CN103582323A - 一种多层pcb板线路图形的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种多层PCB板线路图形的制作方法，涉及PCB板制作方法技术领域，为能够在多层PCB板上制作出更高精度的线路图形而发明。所述方法包括：在多层PCB板的金属层表面粘贴干膜，对粘贴有所述干膜的多层PCB板进行曝光获得曝光区域和未曝光区域，去除所述未曝光区域的干膜；对所述未曝光区域的金属层进行蚀刻处理，使所述曝光区域处的金属层形成与所述曝光区域相对应的线路图形；在与所述曝光区域相对应的线路图形的表面上覆盖保护层；在形成有与所述曝光区域相对应的线路图形的多层PCB板中制作过孔。本发明主要应用于PCB线路图形的制作。
Description
技术领域
本发明涉及PCB板的制作方法，尤其涉及一种多层PCB板线路图形的制作方法。
背景技术
目前，高频微波产品内通常会用到滤波器，滤波器的作用是将高频微波产品在工作中传播的不同频率的微波进行过滤，从而得到特定频率的微波，进而能满足高频微波产品的工作需求。通常滤波器是通过安装在PCB板(Printed Circuit Board，印刷电路板)上来实现滤波功能，滤波器的线路图形精度越高其滤波的能力越大。
例如在高频微波产品内使用的滤波器一般为贴片陶瓷滤波器，由于贴片陶瓷滤波器是使用载板线路加工工艺制作而成，而这种加工工艺制作出的线路图形精度可以达到±0.4mil(mil：密耳，1mil＝25μm)以内，因此该精度可以满足贴片陶瓷滤波器在高频微波段的集成应用，使得贴片陶瓷滤波器的滤波能力较强。但是这种贴片陶瓷滤波器的来源渠道很少，而且成本也很昂贵，导致高频微波产品的成本增加。
在高频微波产品内使用微带集成滤波器，可以解决上述提到的不足。通常微带集成滤波器的线路图形使用多层PCB板线路图形加工工艺制作而成。一般而言，进行多层PCB板线路图形加工工艺时，在多层PCB板表面上的线路图形形成之前，通常需要在多层PCB板中钻出过孔，以便通过过孔电性连接位于不同层上的线路图形。为此需要通过沉铜工艺在过孔的内壁上沉积铜层，以通过在过孔的内壁上沉积的铜层实现不同层上线路图形的电性连接。
在上述制作多层PCB板线路图形的过程中，发明人发现现有技术中在过孔的内壁上沉积铜层时，多层PCB板的表面上也同时会沉积一层铜层，这使得多层PCB板的表面铜层增厚，从而造成在制作多层PCB板表面的线路图形时需要蚀刻的铜的量较多，使得蚀刻的难度较高，导致很难形成较高精度的线路图形。这样制作出的线路图形精度可以达到±1.2mil，该精度可以解决微带滤波器在低频段(即38GHz以下)的集成应用。但是无法满足高频(即38GHz以上)滤波器的发展需要。
发明内容
本发明的实施例提供一种多层PCB板线路图形的制作方法，能够在多层PCB板上制作出更高精度的线路图形。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种多层PCB板线路图形的制作方法，包括：
在多层PCB板的金属层表面粘贴干膜，对粘贴有所述干膜的多层PCB板进行曝光获得曝光区域和未曝光区域，去除所述未曝光区域的干膜；
对所述未曝光区域的金属层进行蚀刻处理，使所述曝光区域处的金属层形成与所述曝光区域相对应的线路图形；
在与所述曝光区域相对应的线路图形的表面上覆盖保护层；
在形成有与所述曝光区域相对应的线路图形的多层PCB板中制作过孔。
本发明实施例提供的多层PCB板线路图形的制作方法，在所述多层PCB板中制作过孔之前首先在多层PCB板的金属层表面粘贴干膜，然后曝光获得曝光区域和未曝光区域，去除所述未曝光区域的干膜，然后对所述未曝光区域的金属层进行蚀刻处理，从而使所述曝光区域处的金属层形成与所述曝光区域相对应的线路图形，由于该线路图形在制作过孔之前完成，避免了因为制作过孔而使金属层增厚，金属层的量相对较少，使得蚀刻的难度降低，因此可以在所述多层PCB板的表面形成较高精度的线路图形，并且在与所述曝光区域相对应的线路图形的表面上覆盖保护层，当所述多层PCB板进行后续的制作工艺时，所述保护层可以保护该线路图形的精度不受制作工艺的影响，进而使最终制作出的多层PCB板的表面具有更高精度的线路图形。
附图说明
图1为本发明实施例多层PCB板线路图形的制作方法流程图；
图2为本发明另一实施例多层PCB板线路图形的制作方法流程图；
图3为利用图2所示制造方法制造多层PCB板线路图形时的状态转换图；
图4为图3所示制作过孔的制作方法流程图；
图5为图2所示在所述曝光区域之外的所述多层PCB板表面上制作线路图形的一种制作方法流程图；
图6为利用图5所示制造方法在曝光区域之外的多层PCB板表面上制作线路图形的状态转换图；
图7为图2所示在所述曝光区域之外的所述多层PCB板表面上制作线路图形的另一种制作方法流程图；
图8为利用图7所示制造方法在曝光区域之外的多层PCB板表面上制作线路图形的状态转换图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例多层PCB板线路图形的制作方法进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，为本发明多层PCB板线路图形的制作方法的一个具体实施例。所述多层PCB板线路图形的制作方法，包括：
步骤S11，在多层PCB板的金属层表面粘贴干膜，对粘贴有所述干膜的多层PCB板进行曝光获得曝光区域和未曝光区域，去除所述未曝光区域的干膜；
步骤S12，对所述未曝光区域的金属层进行蚀刻处理，使所述曝光区域处的金属层形成与所述曝光区域相对应的线路图形；
步骤S13，在与所述曝光区域相对应的线路图形的表面上覆盖保护层；
步骤S14，在形成有与所述曝光区域相对应的线路图形的多层PCB板中制作过孔。
本发明实施例提供的多层PCB板线路图形的制作方法，在所述多层PCB板中制作过孔之前首先在多层PCB板的金属层表面粘贴干膜，然后曝光获得曝光区域和未曝光区域，去除所述未曝光区域的干膜，然后对所述未曝光区域的金属层进行蚀刻处理，从而使所述曝光区域处的金属层形成与所述曝光区域相对应的线路图形，由于该线路图形在制作过孔之前完成，避免了因为制作过孔而使金属层增厚，金属层的量相对较少，使得蚀刻的难度降低，因此可以在所述多层PCB板的表面形成较高精度的线路图形，并且在与所述曝光区域相对应的线路图形的表面上覆盖保护层，当所述多层PCB板进行后续的制作工艺时，所述保护层可以保护该线路图形的精度不受制作工艺的影响，进而使最终制作出的多层PCB板的表面具有更高精度的线路图形。
下面结合图2和图3来详细说明本发明多层PCB板线路图形的制作方法。所述方法包括：
步骤S21，通过压合工艺制作出待加工线路图形的多层PCB板1；
通常而言，多层PCB板1的外层板和内层板通过半固化片粘接形成待压板，然后将待压板压合形成待加工线路图形的多层PCB板1。
步骤S22，通过蚀刻工艺对所述多层PCB板1表面的金属层10进行蚀刻，使所述多层PCB板1表面的金属层10厚度减薄；
通过蚀刻工艺对所述多层PCB板1表面的金属层10进行蚀刻，使所述PCB板表面1的金属层10厚度减薄，这样在蚀刻所述未曝光区域的金属层10时可以进一步降低蚀刻难度，并且能够使所述多层PCB板1的表面线路图形精度进一步提高。例如，所述金属层可以为铜层，可以通过减铜工艺使所述多层PCB板1表面的铜层减薄。
步骤S23，在多层PCB板1的金属层10表面粘贴干膜2，对粘贴有所述干膜2的多层PCB板1进行曝光获得曝光区域和未曝光区域，通过显影去除所述未曝光区域的干膜，保留所述曝光区域的干膜；
本发明实施例中所述曝光为激光扫描曝光(激光扫描曝光可以简称为LDI曝光，其中LDI：Laser Direct Image)。这是由于LDI曝光后所形成的图形比传统的底片曝光后形成的图形更加精细准确，因此经过LDI曝光后所述多层PCB板1的表面上可以获得更高精度的线路图形。
步骤S24，通过蚀刻工艺将所述未曝光区域的金属层10蚀刻掉，所述曝光区域处的金属层形成与所述曝光区域相对应的线路图形；
这里蚀刻工艺用到的蚀刻液为酸性蚀刻液，即对所述未曝光区域处的金属层进行酸性蚀刻。例如，所用的酸性蚀刻液可以为氯化铜、氨水等。
步骤S25，在与所述曝光区域相对应的线路图形的表面上覆盖保护层3；
需要说明的是，当所述多层PCB板1进行后续的制作工艺时，例如当需要在与所述曝光区域相对应的线路图形的表面上覆盖保护层3时，需要首先去除与所述曝光区域相对应的线路图形的表面上的干膜。
其中，所述保护层3可以保护该线路图形的精度不受后续制作工艺的影响，例如所述保护层3可以为聚四氟乙烯(PTFE)涂层或聚酰亚胺(PI)涂层或金属镀层。
其中，所述金属镀层可以为镍金合金(Ni/Au)镀层或镍(Ni)镀层或金(Au)镀层。
本发明实施例中所述干膜2的厚度范围为0至15μm。所述干膜2的厚度比通常使用的干膜2厚度薄，这样可以提高干膜2的解析度，使得所述曝光区域相对应的线路图形能够更加清晰的显示在所述多层PCB板1表面上，
步骤S26，在形成有与所述曝光区域相对应的线路图形的多层PCB板1中制作过孔。
需要说明的是，如图4所示，制作过孔的过程可以包括：
步骤S261，在形成有与所述曝光区域相对应的线路图形的多层PCB板1中钻通孔11；
步骤S262，通过沉铜工艺将所述通孔的表面覆盖铜层4，所述沉铜工艺包括化学镀铜和电镀铜。
其中，在沉铜工艺中，多层PCB板表面中除了未曝光区域处会同时覆盖铜层4之外，由于所述保护层的表面可以进行普通的沉铜工艺，因此所述保护层的表面也会同时覆盖铜层4。
步骤S27，在所述曝光区域之外的所述多层PCB板1表面上制作线路图形，与所述曝光区域相对应的线路图形和所述曝光区域之外的线路图形形成所述多层PCB板1的完整线路图形。
其中，如图5和图6所示，在所述曝光区域之外的所述多层PCB板1表面上制作线路图形的过程可以包括：
步骤S271，在所述多层PCB板1的铜层4表面粘贴干膜2′，对粘贴有干膜2′的多层PCB板1再次进行曝光获得二次曝光区域和二次未曝光区域，通过显影去除所述二次未曝光区域的干膜，保留所述二次曝光区域的干膜2′；
其中，所述曝光采用底片曝光，且所述底片可以为负性底片也可以为正性底片。当所述底片为正性底片时，进行以下步骤S272至S274。当所述底片为负性底片时，进行以下步骤S272′至S273′。
步骤S272，通过电镀工艺在曝光后的多层PCB板1的表面上进行图形电镀；
由于干膜2′具有防电镀的特性，因此所述二次未曝光区域的铜层4表面上覆盖电镀金属层5，而所述二次曝光区域保留原有的状态。
步骤S273，将所述二次曝光区域的干膜2′去除，使所述二次曝光区域的铜层4显露出来，通过蚀刻工艺将所述二次曝光区域的铜层4蚀刻掉，在所述二次未曝区域处的铜层4形成相对应的线路图形，该线路图形进而与所述曝光区域相对应的线路图形形成完整的线路图形；
这里蚀刻工艺用到的蚀刻液为碱性蚀刻液，即对所述二次曝光区域的铜层4进行碱性蚀刻。例如，所用的碱性蚀刻液可以为氯化钠、氯化铵等。
还需要强调的是，步骤S273中通过蚀刻工艺蚀刻所述二次曝光区域的铜层4包括所述保护层表面的铜层，所述保护层3由于未被蚀刻而保留；另外，所述二次未曝光区域的铜层4由于有电镀金属层5的保护而形成相对应的线路图形。
步骤S274，在形成有完整线路图形的多层PCB板1表面依次进行阻焊、表面处理工艺。
在该步骤中使用的到的工艺均不会对所述保护层3产生影响。
如图7和图8所示，在所述曝光区域之外的所述多层PCB板1表面上制作线路图形的过程还可以包括：
步骤S272′，通过蚀刻工艺将所述二次未曝光区域的铜层4蚀刻掉，在所述二次曝区域处的铜层4形成相对应的线路图形，进而与所述曝光区域相对应的线路图形形成完整的线路图形；
这里蚀刻工艺用到的蚀刻液为酸性蚀刻液，即对所述未曝光区域处的金属层进行酸性蚀刻。例如，所用的酸性蚀刻液可以为氯化铜、氨水等。
在步骤S272′中通过蚀刻工艺蚀刻所述二次未曝光区域的铜层4包括所述保护层表面的铜层，所述保护层3由于未被蚀刻而保留。
步骤S273′，在形成有完整线路图形的多层PCB板1表面依次进行阻焊、表面处理工艺。
在步骤S273′中使用的到的工艺均不会对所述保护层3产生影响。
本发明实施例中所述曝光区域形成的线路图形与滤波器连接，但一般情况下，多层PCB板1所要用到的电子器件上不仅只有滤波器，还有其它的电子器件，其他的电子器件需要与多层PCB板1上的线路图形连接才能实现自身的功能，因此还需要在所述曝光区域之外的所述多层PCB板1表面上继续制作剩余的线路图形。通常这部分线路图形的精度不需要很高的要求，但是要保证这部分线路图形中的金属层10具有一定的厚度(一般铜箔厚度为20μm)，如果金属层10厚度小于20μm的话就会影响电流的导通，从而影响其他的电子器件的正常使用。而滤波器是一种传播频率的电子器件，它与电流导通性无关，因此即使与滤波器连接的线路图形中的金属层10厚度薄也不会影响滤波器的使用，从而也进一步解释本发明实施例为什么要在制作剩余的线路图形之前进行高精度线路图形制作。
根据上述描述的内容，设计人员在能够得到这种更高精度的线路图形的前提下，便可以在设计电路时将该部分线路的排布更为紧密，且相邻线路的极限间距设定值可以达到0至10μm，进而还可以实现高密度的线路图形。
由此可以总结，所述多层PCB板1表面的金属层10经减薄处理后使得蚀刻所述未曝光区域的金属层10的量相对减少，同时还配合高解析度的干膜2以及LDI曝光，使得所述多层PCB板1表面可获得更高精度的线路图形，且精度可达到±0.5mil以上，进而可以满足高频滤波器(38GHz以上)发展的需要。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种多层PCB板线路图形的制作方法，其特征在于，包括：
在多层PCB板的金属层表面粘贴干膜，对粘贴有所述干膜的多层PCB板进行曝光获得曝光区域和未曝光区域，去除所述未曝光区域的干膜；
对所述未曝光区域的金属层进行蚀刻处理，使所述曝光区域处的金属层形成与所述曝光区域相对应的线路图形；
在与所述曝光区域相对应的线路图形的表面上覆盖保护层；
在形成有与所述曝光区域相对应的线路图形的多层PCB板中制作过孔。
2.根据权利要求1所述的多层PCB板线路图形的制作方法，其特征在于，所述在形成有与所述曝光区域相对应的线路图形的多层PCB板中制作过孔之后，还包括：
在所述曝光区域之外的所述多层PCB板表面上制作线路图形，与所述曝光区域相对应的线路图形和所述曝光区域之外的线路图形形成所述多层PCB板的完整线路图形。
3.根据权利要求2所述的多层PCB板线路图形的制作方法，其特征在于，所述在多层PCB板的表面粘贴干膜之前，还包括：
通过蚀刻工艺对所述多层PCB板表面的金属层进行蚀刻，使所述多层PCB板表面的金属层厚度减薄。
4.根据权利要求1-3任一项所述的多层PCB板线路图形的制作方法，其特征在于，所述保护层包括聚四氟乙烯涂层、聚酰亚胺涂层或金属镀层。
5.根据权利要求4所述的多层PCB板线路图形的制作方法，其特征在于，所述金属镀层包括镍金合金镀层或镍镀层或金镀层。
6.根据权利要求5所述的多层PCB板线路图形的制作方法，其特征在于，所述干膜的厚度范围为0至15μm。
7.根据权利要求6所述的多层PCB板线路图形的制作方法，其特征在于，所述曝光为激光扫描曝光。
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