CN103813658A - 多层厚铜电路板的制作方法及双面厚铜电路板的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了多层厚铜电路板的制作方法及双面厚铜电路板的制作方法，多层厚铜电路板的制作方法包括：将N层厚铜板中每两层厚铜板用可剥离黏结片压合形成N/2个厚铜板组；对厚铜板组中每个厚铜板组进行第一次双面蚀刻，第一次双面蚀刻深度小于厚铜板组的各层厚铜板厚度；将第一次双面蚀刻后的厚铜板组利用压合黏结片进行第一次压合，厚铜板组的两层厚铜板分离，厚铜板组中相邻两层厚铜板形成N/2减1个内层板，单独的两层厚铜板分别形成外层铜；对每个内层板进行第二次双面蚀刻，第二次双面蚀刻的深度等于各层厚铜板的厚度减去第一次双面蚀刻的深度；将第二次双面蚀刻后的内层板、外层铜利用压合黏结片进行第二次压合；对外层铜进行第三次双面蚀刻。

Description

多层厚铜电路板的制作方法及双面厚铜电路板的制作方法

技术领域

本发明涉及印制电路板加工领域，尤其涉及一种多层厚铜电路板的制作方法及双面厚铜电路板的制作方法。

背景技术

在印刷电路板阻焊制作工程中，蚀刻、压合是印刷电路板的核心加工工艺，而现在在业界内，出现了厚铜电路板，这种厚铜电路板的铜层有4OZ，有的甚至超过12OZ，这种厚铜板一般应用在双面或4层板上，例如可以作为连接器使用，但是在制作厚铜电路板时，蚀刻和压合这两个工艺遇到了困难，主要表现在以下几个方面：

第一，出现蚀刻问题而导致无法加工细线路；请参考图1所示，因为铜板10厚度很厚，目前业界内多采用水平蚀刻线，在电路板的上下两边设置一定数量的喷淋装置，下面板喷淋的药水与铜层反应后能很快流出板外，药水更新速度快，而上板面由于电路本身有一定的面积，板中央区域蚀刻的残留药水无法迅速的流出板外，形成了水池20，而厚铜电路板的水池比普通的电路板更深，延缓了新旧药水的更新，侧蚀严重，最终使线路蚀刻不均匀，蚀刻因子小；另外因为线间距小，所以在蚀刻时，药水也会产生在底部交换不良的问题，底部就会出现蚀刻毛边而短路，而为了增加底部的药水交换，现有技术中就增加线间距，所以就无法制作精细线路。

第二，电路板容易爆板，电路的可靠性失效；请参考图2所示，因为多个铜板10在压合时，蚀刻掉的缝隙内需要用黏结片30来填胶，而厚铜板由于厚度很厚，需要大量胶才能填充，但是目前业界使用的黏结片30的流动性不佳、且流动时间是有限的，在有限的时间内黏结片30的胶不论是否填满缝隙，黏结片30的胶都将在温度的作用下固化，从而失去流动性。未能被黏结片30的胶填塞满的区域在印刷电路板内部就形成空洞40，空洞40在印刷电路板在后续的装配过程中受到回流或波峰焊机内高达220度以上的温度加热时，由于空洞40内的气体膨胀，将会引起印刷线路板爆板，这种爆板对印刷线路板是致命的可靠性失效。

发明内容

为了解决现有技术中在厚铜电路板的蚀刻过程中无法制作精细线路和压合过程中填胶不充分形成空洞，导致容易爆板的技术问题，本发明提供了一种多层厚铜电路板的制作方法及双面厚铜电路板的制作方法。

本发明一方面提供一种多层厚铜电路板的制作方法，所述方法包括：分别将N层厚铜板中每两层厚铜板用可剥离黏结片压合，形成N/2个厚铜板组，其中，N为大于等于4的偶数；对所述N/2个厚铜板组中的每个厚铜板组进行第一次双面蚀刻，其中，所述第一次双面蚀刻的深度小于所述厚铜板组的各层厚铜板的厚度；将所述第一次双面蚀刻后的所述N/2个厚铜板组利用压合黏结片进行第一次压合，其中，所述厚铜板组的两层厚铜板分离，所述N/2个厚铜板组中相邻两层厚铜板形成N/2减1个内层板，单独的两层厚铜板分别形成外层铜；对每个所述内层板进行第二次双面蚀刻，其中，所述第二次双面蚀刻的深度等于所述各层厚铜板的厚度减去所述第一次双面蚀刻的深度；将所述第二次双面蚀刻后的所述内层板、所述外层铜利用压合黏结片进行第二次压合；对所述外层铜进行第三次双面蚀刻。

可选的，在所述第一次压合之前，所述方法还包括：在所述第一次双面蚀刻后的所述N/2个厚铜板组上制作定位孔。

可选的，在制作所述定位孔之前，所述方法还包括：在制作所述定位孔的位置蚀刻一预定深度。

可选的，所述蚀刻一预定深度具体为：蚀刻所述厚铜板组的各层厚铜板的厚度的一半。

可选的，所述第一次双面蚀刻的深度为所述厚铜板组的各层厚铜板的厚度的一半。

本发明另一方面提供一种双面厚铜电路板的制作方法，包括：将两层厚铜板用可剥离黏结片压合，形成厚铜板组；对所述厚铜板组进行第一次双面蚀刻，其中，所述第一次双面蚀刻的深度小于所述厚铜板的厚度；将所述第一次双面蚀刻后的所述两层厚铜板分离；将分离后的所述两层厚铜板被蚀刻的面相对进行压合；对所述压合后的所述两层厚铜板进行第二次双面蚀刻，其中，所述第二次双面蚀刻的深度等于所述厚铜板的厚度减去所述第一次双面蚀刻的深度。

可选的，所述将所述两层厚铜板分离，具体为：加热所述第一次双面蚀刻后的所述两层厚铜板，使得所述可剥离黏结片分解；或压合所述第一次双面蚀刻后的所述两层厚铜板。

可选的，所述第一次双面蚀刻的深度为所述厚铜板的厚度的一半。

可选的，在所述将所述两层厚铜板分离之前，所述方法还包括：在所述第一次双面蚀刻后的所述N/2个厚铜板组上制作定位孔。

可选的，在制作所述定位孔之前，所述方法还包括：在制作所述定位孔的位置蚀刻所述厚铜板组的各层厚铜板的厚度的一半。

本发明有益效果如下：

本发明与现有技术相比，采用分步蚀刻的方法，每次蚀刻的深度只有厚铜板的厚度的一部分，例如一半，那么相比现有技术全部蚀刻，蚀刻形成的水池较现有技术中的浅，药水更新加快了，所以蚀刻毛边相比现有技术较少，所以可以制作细线路，有效提高了线路密度。

另外，因为两层厚铜板是通过可剥离黏结片压合在一起，所以每次蚀刻都可以蚀刻两面，所以蚀刻的效率较现有技术中的单面蚀刻要高。

进一步地，相比现有技术技术，本发明采用了分步压合，并且是在蚀刻了一部分时就压合的方法，所以填胶也只需要现有技术中的一部分，所以黏结片的胶更容易填满线路的缝隙，所以不会产生空洞，进而导致爆板。

附图说明

图1为现有技术中蚀刻厚铜电路板的示意图；

图2为现有技术中压合厚铜电路板的示意图；

图3为本发明一实施例中厚铜电路板的制作方法流程图；

图4A-图4I为本发明一实施例中制作厚铜电路板的过程示意图；

图5为本发明一实施例中双面厚铜电路板的制作方法流程图。

上述诸示意图只为展示蚀刻、压合等制作过程，对蚀刻的形状并不做限制。

具体实施方式

本发明为了解决现有技术中在厚铜电路板的蚀刻过程中无法制作精细线路和压合过程中填胶不充分形成空洞，导致容易爆板的技术问题，总体思路如下：

本发明实施例将厚铜线路板的蚀刻和层压进行分步加工，首先借助于可剥离黏结片将两层铜板进行压合，这种可剥离黏结片在常温下可以牢固地把铜板粘合在一起，但是在后续压合工艺中的高温后，这种由高分子材料制成的可剥离黏结片将会发生裂解而失去粘合作用，所以两个铜板就可以再次分开。

在蚀刻时，因为可剥离黏结片的存在，所以可以使一次蚀刻同时蚀刻两面铜板，而且本次蚀刻时只蚀刻铜板的部分厚度，另外的部分留待在压合后从另一面蚀刻，所以蚀刻形成的水池较现有技术中的浅，药水更新加快了，所以蚀刻毛边相比现有技术较少，所以可以制作细线路，有效提高了线路密度。

然后将多个这样的组合压合，因为目前只蚀刻了一部分，而且在第一次蚀刻后就进行压合，所以填胶也只需要现有技术中的一部分，所以黏结片的胶更容易填满线路的缝隙，所以不会产生空洞，进而导致爆板。

为了更清楚的说明本发明的技术方案，以下将结合附图对本发明技术方案做详细说明。

本发明一实施例提供一种多层厚铜电路板的制作方法，在本实施例中，铜板的厚度例如大于等于4OZ，本实施例中的方法适用于厚铜电路板，铜板越厚，本实施中的方法的效果越明显。请参考图3所示，该方法包括：

步骤301：分别将N层厚铜板中每两层厚铜板用可剥离黏结片压合，形成N/2个厚铜板组，其中，N为大于等于4的偶数；

步骤302：对N/2个厚铜板组中的每个厚铜板组进行第一次双面蚀刻，其中，第一次双面蚀刻的深度小于厚铜板组的各层厚铜板的厚度；

步骤303：将第一次双面蚀刻后的N/2个厚铜板组利用压合黏结片进行第一次压合，其中，厚铜板组的两层厚铜板分离，N/2个厚铜板组中相邻两层厚铜板形成N/2减1个内层板，单独的两层厚铜板分别形成外层铜；

步骤304：对每个内层板进行第二次双面蚀刻，其中，第二次双面蚀刻的深度等于各层厚铜板的厚度减去第一次双面蚀刻的深度；

步骤305：将第二次双面蚀刻后的内层板、外层铜利用压合黏结片进行第二次压合；

步骤306：对外层铜进行第三次双面蚀刻。

为了便于本领域技术人员理解，以下将举具体的实例来说明本实施例中的方法的实施过程，在本实施例中，N取值为4，即共有4层厚铜板。

请参考图4A所示，为执行步骤301之后的状态，即将两层厚铜板401用可剥离黏结片402压合，会形成两个如图4A中的厚铜板组，图4A中只示出了一个厚铜板组，另一个完全相同。在本实施例中可剥离黏结片402具体例如是可剥离胶，在实际运用时，也可以采用提它替换物，只要在压合厚铜板时能够分解，失去粘性，使得两层厚铜板401能够分开即可。其中，各厚铜板组的铜板厚度可以相同，也可以不同，只要每个厚铜板的两层厚铜板的厚度相同即可。

接下来执行步骤302，即对每个厚铜板组进行第一次双面蚀刻，因为两层厚铜板401通过可剥离黏结片402压合，所以可以对两层厚铜板401进行双面蚀刻，解决了现有技术中的分步蚀刻时却只能蚀刻一面的技术问题。蚀刻后的状态如图4B所示，其中，蚀刻的位置与需求的电路图形有关，根据不同的电路，蚀刻的位置也不尽相同。

另外，第一次双面蚀刻的深度d小于各层厚铜板401的厚度D，所以蚀刻形成的水池较现有技术中的浅，药水更新加快了，所以蚀刻毛边相比现有技术较少，所以可以制作细线路，有效提高了线路密度。为了工艺制作的方便，在本实施例中，深度d为厚度D的一半。

进一步，可以在步骤302之后，根据蚀刻的图形冲出定位孔，进一步，一方面为了可以使得冲孔机好识别冲孔位置，另一方面因为厚铜板的厚度太厚，所以也可以先在厚铜板组上欲冲孔的位置蚀刻一预定深度，然后再冲孔，较佳的，该预定深度为厚铜板的厚度的一半。该步骤可以在实施步骤302时一起实施，由于可剥离黏结片402的作用，可以同时蚀刻两面，所以使得冲定位孔变得更容易。预先蚀刻后的状态请参考图4C所示，蚀刻的冲孔缝隙403。当然，如果厚铜板的厚度在6OZ之下，那么也可以不用先蚀刻，直接冲孔即可。

接下来，请参考图4D所示，为在厚铜板组上制作定位孔完成后的状态图，定位孔404已制作完成，同样在其他厚铜板组上进行冲定位孔，当然，在不同的厚铜板组上分别冲定位孔404时，需要注意定位孔位置上的对应，一般来说，当将多个厚铜板组叠放在一起时，定位孔404是对齐的。

当定位孔制作完成后，接下来执行步骤303，即将第一次双面蚀刻后的两个厚铜板组利用压合黏结片进行第一次压合。当然，在另一实施例中，也可以不经过冲定位孔的步骤，而是在执行步骤302后，直接执行步骤303，在本实施例中，以先冲定位孔，后执行步骤303为例进行说明。

如图4E所示，两个厚铜板组通过压合黏结片405压合在一起，由图4E中可以看出，因为第一次双面蚀刻时只蚀刻了厚铜板401的厚度的一部分，所以相比现有技术，填胶也就只需要一部分，所以在步骤303的压合过程中，压合黏结片405的胶能更容易填满蚀刻出来的线路缝隙，所以不容易出现空洞，进而引起爆板的现象。其中，压合黏结片405例如为玻纤环氧树脂，或者是其他材质的半固化片。

进一步，在实施步骤303时，因为压合的温度一般都较高，例如有180摄氏度，220摄氏度，压合的温度一般由压合材料来决定，但是都会比可剥离黏结片402的裂解温度高，所以在压合后，图4E中的结构在压合后分成了三个部分，请参考图4F，厚铜板组的两层厚铜板因为可剥离黏结片402的裂解而分离开来，而厚铜板组中相邻两层厚铜板因为之间具有压合黏结片405，所以被压合成了一个整体，形成部分A，部分A可以作为厚铜电路板的内层板使用；厚铜板组叠合起来之后最上层与最下层的两层厚铜板401因为可剥离黏结片402的裂解，所以成为单独的两层厚铜板401，分别为部分B和部分C，部分B和部分C可以作为外层铜使用。在本实施例中，N取值为4，当N取值为6时，那么部分A就会有两个，而如果N取值为8时，那么部分A就有三个，所以根据N的取值不同，只是部分A的数量不同，其他都类似，而部分A的数量为N/2再减去1。

在步骤303完成之后，接下来执行步骤304，即对内层板，即部分A进行第二次双面蚀刻，本次蚀刻的是厚铜板401的另一面，而且本次蚀刻的深度即为第一次蚀刻之后剩余的深度，请参考图4G，为步骤304完成之后的状态，同样，与相比现有技术，本次蚀刻只蚀刻了厚铜板401的厚度D的另一部分，所以药水在底部交换比较容易，线路毛边更小，蚀刻因子也得到了有效的提高，所以可以制作细线路。当然，本次蚀刻的位置与第一次双面蚀刻的位置是对应的，例如与第一次蚀刻的位置在垂直方向上是对齐的，或者可以是具有重叠的部分。

接下来执行步骤305，即进行第二次压合，请参考图4H，将第二次双面蚀刻后的部分A作为内层板，然后部分B被蚀刻的那面朝向部分A、而平滑面朝外的叠放在部分A之上，部分C同样也是被蚀刻的那面朝向部分A、平滑面朝外的置于最底层，各部分之间再次用压合黏结片405进行压合，形成一个整体。当然，本次压合也因为第二次蚀刻仅是厚铜板401的厚度的剩余部分，所以填胶也就只需要填一部分，相比现有技术，压合黏结片405的胶更容易填满线路的缝隙，所以可以有效避免因为填胶不良造成的空洞。在部分A有多个的情况下，就只要将多个部分A叠合起来进行压合即可。

在步骤305完成之后，接下来进行步骤306，即对外层铜进行第三次蚀刻，本次蚀刻同样也是双面蚀刻。请参考图4I所示，为第三次蚀刻后的状态。当然，本次蚀刻的位置与第一次蚀刻的位置相对应，此处的相对应与前述相对应的含义相同，另外，同样，本次蚀刻的深度也只是蚀刻了厚铜板401的厚度D的一部分，即第一次蚀刻的剩余部分，所以药水在底部交换比较容易，线路毛边更小，蚀刻因子也得到了有效的提高，所以可以制作细线路。

至此分步蚀刻和分步压合的步骤完成，在实际运用中，对图4I中的厚铜电路板还可以进行进一步的加工，例如涂覆离型剂、压覆钢板，这些步骤是本领域技术人员所熟知的，所以在此不再赘述。

以上以N为4时进行了说明，但是基于同一发明构思，在实际运用中，也可以用上述方法制作双面厚铜电路板，但是在具体实施过程中，上述方法中的某些步骤要稍作修正，请参考图5所示，修正后的方法包括：

步骤501：将两层厚铜板用可剥离黏结片压合，形成厚铜板组；

步骤502：对所厚铜板组进行第一次双面蚀刻，其中，第一次双面蚀刻的深度小于厚铜板的厚度；

步骤503：将第一双面蚀刻后的两层厚铜板分离；

步骤504：将分离后的两层厚铜板被蚀刻的面相对进行压合；

步骤505：对压合后的两层厚铜板进行第二次双面蚀刻，其中，第二次双面蚀刻的深度等于厚铜板的厚度减去第一次双面蚀刻的深度。

其中，在步骤501和步骤502中，其实施过程与前述步骤301和步骤302类似，请参考图4A和图4B，只是在本实施例中，只有两层厚铜板，所以厚铜板组只有一个，所以在此不再详述。

类似的，可以在步骤502之后，在第一次双面蚀刻后的厚铜板组上制作定位孔。一方面为了可以使得冲孔机好识别冲孔位置，另一方面因为厚铜板的厚度太厚，所以也可以先在厚铜板组上欲冲孔的位置蚀刻一预定深度，然后再冲孔，较佳的，该预定深度为厚铜板的厚度的一半。该步骤可以在实施步骤502时一起实施，由于可剥离黏结片402的作用，可以同时蚀刻两面，所以使得冲定位孔变得更容易。预先蚀刻后的状态请参考图4C所示，蚀刻的冲孔缝隙403。当然，如果厚铜板的厚度在6OZ之下，那么也可以不用先蚀刻，直接冲孔即可。

接下来，请参考图4D所示，为在厚铜板组上制作定位孔完成后的状态图，定位孔404已制作完成。

当定位孔制作完成后，接下来执行步骤503，即将第一次双面蚀刻后的两层厚铜板401分开。当然，在另一实施例中，也可以不经过冲定位孔的步骤，而是在执行步骤502后，直接执行步骤503，在本实施例中，以先冲定位孔，后执行步骤503为例进行说明。

在本实施例中，可以是通过加热的方式分解可剥离黏结片402，即加热第一次双面蚀刻后的厚铜板组，加热至可剥离黏结片402分解或裂解，使得第一次蚀刻后的厚铜板组再次变为两层单独的、分离的厚铜板401。在另一实施例中，也可以是采用如步骤303的方式，即压合第一次蚀刻后的厚铜板组，与步骤303的结果不同的是，在步骤503之后，只有部分B和部分C，而没有部分A。在其他实施例中，还可以采用其他的方式使得可剥离黏结片发生分解，本申请不作限定。

步骤503完成之后，执行步骤504，因为在该方法中，没有部分A，所以这里不需要进行上述方法中的步骤304，而是直接将分离后的两层厚铜板401被蚀刻的那面相对叠放，然后利用压合黏结片405进行压合，此时形成的结构就是上述的部分A的结构。

然后，再对压合后的两层厚铜板进行第二次双面蚀刻，即类似于上述方法中的步骤304，蚀刻后的状态请参考图4G；也类似于步骤306中的外层铜蚀刻。

关于每次蚀刻的深度和位置，与图3中的方法及其实施例类似，所以在此不再赘述。

本发明与现有技术相比，采用分步蚀刻的方法，每次蚀刻的深度只有厚铜板的厚度的一部分，例如一半，那么相比现有技术全部蚀刻，蚀刻形成的水池较现有技术中的浅，药水更新加快了，所以蚀刻毛边相比现有技术较少，所以可以制作细线路，有效提高了线路密度。

另外，因为两层厚铜板是通过可剥离黏结片压合在一起，所以每次蚀刻都可以蚀刻两面，所以蚀刻的效率较现有技术中的单面蚀刻要高。

进一步地，相比现有技术技术，本发明采用了分步压合，并且是在蚀刻了一部分时就压合的方法，所以填胶也只需要现有技术中的一部分，所以黏结片的胶更容易填满线路的缝隙，所以不会产生空洞，进而导致爆板。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述，但是，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。

Claims (10)

1.一种多层厚铜电路板的制作方法，其特征在于，包括：

分别将N层厚铜板中每两层厚铜板用可剥离黏结片压合，形成N/2个厚铜板组，其中，N为大于等于4的偶数；

对所述N/2个厚铜板组中的每个厚铜板组进行第一次双面蚀刻，其中，所述第一次双面蚀刻的深度小于所述厚铜板组的各层厚铜板的厚度；

将所述第一次双面蚀刻后的所述N/2个厚铜板组利用压合黏结片进行第一次压合，其中，所述厚铜板组的两层厚铜板分离，所述N/2个厚铜板组中相邻两层厚铜板形成N/2减1个内层板，单独的两层厚铜板分别形成外层铜；

对每个所述内层板进行第二次双面蚀刻，其中，所述第二次双面蚀刻的深度等于所述各层厚铜板的厚度减去所述第一次双面蚀刻的深度；

将所述第二次双面蚀刻后的所述内层板、所述外层铜利用压合黏结片进行第二次压合；

对所述外层铜进行第三次双面蚀刻。

2.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述第一次压合之前，所述方法还包括：

在所述第一次双面蚀刻后的所述N/2个厚铜板组上制作定位孔。

3.如权利要求2所述的制作方法，其特征在于，在制作所述定位孔之前，所述方法还包括：

在制作所述定位孔的位置蚀刻一预定深度。

4.如权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述蚀刻一预定深度具体为：

蚀刻所述厚铜板组的各层厚铜板的厚度的一半。

5.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一次双面蚀刻的深度为所述厚铜板组的各层厚铜板的厚度的一半。

6.一种双面厚铜电路板的制作方法，其特征在于，包括：

将两层厚铜板用可剥离黏结片压合，形成厚铜板组；

对所述厚铜板组进行第一次双面蚀刻，其中，所述第一次双面蚀刻的深度小于所述厚铜板的厚度；

将所述第一次双面蚀刻后的所述两层厚铜板分离；

将分离后的所述两层厚铜板被蚀刻的面相对进行压合；

对所述压合后的所述两层厚铜板进行第二次双面蚀刻，其中，所述第二次双面蚀刻的深度等于所述厚铜板的厚度减去所述第一次双面蚀刻的深度。

7.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述将所述两层厚铜板分离，具体为：

加热所述第一次双面蚀刻后的所述两层厚铜板，使得所述可剥离黏结片分解；或

压合所述第一次双面蚀刻后的所述两层厚铜板。

8.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述第一次双面蚀刻的深度为所述厚铜板的厚度的一半。

9.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于，在所述将所述两层厚铜板分离之前，所述方法还包括：

在所述第一次双面蚀刻后的所述N/2个厚铜板组上制作定位孔。

10.如权利要求9所述的制作方法，其特征在于，在制作所述定位孔之前，所述方法还包括：

在制作所述定位孔的位置蚀刻所述厚铜板组的各层厚铜板的厚度的一半。

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