CN102724815A - 电路板的制作方法 - Google Patents

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蔡宗青
柳超
陈柏同
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Abstract

一种电路板的制作方法,包括步骤:提供具有线路图形的基板,所述线路图形包括多个焊垫。在所述线路图形的表面形成第一油墨层,所述第一油墨层的厚度为0.2mil至1.0mil。在所述第一油墨层上印刷黑色油墨以在第一油墨层表面形成第二油墨层,所述第二油墨层的厚度为0.2mil至1.0mil,所述第一油墨层和第二油墨层构成油墨叠层结构,烘烤所述油墨叠层结构。通过曝光及显影去除部分油墨叠层结构,以在油墨叠层结构中形成多个开口,每个焊垫均从一个开口露出。在从多个开口露出的多个焊垫表面形成金层。本技术方案提供的电路板制作方法能够有效地防止“金长角”现象的产生。

Description

电路板的制作方法
技术领域
本发明涉及印刷电路板制作领域,特别是一种电路板的制作方法。
背景技术
印刷电路板因具有装配密度高等优点而得到了广泛的应用。关于电路板的应用请参见文献Takahashi, A. Ooki, N. Nagai, A. Akahoshi, H. Mukoh, A. Wajima, M. Res. Lab, High density multilayer printed circuit board for HITAC M-880,IEEE Trans. on Components, Packaging, and Manufacturing Technology, 1992, 15(4): 418-425。
在印刷电路板的制作过程中,需要在印刷电路板的外表面形成防焊层,所述防焊层将外层到电线路中不需要与外界连通的部分覆盖,而将需要与外界连通的部分导电线路从覆盖膜中的开口中露出,以便后续处理中从防焊层露出的导电线路的表面形成金等较致密的金属,以更好的与外界连通,并防止从防焊层露出的导电线路被氧化。为了防止外层线路的布局不易被容易的辨别,以对电路板的布图设计进行保护,现有技术中,通常采用感光的黑色油墨作为防焊层。由于防焊层的厚度覆盖外层导电线路,因此,形成的防焊层的厚度较大,且黑色油墨的吸光能力较强,在对印刷的防焊层进行曝光时,远离防焊层表面的与电路板表面相接触的黑色油墨通常因为没有吸收到足够的光能而产生聚合,这样,在进行显影过程中,没有聚合的黑色油墨与显影液反应从电路板表面脱离,从而形成侧蚀。在后续化金的过程中,金形成于由于防焊层侧蚀形成的空隙中,从而造成“金长角”现象。这样的多余的金容易与被防焊层覆盖的导电线路相互导通,从而造成电路板产品的短路。
发明内容
因此,有必要提供一种电路板的制作方法,以能够有效地保证在进行化金过程中,避免出现“金长角”现象。
一种电路板的制作方法,包括步骤:提供具有线路图形的基板,所述线路图形包括多个焊垫。在所述线路图形的表面形成第一油墨层,所述第一油墨层的厚度为0.2mil至1.0mil。在所述第一油墨层上印刷黑色油墨以在第一油墨层表面形成第二油墨层,所述第二油墨层的厚度为0.2mil至1.0mil,所述第一油墨层和第二油墨层构成油墨叠层结构,烘烤所述油墨叠层结构。通过曝光及显影去除部分油墨叠层结构,以在油墨叠层结构中形成多个开口,每个焊垫均从一个开口露出。在从多个开口露出的多个焊垫表面形成金层。
本技术方案所的提供的电路板的制作方法,在进行防焊层的制作过程中,通过两次印刷油墨的方式形成,既可以通过黑色油墨覆盖外层导电线路,又可以保证形成的防焊层曝光充分,避免了防焊层侧蚀现象的产生,进而避免了后续化金产生的“金长角”现象,提高了电路板的制作良率。
附图说明
图1是本技术方案第一实施例提供的电路板的剖视图。
图2是图1的线路图形表面形成第一油墨层后的剖视图。
图3是图2的第一油墨层上形成第二油墨层后的剖视图。
图4是图3的第一油墨层和第二油墨层被曝光及显影后的剖视图。
图5是图4中的焊垫上形成金层后的剖视图。
图6是本技术方案第二实施例提供的电路板的剖视图。
图7是图6的线路图形表面形成第一油墨层后的剖视图。
图8是图7中的第一油墨层被曝光后的剖视图。
图9是图8的第一油墨层上形成第二油墨层后的剖视图。
图10是图9的第一油墨层和第二油墨层被曝光及显影后的剖视图。
图11是图10中的焊垫上形成金层后的剖视图。
主要元件符号说明
基板 100,200
线路图形 110,210
导电线路 111,211
焊垫 112,212
基材层 120,220
第一油墨层 130,230
第二油墨层 140,240
开口 150,250
油墨叠层结构 160,260
金层 170,270
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
本技术方案第一实施例提供的电路板的制作方法包括如下步骤:
第一步,请参阅图1,提供一个基板100。
基板100包括基材层120及形成于基材层120上的线路图形110。线路图形110包括多根导电线路111及多个用于与外界相互电连通的焊垫112。每个焊垫112均与一根或者多根导电线路111相互电连通。基板100可以为单面电路板,也可以为双面电路板或者多层电路板,也就是说,基材层120可以为绝缘层,也可以包括交替排列的导电层和绝缘层。本实施例中,基板100为单面电路板,所述基材层120为绝缘层。
可以理解的是,当基板100为双面电路板时,则电路板的相对的两面均形成有线路图形。当基板100为多层电路板时,则电路板的相对两面均形成有线路图形。
第二步,请参阅图2,在基板100的表面形成覆盖所述线路图形110的第一油墨层130,并对所述第一油墨层130进行预烤可以理解的是,在基板100的表面形成第一油墨层130之前,还包括对基板100进行防焊前处理。具体为,通过对基板100的表面进行喷砂、酸洗、超声波水洗、水洗及烘干等处理,使得基板100的表面的脏污被去除,线路图形110表面上的氧化层被去除,并达到粗化线路图形110表面的目的,从而增强基板100的表面与第一油墨层130之间的结合能力。
第一油墨层130印刷在基材层120暴露出的表面和线路图形110的表面。
本实施例中,第一油墨层130采用印刷透明显影型油墨形成。第一油墨层130采用网印的方式形成。在进行印刷时,采用的网版为90T网版。印刷的第一油墨层130的厚度约为0.2mil至1.0mil。第一油墨层130的厚度应与线路图形110的厚度大致相等或者略大于线路图形110的厚度。在印刷透明油墨之后,还需要对透明油墨进行预烤,使得印刷的透明油墨中的部分溶剂挥发,从而使得第一油墨层130处于不粘状态,以防止在后续操作中产生粘黏现象。本实施例中,对第一油墨层130进行预烤的温度约为75摄氏度,持续的时间约为5分钟。
第三步,请参阅图3,在所述第一油墨层130上印刷黑色油墨形成第二油墨层140,第一油墨层130和第二油墨层140共同构成油墨叠层结构160,并对油墨叠层结构160进行烘烤。
在本步骤中,采用丝网印刷的方式印刷黑色的感光油墨形成第二油墨层140。在印刷形成第二油墨层140时,采用的网版为61T网版。第二油墨层140的厚度应小于1.1mil。线路图形110完全被第一油墨层130和第二油墨层140覆盖,第一油墨层130和第二油墨层140共同构成油墨叠层结构160。
在印刷形成第二油墨层140之后,需要对第一油墨层130和第二油墨层140共同构成油墨叠层结构160进行烘烤,使得油墨叠层结构160中的溶剂挥发,以便后续处理。本实施例中,烘烤的温度为80摄氏度,烘烤持续的时间为50分钟。
第四步,请参阅图4,对油墨叠层结构160进行曝光和显影,从而在油墨叠层结构160中形成多个开口150,每个开口150均与一个焊垫112相对应,使得每个焊垫112均从对应的开口150露出。
采用具有与基板100的焊垫112的分布相同图形的底片对油墨叠层结构160进行曝光,使得覆盖于每个焊垫112上的油墨叠层结构160未被紫外光照射,其他部分的油墨叠层结构160被紫外光照射而发生聚合反应。在进行显影时,当显影液与第二油墨层140和第一油墨层130油墨叠层结构160相接触时,未发生聚合反应的部分油墨叠层结构160被显影液溶解,即在每个焊垫112上的油墨叠层结构160形成开口150。本实施例中,曝光时采用的紫外光的能量为900mJ/cm2。在进行显影时,设定显影的线速度为3m/min。
在进行显影之后,为了使得剩余的油墨叠层结构160中的溶剂进一步挥发,发生的聚合反应更加完全,还可以进一步对油墨叠层结构160进行后烤处理。
第五步,请参阅图5,对基板100进行化金,在从油墨叠层结构160的开口150露出的焊垫112形成金层170。
将基板100置于化金槽内,在从每个开口150露出的焊垫112上形成金层170。形成的金层170的厚度通过调整化金时间的长短进行调解。
在本实施例中,油墨叠层结构160由第一油墨层130和第二油墨层140共同组成。第一油墨层130采用透明油墨形成,第二油墨层140采用黑色油墨形成,由于第二油墨层140的厚度相比于只采用一次印刷黑色油墨形成防焊层的厚度小,在进行曝光时,部分光线可以透过第二油墨层140照射至第一油墨层130。而第一油墨层130采用透明油墨制成,具有良好的透光性。从而可以保证第一油墨层130和第二油墨层140均得到充分曝光,在进行显影时,油墨叠层结构160不会产生侧蚀。这样,在化金时,金层170只形成于焊垫112的表面,从而能够有效地防止“金长角”现象的发生。
本技术方案第二实施例也提供一种电路板的制作方法,所述电路板的制作方法包括如下步骤:
第一步,请参阅图6,提供一个已经形成有线路图形210的基板200。
基板200包括基材层220及形成于基材层220上的线路图形210。线路图形210包括多根导电线路211及多个用于与外界相互电连通的焊垫212。每个焊垫212均与一根或者多根导电线路211相互电连通。基板200可以为单面电路板,也可以为双面电路板或者多层电路板,也就是说,基材层220可以为绝缘层,也可以包括交替排列的导电层和绝缘层。本实施例中,基板200为单面电路板,所述基材层220为绝缘层。基板200基板200基板200第二步,请参阅图7及图8,在基板200的表面形成覆盖所述线路图形210的第一油墨层230,并对所述第一油墨层230进行预烤及曝光。
可以理解的是,在基板200的表面形成第一油墨层230之前,还包括对基板200进行防焊前处理。具体为,通过对基板200的表面进行喷砂、酸洗、超声波水洗、水洗及烘干等处理,使得基板200的表面的脏污被去除,线路图形210表面上的氧化层被去除,并达到粗化线路图形210表面的目的,从而增强基板200的表面与第一油墨层230之间的结合能力。
第一油墨层230印刷在基材层220暴露出的表面和线路图形210的表面。本实施例中,第一油墨层230采用印刷黑色显影型油墨形成。第一油墨层230采用网印的方式形成。在进行印刷时,采用的网版为120T网版。印刷的第一油墨层230的厚度约为0.2mil至1.0mil。在印刷黑色油墨之后,还需要对透明油墨进行预烤,使得印刷的透明油墨中的部分溶剂挥发,从而使得第一油墨层230处于不粘状态,以防止在后续操作中产生粘黏现象。本实施例中,对第一油墨层230进行预烤的温度约为75摄氏度,持续的时间约为5分钟。
在进行预烤之后,需要对第一油墨层230进行曝光。采用具有与基板200的焊垫212的分布相同的图形的底片对第一油墨层230进行曝光,使得覆盖于每个焊垫212上的第一油墨层230未被紫外光照射,其他部分的第一油墨层230被紫外光照射而发生聚合反应。本实施例中,在对第一油墨层230进行曝光时采用的曝光能量为900mJ/cm2
第三步,请参阅图9,在所述第一油墨层230上印刷黑色油墨形成第二油墨层240,第一油墨层230和第二油墨层240共同构成油墨叠层结构260,并对油墨叠层结构260进行烘烤。
在本步骤中,采用网印的方式印刷黑色的感光油墨形成第二油墨层240。在印刷形成第二油墨层240时,采用的网版为61T网版。第二油墨层140的厚度也应小于1.0mil,优选为0.2mil至1.0mil。线路图形210完全被油墨叠层结构260覆盖。
在印刷形成第二油墨层240之后,需要对油墨叠层结构260进行烘烤,使得油墨叠层结构260中的溶剂挥发,以便后续处理。本实施例中,烘烤的温度为80摄氏度,烘烤持续的时间为50分钟。
第四步,请参阅图10,采用相同的底片对油墨叠层结构260进行曝光及显影,从而在油墨叠层结构260内形成多个开口250,每个开口250均与一个焊垫212相对应,使得每个焊垫212均从对应的开口250露出。
采用相同的底片对油墨叠层结构260进行曝光,使得覆盖于每个焊垫212上的油墨叠层结构260未被紫外光照射,其他部分的油墨叠层结构260被紫外光照射而发生聚合反应。在进行显影时,当显影液与油墨叠层结构260相接触时,未发生聚合反应的部分油墨叠层结构260被显影液溶解,即在每个焊垫212上的油墨叠层结构260形成开口250。本实施例中,曝光时采用的紫外光的能量为1000mJ/cm2。在进行显影时,设定显影的线速度为4.1m/min。
在进行显影之后,为了使得剩余的油墨叠层结构260中的溶剂进一步挥发,发生的聚合反应更加完全,还可以进一步对油墨叠层结构260进行后烤处理。
第五步,请参阅图11,对基板100进行化金,在从油墨叠层结构260的开口2150露出的焊垫212形成金层270。
将基板200置于化金槽内,在从每个开口250露出的焊垫212上形成金层270。形成的金层270的厚度通过调整化金时间的长短进行调解。
在本实施例中,油墨叠层结构260由第一油墨层230和第二油墨层240共同组成。第一油墨层230采用黑色油墨形成,第二油墨层240也采用黑色油墨形成,由于第一油墨层230和第二油墨层240的厚度均相比于只采用黑色油墨一次印刷厚度小,并且第一油墨层230和第二油墨层240分别进行曝光,从而可以保证第一油墨层130和第二油墨层140均得到充分曝光,在进行显影时,油墨叠层结构260不会产生侧蚀。这样,在化金时,金层270只形成于焊垫212的表面,从而能够有效地防止“金长角”现象的发生。
上述两个实施例提供的方法制作的电路板的防焊层,能够顺利通过本技术领域中的信赖性测试,如硬度、附着性、耐焊锡性、耐溶解性、耐酸性、耐碱性、耐化金、冷热冲积极恒温恒湿测试,均无脱落、剥离、软化或者起泡等现象产生。
本技术方案的电路板的制作方法不限于前述描述,本领域普通技术人员可根据本技术方案的技术构思作其它各种相应的改变与变形。但所有这些改变与变形都应属于本申请权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种电路板的制作方法,包括步骤:
提供具有线路图形的基板,所述线路图形包括多个焊垫;
在所述线路图形的表面形成第一油墨层,所述第一油墨层的厚度为0.2mil至1.0mil;
在所述第一油墨层上印刷黑色油墨以在第一油墨层表面形成第二油墨层,所述第二油墨层的厚度为0.2mil至1.0mil,所述第一油墨层和第二油墨层构成油墨叠层结构,烘烤所述油墨叠层结构;
通过曝光及显影去除部分油墨叠层结构,以在油墨叠层结构中形成多个开口,每个焊垫均从一个开口露出;
在从多个开口露出的多个焊垫表面形成金层。
2.如权利要求1所述的电路板的制作方法,其特征在于,通过在基板上印刷透明油墨在所述线路图形的表面形成所述第一油墨层,在印刷透明油墨之后,还进一步包括对印刷的透明油墨进行预烤的步骤。
3.如权利要求2所述的电路板的制作方法,其特征在于,所述第一油墨层的厚度与焊垫的厚度相等。
4.如权利要求1所述的电路板的制作方法,其特征在于,通过在基板上印刷黑色油墨在所述线路图形的表面形成所述第一油墨层,并对第一油墨层进行预烤和曝光。
5.如权利要求1所述的电路板的制作方法,其特征在于,通过曝光及显影去除部分油墨叠层结构之后,还包括对油墨叠层结构进行后烤的步骤。
6.如权利要求1所述的电路板的制作方法,其特征在于,所述基板还包括基材层,所述线路图形形成于基材层的一个表面,所述线路图形还包括多条导电线路,通过曝光及显影去除部分油墨叠层结构之后,基材层的该表面及所述多条导电线路均被剩余的油墨叠层结构覆盖。
7.如权利要求1所述的电路板的制作方法,其特征在于,在所述线路图形的表面形成第一油墨层之前,还包括对电路板的表面进行喷砂、酸洗、超声波水洗、水洗及烘干处理。
8.如权利要求1所述的电路板的制作方法,其特征在于,所述第一油墨层和第二油墨层均通过丝网印刷的方式形成。
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