CN101959372A - 一种超厚铜线路板阻焊加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超厚铜线路板的阻焊层加工方法，加工方法主要是：在形成外层图形时贴两层厚度为50μm的干膜，阻焊时采用现在比较流行的静电喷涂工艺代替传统的平面阻焊印刷加工工艺，静电喷涂时采用四遍喷涂、两遍预烘-曝光-显影-固化的方式进行加工，前两遍和后两遍静电喷涂之间不预烘-曝光-显影-固化而只采用冷风吹的方式；经过该方法加工出的外层铜箔厚度为12oz，线路拐角油墨厚度为8μm的线路板。利用该工艺加工超厚铜线路板即缩短了生产流程，降低了生产成本，又避免了平面印刷引起的线路间空气排不净而产生的气泡问题，最终固化采用从低温到高温的分段固化方式能够避免因油墨太厚而产生的油墨裂纹问题，提高了线路板的可靠性。

Description

一种超厚铜线路板阻焊加工方法

技术领域

本发明涉及一种铜线路板的加工方法，尤其涉及一种外层铜箔厚度达到12oz时，线路拐角油墨厚度达到8μm的超厚铜线路板的加工方法。

背景技术

随着全世界汽车工业的快速发展，汽车用厚铜电源板的需求呈现快速的增长。目前国内各线路板企业可加工的铜厚度普遍只能做到4-6oz(140-210μm)，而4-6oz的铜厚要想达到线路拐角油墨厚度大于8μm也是比较困难的，更何况铜厚度达到12oz的超厚铜板能达到客户的要求更是难上加难。目前其他厂家有几种加工厚铜阻焊的方法：

一是采用两遍平面印刷的方式加工厚铜板阻焊，用平面印刷的方式加工阻焊有以下问题：

1、平面印刷方式只能加工铜厚在6oz以下厚度的板，当铜厚度大于6oz时，丝网印刷时只能在突出的铜表面印刷上油墨，而基材比铜低6oz(210μm)以上，因高度差太大网版压力根本达不到基材上，故基材上不能或很少能覆盖上油墨，而对于厚铜板的阻焊印刷第一遍必须把线路根部或线路间填充上油墨起支撑作用，这样在第二遍印刷时才能在已变得相对圆滑的线路拐角覆盖上油墨，进而达到一定的厚度。

2、用平面印刷方式加工6oz以下厚铜板时，因铜较厚，线路间的气泡不能完全排除，会造成板印刷后线路间阻焊内存在大量的气泡和裂纹，此气泡和裂纹会严重影响线路板的性能，客户在做耐电压测试时产生严重的电腐蚀，不能通过客户的性能测试。

第二种加工方式是在线路间先用平面印刷的方式填充树脂，然后刷板去除多余的树脂，最后再印刷阻焊。此方法同样存在只能加工铜厚小于6oz以下的板，如铜再厚则承印的基材离网版距离太大填充不上树脂；另外加工铜厚小于6oz以下的板除了也会存在线路间气泡的问题外，还存在增加刷板流程和填充用树脂成本太高的问题，也不能批量使用。

第三种加工方式是先用平面阻焊图形印刷的方式印刷线路拐角，待线路根部堆积了一定厚度的油墨后，再用静电喷涂油墨的方式加工第二遍阻焊，这种方式对于铜厚小于6oz的板是基本可行的，但当铜厚达到7oz及以上时，同上所述用平面印刷的方式印刷线路拐角也是不可行的。

在人们把汽车安全性作为购买汽车的最重要指标的今天，线路板的质量安全性也是我们极力追求的目标，我们生产的线路板可能会经历各种复杂的气候及地理条件，对于汽车用厚铜电源板，其通过的电流比一般线路板大十倍甚至几十倍，所以其对线路特别是拐角的油墨厚度要求特别严格，必须大于8μm以上；而且要求线路间不能存在气泡、裂纹等缺陷；一旦存在上述缺陷，客户在做耐电压、电腐蚀测试时就不能通过，即使侥幸通过，也会给汽车质量带来很大的质量隐患。所以一种能够达到12OZ超厚铜线路板，且保证拐角的油墨厚度达到8μm的阻焊静电喷涂工艺急需被研制。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制一种超厚铜线路板的阻焊加工方法。本发明采用的具体技术方案如下：

一种超厚铜线路板的加工方法，其特征在于包括如下步骤：

a、压合外层铜箔厚度为11oz的多层板或直接裁切外层铜箔厚度为11oz的双面板；

b、在上述多层板外层铜箔上或双面板上钻孔，并对孔壁进行镀铜1oz；外层铜箔厚度达到12oz；

c、绘制外层图形转移用的胶片；

d、在多层板外层表面或双面板上贴两层厚度为50μm的感光干膜；

e、将用于图形转移的胶片贴覆在感光干膜上，通过曝光机释放的紫外线对感光干膜曝光；

f、用显影液去除未受光干膜，孔顶部及需要线路上的干膜保留；

g、用蚀刻液去除无干膜覆盖的铜，孔顶部及线路上有干膜保护不被蚀刻，蚀刻次数为3～4次；

h、用脱膜液去除板面上的干膜，把已经形成外层线路的铜完全裸露出来；

i、对上述生产板进行棕氧化处理，获得粗糙的铜表面；

j、喷涂两遍液态感光油墨，两遍之间用冷风吹；

k、对上述生产板进行预烘、曝光、显影、固化，得到需焊接部分未被阻焊覆盖，线路和基材部分被阻焊油墨覆盖的线路板；

l、再喷涂两遍液态感光油墨，两遍之间用冷风吹；

m、进行第二次预烘、曝光、显影、固化，固化采用分段固化，得到具有外层线路及阻焊图形的厚铜电源线路板。

所述步骤c中的胶片比正常生产6oz的板线宽要多补偿两倍以上。

步骤d中贴的感光干膜为两层厚度50μm的干膜。

所述步骤m中的油墨加厚，线路拐角部分达到所需要的大于8μm的厚度。

所述步骤k和步骤m中的固化必须采用分段固化，具体为：75-85℃/30min+95-105℃/30min+115-125℃/30min+150℃/90min。

一种根据上述方法制作的超厚铜电源线路板，其特征在于：外层铜厚达到12oz时，完全用静电喷涂的方法加工阻焊层，拐角油墨厚度能够达到8μm，线路间没有气泡和裂纹等缺陷。

经过上述超厚铜线路板的加工方法处理的生产板外层图形、阻焊图形已经完全形成，并达到客户要求的厚度，同时线路间也避免产生气泡及油墨裂纹等缺陷，完全能够满足客户的各方面性能测试要求。

本发明与传统技术相比有以下优点：

1、此方法加工12oz厚铜电源板能够达到加工普通外层铜箔厚度2oz板能够达到的拐角油墨厚度8μm，其他企业用其他方式加工铜厚6oz以下板达到拐角大于5μm已经是较高的水平。

2、可以全部采用自动化程度比较高的油墨静电喷涂设备连续生产，避免使用半自动丝印机进行平面印刷，提高了生产效率。

3、由于油墨是通过静电慢慢喷涂到板面上的，避免了平面印刷引起的线路间空气排不净而产生的气泡问题，提高了线路板的可靠性。

4、最终固化采用从低温到高温的分段固化方式能够避免因油墨太厚而而产生的油墨裂纹问题。

5、由于没有使用传统工艺使用的树脂油墨、不用刷板工序、前两遍喷涂和后两遍喷涂之间只采用冷风吹而不用预烘-曝光-显影-固化工序，缩短了生产流程，降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明经钻孔、孔壁镀铜、贴膜、曝光的双面板的截面放大示意图；

图2是本发明经显影、蚀刻、脱膜后的双面板的截面放大示意图；

图3是本发明经前两次静电喷涂、曝光后的双面板的截面放大示意图；

图4是本发明经第一次阻焊显影-固化后的双面板的截面放大示意图；

图5是本发明经后两次静电喷涂后的双面板的截面放大示意图；

图6是本发明经第二次曝光后的双面板的截面放大示意图；

图7是本发明经第二次显影、分段固化后获得的厚铜线路板的截面放大示意图。

具体实施方式

本发明主要是采用现在比较流行的静电喷涂工艺代替传统的平面阻焊印刷加工工艺，静电喷涂时采用四遍喷涂、两遍预烘——曝光——显影——固化的方式进行加工，前两遍和后两遍静电喷涂之间不预烘——曝光——显影——固化而只采用冷风吹的方式，既能保证第一遍、第三遍喷涂后油墨不垂流、又能减少工艺步骤，以最低的成本完全满足产品的性能要求。

该超厚铜线路板的加工方法，包括如下步骤：

a、压合外层铜箔厚度为11oz的多层板或直接裁切外层铜箔厚度为11oz的双面板；(以下以双面板为例叙述)，

b、在上述多层板外层铜箔上或双面板上钻孔，并对孔壁进行镀铜1oz(35μm)，此时外层铜箔厚度达到12oz；

c、绘制外层图形转移用的胶片；

d、在多层板外层表面或双面板上贴两层厚度为50μm的感光干膜；

e、将用于图形转移的胶片贴覆在感光干膜上，通过曝光机释放的紫外线对感光干膜曝光(透光区下面的干膜在紫外线作用下发生聚合反应形成高分子聚合物，遮光区下面的的干膜保持原状态)；

f、用显影液去除未受光干膜，孔顶部及需要线路上的干膜保留(曝光后的板面上经过显影，未受光干膜被显影液溶解掉，留在孔顶部及需要线路上的是发生光聚合反应的干膜)；

g、用蚀刻液去除无干膜覆盖的铜，孔顶部及线路上有干膜保护不被蚀刻，蚀刻次数为3～4次，因为上述生产板经过蚀刻液，被干膜覆盖的孔及线路被保护而未被蚀刻，而裸露到蚀刻液中的铜被蚀刻掉进而得到所需要的外层图形；因外层铜箔太厚，必须经过3-4次蚀刻才能把裸露的铜全部蚀刻掉；

h、用脱膜液去除板面上的干膜，把已经形成外层线路的铜完全裸露出来(上述生产板经过脱膜液，把已经完成起抗蚀作用的覆盖孔及线路的干膜除去，把已经形成外层线路的铜完全裸露出来)；

i、对上述生产板进行棕氧化处理，获得粗糙的铜表面(对上述生产板进行棕氧化处理，获得粗糙的铜表面，增加铜与后续喷涂油墨的结合力)；

j、把液态感光油墨用静电喷涂的方式涂敷在上述板表面，此时先喷涂两遍，第一遍和第二遍之间不用预烘、曝光、显影、固化，只进行冷风吹，保证油墨不垂流，第二遍喷涂完毕进行预烘；

k、对上述生产板进行曝光、显影、固化，得到需焊接部分未被阻焊覆盖，线路和基材部分被阻焊油墨覆盖的线路板；

l、；对此板进行清洗后再进行如上第j步骤的两遍静电喷涂，同样两遍喷涂之间只进行冷风吹而不进行预烘、曝光、显影、固化步骤；

m、进行第二次预烘、曝光、显影、固化，固化采用分段固化，得到具有外层线路及阻焊图形的厚铜电源线路板。

另外，因外层铜箔很厚，所以在制作胶片时要充分考虑到线宽在蚀刻过程中的损失，步骤c中的胶片比正常生产6oz的板线宽要多补偿两倍以上。

因为铜箔太厚，所以步骤d中贴的感光干膜为两层厚度50μm的干膜，以避免在蚀刻过程中会出现干膜耐不住蚀刻液的攻击而产生线路缺失及断线、孔内无铜问题。所述步骤m中的油墨加厚，线路拐角部分达到所需要的大于8μm的厚度。所述步骤k和步骤m中的固化必须采用分段固化，具体为：75-85℃/30min+95-105℃/30min+115-125℃/30min+150℃/90min。(本实施例采用：80℃/30min+100℃/30min+120℃/30min+150℃/90min)

经过上述方法制作的超厚铜电源线路板，其外层铜厚达到12oz，拐角油墨厚度能够达到8μm。

下面结合附图对上述加工过程进行进一步说明：

直接裁切外层铜箔厚度为11oz的双面板1，然后在该双面板上钻孔，并对孔壁进行镀铜2，在双面板上贴两层厚度为50μm的感光干膜3，将用于图形转移的胶片4贴覆在感光干膜上，通过曝光机释放的紫外线对感光干膜曝光，透光区下面的干膜5在紫外线作用下发生聚合反应形成高分子聚合物，遮光区下面的的干膜6保持原状态，如图1所示。曝光后的板面上经过显影，未受光干膜被显影液溶解掉，留在孔顶部及需要线路上的是发生光聚合反应的干膜，上述生产板经过蚀刻液，被干膜覆盖的孔及线路7被保护而未被蚀刻，而裸露到蚀刻液中的铜被蚀刻掉形成空区8进而得到所需要的外层图形，上述生产板经过脱膜液，把已经完成起抗蚀作用的覆盖孔及线路的干膜除去，把已经形成外层线路的铜7完全裸露出来。如图2所示。对上述生产板进行棕氧化处理，获得粗糙的铜表面，增加铜与后续喷涂油墨的结合力，把液态感光油墨9用静电喷涂的方式涂敷在上述板表面，此时先喷涂两遍，第一遍和第二遍之间不用预烘、曝光、显影、固化，只进行冷风吹，保证油墨不垂流，第二遍后预烘，将用于阻焊图形转移的胶片10贴覆在预烘好的感光油墨上，通过曝光机释放的紫外线对感光油墨曝光，透光区下面的油墨在紫外线作用下发生聚合反应形成高分子聚合物，遮光区下面的的油墨11未受光保持原状态，如图3所示。曝光后的板面上经过显影，未受光油墨被显影液溶解掉，线路和基材部分油墨12不被溶解而保留，此时线路拐角油墨厚度13仅为0，如图4所示。对此板进行清洗，把液态感光油墨14用静电喷涂的方式涂敷在上述板表面，此时再喷涂两遍，第三遍和第四遍之间不用预烘、曝光、显影、固化，只进行冷风吹，保证油墨不垂流，第四遍后预烘，如图5所示。将用于阻焊图形转移的胶片10贴覆在预烘好的感光油墨上，通过曝光机释放的紫外线对感光油墨曝光，透光区下面的油墨15在紫外线作用下发生聚合反应形成高分子聚合物，遮光区下面的的油墨16保持原状态，如图6所示。曝光后的板面上经过显影液，未受光油墨16被显影液溶解掉，线路和基材部分油墨15不被溶解而保留，对上述生产板进行分段固化获得最终带有外层图形和阻焊图形的厚铜电源线路板，由此方法获得的线路板，外层铜厚达到12oz，线路拐角油墨厚度17大于8μm，如图7所示。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种超厚铜线路板的加工方法，其特征在于包括如下步骤：

a、压合外层铜箔厚度为11oz的多层板或直接裁切外层铜箔厚度为11oz的双面板；

b、在上述多层板外层铜箔上或双面板上钻孔，并对孔壁进行镀铜1oz，外层铜箔厚度达到12oz；

c、绘制外层图形转移用的胶片；

d、在多层板外层表面或双面板上贴两层厚度为50μm的感光干膜；

e、将用于图形转移的胶片贴覆在感光干膜上，通过曝光机释放的紫外线对感光干膜曝光；

f、用显影液去除未受光干膜，孔顶部及需要线路上的干膜保留；

g、用蚀刻液去除无干膜覆盖的铜，孔顶部及线路上有干膜保护不被蚀刻，蚀刻次数为3～4次；

h、用脱膜液去除板面上的干膜，把已经形成外层线路的铜完全裸露出来；

i、对上述生产板进行棕氧化处理，获得粗糙的铜表面；

j、喷涂两遍液态感光油墨，两遍之间用冷风吹；

k、对上述生产板进行预烘、曝光、显影、固化，得到需焊接部分未被阻焊覆盖，线路和基材部分被阻焊油墨覆盖的线路板；

l、再喷涂两遍液态感光油墨，两遍之间用冷风吹；

m、进行第二次预烘、曝光、显影、固化，固化采用分段固化，得到具有外层线路及阻焊图形的厚铜电源线路板。

2.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于所述步骤c中的胶片比正常生产6oz的板线宽要多补偿两倍以上。

3.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于所述步骤d中贴的感光干膜为两层厚度50μm的干膜。

4.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于所述步骤m中的油墨加厚，线路拐角部分达到所需要的大于8μm的厚度。

5.根据权利要求1所述的加工方法，其特征在于所述步骤k和步骤m中的固化必须采用分段固化，具体为：75-85℃/30min+95-105℃/30min+115-125℃/30min+150℃/90min。

Images