CN103025065B - 一种线路板压合填胶的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线路板压合填胶的方法，该方法包括：针对已经完成线路制作的内层芯板，分别制作与内层芯板相匹配的印刷网版，在与内层芯板各面无铜区相匹配的印刷网版的对应位置设置下墨区，下墨区的尺寸大于对应的无铜区尺寸；将内层芯板表面化学粗化处理；利用印刷网版在内层芯板两面涂覆树脂油墨，并进行预烤；对内层芯板两面的树脂油墨进行研磨；对内层芯板两面的树脂油墨进行再次烘烤。本发明在内层芯板进行棕化加工前，通过在内层芯板表面的无铜区涂覆树脂油墨以降低无铜区与铜面之间的高度差异，最终解决内层芯板表面无铜区内填胶不足。

Description

一种线路板压合填胶的方法

技术领域

本发明涉及线路板压合工艺技术领域，具体涉及一种线路板压合填胶的方法。

背景技术

目前，线路板在压合工序主要利用半固化片进行填胶。具体的，先将完成线路制作的内层芯板进行棕化处理，再将半固化片覆盖在内层芯板的上下表面，然后将铜箔覆盖在内层芯板上下表面的半固化片上，最后将此内层芯板、半固化片、铜箔的叠合物送至压合设备进行压合。在压合设备内部高温、高压、真空的条件下，半固化片中的树脂成分融化，并以液态形式均匀流至内层芯板表面的无铜区，完成对无铜区的填胶。但实际工作中，这种传统的填胶方式可以满足普通铜厚的内层芯板，但并不适用于高铜厚的内层芯板。尤其当内层芯板的铜厚为70um及以上时，由于无铜区相对于铜面凹陷的深度增加，采用上述传统的填胶方法无法填满无铜区，以致在压合后的线路板表面呈现皱折、缺胶性凹陷，甚至会因半固化片与内层芯板结合力不足导致二者分离。

为了提高对厚铜内层芯板无铜区的填胶，业内人士提出了通过提高半固化片中树脂的含量以及增加半固化片使用数量的改善方法，这种方法虽然从根本上解决了内层芯板无铜区填胶不足的技术难题，但铜面上半固化的厚度同样因此而增加，使线路板在压合后的厚度超出标准。在专利号为ZL201120364201.1的中国专利中公开了“一种改善多层电路板压合填胶的结构”，该填胶结构包括多层相互叠压的电路板，电路板上设有非导通孔，其技术要点为非导通孔内设有环形体，环形体为铜圆环，该技术方案提出的填胶结构只针对无铜区中的非导通孔，并不包含无铜区中的其他形状结构，因此该技术方案适用范围受限制。在公开号为CN101699930A的中国专利中公开了“一种线路板灌胶压合方法”,该方法提出通过采用多次从上向下进行线路板的灌胶压合,解决现有技术中进行灌胶压合时出现填胶不足的问题,使压合的线路板填胶均匀、平整。但该技术方案需要进行两次蚀刻和两次压合，生产效率低，耗用成本高。另外经实验证明，该技术方案中提出的更改压合方向的方法不能彻底解决厚铜内层芯板的填胶问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种在不增加线路板压合后厚度的前提下，可彻底解决厚铜内层芯板无铜区填胶不足问题的线路板压合填胶方法。采用在本线路板压合工艺中使用本发明方法，能够有效提高压合生产效率，降低压合成本。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种线路板压合填胶的方法，在内层芯板进行棕化处理前，进行如下步骤：

步骤1，针对已经完成线路制作的内层芯板，分别制作与内层芯板第一面、第二面相匹配的第一印刷网版和第二印刷网版，在与内层芯板各面无铜区相匹配的印刷网版的对应位置设置下墨区，下墨区的尺寸大于对应的无铜区尺寸；

步骤2，内层芯板化学粗化处理；

步骤3，利用第一印刷网版上的下墨区在内层芯板第一面对应的无铜区涂覆树脂油墨，然后对内层芯板第一面的树脂油墨进行预烤；

步骤4，利用第二印刷网版上的下墨区在内层芯板第二面对应的无铜区涂覆树脂油墨，然后对内层芯板第二面的树脂油墨进行预烤；

步骤5，对内层芯板两面的树脂油墨进行研磨；

步骤6，对内层芯板两面的树脂油墨进行烘烤。

本发明公开的线路板压合填胶的方法的主要创新点之一是：在内层芯板进行棕化加工前，通过在内层芯板无铜区涂覆填充物以降低无铜区与铜面之间的高度差异，使内层芯板在压合过程中，利用填充物与半固化片搭配填满无铜区，最终解决内层芯板无铜区填胶不足。

本发明另一个主要创造点是选择树脂油墨作为无铜区的填充物，由于树脂油墨和半固化片中的主要填充成分相同即均为树脂，所以在压合过程中内层芯板表面叠合的半固化片与树脂油墨相互兼容，使线路板在压合后厚度更均匀。

其中，在无铜区填充树脂油墨采用网版印刷的方式，本发明人经过研究发现，采用网版印刷的树脂油墨涂覆均匀度高，能与线路板的良好结合。为了防止由于印刷网版与内层芯板对位偏差而导致无铜区部分区域未被涂覆上树脂油墨，在印刷网版制作时，将印刷网版中下墨区的尺寸设置为大于对应的无铜区尺寸。鉴于业界对于网版对位精度的可控制范围为50~100um，所述下墨区的尺寸优选比对应的无铜区尺寸各边大50~100um。作为进一步优选，所述下墨区的尺寸比对应的无铜区尺寸各边大75um。

发明人经过大量研究发现，在涂覆树脂油墨之前对内层芯板表面进行粗化处理，可以进一步增强树脂油墨与内层芯板的结合力，而考虑到内层芯板表面设置有线路，粗化处理的方式选择为化学粗化。具体的化学粗化方式为酸洗。

内层芯板树脂油墨涂覆的厚度根据实际情况而定，具体的为内层芯板铜厚的50%~100%，优选为内层芯板铜厚的75%。例如当内层芯板的铜厚为70um时，树脂油墨涂覆的厚度为52.5um。对树脂油墨涂覆厚度的控制采用常规方法管控即可，例如通过调整印刷网版中网纱的目数，刮刀的压力、角度，印刷的速度，油墨的粘度即可实现。

为了增强内层芯板与树脂油墨的结合力，避免树脂油墨在后续棕化加工过程中脱离内层芯板，应在合理的温度条件下对内层芯板表面的树脂油墨进行预烤使其充分固化。本发明人经过研究发现，预烤温度设置为80~130℃，预烤时间为30~60min时，树脂油墨能够充分固化，并能与内层芯板紧密结合。其中优选的烘烤条件为预烤温度为120℃，预烤时间为45min。

本发明的再一个主要创造点是：通过研磨工艺去除铜面边缘被涂覆的树脂油墨，并通过此工艺整平无铜区被涂覆的树脂油墨，使压合后的线路板板面平整，厚度不受影响，且内层芯板之间的结合力增强。

为了进一步增强内层芯板与树脂油墨的结合力，在对内层芯板研磨后，对其两面的树脂油墨进行再次烘烤，烘烤温度为120~170℃，烘烤时间为40~70min。优选的烘烤条件为的烘烤温度为150℃，烘烤时间为60min。

本发明相比现有技术具有以下优点及有益效果：

(1)在内层芯板进行棕化加工前，通过在内层芯板无铜区涂覆填充物以降低无铜区与铜面之间的高度差，最终解决内层芯板无铜区填胶不足。其中选择树脂油墨作为无铜区的填充物，由于树脂油墨和半固化片中的主要填充成分相同即均为树脂，所以在压合过程中内层芯板表面叠合的半固化片与树脂油墨相互兼容，使线路板在压合后厚度更均匀。

(2)通过研磨工艺去除铜面边缘被涂覆的树脂油墨，并通过此工艺整平无铜区被涂覆的树脂油墨，使压合后的线路板板面平整，厚度不受影响，且内层芯板之间的结合力增强。

(3)采用网版印刷的方式在内层芯板表面涂覆的树脂油墨均匀，且进一步提高了与内层芯板的结合力。

(4)本发明提供的填胶方法针对内层芯板的所有无铜区均可以实现填胶，适用范围广。

(5)本发明方法简单、易实现，能够有效提高压合生产效率，降低压合成本。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明创造的实施方式不限于此。

实施例1：

 本实施例对铜厚为70um的内层芯板进行填胶处理，具体流程如下：

步骤1，针对已经完成线路制作的内层芯板，分别制作与内层芯板第一面、第二面相匹配的第一印刷网版和第二印刷网版，网版均采用目数为37T的尼龙网，在与内层芯板各面无铜区相匹配的印刷网版的对应位置设置下墨区，第一网版上的下墨区与第二网版上的下墨区的尺寸比对应的无铜区尺寸大75um；；

步骤2，将内层芯板进行酸洗，去除内层芯板表面的氧化并粗化铜面；

步骤3，利用第一印刷网版上的下墨区在内层芯板第一面对应的无铜区涂覆树脂油墨，涂覆时，设定刮刀角度60°、刮刀压力5kg/cm²、刮刀速度2.5m/min，经过涂覆使内层芯板第一面的无铜区均被填充树脂油墨且无铜区内树脂油墨的厚度达到52.5um,然后对内层芯板第一面的树脂油墨在温度为120℃的条件下预烤45min；

步骤4，参照步骤3设定的印刷参数，利用第二印刷网版的下墨区在内层芯板第二面对应的无铜区涂覆树脂油墨，使内层芯板第二面的无铜区被填充厚度为52.5um的树脂油墨，然后对第二面的树脂油墨在温度为120℃的条件下预烤45min；

步骤5，利用水平研磨设备，对内层芯板两面的树脂油墨进行研磨，将铜面边缘的树脂油墨去除，并整平无铜区内的树脂油墨；

步骤6，对内层芯板两面的树脂油墨进行再次烘烤，烘烤温度为150℃，烘烤时间为60min。

通过上述步骤完成对内层芯板无铜区填胶后，按照常规做法，先对内层芯板进行棕化处理，再将内层芯板、半固化片、铜箔进行叠合，然后将叠合物进行压合，压合后的线路板各项品质指标如下：

（1）线路板表面无皱折、无缺胶性凹陷；

（2）线路板板厚达到标准要求；

（3）线路板板厚均匀性为99%（标准为不低于95%）；

（4）对线路板浸入288℃熔锡中10S,重复六次未发现线路板爆板，分层。

实施例2：

 本实施例对铜厚为210um的内层芯板进行填胶处理，具体流程如下：

步骤1，针对已经完成线路制作的内层芯板，分别制作与内层芯板第一面、第二面相匹配的第一印刷网版和第二印刷网版，网版均采用目数为36T的尼龙网，在与内层芯板各面无铜区相匹配的印刷网版的对应位置设置下墨区，第一网版上的下墨区与第二网版上的下墨区的尺寸比对应的无铜区尺寸大100um；；

步骤2，将内层芯板进行酸洗，去除内层芯板表面的氧化并粗化铜面；

步骤3，利用第一印刷网版上的下墨区在内层芯板第一面对应的无铜区涂覆树脂油墨，涂覆时，设定刮刀角度75°、刮刀压力6kg/cm²、刮刀速度1.5m/min，经过涂覆使内层芯板第一面的无铜区均被填充树脂油墨且无铜区内树脂油墨的厚度达到157.5um,然后对内层芯板第一面的树脂油墨在温度为120℃的条件下预烤60min；

步骤4，参照步骤3设定的印刷参数，利用第二印刷网版的下墨区在内层芯板第二面对应的无铜区涂覆树脂油墨，使内层芯板第二面的无铜区被填充厚度为157.5um的树脂油墨，然后对第二面的树脂油墨在温度为120℃的条件下预烤60min；

步骤5，利用水平研磨设备，对内层芯板两面的树脂油墨进行研磨，将铜面边缘的树脂油墨去除，并整平无铜区内的树脂油墨；

步骤6，对内层芯板两面的树脂油墨进行再次烘烤，烘烤温度为150℃，烘烤时间为70min。

通过上述步骤完成对内层芯板无铜区填胶后，按照常规做法，先对内层芯板进行棕化处理，再将内层芯板、半固化片、铜箔进行叠合，然后将叠合物进行压合，压合后的线路板各项品质指标如下：

（1）线路板表面无皱折、缺胶性凹陷；

（2）线路板板厚达到标准要求；

（3）线路板板厚均匀性为98%（标准为不低于95%）；

（4）对线路板浸入288℃熔锡中10S,重复六次未发现线路板爆板，分层。

以上实施例表明，采用本发明的压合填胶方法，可彻底解决内层芯板无铜区填胶不足的问题，从而避免压合后的线路板表面呈现皱折、缺胶性凹陷，半固化片与内层芯芯板间分离，另外此方法不增加线路板压合后的厚度。

以上所述实施例仅表达了发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种线路板压合填胶的方法，其特征在于：在内层芯板棕化处理前，包括如下步骤：

步骤1，针对已经完成线路制作的内层芯板，分别制作与内层芯板第一面、第二面相匹配的第一印刷网版和第二印刷网版，在与内层芯板各面无铜区相匹配的印刷网版的对应位置设置下墨区，下墨区的尺寸大于对应的无铜区尺寸；

步骤2，内层芯板化学粗化处理；

步骤3，利用第一印刷网版上的下墨区在内层芯板第一面对应的无铜区涂覆树脂油墨，然后对内层芯板第一面的树脂油墨进行预烤；

步骤4，利用第二印刷网版上的下墨区在内层芯板第二面对应的无铜区涂覆树脂油墨，然后对内层芯板第二面的树脂油墨进行预烤；

步骤5，对内层芯板两面的树脂油墨进行研磨；

步骤6，对内层芯板两面的树脂油墨进行烘烤。

2.根据权利要求1所述的一种线路板压合填胶的方法，其特征在于：步骤1所述下墨区的尺寸比对应的无铜区尺寸各边大50~100um。

3.根据权利要求2所述的一种线路板压合填胶的方法，其特征在于：所述下墨区的尺寸比对应的无铜区尺寸各边大75um。

4.根据权利要求1所述的一种线路板压合填胶的方法，其特征在于：步骤2所述化学粗化处理为酸洗。

5.根据权利要求1所述的一种线路板压合填胶的方法，其特征在于：步骤3、步骤4所述涂覆树脂油墨的厚度为内层芯板铜厚的50%~100%。

6.根据权利要求5所述的一种线路板压合填胶的方法，其特征在于：所述涂覆树脂油墨的厚度为内层芯板铜厚的75%。

7.根据权利要求1所述的一种线路板压合填胶的方法，其特征在于：步骤3、步骤4所述预烤温度为80~130℃，预烤时间为30~60min。

8.根据权利要求7所述的一种线路板压合填胶的方法，其特征在于：所述预烤温度为120℃，预烤时间为45min。

9.根据权利要求1所述的一种线路板压合填胶的方法，其特征在于：步骤3、步骤4所述烘烤温度为120~170℃，烘烤时间为40~70min。

10.根据权利要求9所述的一种线路板压合填胶的方法，其特征在于：所述烘烤温度为150℃，烘烤时间为60min。