CN103167730B - 厚铜电路板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种厚铜电路板及其制造方法，该电路板由多张芯板和设置于两相邻芯板间的介质层组成，芯板包括聚酰亚胺板、覆盖在聚酰亚胺板表面的厚铜线路层以及涂覆在厚铜线路层的线路间隙内的环氧树脂层。本发明的厚铜电路板由多块以聚酰亚胺板为基板的芯板压合而成，聚酰亚胺板经电镀后板面铜厚大于3oz具有较高的耐电压能力。且在芯板两面均涂覆有环氧树脂以增加芯板的强度，进而避免了芯板压合时容易发生变形和错位的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电路板制造技术领域，尤其涉及一种厚铜电路板及其制作方法。
背景技术
厚铜电路板大多应用于电源产品，一般要求每层之间的耐电压能力在2000V以上。现有的厚铜电路板大多采用FR4材料作为基板，其耐电压能力为500V/mil。所以为了保证每层之间的耐电压能力，层间的厚度要在0.1mm以上，这就导致总板厚度较厚。由于板厚的增加导致了电源模块的安装空间增大，进而限制了电源模块的输出功率密度。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种超薄、耐高压的厚铜电路板及其制造方法。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种厚铜电路板，所述电路板由多张芯板和设置于两相邻芯板间的介质层组成，所述芯板包括聚酰亚胺板、覆盖在聚酰亚胺板表面的厚铜线路层以及涂覆在所述厚铜线路层的线路间隙内的环氧树脂层。
相应地，本发明实施例还提供了一种厚铜电路板制造方法，包括如下步骤：
制作芯板步骤，所述芯板包括聚酰亚胺板和覆盖在所述聚酰亚胺板两表面的厚铜线路层；
芯板涂覆步骤，在所述芯板两面的厚铜线路层的线路间隙内涂覆环氧树脂；
芯板压合步骤，将多张所述芯板压合形成母板基板；
制作母板步骤，将所述母板基板加工成厚铜电路板。
本发明的厚铜电路板由多张以聚酰亚胺板为基板的芯板压合而成，聚酰亚胺板经电镀后板面铜厚大于3盎司（oz）具有较高的耐电压能力，可达到5KV/mil以上，在加工技术允许的情况下可实现厚铜电路板的薄型化。由于聚酰亚胺板较薄、强度较小在芯板压合时受外力拉扯容易变形，通过在芯板表面涂覆环氧树脂可增加芯板的强度，可避免芯板压合时发生变形的问题，进而避免由于芯板变形而导致的芯板压合错位的问题。
附图说明
图1是本发明实施例的厚铜电路板的结构示意图。
图2是本发明实施例的厚铜电路板制造方法的流程图。
具体实施方式
参照附图对本发明的厚铜电路板及其制造方法进行说明。
如图1所示本发明的厚铜电路板由多张芯板和设置于两相邻芯板间的介质层4组成，芯板包括聚酰亚胺（polyimide，PI）板1、覆盖在聚酰亚胺板1表面的厚铜线路层2以及涂覆在厚铜线路层2的线路间隙内的环氧树脂层3。
其中，聚酰亚胺板1的板厚为0.5mil至3mil，具体实施时聚酰亚胺板1的厚度可以为：1mil、1.5mil、2mil等。厚铜线路层2由铜厚大于3oz的铜箔制作而成，具体实施时铜厚可为4oz、5oz、8oz等，具有较高的耐电压能力。介质层4采用环氧树脂或聚酰亚胺树脂。
如图2所示为本发明的厚铜电路板制造方法的流程图。该制造方法包括如下步骤：
S1：制作芯板步骤，其中芯板包括聚酰亚胺板1和覆盖在聚酰亚胺板1两表面的厚铜线路层2。
具体实施时包括如下步骤：
下料：根据设计的尺寸切割出多张双面覆铜的聚酰亚胺板1。
内层电镀：对聚酰亚胺板1进行全板电镀，将聚酰亚胺板1的表面铜箔电镀至预定厚度，聚酰亚胺板1的表面铜厚大于3oz。
加工内层图形：在聚酰亚胺板1的两个表面分别贴上感光膜，通过菲林曝光后显影的方式，将设计好的内层图形转移到感光膜上。
内层蚀刻：通过酸性蚀刻液化学咬蚀的方式，蚀刻出内层导电线路图形。
冲槽：采用CCD定位的冲槽机，在每张聚酰亚胺板的四个边同时冲铣出用于多张芯板压合时进行定位的层压定位孔。
内层检验：在自动光学检测（AOI）设备上，通过光学扫描对芯板表面的图形和设计的图形进行逻辑对比，找出缺陷点进行修补或报废。
芯板棕黑化：将所有通过检测的聚酰亚胺板1按照顺序放入到水平棕化线中，表面进行清洁和粗化。
S2：芯板涂覆步骤，将步骤S1制成的芯板表面的厚铜线路层的线路间隙内涂覆环氧树脂，进而形成环氧树脂层3，固化的环氧树脂层3可增加芯板的强度，在芯板压合时可避免芯板变形和错位的问题。
S3：芯板压合步骤，将两面涂覆形成环氧树脂层3的芯板通过层压定位孔进行定位，放入压机中压合成母板基板。
S4：制作母板步骤，将母板基板加工成厚铜电路板。
具体实施时包括如下步骤：
钻孔：用钻孔设备在母板基板上加工功能孔。
具体为：在钻靶机上通过X-ray光线透射找到芯板上在芯板蚀刻时制作出的定位靶标图形，通过钻刀在母板基板上钻出用于将母板基板定位在钻孔设备上的第一套定位孔，再将母板基板定位于钻孔设备上加工功能孔。
沉铜：通过氧化还原的原理在母板基板的功能孔的孔壁上化学沉积上一层导电金属铜。
母板电镀：通过电解原理对母板基板进行全板电镀，并在功能孔的壁上继续电镀沉积导电金属铜。
加工外层图形：在母板基板的两表面上贴上感光膜，通过菲林曝光、显影的方式，将设计好的外层图形转移到感光膜上。
图形电镀：对母板基板进行图形电镀，在母板图形上镀铜，进一步加厚导电线路的厚度，再在铜的表面镀上一层锡，作为蚀刻时的保护剂。
外层蚀刻：用褪膜液将感光膜褪掉，再通过碱性蚀刻液化学咬蚀的方式，将露出的铜蚀刻掉，再将母板图形上的锡去除掉，制作出外层导电线路图形。
阻焊：通过丝印机在母板基板表面印刷一层感光油墨，进而防止后续装配时浪费过多的锡膏。
曝光：通过热固化和紫外线UV固化两种方式，将母板基板表面的感光油墨图形固化。
母板涂覆：在母板基板的导电金属上覆盖一层表面涂覆层，制成所述厚铜电路板。
本发明的厚铜电路板由多块以聚酰亚胺板1为基板的芯板压合而成，聚酰亚胺板1经电镀后板面铜厚大于3oz具有较高的耐电压能力，可达到5KV/mil以上，所以在加工技术允许的情况下可实现厚铜电路板的薄型化。既节省安装空间又能提高产品散热能力，有利于相关电源产品功率密度的提高。且在芯板表面涂覆环氧树脂以增加芯板的强度，进而避免了芯板压合时容易发生变形和错位的问题。
以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种厚铜电路板，其特征在于，所述电路板由多张芯板和设置于两相邻芯板间的介质层组成，所述芯板包括聚酰亚胺板、覆盖在聚酰亚胺板表面的厚铜线路层以及涂覆在所述厚铜线路层的线路间隙内的环氧树脂层，所述厚铜线路层由铜厚大于3oz的铜箔制作而成。
2.如权利要求1所述的厚铜电路板，其特征在于，所述介质层为环氧树脂或聚酰亚胺树脂。
3.如权利要求1所述的厚铜电路板，其特征在于，所述聚酰亚胺板的板厚为0.5mil至3mil。
4.一种厚铜电路板制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
制作芯板步骤，所述芯板包括聚酰亚胺板和覆盖在所述聚酰亚胺板两表面的厚铜线路层，制作芯板步骤具体为：
下料：切割出多张双面覆铜的聚酰亚胺板；
内层电镀：对聚酰亚胺板进行全板电镀，使聚酰亚胺板的表面铜厚大于3oz；
加工内层图形：在聚酰亚胺板的两个表面分别贴上感光膜，通过菲林曝光后显影的方式，将设计好的内层图形转移到感光膜上；
内层蚀刻：通过酸性蚀刻液化学咬蚀的方式，蚀刻出内层导电线路图形；
冲槽：在每张聚酰亚胺板的四个边同时冲铣出用于多张芯板压合时进行定位的层压定位孔；
内层检验：采用自动光学检测设备对内层图形进行检查；
芯板棕黑化：将所有通过检测的聚酰亚胺板按照顺序放入到水平棕化线中，表面进行清洁和粗化；
芯板涂覆步骤，在所述芯板两面的厚铜线路层的线路间隙内涂覆环氧树脂；
芯板压合步骤，将多张所述芯板压合形成母板基板；
制作母板步骤，将所述母板基板加工成厚铜电路板。
5.如权利要求4所述的厚铜电路板制造方法，其特征在于，芯板压合步骤具体为：将两面涂覆环氧树脂的芯板通过层压定位孔进行定位，放入压机中压合成母板基板。
6.如权利要求4所述的厚铜电路板制造方法，其特征在于，制作母板步骤具体为：
钻孔：用钻孔设备在母板基板上加工功能孔；
沉铜：在母板基板的功能孔的孔壁上化学沉积上一层导电的铜单质；
母板电镀：对母板基板进行全板电镀；
加工外层图形：在母板基板的两表面上贴上感光膜，通过菲林曝光、显影的方式，将设计好的外层图形转移到感光膜上；
图形电镀：对所述母板基板进行图形电镀；
外层蚀刻：通过碱性蚀刻液化学咬蚀的方式，在母板基板上蚀刻出外层导电线路图形；
阻焊：在母板基板表面印上一层感光油墨；
曝光：将母板基板表面的感光油墨图形固化；
母板涂覆：在母板基板的导电金属上覆盖一层表面涂覆层，制成所述厚铜电路板。
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