CN102196672B

CN102196672B - 电路板制作方法

Info

Publication number: CN102196672B
Application number: CN 201010123290
Authority: CN
Inventors: 郑建邦
Original assignee: Fukui Precision Component Shenzhen Co Ltd; Zhending Technology Co Ltd
Current assignee: Peng Ding Polytron Technologies Inc; Avary Holding Shenzhen Co Ltd
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2010-03-12
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2030-03-12
Also published as: CN102196672A

Abstract

一种电路板制作方法，包括步骤：提供一个覆铜基板，所述覆铜基板具有第一导电层，所述覆铜基板包括多个产品区和一个非产品区，所述非产品区围绕所述多个产品区；在所述覆铜基板的非产品区形成多个第一通孔；在所述第一导电层上形成第一光致抗蚀剂层；图案化所述第一光致抗蚀剂层，以使得图案化的第一光致抗蚀剂层露出多个第一通孔和每个产品区内的部分第一导电层；向所述覆铜基板喷淋蚀刻液以蚀刻从图案化的第一光致抗蚀剂层露出的第一导电层，以将每个产品区内的第一导电层均形成第一导电图形。

Description

电路板制作方法

技术领域

本发明涉及电路板制作技术，尤其涉及一种具有高密度线路的电路板制作方法。

背景技术

印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)作为各种电子元件的载体广泛应用于各种电子产品的封装。

印刷电路板生产过程中一般包括蚀刻过程。蚀刻过程是使印刷电路板电路板上的没有被抗蚀层保护的铜与蚀刻液发生反应，从而被蚀刻掉，最终形成设计线路图形的过程。水平湿制程生产线因具有较高的自动化程度以及低成本而广泛应用于印刷电路板生产中。该制程采用水平滚轮带动电路板，利用喷管阵列的喷嘴对电路板上下表面同时喷洒蚀刻液，其中每个喷管上可安装多个喷嘴。但是，使用该方法进行印刷电路板蚀刻时，在印刷电路板上中央的位置，比较容易积留较多的蚀刻液，形成“水池”，从而产生“水池效应”，即，印刷电路板中央区域的蚀刻液更新较慢，积留的蚀刻液膜会降低对线路的咬蚀量，容易发生线路蚀刻不足，而印刷电路板靠近边缘的部分的蚀刻液流动速度快，更新较快，容易发生线路过蚀。“水池效应”的出现最终会导致印刷电路板上蚀刻不均匀，特别容易使印刷电路板中央区域的线路连线，从而造成短路。对于制造具有高密度线路的电路板而言，这种效应更加明显。

因此，有必要提供一种电路板制作方法，以克服水池效应，提高高密度线路的蚀刻精度。

发明内容

一种电路板制作方法，包括步骤：提供一个覆铜基板，所述覆铜基板具有第一导电层，所述覆铜基板包括多个产品区和一个非产品区，所述非产品区围绕所述多个产品区；在所述第一导电层上形成第一光致抗蚀剂层；在所述覆铜基板的非产品区形成贯穿所述覆铜基板和所述第一光致抗蚀剂层的多个第一通孔；图案化所述第一光致抗蚀剂层，以使得图案化的第一光致抗蚀剂层露出每个产品区内的部分第一导电层；向所述覆铜基板喷淋蚀刻液以蚀刻从图案化的第一光致抗蚀剂层露出的第一导电层，以将每个产品区内的第一导电层均形成第一导电图形。

本技术方案提供的电路板制作方法在非产品区形成贯穿光致抗蚀剂层和覆铜基板的多个第一通孔，从而在蚀刻时，多余的蚀刻液可经由所述第一通孔离开覆铜基板。使用本技术方案提供的电路板制作方法进行电路板蚀刻可克服水池效应、提高蚀刻均匀性，还可以提高蚀刻液的利用率。

附图说明

图1为本技术方案第一实施例提供的覆铜基板的剖面示意图。

图2为本技术方案第一实施例提供的覆铜基板的俯视图。

图3为本技术方案第一实施例提供的覆铜基板形成第一通孔、第二通孔和第三通孔后的俯视图。

图4为图3沿IV-IV线的部分剖视图。

图5为在上述覆铜基板的第二通孔的孔壁形成导电铜层后的部分剖面示意图。

图6为在上述的覆铜基板上形成第一光致抗蚀剂层和第二光致抗蚀剂层后的部分剖面示意图。

图7为对上述第一光致抗蚀剂层和第二光致抗蚀剂层进行曝光的剖面示意图。

图8为对上述第一光致抗蚀剂层和第二光致抗蚀剂层进行显影后的剖面示意图。

图9为对上述覆铜基板蚀刻后的剖面示意图。

图10为去除上述覆铜基板上图案化的第一光致抗蚀剂层和第二光致抗蚀剂层后的剖面示意图。

图11为本技术方案第二实施例提供的覆铜基板的剖面示意图。

图12为本技术方案第二实施例提供的覆铜基板的俯视图。

图13为本技术方案第二实施例提供的覆铜基板形成第二通孔和第三通孔后的俯视图。

图14为在图13的覆铜基板的第二通孔和第三通孔的孔壁形成导电铜层后沿XIV-XIV线的部分剖视图。

图15为上述覆铜基板上形成第一光致抗蚀剂层和第二光致抗蚀剂层后的部分剖面示意图。

图16为在上述覆铜基板上形成多个第一通孔后的俯视图。

图17为图16沿XVII-XVII线的部分剖面示意图。

图18为对上述第一光致抗蚀剂层和第二光致抗蚀剂层进行图案化后的部分剖面示意图。

图19为对上述覆铜基板蚀刻后的部分剖面示意图。

图20为去除上述覆铜基板上图案化的第一光致抗蚀剂层和第二光致抗蚀剂层后的剖面示意图。

主要元件符号说明

覆铜基板 10、20

第一导电层 11、21

第一导电图形 110、210

绝缘层 12、22

第二导电层 13、23

第二导电图形 130、230

产品区 101、201

非产品区 102、202

第一连接区 103

第二连接区 104

第一端部 105

第二端部 106

第一通孔 14、24

第二通孔 15、25

第二导电铜层 152、252

第二化学铜层 153

第二电镀铜层 154

第三通孔 16、26

第一光致抗蚀剂层 17、27

第二光致抗蚀剂层 18、28

第一光掩模 100

第二光掩模 200

第一开口 170

第一图案开孔 171

第二开口 180

第二图案开孔 181

孔阵 240

具体实施方式

下面将结合附图及多个实施例对本技术方案提供的电路板制作方法作进一步详细说明。

本技术方案第一实施例提供一种电路板制作方法，可包括以下步骤：

第一步，请一并参阅图1和图2，提供一个覆铜基板10，所述覆铜基板10具有依次堆叠的第一导电层11、绝缘层12和第二导电层13。

所述覆铜基板10大致为长方形，其包括多个产品区101和一个非产品区102。所述产品区101是指在经过一系列加工后，将形成电路板产品的区域。所述非产品区102围绕所述多个产品区101，非产品区102是指在加工完成之后，将会被去除的废料区域。所述多个产品区101两两相对。本实施例中，所述覆铜基板10包括一个非产品区102和八个产品区101。每一产品区101均大致为“T”型，每一产品区101均包括相互连接的第一连接区103和第二连接区104。所述第一连接区103为不规则的条形，其具有相对的第一端部105和第二端部106。所述第一端部105预定将形成导电图形。所述第二连接区104垂直连接于第一连接区103中间处。所述八个产品区101平均分成四组，每一组均靠近所述覆铜基板10的一个顶角。每一组的两个产品区101中，一个产品区101的第一连接区103平行于另一产品区101的第一连接区103，且一个产品区101的第一连接区103的第一端部105远离另一个产品区101的第一连接区103的第一端部105，一个产品区101的第二连接区104平行设置于另一产品区101的第二连接区104上方，从而构成一个大致为“H”型的结构。

第二步，请一并参阅图3和图4，在所述覆铜基板10的非产品区102形成多个第一通孔14和多个第三通孔16，在所述多个产品区101形成多个第二通孔15。

可通过专门的钻孔机对所述覆铜基板10进行机械钻孔，从而形成贯穿覆铜基板10的多个第一通孔14、多个第二通孔15和多个第三通孔16。所述多个第一通孔14中，至少部分第一通孔14靠近每个产品区101中预定形成第一导电图形和/或第二导电图形处，至少部分第一通孔14位于相邻的两个产品区101之间。本实施例中，所述多个第一通孔14分成八个组，每一组中的多个第一通孔14大致沿一条围绕与之对应的产品区101的边缘的折线开设。具体地，本实施例中每一组中的多个第一通孔14沿一条“Z”型的线开设，其中，部分第一通孔14构成一个倒“L”型，围绕与之对应的产品区101的第一端部105预定形成导电图形处开设，其余的第一通孔14连成一条直线，位于相邻的两个产品区101之间。当然，每一组中的多个第一通孔14不一定沿“Z”型折线开设，还可以根据实际产品区101的形状变化而发生相应的变化。如每一组中的多个第一通孔14还可沿直线、曲线开设或成阵列式分布。

所述多个第二通孔15用于在最终的电路板产品中进行电信号的传输。本实施例中，每一产品区101上均开设有一个第二通孔15。每一个第二通孔15均位于与之对应的产品区101的第一连接区103靠近第一端部105处。当然，每一产品区101上还可开设有两个、三个或更多第二通孔15。

所述多个第三通孔16用于辅助所述覆铜基板10的固定。本实施例中，所述多个第三通孔16的数量为四个，每一个第三通孔16均靠近所述覆铜基板10的一个顶角。当然，所述多个第三通孔16的数量并不限于为四个，也可以为两个、三个、五个或更多。所述多个第三通孔16也可以在非产品区102以其它规则或不规则方式分布。

第三步，在所述多个第二通孔15和第三通孔16的孔壁分别形成第二导电铜层152和第三导电铜层，如图5所示。具体地，以在所述第二通孔15的孔壁形成第二导电铜层152为例，可先通过化学镀在第二通孔15的孔壁形成具有一定厚度的第二化学铜层153，再在第二化学铜层153上电镀形成第二电镀铜层154，从而得到包括第二化学铜层153和第二电镀铜层154的第二导电铜层152。第二导电铜层152可用于进行电信号的传输。在所述第三通孔16的孔壁形成第二导电铜层的方法大致相同，从而第三导电铜层的形成可以与第二导电铜层152的形成同时进行。第三导电铜层可增加第三通孔16的机械强度。

第四步，请参阅图6，在所述覆铜基板10的第一导电层11上形成第一光致抗蚀剂层17，在第二导电层13上形成第二光致抗蚀剂层18。

所述第一光致抗蚀剂层17和第二光致抗蚀剂层18可通过压合、贴覆、涂布或其它方式形成于所述覆铜基板10上。所述第一光致抗蚀剂层17和第二光致抗蚀剂层18可均为正型光刻胶，也可均为负型光刻胶，或者一个为正型光刻胶，另一个为负型光刻胶。本实施例中，所述第一光致抗蚀剂层17和第二光致抗蚀剂层18均为正型光刻胶。

第五步，请一并参阅图7和图8，图案化所述第一光致抗蚀剂层17和第二光致抗蚀剂层18，以使得图案化的第一光致抗蚀剂层17露出每一第一通孔14的顶端140靠近第一光致抗蚀剂层17的部分和每个产品区101内的部分第一导电层11，图案化的第二光致抗蚀剂层18露出每一第一通孔14靠近第二光致抗蚀剂层18的部分和每个产品区101内的部分第二导电层13。

具体的，可采取以下步骤：

首先，分别通过第一光掩模100和第二光掩模200对所述第一光致抗蚀剂层17和第二光致抗蚀剂层18进行曝光。第一光掩模100开设有形状和位置均与待在第一光致抗蚀剂层17上形成的开口的形状和位置相对应的通光孔。第二光掩模200也开设有形状和位置均与待在第二光致抗蚀剂层18上形成的开口的形状和位置相对应的通光孔。曝光时，第一光致抗蚀剂层17与第一光掩模100的通光孔对应的部分受到光线照射，发生分解反应，其它部分不发生反应。第二光致抗蚀剂层18与第二光掩模200的通光孔对应的部分受到光线照射，发生分解反应，其它部分不发生反应。本实施例中，对所述第一光致抗蚀剂层17和第二光致抗蚀剂层18的曝光是同时进行的。当然，也可以先完成其中一个光致抗蚀剂层的曝光，再对另一光致抗蚀剂层进行曝光。

然后，对所述第一光致抗蚀剂层17和第二光致抗蚀剂层18进行显影。具体地，以显影液喷淋所述第一光致抗蚀剂层17和第二光致抗蚀剂层18，第一光致抗蚀剂层17和第二光致抗蚀剂层18发生分解反应的部分在显影液中具有高溶解度，可被显影液溶解，而未发生分解反应的光刻胶则在显影液中具有低溶解度，不可被显影液溶解。从而在显影后，第一光致抗蚀剂层17上形成了多个第一开口170和与预定形成的导电图案形状对应的第一图案开孔171。每一第一通孔14的顶端140均暴露于与之对应的第一开口170。部分第一导电层11暴露于所述第一图案开孔171。第二光致抗蚀剂层18上也形成了多个第二开口180和与预定形成的导电图案形状对应的第二图案开孔181。每一第一通孔14的底端141均暴露于与之对应的第二开口180。部分第二导电层13暴露于所述第二图案开孔181。

上述第四步和第五步中，多个第二通孔15和多个第三通孔16均被所述第一光致抗蚀剂层17和第二光致抗蚀剂层18遮蔽，以保护分别形成于多个第二通孔15和多个第三通孔16的孔壁的第二导电铜层152和第三导电铜层。

第六步，向所述覆铜基板10喷淋蚀刻液以蚀刻从图案化的第一光致抗蚀剂层17露出的第一导电层11以及从图案化的第二光致抗蚀剂层18露出的第二导电层13，从而将每个产品区101内的第一导电层11均形成第一导电图形110，并将每个产品区101内的第二导电层13均形成第二导电图形130，如图9所示。

具体地，可采用现有技术中常用的喷蚀装置向所述覆铜基板10喷淋蚀刻液。由于第一光致抗蚀剂层17上除了第一图案开孔171还具有第一开口170，第二光致抗蚀剂层18上除了第二图案开孔181，还具有第二开口180。每一第一通孔14的顶端140暴露于与之对应的第一开口170，底端141暴露于与之对应的第二开口180。假设蚀刻过程中，第一导电层11远离水平面。在蚀刻时，第一通孔14处多余的蚀刻液可依次经过第一开口170、第一通孔14和第二开口180离开覆铜基板10，从而避免覆铜基板10上积留过多的蚀刻液造成“水池效应”，提高蚀刻精度，得到具有高精度的第一导电图形110和第二导电图形130。

第七步，去除图案化的第一光致抗蚀剂层17以及第二光致抗蚀剂层18，得到如图10所示的覆铜基板10，裁切所述覆铜基板10，去除非产品区102，即可得到多个电路板。

本技术方案第一实施例提供的电路板制作方法先在覆铜基板上开设多个第一通孔，然后在覆铜基板上形成光致抗蚀剂层，再通过曝光、显影工艺，使每一第一通孔均暴露于光致抗蚀剂层，从而在蚀刻时，多余的蚀刻液可经由所述第一通孔离开基板。使用本技术方案提供的电路板制作方法进行电路板蚀刻可克服水池效应、提高蚀刻精度，还可以提高蚀刻液的利用率。

本技术方案第二实施例提供的电路板的制作方法可包括以下步骤：

第一步，请一并参阅图11和图12，提供一个覆铜基板20，所述覆铜基板20具有依次堆叠的第一导电层21、绝缘层22和第二导电层23。所述覆铜基板20包括多个产品区201和一个非产品区202，所述非产品区202围绕所述多个产品区201。本实施例中，所述多个产品区201和一个非产品区202的形状及分布与第一实施例的大致相同。

第二步，请参阅图13，在所述覆铜基板20的非产品区202上形成多个第二通孔25，在多个产品区201上形成多个第三通孔26。本实施例中，所述多个第二通孔25和多个第三通孔26的开设方式、数量及分布均与第一实施例的多个第二通孔15和多个第三通孔16的开设方式、数量及分布大致相同。

第三步，分别在所述多个第二通孔25和多个第三通孔26的孔壁形成第二导电铜层252和第三导电铜层，得到如图14所示的结构。本实施例中，所述第二导电铜层252和第三导电铜层的形成方式也是先在孔壁形成化学铜层，再在化学铜层上形成电镀铜层。

第四步，分别在所述第一导电层21和第二导电层23上形成第一光致抗蚀剂层27和第二光致抗蚀剂层28，如图15所示。

第五步，请一并参阅图16和图17，在所述覆铜基板20的非产品区202形成贯穿所述覆铜基板20、所述第一光致抗蚀剂层27和第二光致抗蚀剂层28的多个第一通孔24。所述多个第一通孔24均位于非产品区202内。所述多个第一通孔24中，至少部分第一通孔24靠近每个产品区201中的第一导电图形和/或第二导电图形，至少部分第一通孔24位于相邻的两个产品区201之间。本实施例中，所述多个第一通孔24分成多个孔阵240，每一个孔阵240均在覆铜基板20上成阵列式分布。具体地，覆铜基板20上共有八个孔阵240，每一孔阵240均由八个第一通孔24构成。每一个孔阵240中的八个第一通孔24均平均分成两行，每行的四个第一通孔24间隔排布，并且每一个孔阵240的两行第一通孔24交错排布，即同一个孔阵240的两行第一通孔24中，其中一行的一个第一通孔24正对另一行的一个间隙。每一个孔阵240中的八个第一通孔24均靠近每个产品区201中预定形成第一导电图形和/或第二导电图形处，且均位于相邻的两个产品区201之间。当然，所述孔阵240的第一通孔的数量并不限于为八个，其排列方式也不限于为两行四列。同一孔阵中的多行第一通孔也不一定要交错排布。

第六步，请参阅图18，图案化所述第一光致抗蚀剂层27，以使得图案化的第一光致抗蚀剂层27露出每个产品区201内的部分第一导电层21。图案化所述第二光致抗蚀剂层28，以使得图案化的第二光致抗蚀剂层28露出每个产品区201内的部分第二导电层23。

第七步，请参阅图19，向所述覆铜基板20喷淋蚀刻液以蚀刻从图案化的第一光致抗蚀剂层27露出的第一导电层21以及从图案化的第二光致抗蚀剂层28露出的第二导电层23，从而将每个产品区201内的第一导电层21均形成第一导电图形210，并将第二导电层23均形成第二导电图形230。

第八步，去除图案化的第一光致抗蚀剂层27以及第二光致抗蚀剂层28，得到如图20所示的覆铜基板20，裁切所述覆铜基板20，去除非产品区202，即可得到多个电路板。

本技术方案第二实施例提供的电路板制作方法先在覆铜基板形成光致抗蚀剂层并通过曝光、显影工艺对该光致抗蚀剂层进行图案化，再形成贯穿所述光致抗蚀剂层以及覆铜基板的多个第一通孔，从而光掩模上仅需具有与导电图案形状对应的开口即可，也就是说，无需在现有的光掩模上新增与多个第一通孔相对应的开口，也可形成多个第一通孔，进而实现在蚀刻时，多余的蚀刻液可经由所述第一通孔离开覆铜基板。使用本技术方案提供的电路板制作方法进行电路板蚀刻可克服水池效应、提高蚀刻均匀性，还可以提高蚀刻液的利用率。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本技术方案的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本技术方案权利要求的保护范围。

Claims

1.一种电路板制作方法，包括步骤：

提供一个覆铜基板，所述覆铜基板具有第一导电层，所述覆铜基板包括多个产品区和一个非产品区，所述非产品区围绕所述多个产品区；

在所述覆铜基板的非产品区形成多个第一通孔；

在所述第一导电层上形成第一光致抗蚀剂层；

图案化所述第一光致抗蚀剂层，以使得图案化的第一光致抗蚀剂层露出多个第一通孔和每个产品区内的部分第一导电层；

向所述覆铜基板喷淋蚀刻液以蚀刻从图案化的第一光致抗蚀剂层露出的第一导电层，以将每个产品区内的第一导电层均形成第一导电图形。

2.如权利要求1所述的电路板制作方法，其特征在于，每一产品区均包括一个条形的第一连接区，所述第一连接区具有相对的第一端部和第二端部，所述多个第一通孔中，至少部分第一通孔靠近每个产品区的第一连接区的第一端部。

3.如权利要求1所述的电路板制作方法，其特征在于，所述多个产品区两两相对，多个第一通孔中的至少部分第一通孔位于相对的两个产品区之间。

4.如权利要求1所述的电路板制作方法，其特征在于，在所述第一导电层上形成第一光致抗蚀剂层之前，在所述覆铜基板的每个产品区内均形成至少一个第二通孔，并在每个第二通孔的孔壁均形成导电铜层，每个第二通孔均用于进行电信号的传输，在所述第一导电层上形成第一光致抗蚀剂层之后，所述多个第二通孔均被所述第一光致抗蚀剂层遮蔽。

5.如权利要求1所述的电路板制作方法，其特征在于，在所述第一导电层上形成第一光致抗蚀剂层之前，在所述覆铜基板的非产品区内形成多个第三通孔，并在每个第三通孔的孔壁均形成导电铜层，每个第三通孔均用于进行所述覆铜基板的固定，在所述第一导电层上形成第一光致抗蚀剂层之后，所述多个第三通孔均被所述第一光致抗蚀剂层遮蔽。

6.如权利要求1所述的电路板制作方法，其特征在于，在将每个产品区内的第一导电层均形成第一导电图形后，去除图案化的第一光致抗蚀剂层。

7.一种电路板制作方法，包括步骤：

在所述第一导电层上形成第一光致抗蚀剂层；

在所述覆铜基板的非产品区形成贯穿所述覆铜基板和所述第一光致抗蚀剂层的多个第一通孔；

图案化所述第一光致抗蚀剂层，以使得图案化的第一光致抗蚀剂层露出每个产品区内的部分第一导电层；

8.如权利要求7所述的电路板制作方法，其特征在于，每一产品区均包括一个条形的第一连接区，所述第一连接区具有相对的第一端部和第二端部，所述多个第一通孔中，至少部分第一通孔靠近每个产品区的第一连接区的第一端部。

9.如权利要求7所述的电路板制作方法，其特征在于，所述多个产品区两两相对，多个第一通孔中的至少部分第一通孔位于相对的两个产品区之间。

10.如权利要求7所述的电路板制作方法，其特征在于，在所述第一导电层上形成第一光致抗蚀剂层之前，在所述覆铜基板的每个产品区内均形成至少一个第二通孔，并在每个第二通孔的孔壁均形成导电铜层，每个第二通孔均用于进行电信号的传输，在所述第一导电层上形成第一光致抗蚀剂层之后，所述多个第二通孔均被所述第一光致抗蚀剂层遮蔽。

11.如权利要求7所述的电路板制作方法，其特征在于，在所述第一导电层上形成第一光致抗蚀剂层之前，在所述覆铜基板的非产品区内形成多个第三通孔，并在每个第三通孔的孔壁均形成导电铜层，每个第三通孔均用于进行所述覆铜基板的固定，在所述第一导电层上形成第一光致抗蚀剂层之后，所述多个第三通孔均被所述第一光致抗蚀剂层遮蔽。

12.如权利要求7所述的电路板制作方法，其特征在于，在将每个产品区内的第一导电层均形成第一导电图形后，去除图案化的第一光致抗蚀剂层。