填充導通孔-銷的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于對多層電路板的導通孔(Via)進行填充的方法。本發(fā)明進而涉及一種堵塞工藝。
【背景技術】
[0002]在制造多層電路板時通常借助壓力和熱量將多個薄的、具有銅層的、經環(huán)氧樹脂浸潰的玻璃纖維墊(例如FR4材料)相互壓合。通過多個導通孔建立這些層之間的電連接。下面將多層電路板的各個層稱為層。導通孔理解為電路板的或者說層的導體電路平面之間的豎直電連接。該連接通常通過在層之間的電鍍金屬化的鉆孔來實現(xiàn)。如果導通孔沒有穿過全部多層電路板，而是僅僅直至其中一層，該導通孔稱為盲孔(Blind-Via)。如果該導通孔“埋在”層之間，那么該導通孔稱為埋孔(Buried-Via)。
[0003]如果該導通孔沒有被封閉，那么對于連續(xù)貫穿的鉆孔或者說導通孔會流出焊料并因此對焊接處的可靠性以及隨之對整個電路都有不利的影響。此外，在層之間的未填滿的導通孔(Buried-Via)中會有這樣的風險，經環(huán)氧樹脂浸潰的玻璃纖維墊的材料(例如樹脂)在層壓合時流入到該孔或者說埋孔中。在這種情況下會出現(xiàn)對電路板的質量產生不利影響的缺陷處以及空氣夾雜。
[0004]所以，在現(xiàn)有技術中已知借助專門的(堵塞)膏狀物填充或者說封閉導通孔。這通常以下列步驟進行:
[0005]1.在印刷工藝中以膏狀物借助篩網(wǎng)或者無篩網(wǎng)地填充導通孔，
[0006]2.使材料干燥，
[0007]3.磨除多余的材料，
[0008]4.清潔表面，
[0009]5.電鍍上有可能被去除的銅。
[0010]在填充完印板的導通孔之后，能夠進一步加工該印板。例如能夠將該層與其他層相連地壓合。
[0011]DE 10 2005 020 969 Al描述了一種內部導通孔的填充鍍層結構。對此，在采用脈沖反轉金屬包層工藝的情況下在導通孔的內壁上以鐘形構造第一鍍層，然后變換為反向電流，以在導通孔的內壁的第一鍍層的上區(qū)段和下區(qū)段上形成第二鍍層，從而使導通孔被填滿。
[0012]DE 10 2007 008 491 Al描述了一種具有位于內部的通孔的電路板以及該電路板的制造方法。對此，電路板具有核心層、第一電鍍層和第二電鍍層，在該核心層中構造有位于內部的通孔，第一電鍍層使內部的通孔入口封閉，其中在位于內部的通孔中有保留的空間沒有被填滿，第二電鍍層使內部的通孔的另一入口封閉并且填充保留的空間。

【發(fā)明內容】

[0013]本發(fā)明的目的在于，設計一種用于填充多層電路板的導通孔的方法，該方法與現(xiàn)有技術已知的方法相比成本更加有利、(表面)質量更佳并且耗時更短。
[0014]根據(jù)本發(fā)明提供一種用于填充導通孔的方法，其中，該導通孔布置在多層電路板的內部。根據(jù)本發(fā)明的方法對此具有下列步驟:
[0015]a)使銷垂直于導通孔的第一開口地對準；
[0016]b)使銷穿過第一開口導入到導通孔中；
[0017]c)將銷截短至這樣的銷長度，使得該銷長度與導通孔長度的一部分或者全部或者多倍相對應；
[0018]d)將第一層與第二層壓合，其中在第一層和第二層之間布置第一預浸料層、例如第一疊合層。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，銷是構造成長形的物體，該長形的物體在室溫下并且在沒有力的影響下基本上表現(xiàn)為固態(tài)材料。對此，該材料可以構造為軟的或者也可以構造為具有彈性的。因此，銷的材料優(yōu)選是能夠變形的，但是比例如通常所使用的用于填充導通孔的膏狀物更硬。優(yōu)選地，導通孔的第一開口處在多層電路板的第一層的上側區(qū)域中。
[0020]在使銷定向以及將該銷穿過第一開口導入導通孔中之后，在步驟c)中將銷的長度截短到預定的銷長度。在銷被截短之后，該銷具有能夠在導通孔長度的一部分直至多倍之間調節(jié)的銷長度。優(yōu)選地，銷長度能夠無級地調節(jié)。
[0021]第一預浸料層以及優(yōu)選地其他的預浸料層可以構造為經樹脂浸潰的墊、例如經環(huán)氧樹脂浸潰的玻璃纖維墊。
[0022]在將銷定向、導入并且截短之后，將第一層與第二層粘結并且相互壓合。通過在壓合第一層與第二層之前至少部分地用銷填充導通孔，由此能夠在壓合這些層時沒有或僅有非常少的、預浸料的樹脂或者說第一預浸料層流入到導通孔中。因此能夠在最大程度上或者完全避免空氣夾雜。
[0023]銷具有圓形或者帶棱角形狀的橫截面。優(yōu)選地，銷的表面具有粗糙度。特別優(yōu)選地，具有圓形橫截面的銷的表面具有粗糙度或者銷具有帶棱角形狀的橫截面。由此，在銷穿過第一開口被導入導通孔中之后，該銷貼附在導通孔內。
[0024]相比于現(xiàn)有技術已知的用于填充導通孔的方法，根據(jù)本發(fā)明的方法設計得明顯更簡單。因此，能夠明顯更快地實施根據(jù)本發(fā)明的方法。例如，在根據(jù)本發(fā)明的方法中不需要磨除多余的材料并且也不需要進行清潔。此外，完全避免了例如在磨削時產生的多余廢料。銷在穿過第一開口被導入到導通孔中之后被截短成預定的銷長度。在這種情況下不需要另外的再加工。銅表面的質量在這種工藝中同樣沒有由于有缺陷的磨削而受到損壞。
[0025]優(yōu)選地，銷在步驟b)中至少在導通孔的整個長度上穿過第一開口被導入導通孔中。對此優(yōu)選的是，銷以其第一端部在導通孔的第二開口的區(qū)域中與第一層的側表面齊平或者從第二開口伸出。導通孔的第二開口是第一層的與第一開口相對的開口。
[0026]此外優(yōu)選的是，銷在步驟b)中借助用于導入的裝置被導入到導通孔中。為此可以設置具有用于導入的裝置的機器或者自動設備。此外，用于將銷導入的裝置能夠構造為自動裝配機的根據(jù)用途而改造的裝配機頭或者自動鉆床的鉆頭。機器或者自動設備可以是各種合適的、在其上或其中能夠固定或放置電路板或者說多層電路板的一層或多層的裝置。機器或者自動設備具有用于將銷導入的裝置，銷被輸送到該裝置以將該銷導入導通孔中。用于將銷導入的裝置能夠至少在兩個方向上運動，從而在步驟a)期間使銷垂直于導通孔的第一開口地對準。優(yōu)選地，用于將銷導入的裝置也可以在其高度上或者說在與電路板的距離上或者說在與第一層的距離上變化，從而使銷在步驟b)中穿過第一開口被導入到導通孔中。銷的材料作為棒狀原料或者以例如卷的卷繞形式被輸送到用于將銷導入的裝置。對此，具有卷繞的銷材料的卷能夠布置在機器或者自動設備上或機器或者自動設備中。
[0027]還優(yōu)選的是，銷具有用于穩(wěn)固的玻璃纖維織物。此外優(yōu)選的是，銷具有環(huán)氧化物材料。
[0028]還優(yōu)選的是，銷具有基本上呈圓形的直徑或者具有帶有棱角的橫截面。對此，銷直徑優(yōu)選小于導通孔的直徑。在銷具有帶有棱角的橫截面時，銷在導通孔內部的最大寬度優(yōu)選小于導通孔的直徑。特別優(yōu)選地，銷直徑或者說銷的最大寬度是導通孔的直徑的至少75%、非常特別優(yōu)選是至少85%。例如，導通孔的直徑在150微米和250微米之間的范圍中。優(yōu)選地，銷具有在125微米和225微米之間的范圍中的銷直徑或者說最大寬度。
[0029]帶有棱角的實施方式對于銷在套筒中的帖附是有利的。
[0030]優(yōu)選地，在步驟d)期間將第一層與第二層壓合直至銷在導通孔內已經完全或者部分地封閉導通孔，特別優(yōu)選封閉直至75%、非常特別優(yōu)選至少直至85%。優(yōu)選地，通過壓合第一層與第二層使得銷或者說銷的材料在導通孔內變軟直至液態(tài)并且封閉孔或者說導通孔，從而能夠使得層疊的層的樹脂不會或者非常少量地流入導通孔中。
[0031]優(yōu)選地，將銷引入到導通孔中并且將銷的長度截短，使得在銷在步驟c)中被截短之后該銷以第一端部從第二開口伸出。也就是說，銷從導通孔的與第一開口相對的開口伸出第一長度。替代地或者額外地，銷優(yōu)選在步驟c)中被截短之后以第二端部從導通孔的第一開口伸出第二長度。因此優(yōu)選的是，銷在其被導入到導通孔并且被截短之后，至少從導通孔的兩個開口的其中一個伸出或者說伸出第一長度和/或第二長度。因此，銷在被導入到導通孔并且被截短之后具有這樣的銷長度，該銷長度優(yōu)選比導通孔的長度或者說深度更長。
[0032]此外優(yōu)選的是，銷從導通孔的第二開口伸出的第一長度與該銷的布置在導通孔內的區(qū)域基本上呈直線地延伸。
[0033]此外優(yōu)選的是，銷從導通孔的第一開口伸出的第二長度與該銷的布置在導通孔內的區(qū)域基本上呈直線地延伸。
[0034]優(yōu)選地，銷在其第一端部的區(qū)域中被彎折。此外優(yōu)選的是，銷在其第二端部的區(qū)域中被彎折。因此優(yōu)選地，銷在第一層的上側和/或下側的區(qū)域中能夠傾斜地布置。也就是說，銷在其從導通孔的第二開口伸出的第一長度的區(qū)域中以與該銷的布置在導通孔內的區(qū)域呈角度地布置。此外，銷在其從導通孔的第一開口伸出的第二長度的區(qū)域中能夠以與該銷的布置在導通孔內的區(qū)域呈角度地布置。特別優(yōu)選地，銷的第一長度的區(qū)域和銷在導通孔內的區(qū)域之間的角度在80°和100°之間，非常特別優(yōu)選的是基本上呈直角。此外，銷的第二長度的區(qū)域和銷在導通孔內的區(qū)域之間的角度在80°和100°之間，非常特別優(yōu)選的是呈直角。
[0035]優(yōu)選地，前述方法用于埋孔。優(yōu)選地，對于盲孔和通孔(導通孔)額外地在所述方法中加入一個或多個工藝步驟。這特別是對完成層疊的電路板進行額外地壓合(提供熱量)，從而熔化導通孔-銷并封閉該孔。