CN102056425A - 多层印制线路板制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多层印制线路板制作方法，包括：在构成内层印制线路的金属部之间涂布可变形形态材料；确定所涂布的材料填充厚度达到设定厚度时，将半固化片覆盖在所述金属部上；将用于制作外层印制线路的金属板覆盖在所述半固化片上进行压合；对所述金属板进行刻蚀，完成外层印制线路的制作。本发明能够解决厚铜板层压后的厚度均匀性和线路间树脂填充问题，提高产品良率和可靠性。

Description

多层印制线路板制作方法

技术领域

本发明涉及印制线路板制作技术领域，尤其涉及一种多层印制线路板制作方法。

背景技术

印制线路板(Printed Circuie Board，PCB)的线路制作是先在绝缘层上覆盖铜层，再通过蚀刻的方法将多余的铜蚀刻掉，形成所需要的线路图形。PCB板分单面PCB板和双面PCB板，单面PCB指在绝缘基材的一面布有印制线路，上面PCB指在绝缘基材的两面均布有印制线路。

不管是单面PCB板还是双面PCB板，都可能有多层印制线路，相邻的印制线路层之间被绝缘层隔开。厚铜印制线路板(Heavy Copper PCB)是指含有超过3盎司铜厚的多层印制线路板，厚铜印制线路板一直是PCB板制造业中具有专业化性质产品，广泛应用于通讯、计算机、电器、行天、航空、医疗、电脑、航天航空、军工产品等电子装配领域。

厚铜印制线路板相比于普通的印制线路板制作难度更大，专业化要求更高。以两层的双面PCB板为例，现有的制作方法为：制作第一层印制线路制，具体为在绝缘基材的两面分别覆盖一层内铜层，然后根据设计的印制线路分别进行线路刻蚀，完成第一层印制线路的制作；然后将由玻璃布基材和涂覆在玻璃布基材上热固化性树脂构成的半固化片放置在内层铜上；将外层铜覆盖在半固化片上进行压合，通过压合使涂覆在玻璃布基材上的树脂向内层铜间的间隙流动，在内层铜和外层铜之间形成绝缘的树脂层。

如果内层铜的厚度比较，则内层铜间的间隙比较大。在压合过程中，往往出现内层铜间填胶量不够或不充分而出现产品厚度不均或层压空洞，如果板子厚度分布差异过大将会严重后续线路制作的良率，如内层线路间的树脂填充不充分则直接影响产品的可靠性。

为了尽量避免上述问题，通常采用高含胶的一层半固化片或多层半固化片进行压合，但仍无法彻底解决板厚均匀性差和填胶缺陷的问题。其主要原因是由于线路铜厚较大，在压合过程中需要有足够的胶量(即树脂量)来填充；此外，在压合过程中，向间隙间填充的树脂的流动量和流动时间也是影响厚铜板板厚均匀性和填充效果的重要影响因数。

如图1所示，在绝缘基材的正反两面制作了有内层铜构成的第一层印制线路后，采用现有方法压合在内层铜和外层铜之间形成树脂层，由于受树脂热固化的特性和压合过程中高温的影响，树脂的流动是有区域范围的，并不能无限制的流动，再加上内层铜的厚度比较大，采用传统的压合方式就不可避免的会出现板厚均匀性差和上述填胶缺陷。

发明内容

本发明提供一种多层印制线路板制作方法，用以优化多层印制线路制作时的层压技术，提高板厚的均匀性。

本发明提供一种多层印制线路板制作方法，包括：

在构成内层印制线路的金属部之间涂布可变形形态材料；

确定所涂布的材料填充厚度达到设定厚度时，将半固化片覆盖在所述金属部上；

将用于制作外层印制线路的金属板覆盖在所述半固化片上进行压合；

对所述金属板进行刻蚀，完成外层印制线路的制作。

优选地，在构成内层印制线路的金属部间隙之间涂布可变形形态材料，还包括：

对涂布的可变形形态材料进行固化，将所述材料的固化度控制在设定固化度范围内。

优选地，所述设定固化度范围为30％-50％。

优选地，将所述材料的固化度控制在设定固化度范围内，具体包括：

通过控制对所述材料固化时的固化温度和固化时间，将所述材料的固化度控制在设定固化度范围内。

优选地，在构成内层印制线路的金属部间隙之间涂布可变形形态材料之前，还包括：

通过对构成内层印制线路的金属部上表面进行预处理来提高所述金属部上表面的粗糙度。

优选地，对构成内层印制线路的金属部上表面进行的预处理具体为黑化或棕化制作。

优选地，在构成内层印制线路的金属部间隙之间涂布可变形形态材料之前，还包括：

在构成内层印制线路的金属部上覆盖丝网，所述丝网的网孔与所述金属部之间的间隙形状相吻合；

确定所涂布的材料填充厚度达到设定厚度时，还包括：去除所述丝网。

优选地，所述设定厚度不超过构成内层印制线路的金属部的厚度。

优选地，在涂布可变形形态材料过程中，还包括：

对所涂布的材料填充厚度进行检查：

当确定所涂布的材料填充厚度未达到设定厚度时，继续进行涂布；和/或

当确定所涂布的材料填充厚度超过设定厚度时，采用有机溶剂将涂布的材料除掉后重新进行涂布，和/或采用有机溶剂将超过设定厚度的材料除掉。

优选地，该方法应用于单面多层印制线路板的制作或双面多层印制线路板的制作，优选地，应用于双面且每面具有两层印制线路的印制线路板制作。

本发明提供的多层印制线路板制作方法，具有以下有益效果：通过在厚铜板压合前对内层印制线路板进行材料涂布，将内层印制线路间的缝隙即需要做材料填充的部分在压合前先进行填充，通过这种方法能够解决厚铜板层压后的厚度均匀性和线路间材料填充问题，提高产品良率和可靠性。

附图说明

图1为厚铜板传统压合过程中的流胶示意图；

图2为本发明提供的多层印制线路板制作方法流程图；

图3为本发明实施例中多层印制线路板制作方法流程图；

图4为在内层铜间隙之间涂布树脂过程涂布量检查示意图。

具体实施方式

本发明提供一种多层印制线路板制作方法，其特征在于，包括：

在构成内层印制线路的金属部之间涂布可变形形态材料；

确定所涂布的材料填充厚度达到设定厚度时，将半固化片覆盖在所述金属部上；

将用于制作外层印制线路的金属板覆盖在所述半固化片上进行压合；

对所述金属板进行刻蚀，完成外层印制线路的制作。

优选地，在本发明的各实施例中，所述可变形形态的材料可为半固态材料、具有流动性的材料、液态材料或其它可变形的材料，使得这些材料能够填充在所需空间中。更优选地这些材料在特定条件下(例如，加热、冷却、或以特定射线辐射等)可固化，即为可固化材料。

在本发明的实施例中，所述材料可为热固性树脂或热塑性树脂。

优选地，在本发明的各实施例中，在构成内层印制线路的金属部之间涂布可变形形态材料，还包括：

对涂布的可变形形态材料进行固化，将所述材料的固化度控制在设定固化度范围内。

优选地，在本发明的各实施例中，所述设定固化度范围为30％-50％。

优选地，在本发明的各实施例中，将所述材料的固化度控制在设定固化度范围内，具体包括：

通过控制对所述材料固化时的固化温度和固化时间，将所述材料的固化度控制在设定固化度范围内。

优选地，在本发明的各实施例中，在构成内层印制线路的金属部之间涂布可变形形态材料之前，还包括：

通过对构成内层印制线路的金属部上表面进行预处理来提高所述金属部上表面的粗糙度。

优选地，在本发明的各实施例中，对构成内层印制线路的金属部上表面进行的预处理具体为黑化或棕化制作。

优选地，在本发明的各实施例中，在构成内层印制线路的金属部之间涂布可变形形态材料之前，还包括：

在构成内层印制线路的金属部上覆盖丝网，所述丝网的网孔与所述金属部之间的间隙的形状相吻合；

确定所涂布的材料填充厚度达到设定厚度时，还包括：去除所述丝网。

优选地，在本发明的各实施例中，所述设定厚度不超过构成内层印制线路的金属部的厚度。

优选地，在本发明的各实施例中，在涂布可变形形态材料过程中，还包括：

对所涂布的材料填充厚度进行检查：

当确定所涂布的材料填充厚度未达到设定厚度时，继续进行涂布；和/或

当确定所涂布的材料填充厚度超过设定厚度时，采用有机溶剂将涂布的材料除掉后重新进行涂布，和/或采用有机溶剂将超过设定厚度的材料除掉。

优选地，在本发明的各实施例中，该方法应用于单面多层印制线路板的制作或双面多层印制线路板的制作，优选地，应用于双面且每面具有两层印制线路的印制线路板制作。

下面结合附图和实施例对本发明提供的多层印制线路板的制作方法进行更详细地说明。

为了解决现有技术中在厚铜板在压合完成后出现的板厚均匀性差和填胶补充分等问题，提高后续产品良率和产品可靠性，本发明提供一种多层印制线路板的制作方法，如图2所示，该方法包括：

步骤S201，在构成内层印制线路的金属部之间涂布可变形形态材料；

在多层线路板的制作过程中，将完成制作且还要覆盖另一层印制线路层称为内层印制线路，内层印制线路可以是第一层，也可以多层设计中最外层下面的任一层。每层印制线路的制作，都是在将铜层覆盖在绝缘层上后进行刻蚀形成的。本实施例中在完成内层印制线路制作后，首先在构成内层印制线路的金属部之间涂布可变形形态材料，这些金属部对应印制线路的图形图样，可以为铜或铝等。优选地，上述可变形形态材料为液态的热固化型树脂或热塑性树脂，当然，也可以采用其它可变形形态的材料。热固化型树脂是指在温度小于某特定值时呈液态，将树脂加热到一定温度且持续一定时候后会固化的树脂。热塑性树脂具有受热软化、冷却硬化的性能，而且不起化学反应，无论加热和冷却重复进行多少次，均能保持这种性能。一开始涂布的是液态的热固化型或热塑性树脂，有利于树脂在构成内层印制线路的金属部(本实施例也称内层铜)之间的间隙流动。

步骤S202，确定所涂布的树脂填充厚度达到设定厚度时，将半固化片覆盖在所述金属部上；

首先进行材料填充的主要目的是改善层压时的填充漏洞和板厚的均匀性，因此具体可以根据需要来设定所涂布的材料填充厚度，如果内层铜厚度比较大，设定厚度也相应比较大，内层铜厚度比较小，设定厚度也相应比较小。

经过处理的玻纤布，浸渍上树脂胶液，再经热处理(预烘)使树脂进入B阶段而制成的薄片材料称为半固化片，是多层板生产中的主要材料之一，由玻璃布基材和涂覆在玻璃布基材上的树脂构成。

步骤S203，将用于制作外层印制线路的金属板覆盖在所述半固化片上进行压合；

本实施例称制作外层印制线路的金属板为外层铜板，通过将外层铜板覆盖在半固化片上进行压合，使涂覆在玻璃布基材上的树脂流动，在外层铜板和内层铜之间形成树脂层。

步骤S204，对金属板进行刻蚀，完成外层印制线路的制作。

由于涂覆在半固化片上的树脂量有限，且由于涂覆过多时受树脂热固化的特性和压合过程中高温的影响，树脂的流动是有区域范围的，并不能无限制的流动，因此会不可避免地存在填充漏洞及导致板厚不均匀。而本发明提供的上述方法，由于事先在内层铜的间隙之间进行材料如树脂涂布，将需要做树脂填充的部分在压合前先进行填充，通过这种方法解决厚铜板层压后的厚度均匀性和线路间树脂填充问题，提高产品良率和可靠性。

依照本发明的较佳实施例中，如图3所示，确定需要在制作完的内层印制线路上制作外层印制线路时，采用如下方法制作外层印制线路：

步骤S301，通过对构成内层印制线路的金属部上表面进行预处理来提高金属部上表面的粗糙度。

本实施例在构成内层印制线路的金属部间隙之间涂布可变形形态材料之前，进行构成内层印制线路的金属部上表面的预处理，可以提高其表面的粗糙度，加强了材料与内层铜的结合力。

较佳地，对构成内层印制线路的金属部上表面进行的预处理具体为黑化或棕化制作。

黑化和棕化都是用来提高铜面的粗糙度，加强半固化片和铜面的结合力，在黑化和棕化铜表面的时候还在铜表面形成了一层隔膜，它能有效的阻止半固化片和铜面在高温下反应生成水从而引起以后产生爆板情况。但是它们又有分别，棕化是在铜面经过咬蚀形成粗糙表面，然后在表面形成一层棕色的有机膜，阻隔半固化片和铜反应，咬蚀的粗糙度同时也为半固化片和铜面之间提供了很好的结合力。黑化是在铜面长许多的由氧化铜和氧化亚铜组成的黑须，由于黑化的表面积和粗糙读比棕化大，所以它的结合力比棕化更好。

步骤S302，在构成内层印制线路的金属部上覆盖丝网，所述丝网的网孔与所述金属部露出的间隙形状相吻合。

本实施例在构成内层印制线路的金属部间隙之间涂布可变形形态材料之前盖上丝网的好处是，可以防止材料涂布在内层铜上，保证向内层铜间隙之间填充树脂的精确度。

步骤S303，在构成内层印制线路的金属部间隙之间涂布可变形形态材料，对涂布的材料进行固化，将材料的固化度控制在设定固化度范围内。

由于涂布的是可变形形态树脂，因此在刚涂布时流动性比较强，可以很快在内层铜间隙间整平，较佳地，本实施例了为了保证整平的稳定性，如果涂布的热固化型树脂，则对涂布的液体树脂进行加热，将其进行一定程度的固化，如果涂布的是热塑性树脂，则对涂布的液体树脂进行冷却，从而将其进行一定程度的固化。固化的程度不宜太高，如果太高会使后续压合过程中整平效果，也不宜太低，太低流动性太大，也不利于压合时保持板厚的均匀性。较佳地，将固化度控制在30％-50％。

对于可变形形态材料，其固化度与固化温度和固化时间有特定对应关系，优选地，将材料的固化度控制在设定固化度范围内，具体包括：通过控制对所述材料固化时的固化温度和固化时间，将所述材料的固化度控制在设定固化度范围内。

例如对于热固化型树脂，根据树脂的热固化特性，其固化程度所需的热量是有特定关系，因此会对应相应的加热温度和加热时间，较佳地，本实施例将所述树脂的固化度控制在设定固化度范围内，具体包括：

根据树脂的热固化特性确定将固化度控制在设定固化度范围内所对应的加热温度和加热时间；通过控制加热树脂的加热温度和加热时间，将树脂的固化度控制在设定固化度范围内。

步骤S304，在涂布可变形形态材料过程中，对所涂布的材料填充厚度进行检查，确定所涂布的材料填充厚度是否达到设定厚度，若是，执行步骤S306，若超过设定厚度，执行步骤S305，若未达到设定厚度，执行步骤S303；

较佳地，以内层印制线路的金属部即内层板的高度为标准检查涂布的材料填充厚度，材料不易过多或过少，上述设定高度不超过内层板的厚度，这样可以为半固化片上的树脂流动留有一定空间，更利于压合时的树脂整平。如图4所示，以双面多层印制线路板为例，对于每一面，在内层铜之间的间隙涂布树脂形成的树脂涂布层，标a的部位表示树脂涂布量过少，则返回步骤S303继续涂布，至树脂填充量合格。

步骤S305，确定所涂布的树脂填充厚度超过设定厚度时，采用有机溶剂将涂布的树脂除掉后，返回步骤S301重新进行涂布。

优选地，也可以仅除掉所涂布的超过设定厚度的材料。

如图4所示，标有b的部位，树脂涂布量过多，使用丁酮或其它有机溶剂将树脂除掉后，烘干，返回执行步骤S301；

步骤S306，去除覆盖在构成内层印制线路的金属部上的丝网，将用于制作外层印制线路的金属板覆盖在所述半固化片上进行压合；

步骤S307，对金属板进行刻蚀完成外层印制线路的制作。

由于在层压前，已在内层铜的间隙之间涂布上了足够的树脂量，在压合过程中无需半固化片向线路间填充过多树脂，因此能够避免出现填胶量不够或不充分而出现产品厚度不均或层压空洞的现象。

本发明实施例提供的上述多层线路板的制作方法，可以应用于单面多层印制线路板的制作或双面多层印制线路板的制作，优选地，应用于双面且每面具有两层印制线路的印制线路板制作。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种多层印制线路板制作方法，其特征在于，包括：

在构成内层印制线路的金属部之间涂布可变形形态材料；

确定所涂布的材料填充厚度达到设定厚度时，将半固化片覆盖在所述金属部上；

将用于制作外层印制线路的金属板覆盖在所述半固化片上进行压合；

对所述金属板进行刻蚀，完成外层印制线路的制作。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在构成内层印制线路的金属部之间涂布可变形形态材料，还包括：

对涂布的可变形形态材料进行固化，将所述材料的固化度控制在设定固化度范围内。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述设定固化度范围为30％-50％。

4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，将所述材料的固化度控制在设定固化度范围内，具体包括：

通过控制对所述材料固化时的固化温度和固化时间，将所述材料的固化度控制在设定固化度范围内。

5.如权利要求1～4任一所述的方法，其特征在于，在构成内层印制线路的金属部之间涂布可变形形态材料之前，还包括：

通过对构成内层印制线路的金属部上表面进行预处理来提高所述金属部上表面的粗糙度。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，对构成内层印制线路的金属部上表面进行的预处理具体为黑化或棕化制作。

7.如权利要求1～6任一所述的方法，其特征在于，在构成内层印制线路的金属部之间涂布可变形形态材料之前，还包括：

在构成内层印制线路的金属部上覆盖丝网，所述丝网的网孔与所述金属部之间的间隙的形状相吻合；

确定所涂布的材料填充厚度达到设定厚度时，还包括：去除所述丝网。

8.如权利要求1～7任一所述的方法，其特征在于，所述设定厚度不超过构成内层印制线路的金属部的厚度。

9.如权利要求1～8任一所述的方法，其特征在于，在涂布可变形形态材料过程中，还包括：

对所涂布的材料填充厚度进行检查：

当确定所涂布的材料填充厚度未达到设定厚度时，继续进行涂布；和/或

当确定所涂布的材料填充厚度超过设定厚度时，采用有机溶剂将涂布的材料除掉后重新进行涂布，和/或采用有机溶剂将超过设定厚度的材料除掉。

10.如权利要求1～9任一所述的方法，其特征在于，该方法应用于单面多层印制线路板的制作或双面多层印制线路板的制作，优选地，应用于双面且每面具有两层印制线路的印制线路板制作。

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