CN102159034A

CN102159034A - 一种pcb板的制作方法

Info

Publication number: CN102159034A
Application number: CN 201110083647
Authority: CN
Inventors: 邵国生; 段一侦
Original assignee: HUIZHOU GREEN LABEL OPTO TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HUIZHOU GREEN LABEL OPTO TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-04-02
Filing date: 2011-04-02
Publication date: 2011-08-17

Abstract

本发明公开了一种PCB电路板的制作方法，是一种综合技术HDI板技术，是将目前的印制板干法技术、厚膜技术、激光雕刻技术和等离子清洁技术结合起来的一种新高密度化互连技术。它不需印制板生产中的图形转移、阻焊暴光显影、化孔和电镀等工序，从而使生产流程简化，获得更高的互连密度，可用于芯片级组装、3G产品，从而实现节能减排，降低成本的新型HDI制造工艺技术。

Description

一种PCB板的制作方法

技术领域

本发明涉及制作印刷线路板领域，尤其涉及一种PCB板的制作方法。

背景技术

传统的高密度互连印制板（HDI）工艺制作技术不可避免的会用到湿法生产，而湿法生产的流程长，需要在制作程中进行多次水洗。当前PCB制造业界常规的生产工艺流程，不管是在最初的图开转移，还是线路的蚀刻，以及孔金属化的化学沉积和电镀工艺，都离不开大量的水洗，这些清洗的大量污水需要耗费大量的物力和财力。应用现有的环保水处理技术水平都无法完全的处理掉废水中的有机及无机的有害物质，肯定会造成环境的污染和能源的浪费。因此，有必要研究一种新的PCB制造方法，一种在制作过程中无须用到水洗的工艺，以满足节能环保的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种PCB板的制作方法，旨在解决现有技术制作PCB板的过程中产生大量废水的问题。

本发明的技术方案如下：

一种PCB电路板的制作方法，其中，包括以下步骤：

S100、内层芯板先用机械或激光钻好进埋孔，用先进的激光光刻技术结合等离子清洁技术来完成精细线路的制作；

S200、通孔金属化；

S300、将导电胶印制于铜箔上，烘干后形成导电凸块；

S400、在内层芯板的两侧分别依次层叠半固化片和带有导电凸块的铜箔，加压、加热，控制材料初温度，使导电凸块穿透半固化片树脂层与另一面铜箔连接，再升高到材料硬化温度，在压力下进行层压板处理。

所述的PCB电路板的制作方法，其中，所述PCB电路板的制作方法还包括以下步骤：

S500、将经过步骤S400的板进行激光刻录工艺形成HDI板。

S600、在步骤S500所得的HDI板上层叠半固化片和带有导电凸块的铜箔，重复步骤S400和S500。

所述的PCB电路板的制作方法，其中，所述通孔金属化采用了银浆或铜浆的纳米技术，其具体步骤为：

运用丝网印刷工艺将银浆或铜浆灌注于预先钻好的进埋孔中，再进行高温固化形成均匀稳定的平整导电柱。

所述的PCB电路板的制作方法，其中，所述导电胶含有银或铜。

所述的PCB电路板的制作方法，其中，所述导电凸块的直径为0.1～0.3mmw，呈圆柱或圆锥形体。

所述的PCB电路板的制作方法，其中，步骤S400中的材料初温度设计为70-80℃之间。

所述的PCB电路板的制作方法，其中，步骤S400中的材料硬化温度为140℃或170℃。

本发明的有益效果是：使用本发明工艺，使得细小线路的形成和层间的互连的实现以及阻焊厚膜技术，完全没有了废水的产生；制作流程简化了许多，生产周期缩短，节约了能源和资源。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。

本发明PCB电路板的制造工艺包括如下步骤：

1、内层线路两面的互连：

内层芯板先用机械或激光钻好进埋孔，用先进的激光光刻技术结合等离子清洁技术来完成精细线路的制作，这种技术完全可以做到0.5mm/0.5mm的线宽/间距；通孔的孔金属化采用了银浆或铜浆的纳米技术，运用丝网印刷工艺将银浆或铜浆灌铸于预先钻好的孔中。印刷过程中，银浆或铜浆填满孔的饱满度尤其重要。再进行高温固化而形成均匀稳定的平整导电柱，这样就实现了双层线路空间的互连。

2、外层钢铂与内层芯板的互连：

外层钢铂与内层的互连采用了近似于B²it技术。B²it技术（Buried bump Interconnection Technology）是一种埋入凸块而形成的高密度互连技术（HDI）。与传统的PCB制造工艺的最大区别是，印制板层间电气互连不是通过“过孔”来形成的，而是通过一种导电胶凸块穿透半固化片连接两个面铜箔来完成的，因而只要将PP激光或机械打孔，不需要化学镀铜和电镀铜等生产过程。这就是大大简化了制造工艺，首先将导电胶（含银或铜等）印制于铜箔上，烘干后形成导电凸块。这些导电凸块的直径为0.1～0.3mmw，但需呈圆柱或圆锥形体（实际上印膏烘干后会自然形成）以实现能穿透半固化片的开孔的树脂层，并与另一面铜箔完成连接。因此，要求导电凸块的高度应保持均匀一致，即对其高度差异加以控制，要求导电凸块的导电胶（膏）要保证黏度均匀性和最佳的触变性，而模印掩孔也应有良好的一致性，才能保证导电凸块的均匀度。

在压制互连过程中，加压和加热使导电凸块穿透半固化片树脂层时，主要是将材料初温度控制在合适的范围内，根据材料流动，一般是控制在70-80℃，使其适合软化树脂以利于树脂完全填满凸块、半固化片和芯板的间隙。若温度太低，树脂软化不足便会阻碍导电凸块与芯板铜的密着；若温度太高，可能造成树脂流动（或流失而缺胶）而使凸块歪斜或崩塌。当温度和凸块外形调整到最佳时，导电凸块会露出尖端与另一面铜箔连接，再升高到材料硬化温度和压力下进行层压板处理。根据不同的树脂材料，硬化温度一般为140℃或170℃两种。

经过层压互连后的板进行激光刻线路工艺来形成HDI板。依此类推，在此HDI板上层叠半固化片和带有凸块的铜箔，经过压制、激光刻线路便可形成4层板、6层板、8层板等。

本发明PCB板制造工艺是一种综合技术HDI板技术，是将目前的印制板干法技术、厚膜技术、激光雕刻技术和等离子清洁技术结合起来的一种新高密度化互连技术。它不需印制板生产中的图形转移、阻焊暴光显影、化孔和电镀等工序，从而使生产流程简化，获得更高的互连密度，可用于芯片级组装、3G产品，从而实现节能减排，降低成本的新型HDI制造工艺技术。

本发明工艺的所得的混合式综合技术HDI板的生产过程是：先分别生产好双面或四层综合技术HDI板的传统板，然后经对位层压而成。这些各种各样的混合综合技术HDI板比起纯综合技术的HDI板具有改善散热（传导热）的贯通孔结构，比起传统的多层板又具有显著增加布线自由度和随意（机）内部导通，从而达到更高的密度，并能满足单芯片模块和多芯片模块的高密度安装要求，同时运用该技术还可以根据设计要求在层间的空地埋植大量的电子元器件（电容、电阻等）。

本发明工艺的所得的综合技术HDI板的优点：

1、综合技术HDI技术不需要图形转移、阻焊、化学镀铜和电镀铜等关键的工序，明显简化了生产工艺；与埋、盲孔结构相比，较节省其层压的次数，使生产周期大为缩短。

2、节省成本：在传统多层板生产中，图形转移、阻焊、化学镀铜和电镀铜等工艺所占的成本超过1/2，特别是微小孔制造和埋、盲孔技术，其生产成本可占总成本2/3。因此，综合技术HDI板可以大大节省生产成本，降低产品价格，使综合技术HDI板有潜在的市场竞争力。

3、由于综合技术HDI具有很高的互连密度，比起传统多层板有更小的尺寸和更少的层数，因而更适用于“轻、薄、短、小”化的便携式电子产品（如各种PC卡、移动电话、手提式电脑等）。6层综合HDI技术板比传统的6层板尺寸减少2/3，层数由10层减少到6层。

4、本发明工艺更重要的是生产过程中没有了图形转移、阻焊、化学镀铜和电镀铜等大量用水的制程，比传统生产HDI板用水少了3/4，如果进行再度优化几乎可达到零排放。

本发明工艺的创新点在于：

1、通孔的孔金属化应用了银浆或铜浆的纳米技术，结合丝网印刷工艺来实现层间的互连；

2、采用先进的激光光刻技术结合等离子清洁技术来完成精细线路的制作；

3、外层盲孔的互连运用铜浆纳米的技术结合丝网印刷工艺以及PP预先开孔通过压合来实现层间的互连；

4、阻焊的制作采用覆盖膜开窗压合技术减少了曝光显影工序的水洗；

5、该类产品在制作过程还可埋植大量的元气件，有效的缩小空间；

6、按以上的原理可逐级依次实现多阶盲埋孔电气互连。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种PCB电路板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S200、通孔金属化；

S300、将导电胶印制于铜箔上，烘干后形成导电凸块；

S400、在内层芯板的两侧分别依次层叠半固化片和带有导电凸块的铜箔，加压、加热，控制合适的材料初温度，使导电凸块穿透半固化片树脂层与另一面铜箔连接，再升高到材料硬化温度，在压力下进行层压板处理。

2.根据权利要求1所述的PCB电路板的制作方法，其特征在于，所述PCB电路板的制作方法还包括以下步骤：

S500、将经过步骤S400的板进行激光刻录工艺形成HDI板。

3.根据权利要求2所述的PCB电路板的制作方法，其特征在于，所述PCB电路板的制作方法还包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的PCB电路板的制作方法，其特征在于，所述通孔金属化采用了银浆或铜浆的纳米技术，其具体步骤为：

5.根据权利要求1所述的PCB电路板的制作方法，其特征在于，所述导电胶含有银或铜。

6.根据权利要求1所述的PCB电路板的制作方法，其特征在于，所述导电凸块的直径为0.1～0.3mmw，呈圆柱或圆锥形体。

7.根据权利要求1所述的PCB电路板的制作方法，其特征在于，步骤S400中的材料初温度设计为70-80℃。

8.根据权利要求1所述的PCB电路板的制作方法，其特征在于，步骤S400中的硬化温度为140℃或170℃。