CN105101623A

CN105101623A - 超薄介质层的电路板及其制作工艺

Info

Publication number: CN105101623A
Application number: CN201510535311.2A
Authority: CN
Inventors: 卞华昊
Original assignee: Gul Wuxi Technologies Co Ltd
Current assignee: Gul Wuxi Technologies Co Ltd
Priority date: 2015-08-27
Filing date: 2015-08-27
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2035-08-27
Also published as: CN105101623B

Abstract

本发明涉及一种超薄介质层的电路板及其制作工艺，特征是，包括以下步骤：（1）准备内层基材；（2）在内层基板正面的铜箔上进行蚀刻开天窗；（3）在开设的天窗处进行镭射钻孔；（4）在钻孔中进行填孔电镀工艺；（5）在内层基材正反两面的铜箔上进行蚀刻，得到介电层；（6）在内层基材的正反两面压合介质层和铜箔；（7）将铜箔进行蚀薄处理；（8）在铜箔上进行镭射钻孔形成钻孔；（9）在钻孔中进行填孔电镀工艺；（10）重复步骤（5）～步骤（9），得到所需层数的介质层和介电层；（11）对最外层的介电层进行蚀刻，制作防焊层，得到超薄介质层的电路板。本发明通过控制每层介电层厚度，使用更薄介质层材料，满足减低PCB板厚的要求。

Description

超薄介质层的电路板及其制作工艺

技术领域

本发明涉及一种超薄介质层的电路板及其制作工艺，尤其是一种相邻介电层之间介质层厚度小于等于0.06mm的电路板产品，属于PCB（Printedcircuitboard）技术领域。

背景技术

在电子产品趋于多功能复杂化的前提下，积体电路元件（集成电路）的接点距离随之缩小，信号传送的速度则相对提高，随之而来的是接线数量的提高、点间配线的长度局部性缩短，这些就需要应用高密度线路配置及微孔技术来达成目标。配线与跨接基本上对单双面板而言有其达成的困难，因而电路板会走向多层化，又由于讯号线不断的增加，更多的电源层与接地层就为设计的必须手段，这些都促使多层印刷电路板（MultilayerPrintedCircuitBoard）更加普遍。近几年来，PCB市场重点从计算机转向通信，这两年更是转向智能手机、平板电脑类移动终端，因此，2015年移动终端用HDI板仍然是PCB增长的主要点。以智能手机为代表的移动终端驱使HDI板更高密度更轻薄。

PCB业界制作HDI介质层材料一般使用1080或106半固化片（prepreg），其厚度分别为0.08mm、0.07mm。现在智能手机10层板的结构如图1所示，从上至下依次为第一防焊层1、第一介电层2、第一介质层3、第二介电层4、第二介质层5、第三介电层6、第三介质层7、第四介电层8、第四介质层9、第五介电层10、第五介质层11、第六介电层12、第六介质层13、第七介电层14、第七介质层15、第八介质层16、第八介电层17、第九介电层18、第九介质层19、第十介电层20、第二防焊层21。按原设计流程生产计算，第五介质层11使用0.064mmFR4基板，其余介质层使用1080半固化片，防焊层厚度为0.01mm，第一介电层2和第十介电层的厚度为0.035mm，其余介电层的度为0.03mm，成品板厚1034μm。而目前智能手机越来越薄的市场需求，必然导致PCB板厂开发更薄的产品。

现有的10层板的内层基板的设计流程如图2-1～图2-11所示，内层基板的生产过程分别包括：准备内层基材、开天窗、镭射钻孔、闪镀、填孔电镀、蚀刻、压合、开天窗、镭射钻孔、闪镀和填孔电镀的步骤。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种超薄介质层的电路板及其制作工艺，通过控制每层介电层厚度，搭配使用更薄介质层材料，保证板内填胶充足，无缺胶空洞异常，满足减低PCB成品板厚的要求。

按照本发明提供的技术方案，一种超薄介质层的电路板，特征是：包括中间介质层，在中间介质层的正面和背面对称设置多个介质层，在介质层中分别设置介电层，在最外层的介质层表面设有外层介电层和防焊层；所述中间介质层的厚度为64μm，介质层的厚度为46μm或35μm，介电层的厚度为25±5μm，最外层介电层的厚度为31μm，防焊层的厚度为10μm。

所述中间介质层正面的介质层从上至下依次为第一介质层、第二介质层、第三介质层和第四介质层，中间介质层背面的介质层从上至下依次为第六介质层、第七介质层、第八介质层和第九介质层，在第一介质层的表面和第九介质层的表面分别具有第一防焊层和第二防焊层，在第一防焊层中设有第一介电层，在第一介质层中设有第二介电层，在第二介质层中设有第三介电层，在第三介质层中设有第四介电层，在第四介质层中设有第五介电层，在第六介质层中设有第六介电层，在第七介质层中设有第七介电层，在第八介质层中设有第八介电层，在第九介质层中设有第九介电层，在第二防焊层中设有第十介电层。

所述超薄介质层的电路板的制作工艺，特征是，包括以下步骤：

（1）准备内层基材，内层基材采用FR4基板，厚度为64μm，FR4基板的正反面均具有铜箔；

（2）开天窗：在内层基板正面的铜箔上进行蚀刻开天窗；

（3）镭射钻孔：在步骤（2）开设的天窗处进行镭射钻孔，得到与内层基材背面铜箔连通的钻孔；

（4）填孔电镀：在步骤（3）得到的钻孔中进行进行填孔电镀工艺；

（5）蚀刻：在内层基材正反两面的铜箔上进行蚀刻，形成线路图形，得到介电层；

（6）压合：在内层基材的正反两面压合介质层和铜箔，介质层采用1037半固化片或1027半固化片，1037半固化片的厚度为46μm，1027半固化片的厚度为35μm，铜箔的厚度为12μm；

（7）蚀薄铜：将步骤（6）压合后正反两面的铜箔进行蚀薄处理，蚀薄后铜箔的厚度为7～8μm；

（8）镭射钻孔：在经步骤（7）蚀薄后的铜箔上进行镭射钻孔形成钻孔，钻孔连通介质层内层的铜箔；

（9）填孔电镀：在钻孔中进行填孔电镀工艺，填孔电镀后铜箔的厚度为25μm；

（10）重复步骤（5）～步骤（9），得到所需层数的介质层和介电层；

（11）对最外层的介电层进行蚀刻，形成线路图形；在最外层的介电层上制作防焊层，得到超薄介质层的电路板。

进一步的，所述最外层的介电层的制作过程为：压合介质层和铜箔后，直接进行镭射钻孔，再进行填孔电镀，蚀刻形成线路图形，得到厚度为31μm的最外层介电层。

进一步的，所述防焊层通过印刷绿油得到。

本发明具有以下优点：（1）直接镭射钻孔，提高镭射对位精度；（2）不做闪镀，直接填孔，不但减少流程，且可减少面铜厚度，利于蚀刻细线路生产；（3）介质层选用1037半固化片或1027半固化片，可减少厚度，保证PCB成品板厚更薄。

附图说明

图1为现有技术中智能手机10层PCB板的剖面图。

图2-1～图2-11为现有技术中10层板的内层基板的设计流程图。其中：

图2-1为内层基材的示意图。

图2-2为在内层基材上开天窗的示意图。

图2-3为镭射钻孔后的示意图。

图2-4为闪镀后的示意图。

图2-5为填孔电镀后的示意图。

图2-6为蚀刻后的示意图。

图2-7为压合后的示意图。

图2-8为开天窗后的示意图。

图2-9为镭射钻孔后的示意图。

图2-10为闪镀后的示意图。

图2-11为填孔电镀后的示意图。

图3为本发明所述超薄介质层的电路板的剖面图。

图4-1～图4-8为本发明所述超薄介质层的电路板的制作流程图。其中：

图4-1为内层基材的示意图。

图4-2为开天窗后的示意图。

图4-3为镭射钻孔后的示意图。

图4-4为填孔电镀后的示意图。

图4-5为蚀刻后的示意图。

图4-6为压合后的示意图。

图4-7为镭射钻孔后的示意图。

图4-8为填孔电镀后的示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明作进一步说明。

如图3所示，本发明所述超薄介质层的电路板包括多层介质层，图3为10层的结构，具体为从上至下依次设置的第一介质层101、第二介质层102、第三介质层103、第四介质层104、第五介质层105、第六介质层106、第七介质层107、第八介质层108和第九介质层109，在第一介质层101的表面和第九介质层109的表面分别具有第一防焊层201和第二防焊层202，在第一防焊层201中设有第一介电层301，在第一介质层101中设有第二介电层302，在第二介质层102中设有第三介电层303，在第三介质层103中设有第四介电层304，在第四介质层104中设有第五介电层305，在第六介质层106中设有第六介电层306，在第七介质层107中设有第七介电层307，在第八介质层108中设有第八介电层308，在第九介质层109中设有第九介电层309，在第二防焊层202中设有第十介电层310。所述第一防焊层201和第二防焊层202的厚度为10μm。所述第一介质层101、第二介质层102、第三介质层103、第四介质层104、第六介质层106、第七介质层107、第八介质层108和第九介质层109的厚度为46μm或35μm。所述第五介质层105的厚度为64μm。所述第一介电层301和第十介电层310的厚度为31μm。所述第二介电层302、第三介电层303、第四介电层304、第五介电层305、第六介电层306、第七介电层307、第八介电层308和第九介电层309的厚度为25±5μm。

所述超薄介质层的电路板的制作工艺，包括以下步骤：

（1）如图4-1所示，准备内层基材400，内层基材采用FR4基板，厚度为64μm，FR4基板的正反面均具有铜箔；

（2）开天窗：如图4-2所示，在内层基板400正面的铜箔上进行蚀刻开天窗401；

（3）镭射钻孔：如图4-3所示，在开设的天窗401处进行镭射钻孔，得到与内层基材背面铜箔连通的钻孔402；所述镭射钻孔采用三菱镭射钻孔机直接打铜技术（铜面需做棕化/黑化处理，以利于镭射激光能量吸收）；

（4）填孔电镀：如图4-4所示，在步骤（3）得到的钻孔402中进行进行填孔电镀工艺；

（5）蚀刻：如图4-5所示，在内层基材400正反两面的铜箔上进行蚀刻，形成线路图形，得到介电层；

（6）压合：如图4-6所示，在内层基材400的正反两面压合介质层403和铜箔404，介质层403采用1037半固化片或1027半固化片，1037半固化片的厚度为46μm，1027半固化片的厚度为35μm，铜箔404的厚度为12μm；

（7）蚀薄铜：将步骤（6）压合后正反两面的铜箔404进行蚀薄处理，降低铜厚，蚀薄后铜箔404的厚度为7～8μm；

（8）镭射钻孔：如图4-7所示，在经步骤（7）蚀薄后的铜箔404上进行直接打铜技术，形成钻孔405，钻孔405连通介质层403内层的铜箔；所述镭射钻孔采用三菱镭射钻孔机直接打铜技术，省去开天窗工序，提高了镭射钻孔对位精度，并且省去闪镀工序，后续直接填孔电镀生产；

（9）填孔电镀：如图4-8所示，在钻孔405中进行填孔电镀工艺，填孔电镀后铜箔404的厚度为25μm；

（10）重复步骤（5）～步骤（9），得到所需层数的介质层和介电层，以10层板为例，重复步骤（5）～步骤（9），得到9层介质层和10层介电层；

（11）对最外层的介电层进行蚀刻，形成线路图形；最外层的介电层可以不进行蚀薄铜处理，厚度为31μm；在最外层的介电层上印刷绿油，得到防焊层，得到最终产品，如图3所示。

本发明具有以下优点：（1）本发明通过优化电镀条件及底铜选择，降低面铜厚度；内层基板在镭射钻孔生产后，使用垂直连续电镀线生产，可不用做闪镀工序，直接一步到位实现镭射孔填孔电镀（电镀填孔率≥80%），既保证填孔饱满，又可降低面铜厚度（少做一次闪镀），利于后续蚀刻生产，并在压合生产中，由于铜厚降低，可选用更薄的半固化片材料进行压合生产。（2）本发明使用镭射直接打孔技术，减小镭射孔大小，减少电镀铜的厚度；压合后，利用三菱镭射钻孔机可直接打铜技术，省去开天窗工序，提高了镭射钻孔对位精度，并且同内层基板做法一样省去闪镀工序，利用直接填孔电镀生产。（3）本发明通过使用更薄厚度的粘结片材料进行压合生产，降低压合后成品板板厚。（4）以10层板为例（如图3所示），PCB成品板厚比现有技术产品要薄300um左右。

本发明可以用在电路板行业的终端智能手机等消费性电子产品中，采用直接填孔电镀工艺及镭射直接钻孔工艺，再通过使用更薄的半固化片材料进行压合生产，最终达成降低PCB成品板厚的要求。使用本发明的制作方法，可以有效减少制程生产工序，降低了制作成本，并且使用更薄半固化材料，可以满足市场智能电子产品更薄更轻的需求。另外，本发明通过控制每层介电层厚度，搭配使用更薄介质层材料，保证板内填胶充足，无缺胶空洞异常，这样可以满足减低PCB成品板厚的要求。

Claims

1.一种超薄介质层的电路板，其特征是：包括中间介质层，在中间介质层的正面和背面对称设置多个介质层，在介质层中分别设置介电层，在最外层的介质层表面设有外层介电层和防焊层；所述中间介质层的厚度为64μm，介质层的厚度为46μm或35μm，介电层的厚度为25±5μm，最外层介电层的厚度为31μm，防焊层的厚度为10μm。

2.如权利要求1所述的超薄介质层的电路板，其特征是：所述中间介质层正面的介质层从上至下依次为第一介质层（101）、第二介质层（102）、第三介质层（103）和第四介质层（104），中间介质层背面的介质层从上至下依次为第六介质层（106）、第七介质层（107）、第八介质层（108）和第九介质层（109），在第一介质层（101）的表面和第九介质层（109）的表面分别具有第一防焊层（201）和第二防焊层（202），在第一防焊层（201）中设有第一介电层（301），在第一介质层（101）中设有第二介电层（302），在第二介质层（102）中设有第三介电层（303），在第三介质层（103）中设有第四介电层（304），在第四介质层（104）中设有第五介电层（305），在第六介质层（106）中设有第六介电层（306），在第七介质层（107）中设有第七介电层（307），在第八介质层（108）中设有第八介电层（308），在第九介质层（109）中设有第九介电层（309），在第二防焊层（202）中设有第十介电层（310）。

3.一种超薄介质层的电路板的制作工艺，其特征是，包括以下步骤：

（1）准备内层基材（400），内层基材采用FR4基板，厚度为64μm，FR4基板的正反面均具有铜箔；

（2）开天窗：在内层基板（400）正面的铜箔上进行蚀刻开天窗（401）；

（3）镭射钻孔：在步骤（2）开设的天窗（401）处进行镭射钻孔，得到与内层基材（400）背面铜箔连通的钻孔（402）；

（4）填孔电镀：在步骤（3）得到的钻孔（402）中进行进行填孔电镀工艺；

（5）蚀刻：在内层基材（400）正反两面的铜箔上进行蚀刻，形成线路图形，得到介电层；

（6）压合：在内层基材（400）的正反两面压合介质层（403）和铜箔（404），介质层（403）采用1037半固化片或1027半固化片，1037半固化片的厚度为46μm，1027半固化片的厚度为35μm，铜箔（404）的厚度为12μm；

（7）蚀薄铜：将步骤（6）压合后正反两面的铜箔（404）进行蚀薄处理，蚀薄后铜箔（404）的厚度为7～8μm；

（8）镭射钻孔：在经步骤（7）蚀薄后的铜箔（404）上进行镭射钻孔形成钻孔（405），钻孔（405）连通介质层（403）内层的铜箔；

（9）填孔电镀：在钻孔（405）中进行填孔电镀工艺，填孔电镀后铜箔（404）的厚度为25μm；

4.如权利要求1所述的超薄介质层的电路板的制作工艺，其特征是：所述最外层的介电层的制作过程为：压合介质层和铜箔后，直接进行镭射钻孔，再进行填孔电镀，蚀刻形成线路图形，得到厚度为31μm的最外层介电层。

5.如权利要求1所述的超薄介质层的电路板的制作工艺，其特征是：所述防焊层通过印刷绿油得到。