蝕處理，除去表面黑化層與盲 孔底部的黑色氧化層的操作。 進一步，所述黑化為對刷磨后的裸銅面進行垂直黑化，具體為在在堿性溶液中用 氯酸鈉與銅發生反應生成一層氧化銅及含微量氧化亞銅的混合物立體交織呈蜂窩狀的絨 毛。 進一步，步驟A具體操作為在進行次外層線路蝕刻的同時，在板內的四個角上設 計制作出用于加工板內導通孔的光學對位點。 進一步，所述光學定位點加工的具體操作為先用靶孔(鉆靶機銑出外層機械鉆 孔所用的定位孔)進行初步定位，然后利用黑化絨毛層的強激光吸收能力，在lshot(發) 大能量生產參數下將表面銅箔氣化，后續再使用4shot(發)生產參數蝕刻出板內導通孔定位所用的光學對位點。 進一步，步驟E具體操作為使用步驟D中加工后露出來的內層光學對位點進行定 位，并依據此對位點進行板面的鐳射加工，在lshot(發)大能量生產參數下將表面銅箔氣 化，后續再使用4shot(發)生產參數蝕刻出板內盲孔。 進一步，除去表面黑化層與盲孔底部的黑色氧化層的操作為使用過硫酸鈉溶液 (Na2S208)對板面進行微蝕，將板面的黑化絨毛層清洗干凈。 采用本發明后壓合后進行刷膜、黑化等兩個流程后就可以進入激光鉆孔流程，生 產流程縮短了一半；且能可加工9-12 m厚的銅箔。
圖1是成孔前的電路板示意圖； 圖2是采用本發明方法成孔后的電路板示意圖。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明的具體實現方法做進一步說明。 本發明的思路是在制作光學對位點之前，先是內層線路制作，然后進行壓合，通 過X-RAY鉆靶制作出光學對位點。在成孔之后，要首先去除膠渣，再進行去黑膜的處理，然 后轉入后面的制程。 如圖1所述，是成孔前的電路板示意圖，具體成孔實現方法如下
第一步光學對位點設計。 由于次外層與壓合生產過程中存在漲縮異常現象，為了改善由于漲縮而造成的鐳
射偏孔現象，在進行次外層線路蝕刻的同時，在板內的四個角上設計制作出用于加工板內
導通孔的、直徑為0. 5mm的光學對位點。 第二步采用厚度為9-12 m銅箔進行壓合。 本實施例采用1/30Z銅箔進行壓合。即厚度為12iim銅箔的銅箔進行壓合。壓 合后的效果如圖2所示，將半固化片(PP)進行壓合。 具體實施過程中不須薄化銅面，直接進行DLD加工。采用這種操作可以保證制程 節能環保，且可縮短制造周期。 傳統方式是壓合后進行壓膜、曝光、顯影、蝕刻、AOI等五個流程后才進入激光鉆孔 流程；DLD加工方式則是壓合后進行刷膜、黑化等兩個流程后就可以進入激光鉆孔流程，生 產流程縮短了一半；同樣也降低了生產成本。
第三步使用不織布機進行機械刷磨。
在具體實施過程中，為了達到更好的效果，對刷磨采用下面的要求進行 1、刷磨條件在1. 0±0. 1A的刷壓、3. 0±0. lm/min的線速下使用前2個目數為
恥00、后2個目數為#800的刷磨滾輪對板面進行一次刷磨； 2、刷磨后的作用 1)可以清潔板面，保證黑化板面品質；
2)糙化板面，以利于黑化絨毛的生成。
第四步對刷磨后的裸銅面進行垂直黑化。
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黑化原理為在堿性溶液中用氯酸鈉與銅發生反應生成一層氧化銅及含微量氧化 亞銅的混合物立體交織呈蜂窩狀的絨毛，稱之為黑化絨毛，此絨毛能增強對激光能量的吸 收率(激光吸收率銅箔5%，黑化絨毛30% )，能夠在不用進行薄化銅流程的狀況下吸 收更多的激光能量，氣化更厚的銅箔(銅箔度可達12ym)。
第五步第一次激光鉆孔 先用靶孔(X-RAY鉆靶機銑出外層機械鉆孔所用的定位孔)進行初步定位，然后利
用黑化絨毛層的強激光吸收能力，在lshot(發)大能量生產參數下將表面銅箔氣化，后續
再使用4shot(發)生產參數蝕刻出板內導通孔定位所用的光學對位點。 第六步使用第五步驟中加工后露出來的內層光學對位點進行定位，并依據此對
位點進行板面的鐳射加工。 在lshot(發)大能量生產參數下將表面銅箔氣化，后續再使用4shot(發)生產 參數蝕刻出板內盲孔。 如圖2所示，是經過鐳射成孔后的電路板示意圖。
第七步對激光鉆孔后的銅表面進行微蝕，除去黑化層。 本實施例使用過硫酸鈉溶液(Na2S208)對板面進行微蝕，將板面的黑化絨毛層清
洗干凈，有利于后制程作業。
主要化學反應Na2S208+2H20 = Na2S04+H2S04+H202
CuO+H2S04 = CuS04+H20 本發明實施例主要是針對六層板。不管是四層板還是六層板，在進行激光鉆孔的 操作上都是一樣的，換句話說，只要是在HDI板上用同樣的材料做鐳射鉆孔，操作都是一樣 的，所謂的操作與板的層數沒有直接關系，因此不再一一描述。 顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精 神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍 之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
一種直接鐳射成孔方法，其特征在于，該方法包括以下步驟A設計制作出用于加工電路板盲孔的光學對位點；B使用銅箔進行增層壓合；C采用黑化進行表面處理；D用靶孔進行定位，進行激光鉆孔，加工出用于定位所用的光學對位點；E再次進行激光鉆孔，用上述加工出的光學對位點進行定位，定位加工出板內的盲孔。
2. 如權利要求1所述的直接鐳射成孔方法，其特征在于，所述增層壓合是采用銅厚為9-12iim的銅箔進行的壓合。
3. 如權利要求2所述的直接鐳射成孔方法，其特征在于，壓合后還包括機械刷磨的操作。
4. 如權利要求3所述的直接鐳射成孔方法，其特征在于，還包括對激光鉆孔后的銅表 面進行化學微蝕處理，除去表面黑化層與盲孔底部的黑色氧化層的操作。
5. 如權利要求4所述的直接鐳射成孔方法，其特征在于，所述黑化為對刷磨后的裸銅 面進行垂直黑化，具體為在堿性溶液中用氯酸鈉與銅發生反應生成一層氧化銅及含微量氧 化亞銅的混合物立體交織呈蜂窩狀的絨毛。
6. 如權利要求1-5所述的直接鐳射成孔方法，其特征在于，步驟A具體操作為在進 行次外層線路蝕刻的同時，在板內的四個角上設計制作出用于加工板內導通孔的光學對位 點。
7. 如權利要求6所述的直接鐳射成孔方法，其特征在于，所述光學定位點加工的具體操作為先用靶孔(鉆靶機銑出外層機械鉆孔所用的定位孔)進行初步定位，然后利用黑化絨毛層的強激光吸收能力，在lshot(發)大能量生產參數下將表面銅箔氣化，后續再使用 4shot(發)生產參數蝕刻出板內導通孔定位所用的光學對位點。
8. 如權利要求7所述的直接鐳射成孔方法，其特征在于，步驟E具體操作為使用步驟 D中加工后露出來的內層光學對位點進行定位，并依據此對位點進行板面的鐳射加工，在 lshot(發)大能量生產參數下將表面銅箔氣化，后續再使用4shot(發)生產參數蝕刻出板 內盲孔。
9. 如權利要求4所述的直接鐳射成孔方法，其特征在于，除去表面黑化層與盲孔底部 的黑色氧化層的操作為使用過硫酸鈉溶液(Na2S208)對板面進行微蝕，將板面的黑化絨毛 層清洗干凈。
全文摘要
本發明公開了一種直接鐳射成孔方法，為使銅箔厚度控制在要求范圍內，許多HDI制造企業采用了減銅的制程工藝，但尚未解決此項工藝技術對銅箔加工厚度能力上的缺陷；本發明提供一種直接鐳射成孔方法設計制作出用于加工電路板盲孔的光學對位點；使用銅箔進行增層壓合；采用黑化進行表面處理；用靶孔進行定位，進行激光鉆孔，加工出用于定位所用的光學對位點；再次進行激光鉆孔，用上述加工出的光學對位點進行定位，定位加工出板內的盲孔。采用本發明后壓合后進行刷膜、黑化等兩個流程后就可以進入激光鉆孔流程，生產流程縮短了一半；且能加工9-12μm厚的銅箔。
文檔編號B23K26/38GK101745744SQ20081024015
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月18日 優先權日2008年12月18日
發明者姚峰, 江輝, 王細心, 陳臣 申請人:北大方正集團有限公司;珠海方正科技多層電路板有限公司富山分公司