CN101778542A - 一种带铜柱的pcb板件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于PCB制造技术领域，提供了一种带铜柱的PCB板件的制造方法，所述的方法包括a、对阻焊之后的PCB板件沉铜，将所述PCB板件的阻焊层沉上铜；b、对所述PCB板件需要制作铜柱的焊点位置进行图形电镀，将所述需要制作铜柱的焊点位置的铜层加厚；c、对所述铜柱进行图形电镀，将所述需要制作铜柱的焊点位置的铜层镀上抗蚀层；d将所述需要制作铜柱的焊点位置之外的铜层蚀刻掉，保留所述需要制作铜柱的焊点位置的铜层，形成铜柱。本发明的带铜柱PCB板件的制造方法，可以在PCB板件上的焊点位置形成凸起的铜柱，满足测试的需要。
Description
技术领域
本发明属于PCB(印刷电路板)制造技术领域，尤其涉及一种带铜柱的PCB板件的制造方法。
背景技术
现有的普通PCB板件的制作方法主要是：在PCB板件经过蚀刻工艺，形成需要的线路后，在线路表面整体覆盖一层阻焊剂，与此同时，为了与元件相连通，按设计要求，需连通区(线路上的焊点和大铜面上的焊点)表面的阻焊层将选择性被去除掉，具体生产流程如下：
开料→钻孔→沉铜加厚→图形制作→镀铜锡→去膜蚀刻→阻焊前处理→丝印阻焊→预烤→曝光→显影→后固化→表面处理→丝印字符→铣外形→测试→检测。
按照上述的流程生产出的PCB板件，对于线路上的焊点和大铜面上的焊点，需要焊接的区域不可避免的低于不需要焊接的区域，如图1所示，其中焊点101和线路102的厚度小于阻焊层103的厚度21.9微米。对于采用插件或表面装贴的电子产品，由于电子产品在设计时，接触位本身就设计成台阶的几何图形，从而可以抵消厚度差带来的不良影响。但对于部分需用于测试的测试板，如果被测试产品整体为平整状态(如线路板)，测试板上的焊点位置铜层厚度需要高于阻焊层厚度，形成凸起的铜柱，以方便焊点与被测试产品连接。按照现有技术方案生产的PCB板件，裸露出来的焊点将无法与被测试产品相连，无法满足测试要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带铜柱的PCB板件的制造方法，旨在解决在PCB板件的焊点位置形成铜柱的问题。
本发明是这样实现的，一种带铜柱的PCB板件的制造方法，所述的方法包括：
所述的方法包括：
a、对阻焊之后的PCB板件沉铜，将所述PCB板件的阻焊层沉上铜；
b、对所述PCB板件需要制作铜柱的焊点位置进行图形电镀，将所述需要制作铜柱的焊点位置的铜层加厚；
c、对所述铜柱进行图形电镀，将所述需要制作铜柱的焊点位置的铜层镀上抗蚀层；
d、将所述需要制作铜柱的焊点位置之外的铜层蚀刻掉，保留所述需要制作铜柱的焊点位置的铜层，形成铜柱。
更具体的，其中步骤b具体包括：
b1、针对所述需要制作铜柱的焊点位置进行图形电镀，将所述需要制作铜柱的焊点位置的铜层加厚，使得所述需要制作铜柱的焊点位置的厚度与其他区域的厚度一致；
b2、针对所述PCB板件需要制作铜柱的一面进行图形电镀，将所述PCB板件需要制作铜柱的一面的铜层加厚。
更具体的，其中步骤b1具体包括：
b11、针对所述PCB板件需要制作铜柱的一面进行图形制作，在所述需要制作铜柱的焊点位置开窗；
b12、对开窗区域进行电镀，将所述需要制作铜柱的焊点位置的铜层加厚，使得所述需要制作铜柱的焊点位置的厚度与其他区域的厚度一致。
更具体的，其中步骤b2具体包括：
b21、进行图形制作，将所述PCB板件不需要制作铜柱的一面用于膜保护，所述PCB板件需要制作铜柱的一面不贴干膜；
b22、在所述PCB板件需要制作铜柱的一面有铜的区域加厚镀铜，包括所述需要制作铜柱的焊点位置和阻焊层覆盖的区域。
更具体的，所述需要制作铜柱的焊点位置加厚镀铜后的铜层厚度为要求的铜柱厚度。
更具体的，其中步骤b和步骤c之间还包括：
对所述PCB板件进行打磨，使得所述需要制作铜柱的焊点位置铜层厚度一致。
更具体的，其中步骤c具体包括：
c1、进行图形制作，所述需要制作铜柱的焊点位置开窗；
c2、进行图形电镀，对开窗区域电镀抗蚀层。
更具体的，所述的抗蚀层为锡层。
更具体的，其中步骤d之后还包括：
去除所述PCB板件的阻焊层上的钯金属。
本发明克服现有技术的不足，在PCB板件生产的过程中，经过阻焊之后对板件沉铜，使得PCB板件被阻焊层覆盖的区域可以导电，对PCB板件上需要制作铜柱的一面镀铜，再将所述需要制作铜柱的焊点位置的铜层镀上抗蚀层，然后将所述需要制作铜柱的焊点位置之外的铜层蚀刻掉，保留所述需要制作铜柱的焊点位置的铜层，形成铜柱。本发明提供的PCB板件制造方法，可以在PCB板件上的焊点位置形成凸起的铜柱，满足测试的需要。
附图说明
图1是现有PCB板件焊点位置铜层厚度和阻焊层厚度示意图；
图2是本发明实施例流程图；
图3是本发明实施例的带铜柱PCB板件焊点位置铜层厚度和阻焊层厚度示意图。
具体实施方式
本发明提供的技术方案是：经过阻焊之后对板件沉铜，使得PCB板件被阻焊层覆盖的区域可以导电，对PCB板件上需要制作铜柱的一面镀铜，再将所述需要制作铜柱的焊点位置的铜层镀上抗蚀层，然后将所述需要制作铜柱的焊点位置之外的铜层蚀刻掉，保留所述需要制作铜柱的焊点位置的铜层，形成铜柱。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例中，根据测试的需要，PCB板件可能只有一面需要制作铜柱(本发明中称其为PCB板件需要制作铜柱的一面)，另一面不需要制作铜柱(本发明中称其为PCB板件不需要制作铜柱的一面)。
本发明实施例的带铜柱PCB板件的制造工序如下：
首先，按照现有的PCB板件生产流程完成开料到后固化的工序，具体包括：
1、开料
按设计尺寸使用剪板机开料。
2、钻孔
按工程资料使用数控钻孔机钻孔，以导通各层。
3、沉铜加厚
使用化学沉铜的方法将孔壁孔铜化，同时使用电镀法加厚镀铜。
4、第一次图形制作
在沉好铜的板件上涂覆感光性材料，使用菲林选择性曝光，形成所需要线路图形；通过弱碱性化学药水去除所需线路上的感光材料。
5、图形电镀
使用电镀方式，在PCB板件有铜的位置加厚镀铜，镀铜后再在镀上抗蚀层。
6、去膜蚀刻
使用强碱性化学药水，将所有的感光材料去除，露出不需的铜，并使用强氧化性化学药水将不需的铜层去除。
7、阻焊制作
PCB板件经磨板后再在其上涂覆一层阻焊油，然后设计菲林进行选择性曝光；对PCB板件需要制作铜柱的一面设计菲林时，只在需要制作铜柱的焊点位置(铜层厚度需要高于阻焊层厚度的焊点位置)开窗，开窗的尺寸与需要的铜柱尺寸一致，其它区域按要求不开窗；不需要制作铜柱的一面按正常要求进行开窗。
8、后固化
将作好阻焊的PCB板件置于高温烤炉中烘烤，以增加阻焊与阻焊间，铜层与铜层间的结合力。
完成上述的工序之后，PCB板件需要按照本发明提供的技术方案经过如下的工序处理：
9、沉铜工序
首先需要对PCB板件上的阻焊层进行沉铜，使得阻焊层具有导电能力，PCB板件上需要制作铜柱的焊点位置可以通过阻焊层的导电能力完成后续的多次镀铜工艺；沉铜时应该控制各药水缸的浸泡时间，确保阻焊层表面沉上一层致密的铜，同时避免阻焊层受损伤。
10、第二次图形制作工序
对于PCB板件中需要制作铜柱的一面进行图形制作，设计菲林，将在阻焊开窗的位置(需要制作铜柱的焊点位置)开窗、贴膜、曝光；对于PCB板件中不需要制作铜柱的一面，则不需开窗，用干膜保护整个板面即可。
11、第二次图形电镀工序
使用电镀方式，对于PCB板件中需要制作铜柱的一面加厚镀铜，使得需要制作铜柱的焊点位置的铜层加厚，需要制作铜柱的焊点位置的铜层厚度与阻焊层厚度持平或者略微高于阻焊层厚度，达到填平效果，不镀抗蚀层。
12、退膜工序
使用强碱性化学药水，将PCB板件所有的感光材料去除，露出铜层。
13、第三次图形制作工序
只将不需要制作铜柱的一面整板用干膜保护住，需要制作铜柱的一面不贴干膜。
14、第三次图形电镀工序
使用电镀方式，在有铜的位置加厚镀铜，包括需要制作铜柱的焊点位置和阻焊层表面的沉铜，不镀抗蚀层；需要制作铜柱的焊点位置加厚镀铜后的铜层厚度为要求的铜柱厚度。
15、退膜工序
使用强碱性化学药水，将所有的感光材料去除，露出铜层。
16、打磨工序
经过上述的处理之后，需要制作铜柱的焊点位置的厚度可能超过阻焊层的厚度，为保证铜柱厚度的一致性以及后续图形制作时避免曝光不良等异常，需要对PCB板件需要制作铜柱的一面进行打磨磨平处理。
17、第四次图形电镀工序
设计图形，在阻焊开窗的位置(需要制作铜柱的焊点位置)开一个比其大的窗(由于镀的铜层厚度比较厚，线路板在蚀刻时会有较严重的侧蚀产生，导致被保护的区域面积变小，为了确保蚀刻后铜柱的尺寸与客户要求一致，所以会在蚀刻前预先放大)，贴膜、曝光后再进行电镀抗蚀层，如锡，以达到对其保护的作用。
18、退膜蚀刻工序
使用强碱性化学药水，将所有的感光材料去除，PCB板件需要制作铜柱的一面没有镀锡的铜层露出(需要制作铜柱的焊点位置的铜层将被镀锡保护)，使用强氧化性化学药水将没有镀锡的铜层去除。
19、微蚀工序
使用氧化剂与酸的混合物将PCB板件不需要制作铜柱一面的阻焊层表面的铜微蚀掉；
20、除钯工序
由于在阻焊层表面进行了沉铜，沉铜活化缸的钯金属会沉积在阻焊层绿油上，造成各个焊点间微导通；在后续表面处理时，沉积在阻焊层表面的钯将起催化的作用，使得阻焊表面沉上一层金，造成短路，所以需要除钯流程；除钯时只需将PCB板件放入硫尿与盐酸的混合溶液中浸泡，然后经清洗烘干即可。
经过上述工艺的PCB板件，还需要按照现有的PCB板件生产流程进行后续的处理，包括表面处理、丝印字符、外型加工、测试以及成品检验等工序。
上述的步骤中，步骤10、11和12只对PCB板件需要制作铜柱的焊点位置进行电镀铜，使得需要制作铜柱的焊点位置的铜层加厚，其目的是焊点位置的铜层厚度与阻焊层厚度持平或者略微高于阻焊层厚度，达到填平效果。步骤14、15和16是针对PCB板件需要制作铜柱的一面所有的铜层进行电镀铜，包括需要制作铜柱的焊点位置和阻焊层上的铜层，其目的是为了保证铜层厚度的均匀性，从而使得铜柱的厚度一致，以满足测试效果。
本发明实施例的流程图如图2所示，包括如下的步骤：
201、按照现有的PCB板件生产流程完成开料到后固化的工艺，具体包括开料、钻孔、沉铜加厚、图形制作、图形电镀、去膜蚀刻、阻焊制作以及后固化；
202、对PCB板件上的阻焊层进行沉铜，使得阻焊层具有导电能力；
203、通过第二次图形制作和图形电镀，将PCB板件中需要制作铜柱一面的焊点位置加厚镀铜，使得焊点位置的铜层加厚，焊点位置的铜层厚度与阻焊层厚度持平或者略微高于阻焊层厚度，达到填平效果；
204、通过第三次图形制作和图形电镀，对PCB板件中需要制作铜柱一面加厚镀铜，使得该面的铜层全部加厚，因此焊点位置的铜层加厚，焊点位置形成需要的铜柱；
205、对PCB板件需要制作铜柱一面的铜柱进行打磨磨平处理，使得铜柱的厚度一致；
206、通过图形制作和图形电镀，将铜柱镀上锡；
207、针对PCB板件中需要制作铜柱的一面进行退膜蚀刻，镀锡的铜柱将得以保留，阻焊层上的铜层将被蚀刻掉；
208、将PCB板件中不需要制作铜柱一面的阻焊层表面的铜微蚀掉；
209、经过除钯工序，去除阻焊层绿油上的钯金属。
经过上述的处理之后，PCB板件需要制作铜柱的焊点位置的铜层厚度将大于阻焊层厚度，形成凸起的铜柱，制成的PCB板件上在焊点位置形成铜柱，如图2所示，其焊点301的铜层厚度将超出阻焊层303的厚度91微米，线路302的铜层厚度将低于阻焊层303的厚度21.9微米。将依照上述的流程制造的PCB板件作为测试板对待测试产品进行测试时，可以将测试板放置在被测试产品的表面，由于测试版上的焊点位置有相对阻焊层凸出的铜柱，铜柱可以与待测试产品的测试点接触。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种带铜柱的PCB板件的制造方法，所述的方法包括：
a、对阻焊之后的PCB板件沉铜，将所述PCB板件的阻焊层沉上铜；
b、对所述PCB板件需要制作铜柱的焊点位置进行图形电镀，将所述需要制作铜柱的焊点位置的铜层加厚；
c、对所述铜柱进行图形电镀，将所述需要制作铜柱的焊点位置的铜层镀上抗蚀层；
d、将所述需要制作铜柱的焊点位置之外的铜层蚀刻掉，保留所述需要制作铜柱的焊点位置的铜层，形成铜柱。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中步骤b具体包括：
b1、针对所述需要制作铜柱的焊点位置进行图形电镀，将所述需要制作铜柱的焊点位置的铜层加厚，使得所述需要制作铜柱的焊点位置的厚度与其他区域的厚度一致；
b针对所述PCB板件需要制作铜柱的一面进行图形电镀，将所述PCB板件需要制作铜柱的一面的铜层加厚。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中步骤b1具体包括：
b11、针对所述PCB板件需要制作铜柱的一面进行图形制作，在所述需要制作铜柱的焊点位置开窗；
b12、对开窗区域进行电镀，将所述需要制作铜柱的焊点位置的铜层加厚，使得所述需要制作铜柱的焊点位置的厚度与其他区域的厚度一致。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中步骤b2具体包括：
b21、进行图形制作，将所述PCB板件不需要制作铜柱的一面用干膜保护，所述PCB板件需要制作铜柱的一面不贴干膜；
b22、在所述PCB板件需要制作铜柱的一面有铜的区域加厚镀铜，包括所述需要制作铜柱的焊点位置和阻焊层覆盖的区域。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述需要制作铜柱的焊点位置加厚镀铜后的铜层厚度为要求的铜柱厚度。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中步骤b和步骤c之间还包括：
对所述PCB板件进行打磨，使得所述需要制作铜柱的焊点位置铜层厚度一致。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中步骤c具体包括：
c1、进行图形制作，所述需要制作铜柱的焊点位置开窗；
c2、进行图形电镀，对开窗区域电镀抗蚀层。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的抗蚀层为锡层。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中步骤d之后还包括：
去除所述PCB板件的阻焊层上的钯金属。
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