CN102573301B - 在电路板上制作刻槽的方法及电路板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在电路板上制作刻槽的方法以及电路板，该方法包括：(A)利用可去除材料在电路基板表面需要制作刻槽的位置制作标线；(B)在完成制作电路单元的最外层布线层之后，采用蚀刻工艺将所述可去除材料去除，从而在所述标线位置形成所述刻槽。该方法的加工效率高，刻槽的高精度高，便于将电路单元的分离；而且可以避免位于电路板两侧的刻槽错位，还可以避免污染电路板上已贴好的元器件。

Description

在电路板上制作刻槽的方法及电路板

技术领域

本发明属于印刷电路板技术领域，具体涉及在电路板上制作用于将各独立电路单元分离的刻槽的方法，以及包含有该刻槽的电路板。

背景技术

随着电子产品的广泛普及，对印刷电路板的需求也在不断增加。为了应对不断增加的市场需求，同时降低制造成本，通常在一个大面积的基板上采用阵列方式制作出多个具有独立功能的电路单元，使用时再将各个电路单元分离。

为了便于分离电路单元，目前所采用的方式是：在大面积的基板由分装厂完成封装后，利用V刻切割机沿预定的切割路径在电路板上切割出V刻槽，使用时，沿着已切割好的V刻槽将电路单元分离，从而形成具有独立功能的电路单元。

然而，利用V刻切割机切割V刻槽时，切割过程所产生的碎屑容易污染电路板上已贴好的元器件，而且V刻切割机只能单片切割，切割速度慢，生产效率低。另外，V刻切割机的加工精度较低，无法满足厚度较薄的电路板的加工精度要求。此外，对于厚度较厚的电路板，为了便于分离电路单元，往往需要在电路板相对的两个面上的相应位置分别切割V刻槽，然而，用V刻机切割V刻槽时容易导致位于电路板两个面上的V刻槽错位，使得电路单元难于分离。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种在电路板上制作刻槽的方法，其可以制造出高精度的刻槽，不仅可以减少、甚至可以避免对已贴好的元器件的污染，而且加工效率高。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种电路板，该电路板上的刻槽精度高，容易将位于电路板上的多个电路单元分离。

为此，本发明提供一种在电路板上制作刻槽的方法，所述刻槽用于分离电路板上的若干电路单元，该方法包括：

A.在电路基板上以堆积材料的方式制作标线，所述标线包括标线盘和标线条；

B.在完成制作所述电路单元的最外层布线层之后，采用蚀刻工艺将所述标线去除，从而在所述标线位置形成所述刻槽。

优选地，所述标线是在所述电路板的制作过程中作出。

优选地，所述电路板包括n层布线层，其中，所述n为大于或等于1的整数，所述标线是从制作所述电路板的第m层布线层开始制作，其中，m为整数，且1≤m≤n。

更加优选地，所述标线的制作过程包括以下步骤：

在制作布线层时，制作所述标线的标线盘；在制作导电柱时，在所述标线盘上制作所述标线的标线条；在所述标线和所述导电柱之间填充绝缘材料，从而在所述电路基板上形成绝缘层，并且使所述标线和所述导电柱露出；

或者，所述标线的制作过程包括以下步骤：在制作布线层时，制作所述标线的标线盘，并且，如果所述布线层是最外层布线层，则在制作所述最外层布线层时，不制作所述标线盘；在制作导电柱时，在所述标线盘上制作所述标线的标线条；在所述标线和所述导电柱之间填充绝缘材料，从而在所述电路基板上形成绝缘层，并且使所述标线和所述导电柱露出。

优选地，所述绝缘层是通过层压方式制作而成。

优选地，在所述电路板的最外层布线层制作完成之后，制作阻焊层和镀金层，保持所述标线露出。

优选地，在制作所述镀金层或所述阻焊层之后去除所述标线。

优选地，所述蚀刻工艺为化学蚀刻工艺、物理蚀刻工艺或激光蚀刻工艺。

优选地，采用碱性蚀刻液进行所述化学蚀刻工艺。

此外，本发明还提供一种电路板，包括若干电路单元，在所述电路单元之间设有便于将所述若干电路单元分离的刻槽，所述刻槽通过本发明提供的所述方法制出。

另外，本发明还提供一种电路板，所述电路板上的刻槽的深度到达所述电路基板或到达多个所述布线层中的任一布线层中。

本发明提供的制作刻槽的方法是利用可去除材料在电路上需要制作刻槽的位置制作标线；然后采用蚀刻工艺将可去除材料去除，从而在电路板上获得刻槽。该方法加工效率高，可以减少、甚至避免电路板上已贴好的元器件的污染，而且，可以在电路板上制出深度均匀的刻槽，还可以对位于电路板两个面的刻槽的位置进行准确地定位，避免位于电路板两个面的刻槽错位，从而便于电路单元的分离。

作为本发明的一个优选实施例，刻槽是在电路板的制作过程中一同做出，这样不仅可以简化制作工艺，还可以减少刻槽与电路板的制作时间，提高生产效率。

本发明提供的电路板，其上的刻槽是通过本发明提供的制作刻槽的方法制出，因此，该电路板上的刻槽精度高，便于电路单元的分离。

附图说明

图1为本发明制作刻槽的流程图；

图2为本实施例提供的制作刻槽的流程图；

图3为制作标线盘后电路板的截面图；

图4为制作标线条后电路板的截面图；

图5为制作绝缘层后电路板的截面图；

图6为制作外层布线层后电路板的截面图；

图7为制作镀金层后电路板的截面图；

图8为制作阻焊层后电路板的截面图；

图9为蚀刻布线条和布线盘后电路板的截面图。

图中：1-电路基板 2-内层布线层 3-外层布线层 4-标线盘5-标线条 6-导电铜柱 7-镀金层 8-阻焊层 9-刻槽 10-绝缘层 11-导线焊盘

具体实施方式

为使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的制作刻槽的方法及电路板进行详细说明。

本发明提供一种在电路板上制作刻槽的方法，所述刻槽用于分离电路板上的若干电路单元，该方法包括：

A.在电路基板上以堆积材料的方式制作标线，所述标线包括标线盘和标线条；

B.在完成制作所述电路单元的最外层布线层之后，采用蚀刻工艺将所述标线去除，从而在所述标线位置形成所述刻槽。

优选地，在本发明的各实施例中，所述标线是在所述电路板的制作过程中作出。

优选地，在本发明的各实施例中，所述电路板包括n层布线层，其中，所述n为大于或等于1的整数，所述标线是从制作所述电路板的第m层布线层开始制作，其中，m为整数，且1≤m≤n。

更加优选地，在本发明的各实施例中，所述标线的制作过程包括以下步骤：

在制作布线层时，制作所述标线的标线盘；在制作导电柱时，在所述标线盘上制作所述标线的标线条；在所述标线和所述导电柱之间填充绝缘材料，从而在所述电路基板上形成绝缘层，并且使所述标线和所述导电柱露出；

或者，所述标线的制作过程包括以下步骤：在制作布线层时，制作所述标线的标线盘，并且，如果所述布线层是最外层布线层，则在制作所述最外层布线层时，不制作所述标线盘；在制作导电柱时，在所述标线盘上制作所述标线的标线条；在所述标线和所述导电柱之间填充绝缘材料，从而在所述电路基板上形成绝缘层，并且使所述标线和所述导电柱露出。

优选地，在本发明的各实施例中，所述绝缘层是通过层压方式制作而成。

优选地，在本发明的各实施例中，在所述电路板的最外层布线层制作完成之后，制作阻焊层和镀金层，保持所述标线露出。

优选地，在本发明的各实施例中，在制作所述镀金层或所述阻焊层之后去除所述标线。

优选地，在本发明的各实施例中，所述蚀刻工艺为化学蚀刻工艺、物理蚀刻工艺或激光蚀刻工艺。

优选地，在本发明的各实施例中，采用碱性蚀刻液进行所述化学蚀刻工艺。

此外，本发明还提供一种电路板，包括若干电路单元，在所述电路单元之间设有便于将所述若干电路单元分离的刻槽，所述刻槽可通过本发明提供的所述方法制出。

另外，本发明还提供一种电路板，所述刻槽可通过本发明提供的所述方法制出，所述电路板上的刻槽的深度到达所述电路基板或到达多个所述布线层中的任一布线层中。

现参阅图1，为本发明制作刻槽的方法的流程图。本发明提供的制作刻槽的方法，首先在电路基板上以堆积材料的方式制作出标线，在完成制作所述电路单元的最外层布线层之后的任意步骤，如最外层布线层、镀金层或阻焊层制作完成之后，再采用蚀刻工艺将所述标线去除，从而在所述标线位置形成所述刻槽。刻槽在垂直于刻槽长度方向的截面上的形状可以为长方形、正方形、圆形、半圆形或其它形状，借助本发明的刻槽，可以通过切割(例如用刀沿刻槽滑动切割)或用手掰等简单方式将各电路单元分离。

本实施例标线可以在电路板的制作过程中一同制作出；也可以先制作标线，再制作电路板。前者可以节省整个电路板的制作时间，加快电路板的制作过程，同时节约电路板的制作成本，而且前者更易于实施。因此，在实际工作中，优选标线与电路板一同作出。

本实施例以在包含四层布线层的电路板上制作刻槽为例，详细说明刻槽的制作过程。电路板的制作过程包括制作内层布线层，制作导电柱，制作绝缘层，制作外层布线层，电镀镀金层以及制作阻焊层。标线包括标线盘和标线条，其中，标线盘随布线层一同制作，标线条随导电柱一同制作。本实施例中，布线层、导电柱以及标线均采用铜来制作，因此，下文将导电柱称之为导电铜柱。

请参阅图2，为本实施例制作刻槽的流程图。制作刻槽具体步骤如下：

步骤s100，制作内层布线层和标线盘

本实施例所采用的电路基板1上已设有连接两层内层布线层11的导电铜柱6。

内层布线层2和标线盘4的制作过程为：将光聚合型的干膜覆盖在电路基板1的上下两个面上，再将光掩膜版覆盖在干膜上(即掩膜)，曝光后，用碳酸钠溶液将未固化的干膜去掉，从而使电路基板1需要制作内层布线层2和标线盘4的区域露出；通过电镀工艺在露出电路基板1的区域电镀铜；再将固化的干膜去掉，从而在电路基板1的上下两面形成内层布线层2和标线盘4。请参阅图3，为制作标线盘后的电路板截面图。由于标线盘4和内层布线层2一同电镀而出，因此标线盘4与内层布线层2的厚度相同。

步骤s200，制作导电铜柱和标线条

导电铜柱6用于电连接内层布线层2和外层3，标线条5和导电铜柱6的制作过程与内层布线层2和标线盘4的制作过程相同，具体为：通过贴膜、掩膜、曝光以及显影工艺用固化的干膜将不需要制作导电铜柱6和标线条5的区域遮挡，并使需要制作导电铜柱6和标线条5的区域露出；然后通过电镀工艺在未被干膜覆盖的区域电镀出标线条5和导电铜柱6；最后将固化的干膜去掉。

请参阅图4，为制作标线条后电路板的截面图。由于标线条5和导电铜柱6同时电镀而出，因此，它们的厚度相同，在后续的磨板处理过程中可以使标线条5和导电铜柱6同时露出，从而缩短磨板的时间，进而提高生产效率。而且，在制作标线条5时，优选标线条5的宽度小于标线盘4的宽度，这样有利于掩膜过程中的图形定位。

步骤s300，制作绝缘层

将树脂材料半固化片压入内层布线层2与标线盘4以及导电铜柱6与标线条5之间，从而形成绝缘层10，然后进行磨板处理，即用磨板机研磨树脂材料以使导电铜柱6和标线条5露出，而且，经磨板处理后绝缘层10的表面与电路基板1平行。请参阅图5，为制作绝缘层后电路板的截面图。

步骤s400，制作外层布线层

由于在外层布线层3为最外层布线层，在其表面不再制作布线层，而且在制作镀金层7和阻焊层8时可以通过控制工艺而保证标线条5上不制作镀金层7和阻焊层8。因此，本实施例在制作外层布线层3时，不再制作标线条。

外层布线层3的制作过程为：通过与步骤s 100相同的贴膜、掩膜、曝光以及显影工艺用固化的干膜将不需要制作外层布线层3的区域覆盖，而将需要制作外层布线层3的区域露出；然后进行电镀铜，再将固化的干膜去掉，从而在绝缘层10表面形成外层布线层3。请参阅图6，为制作外层布线层后电路板的截面图。

虽然本实施例在制作外层布线层3时不再制作标线盘，但本发明并不绝限与此，在制作外层布线层3时同时制作标线盘同样能够达到本发明的目的。然而，在实际生产过程中，在制作外层布线层3时不制作标线盘可以减少电镀区域的面积，这不仅可以节约电镀材料，而且可以减少去除标线的时间以及蚀刻液，从而降低生产成本。

步骤s500，电镀镀金层

镀金层7是在导线焊盘11上制作，其目的是为了提高电路板与电子元器件的电连接特性以及保护位于其下方的导电铜柱6。

镀金层的制作过程为：通过与步骤s100相同的贴膜、掩膜、曝光以及显影工艺用固化的干膜将不需要制作镀金层的区域覆盖，并使需要制作镀金层的区域露出，然后电镀金层，最后将固化的干膜去掉，从而在外层布线层3的导线焊盘11上形成镀金层7。请参阅图7，为制作镀金层后电路板的截面图。

步骤s600，制作阻焊层

将阻焊油墨涂覆在电路板上并烘干，再将阻焊胶片贴在烘干的阻焊油墨上，并将标线条5、镀金层7以及不需要制作阻焊层的区域遮挡，曝光后，将未被阻焊胶片遮挡区域的阻焊油墨固化在电路板上，然后去掉阻焊胶片并将未曝光的阻焊油墨去掉，从而在电路板上形成阻焊层8。在制作阻焊层时，标线条5位置不覆盖阻焊层。阻焊层的具体制作过程与现有技术中制作阻焊层的步骤相同。请参阅图8，为制作阻焊层后的电路板截面图。

需要说明的是，在实际工艺过程中，也可以先制作阻焊层8，再电镀镀金层7。只要在制作阻焊层8和镀金层7时保证标线露出便不影响本发明刻槽的制作。

步骤s700，蚀刻标线

通过贴膜、掩膜、曝光以及显影工艺用固化的干膜覆盖电路板，并使标线条5露出，然后将电路板放入GC-500碱性蚀刻液中，将标线盘4和标线条5蚀刻掉，从而在电路板上形成刻槽9，最后将已固化的干膜去掉。请参阅图9，为蚀刻标线后电路板的截面图。在蚀刻标线盘4和标线条5时，树脂层10、镀金层7以及阻焊层8不受GC-500碱性蚀刻液的腐蚀，因此，它们可以保护电路板。在实际使用过程中，蚀刻液还可以选用仅腐蚀标线盘4和标线条5而不会腐蚀镀金层和阻焊层的其它蚀刻液。

本实施例提供的制作刻槽的方法可以制出深度均匀的刻槽，而且，通过掩膜工艺，还可以精确地控制位于电路基板两面的刻槽的位置，从而避免位于电路板两面上的刻槽发生错位。另外，通过本实施例提供的制作刻槽的方法制作的刻槽，不需要借助V刻切割机即可将电路单元分离，因此可以避免因使用V刻切割机而污染电路板上已贴好的元器件缺陷。

需要说明的是，本实施例是通过化学蚀刻方式将标线盘和标线条去除，然而，本发明也可以通过激光蚀刻方式或物理蚀刻方式将标线盘和标线条去除。在采用激光蚀刻方式时，可以通过控制单位面积上光的能量来控制去除材料的量，以控制蚀刻的深度，从而使电路板两面上的刻槽深度相同。

还需说明的是，本实施例是在电路制作完成之后再去除标线，即完成阻焊层和镀金层的制作之后再去除标线。然而，标线也可以在制作最外层布线层之后的任意时刻去除，即可以在最外层布线层制作完成之后、制作镀金层之前去除；或者，在镀金层制作完成之后、制作阻焊层之前去除；或者在阻焊层制作完成之后去除。

另外，本发明并不仅限于在具有四层布线层的电路板上制作刻槽，还可以在具有一层五层或更多层布线层的电路板上制作刻槽，只要电路板上需要制作用于分离电路单元的刻槽，该刻槽都可以通过本发明提供的方法来制作。

需要进一步说明的是，本实施例标线是在电路基板上制作，即在制作内层布线层时开始制作标线。然而，标线也可以从电路基板上某层布线层开始制作，即，假设电路板包括n层布线层，其中，n为大于或等于1的整数，那么，标线可以从制作所述电路板的第m层布线层开始制作，其中，m为整数，且1≤m≤n。这样，制作的刻槽的深度达到第m层布线层。

此外，上述制作电路板的步骤是根据已知电路板的制作步骤改良而成为本发明。但是，本发明也可以对应将来改良后的电路板制作步骤，只要电路板可以通过蚀刻工艺制作便于分离电路单元的刻槽即属于本发明的保护范围。

本发明还提供一种电路板，电路板包括若干电路单元，在电路单元之间设有便于将其分离的刻槽，该刻槽是通过上述实施例提供的制作电路板刻槽的方法制出。

此外，本发明还提供另一种电路板，包括电路基板以及设置在基板上的若干电路单元，所述若干电路单元包括n层布线层，其中n为大于或等于1的整数，而且在电路单元之间设有便于分离电路单元的刻槽，电路板上的刻槽的深度到达电路基板或到达n层布线层中的任一布线层位置。

以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种在电路板上制作刻槽的方法，所述刻槽用于分离电路板上的若干电路单元，其特征在于该方法包括：

A.在电路基板上以堆积材料的方式制作标线，所述标线包括标线盘和标线条；

B.在完成制作所述电路单元的最外层布线层之后，采用蚀刻工艺将所述标线去除，从而在所述标线位置形成所述刻槽。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述标线是在所述电路板的制作过程中作出。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述电路板包括n层布线层，其中，所述n为大于或等于1的整数，所述标线是从制作所述电路板的第m层布线层开始制作，其中，m为整数，且1≤m≤n。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

所述标线的制作过程包括以下步骤：

在制作布线层时，制作所述标线的标线盘；

在制作导电柱时，在所述标线盘上制作所述标线的标线条；

在所述标线和所述导电柱之间填充绝缘材料，从而在所述电路基板上形成绝缘层，并且使所述标线和所述导电柱露出；

或者，

所述标线的制作过程包括以下步骤：

在制作布线层时，制作所述标线的标线盘，并且，如果所述布线层是最外层布线层，则在制作所述最外层布线层时，不制作所述标线盘；

在制作导电柱时，在所述标线盘上制作所述标线的标线条；

在所述标线和所述导电柱之间填充绝缘材料，从而在所述电路基板上形成绝缘层，并且使所述标线和所述导电柱露出。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述绝缘层是通过层压方式制作而成。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述电路板的最外层布线层制作完成之后，制作阻焊层和镀金层保持所述标线露出。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在制作所述镀金层或所述阻焊层之后去除所述标线。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述蚀刻工艺为化学蚀刻工艺、物理蚀刻工艺或激光蚀刻工艺。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于采用碱性蚀刻液进行所述化学蚀刻工艺。

10.一种电路板，包括若干电路单元，在所述电路单元之间设有便于将所述若干电路单元分离的刻槽，其特征在于，所述刻槽通过权利要求1-9任意一项所述方法制出。

11.一种根据权利要求1-9任意一项所述方法制出的电路板，其特征在于，所述电路板上的刻槽的深度到达所述电路基板或到达多个所述布线层中的任一布线层中。