具体实施方式
针对现有技术中PCB的制作方法中,压合处理后棕化或者黑化膜上容易残留树脂,在去除棕化膜或者黑化膜后,容易造成PCB板面铜厚不均匀,制作PCB的成品率较低的问题,本发明实施例这里提出的技术方案,通过对蚀刻处理后的覆铜板进行单面棕化或黑化的处理,使得棕化或者黑化处理后的覆铜板上没有残留的树脂,能够较好的提高制作PCB的成品率,节省企业的生产成本。
下面将结合各个附图对本发明实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细地阐述。
实施例一
本发明实施例这里提出一种PCB的制作方法,如图3所示,具体过程如下:
步骤31,在对双面贴膜的覆铜板进行单面曝光处理之后,单面去除干膜保护膜。
其中,基于单面图形转移的方法制作PCB时,首先需要在覆铜板的两面分别先压合一层干膜以及在干膜之上的一层干膜保护膜,形成双面贴膜的覆铜板,然后对双面贴膜的覆铜板进行单面曝光处理。具体地,在单面图形转移的方法中,单面曝光是指对压合的干膜和干膜保护膜的覆铜板的一面进行曝光处理,而另一面并不进行曝光处理,并且曝光处理的一面是需要进行图形转移的一面。具体地,干膜产品一般包括三层:外层为PET保护层,即干膜保护膜,中间一层是干膜,内层为PE保护膜。在压合干膜产品之前,内层的PE保护膜会被揭掉,压合到覆铜板上的是干膜及干膜保护膜。
在单面曝光处理之后,单面去除干膜保护膜,即去除待进行图形转移的一面的干膜保护膜,同时该面也是进行曝光处理一面的干膜保护膜,通过去除干膜保护膜,将干膜保护膜下面的干膜裸露出来。
步骤32,对去除干膜保护膜的一面进行显影及蚀刻处理。
去除干膜保护膜之后,通过显影溶剂,进行显影处理,即在显影溶剂中去除未曝光的干膜,然后通过蚀刻工艺处理,去除没有被干膜保护的覆铜板的铜面。然后进行褪膜,露出未被蚀刻药液蚀掉的铜面线路,实现线路图形的转移。
其中,在显影及蚀刻的工艺过程中,对于不需要进行图形转移的一面,因为覆铜板上的铜面始终有干膜和干膜保护膜的保护,而在显影溶剂中,干膜已经被干膜保护膜所保护,所以被保护的干膜并不会与显影溶剂接触而产生反应,随之在蚀刻溶剂中,不需要进行图形转移的一面中,被干膜保护的铜面也不会被蚀刻掉。
步骤33,将经过蚀刻处理之后的覆铜板进行棕化或者黑化处理。
其中,黑化或者棕化是对覆铜板的线路铜表面进行氧化处理。一般生成的氧化铜为红色,氧化亚铜为黑色,所以氧化层中的氧化亚铜为主称之为棕化,若氧化层中氧化铜为主则称之为黑化。黑化或者棕化在进行层压之前所必须的工艺过程,黑化或棕化的目的主要有四点:
第一点:去除表面的油污、杂质等污染物。
第二点:增大铜箔的比表面,从而增大与树脂接触面积,有利于树脂充分扩散,形成较大的结合力。
第三点:使非极性的铜表面变成带极性的氧化亚铜或氧化铜的表面,增加铜箔与树脂间的极性键结合。
第四点:经氧化的表面在高温下不受湿气的影响,减少铜箔与树脂分层的几率。
其中,将经过蚀刻处理之后的覆铜板进行棕化或者黑化处理时,可以将整个覆铜板浸在黑化或者棕化溶剂中,由于覆铜板一面已经经过蚀刻处理,另一面的铜面仍然压合有干膜以及干膜保护膜,所以被干膜及干膜保护膜保护的覆铜板的铜面不会被棕化或者黑化,并且干膜也因干膜保护膜的保护,不会与棕化或者黑化液产生反应。
步骤34,去除经过棕化或者黑化处理之后的覆铜板未进行图形转移一面压合的干膜保护膜及所述干膜保护膜下的干膜,形成具有单面图形的PCB。
在将覆铜板进行棕化或者黑化处理之后,去除覆铜板未进行图形转移的一面压合的干膜以及干膜保护膜,形成具有单面图形的PCB。
具体地,去除干膜保护膜时,可以是技术人员手动去除,也可以是机械自动去除。较佳地,为了提高生产效率,本发明实施例这里采取机械去除未进行图形转移的一面的干膜保护膜。
具体地,在去除干膜保护膜之后,需要去除干膜保护膜下的干膜,去除干膜的方法可以但不限于采用下述两种方式:
第一种方式:通过显影溶剂去除所述干膜保护膜下的干膜。
其中,一般采用碳酸钠或者碳酸钾作为显影溶剂,通过显影溶剂去除干膜时,显影溶剂并不会影响棕化或者黑化膜的组成元素及棕化或者黑化膜的膜表面的状态。
第二种方式:通过蚀刻线中显影线去除所述干膜保护膜下的干膜。
采用上述两种方式去除干膜,均不会对棕化或者黑化膜造成影响。较佳地,本发明实施例一这里提出的技术方案,对经过显影线去膜处理的棕化或者黑化膜和未经过显影处理的棕化或者黑化膜进行元素分析(EDS,X-ray EnergyDispersive Spectroscopy)对比,具体如下述表1、表2及图4a和图4b所示:
表1
元素 |
元素 |
强度 |
重量 |
重量百分比 |
原子 |
|
浓度 |
校正 |
百分比 |
Sigma |
百分比 |
C K |
3.00 |
0.3225 |
9.28 |
0.78 |
33.97 |
O K |
1.50 |
0.9384 |
1.59 |
0.25 |
4.38 |
Cu K |
85.96 |
0.9638 |
89.12 |
0.80 |
61.65 |
总量 |
|
|
100.00 |
|
|
表2
元素 |
元素 |
强度 |
重量 |
重量百分比 |
原子 |
|
浓度 |
校正 |
百分比 |
Sigma |
百分比 |
C K |
2.82 |
0.3192 |
8.04 |
0.71 |
30.63 |
O K |
1.53 |
0.9551 |
1.45 |
0.23 |
4.16 |
Cu K |
96.44 |
0.9683 |
90.51 |
0.73 |
65.21 |
其中,上述表1是未经过显影线去膜处理的棕化或者黑化膜的元素分析,表2是经过显影线去膜处理的棕化或者黑化膜元素分析,对比表1和表2,未经过显影线去膜处理的棕化或者黑化膜和经过显影线去膜处理的棕化或者黑化膜,所包含的元素以及各元素的属性,基本一致,也就是说,显影液不会对棕化或者黑化膜造成影响。
进一步地,本发明实施例这里还采用电子显微照片对比未经过显影线去膜处理的棕化或者黑化膜和经过显影线去膜处理的棕化或者黑化膜的膜表面的状态,具体如图5a和图5b所示,由电子显微照片可以看出,未经过显影线去膜处理的棕化或者黑化膜和经过显影线去膜处理的棕化或者黑化膜的膜表面的状态是一样的。
在目前制作PCB的工艺过程中,在进行图形转移时,尤其是在显影工艺处理前,会将双面的干膜保护膜一起去除,在流经去膜线时,会将覆铜板上面压合的所有干膜(即双面去除覆铜板上压合的干膜)都去除。其中,在棕化或黑化处理之前,将双面干膜进行去除,主要是因为技术人员为避免显影液在去除干膜时会对棕化或黑化膜造成影响。而本发明实施例这里提出的技术方案,针对棕化或黑化处理前去掉PCB板双面的干膜,再在层压后去除未进行图形转移一面的棕化或黑化膜所带来的诸多技术问题,对于棕化或黑化后去除干膜的步骤是否会对形成的棕化或者黑化膜造成影响作出了进一步分析,包括对比显影线去膜处理的棕化或者黑化膜和未经过显影处理的棕化或者黑化膜进行元素分析,以及未经过显影线去膜处理的棕化或者黑化膜和经过显影线去膜处理的棕化或者黑化膜的膜表面的状态,得出棕化或黑化处理之后,再去除未经图形转移一面的干膜,不会对棕化或黑化膜造成影响的实验结论。因此,采用本发明的上述实施例以及下述实施例提出的技术方案制作PCB时,棕化或者黑化处理之后再去除未图形转移面的干膜以及其上的干膜保护膜,形成的棕化膜或者黑化膜不会受到显影液的影响,并且被干膜保护着的面未被棕化或黑化,其表面不会残留树脂,所以不需要采用机械模板去除残留树脂,因此形成的PCB板面铜厚均匀,图形转移精度也比较高。并且,简化了制作PCB的工艺流程,节省了生产成本。
实施例二
进一步地,在上述实施例一的基础之上,采用实施例一中提出的技术方案制作的PCB层数多于两层时,即本发明实施例二这里提出的一种制作多层数PCB的方法,需要说明的是,在采用单面图形转移法制作多层数PCB时,可以将多层数PCB划分成多个子板,分别对每个子板进行单面图形转移工艺,然后将多个子板进行压合处理,得到多层数PCB。本发明实施例二这里以2层子板为例来进行详细说明,当然子板也可以是2层以上的子板,其工艺流程如图6所示。
其中,制作多层数PCB时,对于多层数PCB的每个子板,采用上述实施例一中的技术方案,将形成的至少两个具有单面图形的PCB作为所述层数对于两层的PCB包含的子板,然后将全部子板进行叠板、层压以及外层图形转移处理,形成层数多于两层的多层数PCB,其中,叠板处理的子板和子板之间设置有绝缘性基材。具体过程如下:
步骤一:首先进行开料,准备制作多层数PCB的子板。
其中,开料是把原始的覆铜板切割成能在生产线上制作的面板的过程。
步骤二:对于每个子板(本发明实施例二这里以一个双层子板为例来进行说明,其它子板处理方式相同,不再赘述),在该子板的双面都压合一层干膜以及干膜外层的干膜保护膜。
其中,压合的干膜是一种特殊的感光膜,这种膜遇到光会固化。
步骤三:对双面压合干膜及干膜保护膜的子板依次进行单面曝光、单面显影以及单面蚀刻处理。
曝光显影是将双面贴膜的覆铜板进行曝光处理,透光部分被固化,未透光部分还是干膜,然后经过显影,去除没有固化的干膜,将固化部分进行蚀刻,再经过去膜处理,就可以将线路图形转移到覆铜板上了。
其中,在对双面贴膜的覆铜板进行单面显影之前,需要去除待进行图形转移一面压合的干膜保护膜。去除干膜保护膜之后,通过显影溶剂,进行显影处理,即在显影溶剂中去除未曝光的干膜,然后通过蚀刻工艺处理,去除没有被干膜保护的覆铜板的铜面。
其中,在显影及蚀刻的工艺过程中,对于不需要进行图形转移的一面,因为始终有干膜和干膜保护膜的保护,因此在显影溶剂中,干膜已经被干膜保护膜所保护,所以不会被显影,随之在蚀刻溶剂中,不需要进行图形转移的一面中,被干膜保护的铜面也不会被蚀刻掉,所以称之为单面显影、单面蚀刻。
步骤四:将经过蚀刻处理之后的子板进行棕化或者黑化处理。
其中,将经过蚀刻处理之后的覆铜板进行棕化或者黑化处理时,可以将整个覆铜板浸在黑化或者棕化溶剂中,由于覆铜板一面已经经过蚀刻处理,另一面的铜面仍然压合有干膜以及干膜保护膜,所以被干膜及干膜保护膜保护的覆铜板的铜面不会被棕化或者黑化。
步骤五:在棕化或者黑化处理之后,去除未进行图形转移一面压合的干膜保护膜及干膜,形成多个具有单面图形的子板。
具体地,去除干膜保护膜时,可以是技术人员手动去除,也可以是机械自动去除。较佳地,为了提高生产效率,本发明实施例这里采取机械去除未进行图形转移的一面的干膜保护膜。
具体地,在去除干膜保护膜之后,需要去除干膜保护膜下的干膜,去除干膜的方法可以但不限于采用下述两种方式:
第一种方式:通过显影溶剂去除所述干膜保护膜下的干膜。
第二种方式:通过蚀刻线中显影线去除所述干膜保护膜下的干膜。
步骤六:将子板做叠板(本实施例中仅以两个子板为例)、进行第一次层压的压合处理,并在两个外表面分别贴膜,形成多层双面覆铜板(此处多层指的是多于两层金属线路层,本实施例为四层双面覆铜板),以及外层图形转移处理,形成多层数PCB(本实施例中形成四层板),其中,叠板处理的子板和子板之间设置有绝缘性基材。
层压是将离散的多层子板与黏结片一起压制成所需要的层数和厚度的多层板的过程,借助B-阶半固化片把各层线路粘结成整体的过程,这种粘结是通过界面上大分子之间的相互扩散、渗透进而产生相互交织而实现。
其中,将多个子板进行层压及去除棕化或者黑化膜之后,需要进行外层图形转移,最终形成多层数PCB,子板和子板之间设置有连接层与层之间的孔。
采用本发明实施例二这里提出的技术方案来制作多层数PCB,在整个工艺流程中,对于未进行图形转移的一面,在进行棕化或者黑化处理时,由于始终有干膜及干膜保护膜的保护,因此不会被蚀刻,在进行棕化或者黑化处理时,所以未进行图形转移的一面也不会被棕化或者黑化,该层表面压合的铜也不会被消耗,从而保证了表面铜厚的均匀性,因此在此面进行图形转移时提高了图形转移的精度。在进行层压处理之后,棕化或者黑化膜上没有残留的树脂,所以并不需要去除棕化或者黑化膜的工艺处理,从而简化了制作多层数PCB的制作工艺,较好地节省了制作成本。
实施例三
进一步地,在上述实施例一的基础之上,本发明实施例三这里提出一种具有薄介质层PCB的制作方法。
需要说明的是,包含薄介质层的PCB,例如嵌入电容电路板,最基本的材料是双面覆铜箔薄膜电容材料,薄膜电容介质层的厚度一般小于等于50微米,如果采用双面图形转移的方法,制作难度比较大,板的两面铜箔被蚀刻区域的薄膜电容介质层,容易破损,在进行层压的时候容易发生褶皱不良,所以一般均采用单面图形转移的方法制作具有薄介质层的PCB。本发明实施例三这里基于单面图形转移的方法制作具有薄介质层的PCB。包括:采用上述实施例一提出的技术方案,对双面覆铜板进行单面图形转移,形成具有单面图形的薄介质层的双面覆铜板。然后进行第一次压合处理,在第一次压合处理之后,还可以继续采用现有技术中的工艺流程进行处理。
其中,在第一压合处理之后,采用现有技术中的工作流程进行处理,具体过程如下:
步骤一:将形成的具有单面图形的双面覆铜板进行第一次压合处理;
步骤二:在第一压合处理之后,对双面覆铜板的两面分别压合干膜和干膜保护膜。
步骤三:对贴膜处理之后的双面覆铜板的待进行图形转移的一面依次进行曝光和蚀刻处理,以及在蚀刻处理之后进行棕化或者黑化处理;
步骤四:对进行棕化或者黑化处理之后的双面覆铜板进行第二次压合处理以及进行去除棕化或者黑化膜的处理。
步骤五:去除棕化或者黑化膜之后进行外层图形转移处理,形成具有薄介质层的PCB。
较佳地,本发明实施例三这里提出的技术方案,在第一次压合之后,第二次压合之前,仍然采用本发明实施例一上述提出的单面图形转移法的处理工艺,其工艺流程如图7所示,具体如下:
步骤一:首先进行开料,准备制作具有薄介质层的PCB。
其中,所述薄介质层的厚度小于等于75微米。
步骤二:对于具有薄介质层的双面覆铜板,在该板的两面都压合一层干膜以及干膜外层的干膜保护膜。
步骤三:对双面压合干膜及干膜保护膜的双面覆铜板依次进行单面曝光、单面显影以及单面蚀刻处理。
其中,在对双面贴膜的覆铜板进行单面显影之前,需要去除待进行图形转移一面压合的干膜保护膜。去除干膜保护膜之后,通过显影溶剂,进行显影处理,即在显影溶剂中去除未曝光的干膜,然后通过蚀刻工艺处理,去除没有被干膜保护的覆铜板的铜面。
其中,在显影及蚀刻的工艺过程中,对于不需要进行图形转移的一面,因为始终有干膜和干膜保护膜的保护,因此在显影溶剂中,干膜已经被干膜保护膜所保护,所以不会被显影,随之在蚀刻溶剂中,不需要进行图形转移的一面中,被干膜保护的铜面也不会被蚀刻掉,所以称之为单面显影、单面蚀刻。
步骤四:将经过蚀刻处理之后的双面覆铜板进行棕化或者黑化处理。
其中,将经过蚀刻处理之后的覆铜板进行棕化或者黑化处理时,可以将整个覆铜板浸在黑化或者棕化溶剂中,由于覆铜板一面已经经过蚀刻处理,另一面的铜面仍然压合有干膜以及干膜保护膜,所以被干膜及干膜保护膜保护的覆铜板的铜面不会被棕化或者黑化。
步骤五:在棕化或者黑化处理之后,去除未进行图形转移一面压合的干膜保护膜及干膜。
具体地,去除干膜保护膜时,可以是技术人员手动去除,也可以是机械自动去除。较佳地,为了提高生产效率,本发明实施例这里采取机械去除未进行图形转移的一面的的干膜保护膜。
具体地,在去除干膜保护膜之后,需要去除干膜保护膜下的干膜,去除干膜的方法可以但不限于采用下述两种方式:
第一种方式:通过显影溶剂去除所述干膜保护膜下的干膜。
第二种方式:通过蚀刻线中显影线去除所述干膜保护膜下的干膜。
步骤六:将形成的具有单面图形的薄介质层的双面覆铜板进行第一次压合处理。
步骤七:在第一次压合处理之后的薄介质层的覆铜板的两个外表面分别贴膜,形成多层双面覆铜板。
其中,在第一压合处理后的覆铜板的两个外表面都压合干膜,以及在干膜上面压合干膜保护膜。
步骤八:对贴膜处理之后的多层双面覆铜板进行单面曝光处理。
其中,单面曝光处理工艺在上述步骤三中已经详细阐述,这里不再赘述。
步骤九:去除与经过单面曝光处理后的相同面的干膜保护膜,并在该面依次进行显影和蚀刻处理;
步骤十:将经过蚀刻处理之后的多层双面覆铜板进行棕化或者黑化处理。并去除经过棕化或者黑化处理之后的多层双面覆铜板另一面压合的干膜保护膜及所述干膜保护膜下的干膜。
步骤十一:将去除干膜保护膜下的干膜后形成的具有薄介质层的多层双面覆铜板进行第二次压合处理及外层图形转移处理,形成具有薄介质层的PCB。
采用本发明实施例三这里提出的技术方案,在基于单面图形转移法制作具有薄介质层,且制作的PCB层数多于两层的PCB时,在进行压合工艺处理时,棕化或者黑化膜上不会有残留的树脂,因此无需采用机械模板的方式去除,从而不会对制作的PCB造成损坏,能够较好地提高制作PCB的成品率。并且,在采用本发明实施例三这里提出的技术方案制作具有薄介质层的PCB时,不需要去除棕化膜或者黑化膜,简化了工艺流程,节省了制作PCB的成本。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。