CN103237423A - 多层印制板铟瓦铜夹层图形制作方法 - Google Patents

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吴小龙
吴梅珠
徐杰栋
方庆玲
李召洋
刘秋华
胡广群
梁少文
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Abstract

本发明提供了一种多层印制板铟瓦铜夹层图形制作方法，包括：第一步骤：制作内层图形，以获得多层印制板的各内层图形单片；第二步骤：对内层图形单片和铟瓦铜先进行棕化处理，并对棕化处理后的内层图形单片和铟瓦铜进行烘烤以去除水汽；第三步骤：以铟瓦铜作为表层，用半固化片粘接，按设计的叠层结构同内层单片压合，获得芯板；第四步骤：采用化学蚀刻方法制作处于芯板表层的铟瓦铜的图形；第五步骤：按设计的叠层结构，利用半固化片作为粘接层，将芯板与芯板以外的其他层图形单片或外层铜箔进行二次压合，形成印制板半成品。

Description

多层印制板铟瓦铜夹层图形制作方法
技术领域
本发明涉及印制电路板制造领域，更具体地说，本发明涉及一种多层印制板铟瓦铜夹层图形制作方法。
背景技术
铟瓦也叫不涨钢，是一种CTE（Coefficient of thermal expansion，热膨胀系数）值很小的铁镍合金。铟瓦两面覆铜形成的材料称为铟瓦铜，以铟瓦铜作为印制板夹层，可以用作印制板的电地层，同时能降低多层印制板整体CTE，从而缓解或避免印制板和它的无机材料元器件因热失配引起的可靠性问题。
虽然铟瓦铜夹层印制板的压合、钻孔可与印制板传统工艺兼容，但是由于铟瓦铜材料的特殊性，铟瓦铜的图形制作是个难点，目前国内尚无铟瓦铜的图形制作技术方面的相关报道。
实际上，如果采用传统的机械钻孔来制作铟瓦铜图形，则图形尺寸和形状局限性大，且和其它层的对位精度较难控制。
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上述缺陷，提供一种铟瓦铜图形和其它层图形对位精度可控，且图形规格可以多样化的铟瓦铜作为多层印制板夹层的图形制作方法。
根据本发明，提供了一种多层印制板铟瓦铜夹层图形制作方法，包括：第一步骤:制作内层图形，以获得多层印制板的各内层图形单片；第二步骤:对内层图形单片和铟瓦铜先进行棕化处理，并对棕化处理后的内层图形单片和铟瓦铜进行烘烤以去除水汽；第三步骤:以铟瓦铜作为表层，利用半固化片作为粘接层，按设计的叠层结构将其与内层图形单片压合，从而获得芯板；第四步骤:采用化学蚀刻方法制作处于芯板表层的铟瓦铜的图形；第五步骤:利用半固化片作为粘接层，将芯板与芯板以外的其他层图形单片或外层铜箔按设计叠层结构进行二次压合，形成印制板半成品。
优选地，在第四步骤中，蚀刻铟瓦铜所用的化学药水可以是FeCl3体系酸性蚀刻液和/或CuCl2体系酸性蚀刻液。
优选地，在第四步骤中，制作芯板表层图形的具体步骤包括：前处理、覆盖光致抗蚀膜、曝光、显影、蚀刻以及褪膜。
优选地，在第四步骤中，前处理包括：采用研磨工具对芯板表面的铟瓦铜进行研磨，随后进行酸洗化学前处理，然后在烘干后进行干膜贴压或湿膜印刷。
优选地，在第四步骤中，曝光可以采用负片菲林平行曝光或者采用激光直写曝光方式。
优选地，在第二步骤中，在100-150°C对气氛中将铟瓦铜烘烤0.5-1小时。
在根据本发明的多层印制板铟瓦铜夹层图形制作方法中，首先进行内层图形制作，随后以铟瓦铜作为表层来按设计的叠层结构将铟瓦铜与内层单片压合以获得芯板，此后在采用化学蚀刻方法进行芯板表层的铟瓦铜图形制作，最后通过半固化片粘接芯板以外的其他层图形单片或外层铜箔；由此，可以通过先内层图形制作后铟瓦铜图形制作的方式为铟瓦铜图形和其它层图形的对位提供便利；而且，在采用FeCl3体系酸性蚀刻液和/或CuCl2体系酸性蚀刻液作为蚀刻铟瓦铜所用的化学药水的情况下，通过曝光数据补偿和蚀刻参数调整，可以获得需要的各种图形形状以及相应的图形尺寸，各种图形形状包括线条、圆盘、方盘等，并使得各图形的尺寸公差都控制在采用传统的机械钻孔制作铟瓦铜图形所无法实现的10%的精度范围内。
附图说明
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：
图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的多层印制板铟瓦铜夹层图形制作方法的流程图。
需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
具体实施方式
为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。
图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的多层印制板铟瓦铜夹层图形制作方法的流程图。其中，根据本发明优选实施例的多层印制板铟瓦铜夹层图形制作方法制造的印制板包括常规刚性印制板、封装基板、刚挠板、高频微波板等。
具体地说，如图1所示，根据本发明优选实施例的多层印制板铟瓦铜夹层图形制作方法包括：
第一步骤S1:制作内层图形，以获得多层印制板的各内层图形单片；
例如，在第一步骤S1中，可通过前处理、覆盖光致抗蚀膜、曝光、显影、蚀刻、剥膜制作内层图形，获得各内层图形单片，而且内层图形制作各步骤工艺参数可以是常规参数。
第二步骤S2:对内层图形单片和铟瓦铜先进行棕化处理，并对棕化处理后的内层图形单片和铟瓦铜进行烘烤以去除水汽；
具体地说，在第二步骤S2中，为确保后续压合过程铟瓦铜、内层图形单片和半固化片的可靠粘接，对内层图形单片和铟瓦铜先做棕化处理，使铟瓦铜表面铜和图形单片表面具备一定的粗糙度并在铜表面覆盖有机氧化层，并且在烘烤时，可以在例如100-150°C气氛中将铟瓦铜烘烤0.5-1小时，以充分去除水汽。而且，发明人通过实验发现，在的100-150°C的温度以及0.5-1小时的烘烤时间条件下，铟瓦铜得到最好的烘干效果，由此后续可以实现更好的铟瓦铜层和其它层图形单片可靠的粘接。
第三步骤S3:以铟瓦铜作为表层，利用半固化片作为粘接层，按设计的叠层结构将铟瓦铜与内层图形单片压合，从而获得芯板。
其中，压合参数应对所用半固化片适用。在第三步骤S3中，如果印制板是单层铟瓦铜夹层，芯板表层一面为铟瓦铜层，另外一面为常规敷铜板铜面或铜箔。如果印制板是双层铟瓦铜夹层，则芯板上下两表面都为铟瓦铜层（即，以两个铟瓦铜作为两侧的两个表层）。
第四步骤S4:采用化学蚀刻方法制作处于芯板表层的铟瓦铜的图形。
优选地，在第四步骤S4中，蚀刻铟瓦铜所用的化学药水可以是FeCl3体系酸性蚀刻液和/或CuCl2体系酸性蚀刻液。由此，在采用FeCl3体系酸性蚀刻液和/或CuCl2体系酸性蚀刻液作为蚀刻铟瓦铜所用的化学药水的情况下，通过曝光数据补偿和蚀刻参数调整，可以获得需要的图形，使得将图形公差控制在10%以内，这是采用传统的机械钻孔制作铟瓦铜图形所无法实现的。
具体地说，可以采用采用FeCl3体系酸性蚀刻液作为蚀刻铟瓦铜所用的化学药水，或者采用CuCl2体系酸性蚀刻液作为蚀刻铟瓦铜所用的化学药水，或者采用FeCl3体系酸性蚀刻液和CuCl2体系酸性蚀刻液两者的混合液作为蚀刻铟瓦铜所用的化学药水。
例如，在第四步骤S4中，制作芯板表层图形的具体步骤可包括：前处理、覆盖光致抗蚀膜、曝光、显影、蚀刻以及褪膜。
此时，例如，在第四步骤S4中，前处理可以包括：采用砂带、陶瓷、不织布、尼龙针刷等研磨工具对芯板表面的铟瓦铜进行研磨，从而将芯板表面的铟瓦铜研磨平整，随后进行酸洗化学前处理，然后在烘干后进行干膜贴压或湿膜印刷。
此外，例如，在第四步骤S4中，曝光可以采用负片菲林平行曝光或者采用激光直写（LDI）曝光方式。
第五步骤S5:利用半固化片作为粘接层，将芯板与芯板以外的其他层图形单片或外层铜箔按设计叠层结构进行二次压合，形成印制板半成品。
在根据本发明优选实施例的多层印制板铟瓦铜夹层图形制作方法中，首先进行内层图形制作，随后以铟瓦铜作为表层来按期望叠层结构将铟瓦铜与内层单片压合以获得芯板，此后再采用化学蚀刻方法进行芯板表层的铟瓦铜图形制作，最后通过半固化片粘接芯板以外的其他层图形单片或外层铜箔；由此，可以通过先内层图形制作后铟瓦铜图形制作的方式为铟瓦铜图形和其它层图形的对位提供便利；而且，在采用FeCl3体系酸性蚀刻液和/或CuCl2体系酸性蚀刻液作为蚀刻铟瓦铜所用的化学药水的情况下，通过曝光数据补偿和蚀刻参数调整，可以获得需要的图形，并使得图形公差控制在采用传统的机械钻孔制作铟瓦铜图形所无法实现的10%的精度范围内。
而且，发明人通过实验测试可知，本发明可以控制铟瓦铜图形和其它层图形对位精度在+/-75μm以内。
此外，需要说明的是，除非特别指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种多层印制板铟瓦铜夹层图形制作方法，其特征在于包括：
第一步骤:制作内层图形，以获得多层印制板的各内层图形单片；
第二步骤:对内层图形单片和铟瓦铜先进行棕化处理，并对棕化处理后的内层图形单片和铟瓦铜进行烘烤以去除水汽；
第三步骤:以铟瓦铜作为表层，利用半固化片作为粘接层，按设计的叠层结构与内层图形单片压合，从而获得芯板；
第四步骤:采用化学蚀刻方法制作处于芯板表层的铟瓦铜的图形；
第五步骤:按设计叠层结构，利用半固化片作为粘接层，将芯板与芯板以外的其他层图形单片或外层铜箔进行二次压合，形成印制板半成品。
2.根据权利要求1所述的多层印制板铟瓦铜夹层图形制作方法，其特征在于，在第四步骤中，蚀刻铟瓦铜所用的化学药水可以是FeCl3体系酸性蚀刻液和/或CuCl2体系酸性蚀刻液。
3.根据权利要求1或2所述的多层印制板铟瓦铜夹层图形制作方法，其特征在于，在第四步骤中，制作芯板表层图形的具体步骤包括：前处理、覆盖光致抗蚀膜、曝光、显影、蚀刻以及褪膜。
4.根据权利要求1或2所述的多层印制板铟瓦铜夹层图形制作方法，其特征在于，在第四步骤中，前处理包括：采用研磨工具对芯板表面的铟瓦铜进行研磨，随后进行酸洗化学前处理，然后在烘干后进行干膜贴压或湿膜印刷。
5.根据权利要求1或2所述的多层印制板铟瓦铜夹层图形制作方法，其特征在于，在第四步骤中，曝光可以采用负片菲林平行曝光或者采用激光直写曝光方式。
6.根据权利要求1或2所述的多层印制板铟瓦铜夹层图形制作方法，其特征在于，在第二步骤中，在100-150°C对气氛中将铟瓦铜烘烤0.5-1小时。
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