CN104684257A - 一种厚铜电路板加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种厚铜电路板加工方法，包括：在铜板第一面的非线路图形区域进行蚀刻，蚀刻深度为所述铜板厚度的40%到60%，所述铜板的厚度不小于15OZ；在所述铜板第一面进行微蚀，微蚀深度为20到30微米；在所述铜板第一面的线路图形区域设置一层树脂；在所述铜板第一面压合第一绝缘层，所述第一绝缘层包括绝缘芯板以及介于绝缘芯板和所述铜板第一面之间的半固化片。本发明技术方案可以消除蚀刻后线路肩部的披峰，进而避免出现披峰机械挤压玻纤而出现裂纹的问题；可以避免在树脂中残留大量气泡，进而避免后续压合时因此导致分层或爆板；可以减少后续钻孔的难度，降低断钻风险；还可以提高得到的厚铜电路板的厚度均匀性。

Description

一种厚铜电路板加工方法

技术领域

本发明涉及电路板技术领域，具体涉及一种厚铜电路板加工方法。

背景技术

随着电源产品走大电流需求的增加，其电路板的铜层越来越厚，线路越来越密集，电流越来越大，耐电压要求越来越高。当铜厚超过1mm后，采用常规的PCB工艺流程加工会出现较多困难和问题，尤其是在压合过程中。

现有技术中，针对厚铜产品，一般采用常规的半固化片（PP）压合，或者，先填充树脂再进行PP压合。这种压合工艺存在以下缺陷：

一、常规的PP压合工艺，是指在厚铜的已蚀刻的一面，直接利用PP压合外层板。该工艺只适合于铜厚小于15盎司（OZ，厚度单位，1OZ约定于35微米）的电路板产品，因为：随着铜厚的增加，需要采用双面蚀刻工艺来做线路图形，第一次蚀刻后，由于蚀刻深度大，在线路肩部会形成披峰；在层压时，PP的胶水会流入蚀刻出的凹槽的底部，使PP中的玻纤直接接触到线路肩部；从而，导致披峰机械挤压玻纤出现裂纹，影响到产品压合后的可靠性。

二、先填充树脂再进行PP压合的工艺，是指先在蚀刻形成的凹槽中填充树脂，再利用PP压合外层板。该工艺存在以下缺陷：由于树脂里面含有大量的稀释剂和挥发物，且树脂在印刷的过程中会带入大量的气泡，而树脂需要填充的深度较深，故需要印刷的树脂非常厚，从而会让树脂中残留大量的气泡，压合后会因此产生分层和爆板。且印刷树脂太厚，压合后，树脂硬度大，会让钻孔工序断钻风险加大。

发明内容

本发明实施例提供一种厚铜电路板加工方法，以解决现有的厚铜电路板压合工艺存在的上述问题。

本发明第一方面提供一种厚铜电路板加工方法，包括：

在铜板第一面的非线路图形区域进行蚀刻，蚀刻深度为所述铜板厚度的40%到60%，所述铜板的厚度不小于15OZ；在所述铜板第一面进行微蚀，微蚀深度为20到30微米；在所述铜板第一面的线路图形区域设置一层树脂；在所述铜板第一面压合第一绝缘层，所述第一绝缘层包括绝缘芯板以及介于绝缘芯板和所述铜板第一面之间的半固化片。

本发明实施例采用对铜板第一面蚀刻后，先进行微蚀，再在线路图形区域印刷树脂，然后压合的技术方案，取得了以下技术效果：

一方面，通过微蚀步骤，可以消除蚀刻后线路肩部的披峰；通过在线路图形区域印刷树脂，可以完全遮盖线路肩部残留的披峰；因此，不会出现披峰机械挤压玻纤而出现裂纹的问题，提高了产品可靠性。

另一方面，通过仅在线路图形区域印刷一层薄薄的树脂，可以避免在树脂中残留大量气泡，进而避免后续压合时因此导致分层或爆板。

再一方面，该层仅覆盖在线路图形区域的薄薄的树脂，不会提高非线路图形区域的硬度，对线路图形区域的硬度提升也很小，因而可以减少后续钻孔的难度，降低断钻风险；

又一方面，通过在压合的绝缘层中包括具有较高硬度的绝缘芯板，可以提高得到的厚铜电路板的厚度均匀性，减少因厚度不均匀带来的诸多问题，例如外层线路图形线路缺口或开路等缺陷。

附图说明

图1是本发明实施例提供的厚铜电路板加工方法的流程图；

图2是本发明另一实施例提供的厚铜电路板加工方法的流程图；

图3a-3h是本发明一个具体场景例中厚铜电路板各个加工过程的示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种厚铜电路板加工方法，以解决现有的厚铜电路板压合工艺存在的上述问题。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例一、

请参考图1，本发明实施例提供一种厚铜电路板加工方法，包括：

110、在铜板第一面的非线路图形区域进行蚀刻，蚀刻深度为所述铜板厚度的40%到60%，所述铜板的厚度不小于15OZ。

本发明实施例采用双面蚀刻工艺在厚度不小于15OZ的铜板上加工出线路图形。首先，进行第一次蚀刻，包括：在铜板第一面的线路图形区域覆盖抗蚀膜，将非线路图形区域蚀刻成深度约为铜板厚度一半的凹槽后，去除抗蚀膜。至于凹槽底部未被蚀刻的部分，则留待下一次蚀刻去除。第一次蚀刻完毕后，线路图形区域被加工成半成品的线路图形，由于蚀刻深度较大，这些线路图形的线肩部位会形成披峰。

120、在所述铜板第一面进行微蚀，微蚀深度为20到30微米。

为了消除线路图形的线肩部位形成的披峰，本实施在第一次蚀刻后，增加微蚀步骤，包括：将铜板第二面用抗蚀膜覆盖，对铜板第一面进行微蚀，微蚀深度优选为20到30微米（um），微蚀完毕，褪去抗蚀膜。通过微蚀，线路图形的线肩部位形成的披峰会被蚀刻去除，线肩部位也将被微蚀成为圆弧外形。

130、在所述铜板第一面的线路图形区域设置一层树脂。

为了避免线肩部位的披峰未被蚀刻干净，或者，线肩部位过于陡峭，影响后续压合；本实施例中，在铜板第一面印刷一层树脂，来覆盖线路图形，使残留的披峰或者过于陡峭的部位被树脂所覆盖，从而形成较为圆滑的外形，以便于后续压合时，不会伤害所压合的绝缘层。所印刷的树脂优选为具有较好流动性的塞孔树脂。

为了避免过多的树脂进入到第一次蚀刻形成的凹槽中，导致线路板硬度过大影响后续钻孔等操作，本实施例仅在铜板第一面的线路图形区域印刷树脂。

树脂印刷完毕之后，还需要对树脂进行固化，使树脂不能流动，才能进行后续的压合操作。

为了避免在树脂中残留大量的气泡，该层树脂的厚度不宜过大，优选5到15um；另外，可以通过优化固化工艺，进一步减少树脂中残留的气泡；从而，避免因残留气泡过多导致压合后会产生分层和爆板。

本实施例中，优选采用分段固化工艺对印刷的树脂进行固化，分段固化工艺包括：采用依次升高的第一温度至第N温度，在每个温度下固化所述树脂一定时间，N为大于等于2的整数。例如，80℃条件下固化30min后，再在100℃条件下固化30min等。分段固化工艺可以尽量全部赶走树脂中残留的稀释剂和挥发剂等，防止气泡残留。

140、在所述铜板第一面压合第一绝缘层，所述第一绝缘层包括绝缘芯板以及介于绝缘芯板和所述铜板第一面之间的半固化片。

经上述步骤110-130，对铜板第一面的加工已完毕。本步骤中，在铜板第一面压合第一绝缘层，然后就可以对铜板第二面进行加工了。所压合的第一绝缘层包括：绝缘芯板以及介于绝缘芯板和所述铜板第一面之间的半固化片（PP）。PP在压合时会熔化填充第一次蚀刻时形成的凹槽，并用于起粘合作用。绝缘芯板应是具有一定硬度的绝缘材料，其作用在于，防止P流胶过多和平衡图形不均匀引起的板厚不均匀问题，进而防止，因板厚不均匀导致防蚀膜松动脱落导致出现图形线路缺口和开路等。一种实施方式中，该绝缘芯板可以采用将覆铜板表面的铜箔层蚀刻去除而得到。

本实施例中，经步骤110-130加工得到的铜板第一面的线路图形的线肩披峰已被微蚀去除，并且线路图形被树脂层覆盖，因此，压合过程中，不会出现披峰机械挤压绝缘层的玻纤而出现裂纹的问题，提高了产品的可靠性。并且，所压合的绝缘层中包括了具有较大硬度的绝缘芯板，因此，可以提高电路板的厚度均匀性，有利于外层图形的制作，可以避免或减少线路缺口或开路等缺陷。

如图2所示，在本发明的一些实施例中，上述步骤140之后，还可以包括在铜板第二面加工等步骤，具体包括：

150、在所述铜板第二面的非线路图形区域进行蚀刻，蚀刻深度为贯穿所述非线路图形区域；

160、在所述铜板第二面进行微蚀，微蚀深度为20到30微米；

170、在所述铜板第二面的线路图形区域设置一层树脂，例如印刷厚度为5到15微米的塞孔树脂；

180、在所述铜板第二面压合第二绝缘层，所述第二绝缘层包括绝缘芯板以及介于绝缘芯板和所述铜板第二面之间的半固化片。

上述步骤150-180，与前述的步骤110-140工艺相同，此处不再详述。但需要特别指出的是，对铜板第二面进行蚀刻时，蚀刻深度要足够贯穿铜板的非线路图形区域，以便将非线路图形区域完全蚀刻去除，仅保留线路图形区域，形成所需要的厚铜线路图形。

以上，公开了一种厚铜电路板加工方法，上述实施例仅以对一块铜板进行加工为例进行了说明。通过在第一或第二绝缘层压合外层铜箔；并在外层铜箔上加工外层线路图形，即得到具有一厚铜线路层的厚铜电路板。

在其它一些实施例中，还可以同时对两块或两块以上铜板进行上述操作。例如，在步骤140中，将经步骤110-130加工后的两块铜板置于绝缘层的两面，将三者压合在一起，两块铜板的已被加工的第一面均朝向绝缘层，绝缘层则包括中间的绝缘芯板和两面的半固化片。压合之后，就可以分别按照步骤150-170所述加工两块铜板的第二面，并按照步骤180所述分别在两块铜板的第二面压合绝缘芯板。这样，就得到具有两层厚铜线路的电路板。然后，再在两边的最外层压合外层铜箔，经钻孔，制作外层图形，阻焊等操作，即得到完整的多层厚铜电路板。

综上，本发明实施例提供了一种厚铜电路板的加工方法，该方法采用对铜板第一面蚀刻后，先进行微蚀，再在线路图形区域印刷树脂，然后压合的技术方案，取得了以下技术效果：

一方面，通过微蚀步骤，可以消除蚀刻后线路肩部的披峰；通过在线路图形区域印刷树脂，可以完全遮盖线路肩部残留的披峰；因此，不会出现披峰机械挤压玻纤而出现裂纹的问题，提高了产品可靠性。

另一方面，通过仅在线路图形区域印刷一层薄薄的树脂，可以避免在树脂中残留大量气泡，进而避免后续压合时因此导致分层或爆板。

再一方面，该层仅覆盖在线路图形区域的薄薄的树脂，不会提高非线路图形区域的硬度，对线路图形区域的硬度提升也很小，因而可以减少后续钻孔的难度，降低断钻风险。

又一方面，通过在压合的绝缘层中包括具有较高硬度的绝缘芯板，可以提高得到的厚铜电路板的厚度均匀性，减少因厚度不均匀带来的诸多问题，例如外层线路图形线路缺口或开路等缺陷。

为便于更好的理解本发明实施例提供的技术方案，下面通过一个具体场景下的实施方式为例进行介绍。

如图3a所示，依据需要下料相应尺寸和厚度例如32OZ的铜板300。并对铜板表面进行清洁，清洁步骤可以包括除油、微蚀和表面粗糙处理等。

如图3b所示，依据线路图形需求，采用内层图形和蚀刻工艺进行图形转移，在铜板300第一面的线路图形区域，以及整个第二面，覆盖干膜301。

如图3c所示，对铜板300第一面进行单面蚀刻，为避免侧蚀过大，蚀刻深度控制在0.4-0.6mm之间；图中302是蚀刻形成的凹槽。

如图3d所示，采用干膜将铜板300的第二面用干膜303覆盖，露出蚀刻面即第一面，采用微蚀工艺将第一面表面减铜20-30um后去掉干膜。其目的是让线肩圆滑，减少线肩部的披峰；防止披峰对玻纤造成伤害。从图中可以看出，微蚀之后，线肩部位304成为圆弧形，不再有披峰。

如图3e所示，采用选择性芯板作为树脂印刷网板，芯板图形依据铜板300上的线路图形制作，将铜板300第一面的线路图形区域印刷5-15um厚度的塞孔树脂305，然后进行分段预固化，例如采用如下工艺参数：80℃/30min+100℃/30min+110℃/30min+150℃/30min。此步骤的目的是用树脂完全遮盖线肩部位残留的披峰。只印刷线路不印刷非线路图形区域的目的是防止气泡产生和避免钻孔时断钻，分段预固化的目的是完全赶走树脂中残留的稀释剂和挥发剂，防止气泡残留。

如图3f所示是压合步骤。假设上述步骤已加工的铜板300包括两块，分别是铜板310和铜板320。本步骤在铜板310和铜板320之间设置绝缘层410，进行压合。绝缘层410包括中间的绝缘芯板401和两侧的PP402。铜板已经蚀刻的第一面和PP接触，没有蚀刻的第二面朝外。PP的配置张数和绝缘芯板的厚度依据蚀刻深度和需要介质的厚度要求而确定。设置绝缘芯板的目的是阻止PP流胶过多和平衡图形不均匀引起的板厚不均匀问题。压合之后，铜板310和铜板320的第一次蚀刻后形成的凹槽被PP填充。

如图3g所示，分别在铜板310的第二面和铜板320的第二面进行第二次蚀刻，微蚀和印刷树脂，加工方法与上文所述相同，此处不再赘述。

如图3h所示，在铜板310的第二面压合一绝缘层420，在铜板320的第二面也压合一绝缘层430。方法与图3f所示相同，不再赘述。优选的，本次压合过程中，还可以在绝缘层420和430的外表面分别压合外层铜箔500，以便加工外层线路图形。

以上，以加工具有两层厚铜线路的厚铜电路板为例对本发明实施例方法进行详细说明。该方法可以消除蚀刻后线路肩部的披峰，可因此避免出现披峰机械挤压玻纤而出现裂纹的问题；可以避免在树脂中残留大量气泡，进而避免后续压合时因此导致分层或爆板；可以减少后续钻孔的难度，降低断钻风险；可以提高得到的厚铜电路板的厚度均匀性，减少因厚度不均匀带来的诸多问题，例如外层线路图形线路缺口或开路等缺陷。

以上对本发明实施例所提供的厚铜电路板的加工方法进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，不应理解为对本发明的限制。本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种厚铜电路板加工方法，其特征在于，包括：

在铜板第一面的非线路图形区域进行蚀刻，蚀刻深度为所述铜板厚度的40%到60%，所述铜板的厚度不小于15OZ；

在所述铜板第一面进行微蚀，微蚀深度为20到30微米；

在所述铜板第一面的线路图形区域设置一层树脂；

在所述铜板第一面压合第一绝缘层，所述第一绝缘层包括绝缘芯板以及介于绝缘芯板和所述铜板第一面之间的半固化片。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述铜板第一面压合绝缘层之前还包括：采用分段固化工艺对所述铜板第一面印刷的树脂进行固化，所述分段固化工艺包括：采用依次升高的第一温度至第N温度，在每个温度下固化所述树脂一定时间，N为大于等于2的整数。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述铜板第二面的非线路图形区域进行蚀刻，蚀刻深度为贯穿所述非线路图形区域；

在所述铜板第二面进行微蚀，微蚀深度为20到30微米；

在所述铜板第二面的线路图形区域设置一层树脂；

在所述铜板第二面压合第二绝缘层，所述第二绝缘层包括绝缘芯板以及介于绝缘芯板和所述铜板第二面之间的半固化片。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述铜板第二面压合绝缘层之前还包括：采用分段固化工艺对印刷的所述铜板第二面印刷的树脂进行固化，所述分段固化工艺包括：采用依次升高的第一温度至第N温度，在每个温度下固化所述树脂一定时间，N为大于等于2的整数。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

在所述铜板第一面或第二面设置的树脂是厚度为5到15微米的塞孔树脂。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述第一或第二绝缘层上压合外层铜箔；

并在所述外层铜箔上加工外层线路图形。