[发明专利]具有需要铜包覆电镀的孔的多层印刷线路板

说明书

技术领域

本发明涉及具有需要铜包覆电镀的孔的多层印刷线路板及其制造方法。 

背景技术

大部分电子系统包括具有高密度电子互连的印刷线路(或电路)板。一块印刷电路板可包括一个或多个电路芯、衬底或载体。在一具有一个或多个电路载体的印刷电路板的制造方案中，在单个电路载体的相对侧面上制造电子电路(例如垫、电子互连、图形等)以形成一对电路层。然后这些电路板的电路层对通过以下步骤物理和电子地连接以形成印刷电路板：制造粘合剂(或预浸料或导热双面胶)，在压力机中堆叠电路层对和粘合剂，固化得到的电路板结构，机械钻出通孔(或激光钻孔)，然后用铜材料镀覆通孔以互连电路层对。 

在某些需要高可靠性的设计中，这些印刷电路板通过用导电油墨(例如由Dupont公司制造的CB100，或者来自不同供应商的等同替代物)或者非导电油墨(例如由San-Ei Kagaku有限公司制造的PHP-900，或者来自不同供应商的等同替代物)填充通孔来形成。这些油墨填充孔比未填充的孔更可靠，因为固化的油墨栓塞物支撑孔壁并使其保持原位。此外，填充导电油墨的孔比未填充的孔更能传导电信号，且散热量更高。 

然而，这些具有油墨填充孔的印刷电路板仍然存在可靠性问题。这些可靠性问题通常在印刷电路板的组件装配过程中发生，因为这正是印刷电路板暴露在一系列热量的热偏移中的时候。正是在这些热量的热偏移中，在填充有油墨材料的镀覆通孔表面上的导体(例如镀铜帽)能够与电解铜镀覆的孔 壁分离，如图1A、1B、2A和2B中所示。 

为了有助于减少这种分离，IPC(连接电子工业协会)引入了一些新的称为“包覆镀层厚度”的要求(IPC-6012B修正1-2006年12月针对固体印刷板的规格和性能说明书)。该包覆的铜的确有助于减少表面导体与具有滚镀铜的孔之间的分离的发生，如图3和4所示。 

然而，包覆镀层厚度并不能完全消除电路板失效的发生，例如如图5和6所示，表面导体与具有滚镀铜的孔的分离。在PCB制造工业中一直不断地努力在包覆厚度和板的设计(例如线宽度、特征之间的距离、任意导电层上需要的包覆数)之间创建平衡。这些电路板失效发生的主要原因在于： 

1.由于板上不一致的镀层厚度分布导致板上不一致的包覆厚度。 

2.为了从板的表面上除去过量的填孔材料，由于板上填孔工艺后不一致的平面化而在板上留下不一致的包覆厚度。 

同时，包覆镀层厚度使其很难且几乎不可能制造出一些具有连续层压周期的设计和/或具有多个起始于公共导体层的盲孔的设计。每个包覆工艺都使表面镀铜增加了约0.0005″。表面镀铜的这一增加减小了痕迹之间的间距，限制了在具有包覆镀层的层上制造出具有紧密间距的细导线的能力。 

此外，在通孔填充油墨并固化后，需要使填充导电或非导电油墨的孔平坦化(变平)。有时候，该平坦化操作去除了先前镀覆的包覆铜。按照IPC-6012B，没有包覆铜的印刷电路板容易被拒用。这一状况使得印刷电路板容易具有与孔壁分离的铜镀帽，如图1和2所示。不幸地，如上所述，在组件装配工艺中可能发生该帽与孔壁的分离。 

发明内容

本发明的实施方式的多个方面针对方法、系统和/或装置(1)，来增强具有(需要)填孔的印刷电路板的孔的包覆镀层的连贯性，从而给印刷电路板提供额外的可靠性，和/或使得印刷电路板的设计者和/或制造者能够设计 和制造具有相对好的特性和/或紧凑的几何尺寸的板。