CN105188269B - 超厚铜电路板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超厚铜电路板及其制作方法。所述制作方法包括如下步骤：(1)在铜板的一面，采用蚀刻工艺蚀刻非线路图形区域铜板的部分厚度，形成凹槽，然后于该面通过粘结层进行层压步骤；(2)钻孔、孔金属化后，再在所述铜板的另一面，采用蚀刻工艺蚀刻所述非线路图形区域铜板的其余厚度，得到线路图形；(3)进行印阻焊步骤：先对所述非线路图形区域进行树脂印刷，烘干后，再对线路板整板进行油墨印刷；(4)进行后工序制作，即可。该方法实现了8OZ以上铜板的制作，填补了多层超厚铜电路板业界无法制作的空白，且制作方法简单，采用电路板常规设备即可做到，制作得到的超厚铜电路板良品率高、性能可靠。
Description
技术领域
本发明涉及电路板制造领域，特别是涉及一种超厚铜电路板及其制作方法。
背景技术
随着PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)向体积小、重量轻、立体安装以及高连接可靠性的方向发展，超厚铜电路板需求越来越大，成为电路板制造主要增长点之一。
目前，大部分厂家只能制作铜厚小于6OZ的厚铜电路板，对于8OZ以上厚铜电路板的制作还难以达到其生产质量的要求，产品良品率较低，性能难以保证。
发明内容
基于此，有必要提供一种良品率高、性能可靠的超厚铜电路板及其制作方法。
一种超厚铜电路板的制作方法，采用的铜板包括线路图形区域以及非线路图形区域，制作方法包括如下步骤：
(1)将所述铜板进行印湿膜和/或贴干膜操作，在所述铜板的第一面，曝光后显影露出所述非线路图形区域，并进行蚀刻操作，蚀刻掉所述铜板的部分厚度，由此在所述第一面形成凹槽，去除湿膜和/或干膜；
(2)通过粘结层于所述第一面进行压合步骤；
(3)将步骤(2)得到的电路板进行钻孔、孔金属化操作后，进行印湿膜和/或贴干膜操作，然后在与所述第一面相对的第二面，曝光后显影露出所述非线路图形区域，并蚀刻掉所述非线路图形区域剩余的铜板厚度，去除湿膜和/或干膜后，得到线路图形；
(4)将步骤(3)得到的电路板进行印阻焊：先对所述非线路图形区域进行树脂印刷，烘干后，再对电路板整板进行油墨印刷；
(5)将步骤(4)得到的电路板进行后工序制作，即得所述超厚铜电路板。
本发明所述超厚铜电路板的制作方法，考虑到铜板太厚的问题，线路制作一次蚀刻时易过蚀，导致线路偏小，因此在线路制作时，先通过蚀刻部分铜板厚度，压合后，再蚀刻其余部分铜板，以此形成线路图形，可有效防止线路过蚀，在贴膜时优选为在厚铜板上依次贴湿膜和干膜，可能进一步保证线路的完整性。
同时，在印阻焊步骤中，因铜厚过厚，非线路图形区域和线路图形区域有较大的落差，使用油墨丝印无法达到刮刀推1-2刀使油墨填满基材，刮刀次数过多则会造成油墨入孔，或油墨过厚导致油墨起泡、掉油等品质异常。
故本发明所述印阻焊步骤，分两次制作阻焊，且两次采用材料不一致：先在非线路图形区域印树脂替代油墨，填平非线路图形区域与线路图形区域的高度差，再印整板油墨。由此可以有效避免油墨入孔、油墨起泡、脱落等品质异常。
在其中一个实施例中，所述粘结层由树脂和载体(可具体为玻璃纤维布)组成，步骤(2)所述压合步骤之前，先于所述凹槽内填充由所述树脂制成的粉末，填充的厚度为所述凹槽深度的1/3-1/2。
在本方法研究过程中还发现，在对各层板进行压合步骤时，由于铜板较厚，形成的凹槽深度较大，即使采用含胶量很高(90％)的粘结层，也无法充分填添胶，容易出现空洞，产品可靠性会受影响，压合后板面的平整度也难以保证。
基于此，本方法在压合之前，先在线路之间凹槽处撒上一定厚度的树脂粉末，该树脂粉末与粘结层的树脂组成一致，保证粉末与粘结层的耐热温度等性能相似，可有效保证压合时凹槽的充分填胶，避免压合后出现空洞现象，提高板面的平整度以及良品率。
在其中一个实施例中，于所述凹槽内填充所述粉末后，先对所述粉末进行烘烤预固化，烘烤温度为120-150℃，然后再进行所述压合步骤。
在其中一个实施例中，所述树脂为环氧树脂。
在其中一个实施例中，所述粘结层为含胶量70-90％的半固化片。采用该含胶量范围的半固化片，可进一步保证凹槽充分填胶。
在其中一个实施例中，所述铜板的厚度为8-28OZ，步骤(1)所述部分厚度为所述铜板总厚度的40-60％。OZ在电路板领域中为铜板厚度单位，可通过1OZ＝35μm进行换算。
在其中一个实施例中，步骤(1)和步骤(3)所述曝光之前，先对所述铜板进行印湿膜操作，并于70-80℃烘烤20-40min后，再贴干膜；步骤(1)和步骤(3)所述蚀刻后，去除湿膜和干膜。
对铜板先进行印湿膜操作，并在一定条件下烘烤预固化后再贴干膜，由此增强线路图形区域在蚀刻过程中的抗蚀刻能力，然后进行曝光、蚀刻，可以减少干膜与湿膜脱落的情况出现，增加线路图形区域的抗蚀刻能力，保证该区域的铜不被蚀刻掉，保证线路精度。
在其中一个实施例中，步骤(4)所述树脂印刷的工艺为：采用36T或者43T丝网针对所述非线路图形区域制作挡点网版，并利用所述挡点网版进行丝网印刷。在印刷时，通过调整进行对位后可适当增大印刷压力，使其下油量更大。
在其中一个实施例中，步骤(4)所述烘干的工艺为140-160℃烘烤1-1.5h。
本发明还提供所述的超厚铜电路板的制作方法制作得到的超厚铜电路板。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明所述超厚铜电路板的制作方法，在线路图形制作时分两次蚀刻线路，保证了线路的稳定性，可避免一次蚀刻导致的过蚀问题，同时，阻焊分两次制作，第一次先在非线路图形区域印树脂，第二次整板印油墨，可解决印油不均与阻焊空洞、阻焊掉油起泡等品质异常问题。
2、通过进一步控制图形制作的蚀刻工艺，可有效提高铜板线路制作的精度，提高电路板性能的可靠性；在压合之前，先在线路之间的凹槽处撒上环氧树脂粉可保证充分填胶，避免压合后出现空洞现象，大大提高了产品的良品率。
3、本发明所述超厚铜电路板的制作方法，实现了8OZ以上铜板的制作，填补了多层超厚铜电路板业界无法制作的空白，且制作方法简单，采用电路板常规设备即可做到，制作得到的超厚铜电路板良品率高、性能可靠。
附图说明
图1为本发明一实施例中对铜板进行部分厚度蚀刻后的结构示意图；
图2为将图1所示部分厚度蚀刻后的铜板通过半固化片与芯板进行压合后的电路板结构示意图；
图3为将图2所示电路板进行第二次蚀刻后的电路板结构示意图；
图4为本发明一实施例制作得到的超厚铜电路板结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明的超厚铜电路板及其制作方法作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例一种超厚铜电路板的制作方法，包括如下步骤：
(1)铜板(厚度为8OZ)下料，钻定位孔后，先对所述铜板进行印湿膜操作，并于70-80℃烘烤20min后，再贴干膜，然后在所述铜板的第一面，曝光、显影露出非线路图形区域，通过蚀刻将铜板非线路图形区域的铜皮蚀刻掉总铜板厚度的50％，形成凹槽，部分蚀刻后的铜板如图1所示，然后对铜板进行去膜和蚀刻检验；
(2)对下料后的芯板以及步骤(1)得到的铜板进行棕化，于步骤(1)所得铜板的凹槽内填入环氧树脂粉末，所述环氧树脂粉末的填充厚度为所述凹槽深度的1/3，对所述环氧树脂粉末进行烘烤预固化，烘烤温度为120-150℃，然后通过含胶量70％的半固化片(生益ST115B，由环氧树脂和玻璃纤维布组成)于所述第一面将铜板与芯板进行压合，压合后的电路板结构如图2所示，进行铣边、去棕化、钻孔、沉铜，然后按照步骤(1)的方法再于铜板的表面制作湿膜和干膜，在与所述第一面相对的第二面，曝光后显影露出所述非线路图形区域，并蚀刻掉所述非线路图形区域剩余的铜板厚度，第二次蚀刻后的铜板如图3所示，进行去膜和蚀刻检验，得到线路图形；
(3)采用与步骤(1)-(2)类似的方法制作其它铜层的线路图形；
(4)进行印阻焊：使用36T网版针对非线路图形区域制作挡点网，并利用所述挡点网对电路板的一面进行树脂的丝网印刷，所述树脂可为电路板制作过程中常用的树脂，如日本山容IR-6P型号，静置，于150℃烘烤1h，进行磨板、检验，再以同样的方法对另一面进行树脂印刷和烘烤，检验后，对线路板的双面进行整板油墨印刷；
(5)按常规工艺进行后固化、表面处理、丝印字符、外形加工、测试、成品检验等工序，即得所述超厚铜电路板，结构如图4所示。
步骤(1)和(2)所述蚀刻为酸性蚀刻方法，即线路采用负片工艺制作，干膜与湿膜下保护的是所需要的线路图像，露出来的铜需要蚀刻掉，电路板曝光后通过氢氧化钠药水与未曝光处的干膜与湿膜反应，去除未曝光的湿膜与干膜，露出需要蚀刻的非线路图形区域铜面，与蚀刻药水反应，蚀刻掉铜，再通过与氢氧化钠药水反应去除电路板上的湿膜与干膜，即得到所需线路图形。
按上述方法制作得到的超厚铜电路板，良品率达85％-95％，性能可靠。
实施例2
本实施例一种超厚铜电路板的制作方法，包括如下步骤：
(1)铜板(厚度为16OZ)下料，钻定位孔后，先对所述铜板进行印湿膜操作，并于70-80℃烘烤30min后，再贴干膜，然后在所述铜板的第一面，曝光后显影露出非线路图形区域，通过蚀刻将铜板非线路图形区域的铜皮蚀刻掉总铜板厚度的40％，形成凹槽，然后对铜板进行去膜和蚀刻检验；
(2)对下料后芯板以及步骤(1)得到的铜板进行棕化，于步骤(1)所述铜板的凹槽内填入环氧树脂粉末，所述环氧树脂粉末的填充厚度为所述凹槽深度的1/2，对所述环氧树脂粉末进行烘烤预固化，烘烤温度为120-150℃，然后通过含胶量80％的半固化片(生益ST115B，由环氧树脂和玻璃纤维布组成)于所述第一面将铜板与芯板进行压合，进行铣边、去棕化、钻孔、沉铜，然后按照步骤(1)的方法再于铜板的表面制作湿膜和干膜，在与所述第一面相对的第二面，曝光后显影露出所述非线路图形区域，并蚀刻掉所述非线路图形区域剩余的铜板厚度，第二次蚀刻后的铜板如图3所示，进行去膜和蚀刻检验，得到线路图形；
(3)采用与步骤(1)-(2)类似的方法制作其它铜层的线路图形；
(4)进行印阻焊：使用43T网版针对非线路图形区域制作挡点网，并利用所述挡点网对电路板的一面进行树脂的丝网印刷，所述树脂为日本山容IR-6P型号，静置，于140℃烘烤1.5h，进行磨板、检验，再以同样的方法对另一面进行树脂印刷和烘烤，检验后，对线路板的双面进行整板油墨印刷；
(5)按常规工艺进行后固化、表面处理、丝印字符、外形加工、测试、成品检验等工序，即得所述超厚铜电路板。
按上述方法制作得到的超厚铜电路板，良品率达85-95％，且性能可靠。
实施例3
本实施例一种超厚铜电路板的制作方法，包括如下步骤：
(1)铜板(厚度为28OZ)下料，钻定位孔后，先对所述铜板进行印湿膜操作，并于70-80℃烘烤40min后，再贴干膜，然后在所述铜板的第一面，曝光后显影露出非线路图形区域，通过蚀刻将铜板非线路图形区域的铜皮蚀刻掉总铜板厚度的60％，形成凹槽，然后对铜板进行去膜和蚀刻检验；
(2)对下料后芯板以及步骤(1)得到的铜板进行棕化，于步骤(1)所述铜板的凹槽内填入环氧树脂粉末，所述环氧树脂粉末的填充厚度为所述凹槽深度的1/2，对所述环氧树脂粉末进行烘烤预固化，烘烤温度为120-150℃，然后通过含胶量90％的半固化片(生益ST115B，由环氧树脂和玻璃纤维布组成)于所述第一面将铜板与芯板进行压合，进行铣边、去棕化、钻孔、沉铜，然后再于铜板的表面制作湿膜和干膜，在与所述第一面相对的第二面，曝光后显影露出所述非线路图形区域，并蚀刻掉所述非线路图形区域剩余的铜板厚度，第二次蚀刻后的铜板如图3所示，进行去膜和蚀刻检验，得到线路图形；
(3)采用与步骤(1)-(2)类似的方法制作其它铜层的线路图形；
(4)进行印阻焊：使用36T网版针对非线路图形区域制作挡点网，并利用所述挡点网对电路板的一面进行树脂的丝网印刷，所述树脂为日本山容IR-6P型号，静置，于160℃烘烤1.5h，进行磨板、检验，再以同样的方法对另一面进行树脂印刷和烘烤，检验后，对线路板的双面进行整板油墨印刷；
(5)按常规工艺进行后固化、表面处理、丝印字符、外形加工、测试、成品检验等工序，即得所述超厚铜电路板。
按上述方法制作得到的超厚铜电路板，良品率达85-95％，且性能可靠。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种超厚铜电路板的制作方法，其特征在于，采用的铜板包括线路图形区域以及非线路图形区域，制作方法包括如下步骤：
(1)将所述铜板进行印湿膜和/或贴干膜操作，在所述铜板的第一面，曝光后显影露出所述非线路图形区域，并进行蚀刻操作，蚀刻掉所述铜板的部分厚度，由此在所述第一面形成凹槽，去除湿膜和/或干膜；
(2)通过粘结层于所述第一面进行压合步骤；所述粘结层由树脂和载体组成，所述压合步骤之前，先于所述凹槽内填充由所述树脂制成的粉末，填充的厚度为所述凹槽深度的1/3-1/2；
(3)将步骤(2)得到的电路板进行钻孔、孔金属化操作后，进行印湿膜和/或贴干膜操作，然后在与所述第一面相对的第二面，曝光后显影露出所述非线路图形区域，并蚀刻掉所述非线路图形区域剩余的铜板厚度，去除湿膜和/或干膜后，得到线路图形；
(4)将步骤(3)得到的电路板进行印阻焊：先对所述非线路图形区域进行树脂印刷，烘干后，再对电路板整板进行油墨印刷；
(5)将步骤(4)得到的电路板进行后工序制作，即得所述超厚铜电路板。
2.根据权利要求1所述的超厚铜电路板的制作方法，其特征在于，于所述凹槽内填充所述粉末后，先对所述粉末进行烘烤预固化，烘烤温度为120-150℃，然后再进行所述压合步骤。
3.根据权利要求1所述的超厚铜电路板的制作方法，其特征在于，所述树脂为环氧树脂。
4.根据权利要求1所述的超厚铜电路板的制作方法，其特征在于，所述粘结层为含胶量70-90％的半固化片。
5.根据权利要求1所述的超厚铜电路板的制作方法，其特征在于，所述铜板的厚度为8-28OZ，步骤(1)所述部分厚度为所述铜板的厚度的40-60％。
6.根据权利要求1所述的超厚铜电路板的制作方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(3)所述曝光之前，先对所述铜板进行印湿膜操作，并于70-80℃烘烤20-40min后，再贴干膜；步骤(1)和步骤(3)所述蚀刻后，去除湿膜和干膜。
7.根据权利要求1-6任一项所述的超厚铜电路板的制作方法，其特征在于，步骤(4)所述树脂印刷的工艺为：采用36T或者43T丝网针对所述非线路图形区域制作挡点网版，并利用所述挡点网版进行丝网印刷。
8.根据权利要求1-6任一项所述的超厚铜电路板的制作方法，其特征在于，步骤(4)所述烘干的工艺为140-160℃烘烤1-1.5h。
9.权利要求1-8任一项所述的超厚铜电路板的制作方法制作得到的超厚铜电路板。
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