CN105357892B - 印制线路板及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印制线路板及其制作方法，所述印制线路板的制作方法包括以下步骤：准备PCB在制板、确定局部蚀刻区域、制作局部蚀刻区域图形、第一次外层图形转移、图镀铜镍金以及外层图形蚀刻。所述局部蚀刻区域中所有的焊盘、线路和铜皮的顶面及侧面上能够形成铜镍金包裹圈，在进行外层图形蚀刻时，铜镍金包裹圈能够从顶面及侧面对局部蚀刻区域图形中的焊盘、线路和铜皮进行保护，能够避免局部蚀刻区域中出现悬镍问题，改善焊盘缺损问题、保证焊盘局部区域无悬镍。所述印制线路板的局部区域焊盘及线路无悬镍，使用性能稳定。

Description

印制线路板及其制作方法

技术领域

本发明涉及印制线路板领域，尤其涉及一种印制线路板及其制作方法。

背景技术

印制线路板(Printed Circuit Board，PCB)，又称印刷电路板，是电子元器件电气连接的提供者。图形电镀(图镀)铜镍金+电镀硬金工艺(简称水硬金工艺)具有接触电阻低、硬度高、寿命长等优点，已被广泛应用于PCB生产制作中。但是，镍金层在蚀刻中为抗蚀层，常规水硬金工艺外层蚀刻后会存在侧蚀和过蚀现象，过蚀量大、过蚀严重时会产生悬镍问题，进而会导致线路图形中的焊盘和/或线路发生缺损。传统的，一般从两个方面进行悬镍量的控制：控制底铜厚度；控制蚀刻线稳定性与制作首板。但是，仅从控制上来说，很难保证焊盘和/或线路外观上无缺损，悬镍问题仍无法避免,当悬着的镍金层在后续使用或运输过程中塌陷、脱落时,会存在测试过程中短路的风险。

发明内容

基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种能够改善焊盘缺损问题、保证焊盘局部区域无悬镍的印制线路板及其制作方法。

其技术方案如下：

一种印制线路板的制作方法，包括以下步骤：

准备PCB在制板；

确定局部蚀刻区域：在整板线路图形的一面上确定局部蚀刻区域，保证局部蚀刻区域中所有的焊盘、线路和铜皮均通过金属孔与另一面的基铜处于导通；

制作局部蚀刻区域图形：在所述PCB在制板上将局部蚀刻区域中的焊盘、线路和铜皮制作出来；

第一次外层图形转移：在制作局部蚀刻区域图形后的PCB在制板上贴第一外层干膜，将整板线路图形暴露出来；

图镀铜镍金：对第一次外层图形转移后的PCB在制板依次电镀铜层、镍层和金层，局部蚀刻区域中所有的焊盘、线路和铜皮的顶面及侧面上均形成铜镍金包裹圈；

外层图形蚀刻：将整板线路图形蚀刻出来。

在其中一个实施例中，所述制作局部蚀刻区域图形的步骤包括：

第二次外层图形转移：在所述PCB在制板上贴第二外层干膜，局部蚀刻区域干膜开窗，将所述局部蚀刻区域图形暴露出来，并在所述局部蚀刻区域上镀锡，再退膜处理；

局部蚀刻：将局部蚀刻区域中的焊盘、线路和铜皮蚀刻出来。

在其中一个实施例中，所述确定局部蚀刻区域的具体步骤为：

确定整板线路图形一面上的部分区域作为判定区域，将所述判定区域和整板线路图形中的孔位图进行对比，判断所述判定区域中所有的焊盘、线路和铜皮是否均与所述基铜处于导通，若处于导通，则输出该判定区域为局部蚀刻区域；若不处于导通，进一步判定能否制作金属孔使所述判定区域中所有的焊盘、线路和铜皮均与所述基铜导通，若能，对所述判定区域制作金属孔并输出该判定区域为局部蚀刻区域，若不能，则重新确定新的判定区域。

在其中一个实施例中，确定所述判定区域的具体步骤为：

随意框选整板线路图形一面上的部分区域并进行迭代运算，执行指令：若框选区域旁导体距离该区域内图形间距≤10mil，则合并为新区域；若框选区域旁导体距离该区域内图形间距＞10mil，则不合并；依次迭代，直至区域不再扩大为止，该最终区域为所述判定区域。

在其中一个实施例中，保证局部蚀刻区域中所有的焊盘、线路和铜皮均通过金属孔与另一面的基铜处于导通的方式为：

采用钻通孔方式，使局部蚀刻区域中所有的焊盘、线路和铜皮与所述基铜直接导通；或者，采用钻盲孔和通孔方式，通过盲孔、内部线路和通孔结合使局部蚀刻区域中所有的焊盘、线路和铜皮与所述基铜间接导通。

在其中一个实施例中，在所述图镀铜镍金步骤后，所述外层图形蚀刻步骤前，还包括步骤：

第三次外层图形转移：在图镀铜镍金后的PCB在制板上贴耐镀金干膜，镀硬金图形区域干膜开窗；

电镀硬金：对镀硬金图形区域进行电镀硬金处理并退膜。

在其中一个实施例中，所述准备PCB在制板的步骤包括：准备制作PCB在制板的多块芯板、内层图形制作、层压多块芯板、POFV(Plating Over Filled Via，通孔塞孔后孔上电镀)工艺、钻孔以及孔金属化。

一种由上述所述的印制线路板的制作方法制作得到的印制线路板。

本发明的有益效果在于：

所述局部蚀刻区域中所有的焊盘、线路和铜皮均通过金属孔与另一面的基铜处于导通，图镀铜镍金时，局部蚀刻区域中所有的焊盘、线路和铜皮的顶面及侧面上能够形成铜镍金包裹圈，在进行外层图形蚀刻时，铜镍金包裹圈能够从顶面及所有侧面对局部蚀刻区域图形中的焊盘、线路和铜皮进行保护，能够避免局部蚀刻区域中出现悬镍问题，改善焊盘缺损问题、保证焊盘局部区域无悬镍。所述印制线路板的制作方法，采用金属孔进行导通使局部蚀刻区域的焊盘、线路和铜皮上形成铜镍金包裹圈，无需另外增加导线导通，蚀刻完成后铜镍金包裹圈也无需去除，工艺简单，操作方便，能有效提高焊盘制作能力及合格率。

所述印制线路板由上述印制线路板的制作方法制作得到，因此具备所述印制线路板的制作方法的技术效果，所述印制线路板局部区域焊盘及线路无悬镍问题，使用性能稳定。

附图说明

图1为本发明实施例所述的印制线路板的制作方法的流程示意图一；

图2为本发明实施例所述的印制线路板的制作方法的流程示意图二；

图3为本发明实施例所述的准备PCB在制板步骤后线路板的剖示图；

图4为本发明实施例所述的制作局部蚀刻区域图形步骤后线路板的剖示图；

图5为本发明实施例所述的第一次外层图形转移步骤后线路板的剖示图；

图6为本发明实施例所述的图镀铜镍金步骤后线路板的剖示图；

图7为本发明实施例所述的外层图形蚀刻步骤后线路板的剖示图。

附图标记说明：

10、局部蚀刻区域，20、金属孔，30、基铜，40、第一外层干膜，50、铜层，60、镍层，70、金层。

具体实施方式

下面对本发明的实施例进行详细说明：

如图1、图2所示，一种印制线路板的制作方法，包括以下步骤：

S110准备PCB在制板；

具体的，S110准备PCB在制板的步骤包括：

S111准备制作PCB在制板的多块芯板；

S112内层图形制作：按照设计要求制作内层板；

S113层压多块芯板：使多块芯板叠合，将叠合后的多块芯板移入压炉中采用热压工艺进行压合，形成多层板；

S114POFV工艺、钻孔以及孔金属化：按照设计要求制作金属孔。

采取上述流程，将PCB在制板准备好，制作得到的PCB在制板的剖面示意图如图3所示。

图4示出了S120确定局部蚀刻区域10步骤后的线路板的剖面示意图，参照图4，

S120确定局部蚀刻区域10：在整板线路图形的一面上确定局部蚀刻区域，保证局部蚀刻区域中所有的焊盘、线路和铜皮均通过金属孔20与另一面的基铜30处于导通。进一步的，保证局部蚀刻区域中所有的焊盘、线路和铜皮均通过金属孔20与另一面的基铜30处于导通的方式为：采用钻通孔方式，使局部蚀刻区域10中所有的焊盘、线路和铜皮与所述基铜30直接导通；或者，采用钻盲孔和通孔方式，通过盲孔、内部线路和通孔结合使局部蚀刻区域10中所有的焊盘、线路和铜皮与所述基铜30间接导通。采用直接导通或间接导通两种形式，均能够满足导通的要求，对制作金属孔20时的工艺限制小，易于实现。采用金属孔20导通的方式，能够保证在后续图镀铜镍金过程中，局部蚀刻区域10中所有的焊盘、线路和铜皮的顶面及所有侧面上均形成铜镍金包裹圈，且无需另外增加导线导通，也就不需要增加另外的流程洗掉导线，工艺简单，操作方便。

进一步的，S120确定局部蚀刻区域10的具体步骤为：

确定判定区域：

随意框选整板线路图形一面上的部分区域并进行迭代运算，执行指令：若框选区域旁导体距离该区域内图形间距≤10mil，则合并为新区域；若框选区域旁导体距离该区域内图形间距＞10mil，则不合并；依次迭代，直至区域不再扩大为止，该最终区域为所述判定区域。

结合实际电镀、蚀刻、贴膜、对位等因素的控制能力，考虑制作能力、生产成本的因素下，设定判定区域内图形与其旁导体距离大于10mil，即局部蚀刻区域10内图形与其旁导体距离大于10mil，从而为铜镍金包裹圈提供包裹空间。且在上述范围中时，外层干膜的贴膜能力最佳，电镀时不易发生渗金，各个步骤易于控制，工艺稳定性高。优选的，该步骤可通过编写软件脚本实现，判断方便，操作简单。

确定局部蚀刻区域10：

确定整板线路图形一面上的部分区域作为判定区域，将所述判定区域和整板线路图形中的孔位图进行对比，判断所述判定区域中所有的焊盘、线路和铜皮是否均与所述基铜处于导通，若处于导通，则输出该判定区域为局部蚀刻区域；若不处于导通，进一步判定能否制作金属孔使所述判定区域中所有的焊盘、线路和铜皮均与所述基铜导通，若能，对所述判定区域制作金属孔并输出该判定区域为局部蚀刻区域，若不能，则重新确定新的判定区域。另外，所述部分区域并不局限于只代表整板线路图形一面上的部分，也包括整板线路图形一面上的整面，即当整板线路图形一面上的全部区域均满足导通条件时，整板线路图形一面上的全部区域也可作为局部蚀刻区域输出。

通过与整板线路图形中的孔位图进行对比来判断所述判定区域是否可作为局部蚀刻区域10，若已制作好的孔中能够满足导通条件，则可直接进行下一步骤，而无需增加其他工艺步骤，操作简单。若已制作好的孔中不能够满足导通条件，则可以进行进一步的判定，根据该判定区域在线路中的重要性，主动选择是否需要制作金属孔，使该判定区域满足局部蚀刻区域10条件，即更为主动地选定局部蚀刻区域10，对整板线路图形中的关键区域进行保护，保证印制线路板关键部位的焊盘及线路完整性。优选的，该步骤可通过编写软件脚本实现，判断方便，操作简单。

S130制作局部蚀刻区域图形：在所述PCB在制板上将局部蚀刻区域中的焊盘、线路和铜皮制作出来。

具体的，S130制作局部蚀刻区域10图形的步骤包括：

S131第二次外层图形转移：在所述PCB在制板上贴第二外层干膜，局部蚀刻区域干膜开窗，将所述局部蚀刻区域图形暴露出来，并在所述局部蚀刻区域上镀锡，再退膜处理。将贴有第二外层干膜的PCB在制板放入曝光装置中进行曝光处理，再显影处理，使局部蚀刻区域的图形暴露出来，然后镀锡对所述局部蚀刻区域进行保护，再进行退膜处理使其他区域露出。进一步的，曝光处理采用LDI(Laser direct imaging,激光直接成像)曝光，无需预先光绘菲林，对位精度高，操作方便。

S132局部蚀刻：将局部蚀刻区域中的焊盘、线路和铜皮蚀刻出来。

采用正片的方式将局部蚀刻区域中的图形暴露出来，能够有效避免显影时干膜堵塞线路的问题，提高印制线路板制作的合格率。

图5示出了S140第一次外层图形转移步骤后的线路板的剖面示意图，参照图5，

S140第一次外层图形转移：在制作局部蚀刻区域10图形后的PCB在制板上贴第一外层干膜40，局部蚀刻区域干膜开窗，将整板线路图形暴露出来。将贴有第一外层干膜40的PCB在制板放入曝光装置中进行曝光处理，再显影处理，使整板线路图形暴露出来。

图6示出了S150图镀铜镍金步骤后的线路板的剖面示意图，参照图6，

S150图镀铜镍金：对第一次外层图形转移后的PCB在制板依次电镀铜层50、镍层60和金层70，局部蚀刻区域中所有的焊盘、线路和铜皮的顶面及侧面上均形成铜镍金包裹圈。

进一步的，在所述S150图镀铜镍金步骤后，外层图形蚀刻步骤前，还包括步骤：

S160第三次外层图形转移：在图镀铜镍金后的PCB在制板上贴耐镀金干膜，镀硬金图形区域干膜开窗，在镀硬金区域图形以外的区域上形成干膜抗镀层；

S170电镀硬金：对镀硬金图形区域进行电镀硬金处理并退膜。利用所述干膜抗镀层进行电镀硬金处理，获得镀硬金层，并采用碱性溶液将耐镀金干膜退掉。

采用上述S160、S170步骤，能够将金层加厚到要求值，达到局部镀金表面的处理要求，工艺流程简单，操作方便。

图7示出了S180外层图形蚀刻步骤后的线路板的剖面示意图，参照图7，

S180外层图形蚀刻：将整板线路图形蚀刻出来。对PCB在制板进行整体蚀刻，以硬金层为抗蚀层，蚀刻出整板线路图形。蚀刻过程中，局部蚀刻区域10中的焊盘、线路和铜皮均被铜镍金包裹圈保护，不会出现悬镍问题。

本实施例所述的印制线路板的制作方法，首先在所述PCB在制板上制作出局部蚀刻区域10图形，然后通过第一次图形转移将整板图形暴露出来，并在整板图形上依次图镀铜层50、镍层60以及金层70，由于局部蚀刻区域10中所有的焊盘、线路和铜皮均与另一面的基铜30处于导通，图镀铜镍金时，局部蚀刻区域10中所有的焊盘、线路和铜皮的顶面及所有侧面上能够形成铜镍金包裹圈。最后进行外层图形蚀刻时，铜镍金包裹圈能够从顶面及所有侧面对局部蚀刻区域10图形中的焊盘、线路和铜皮进行保护，能够避免局部蚀刻区域10中出现悬镍问题，改善焊盘缺损问题、保证焊盘局部区域无悬镍。所述印制线路板的制作方法，采用金属孔进行导通在局部蚀刻区域的焊盘、线路和铜皮上形成铜镍金包裹圈，无需另外增加导线导通，蚀刻完成后铜镍金包裹圈也无需去除，能够保证印制线路板关键部位的焊盘和线路的完整性，减少渗镀和夹膜问题，提高焊盘制作合格率，降低生产成本。本实施例所述的印制线路板的制作方法，尤其适用于结构密集、尺寸小的焊盘如半导体测试板，局部蚀刻区域10的焊盘圆真度可达到95％以上，焊盘和线路制作合格率高。

一种由上述所述的印制线路板的制作方法制作得到的印制线路板。所述线路板由上述印制线路板的制作方法制作得到，因此具备所述印制线路板的制作方法的技术效果，所述印制线路板的局部区域焊盘及线路无悬镍问题，无焊盘及线路缺损，使用时性能稳定、安全，生产合格率高，生产效率高。

需要说明的是，除非特别指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。

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 (8)

1.一种印制线路板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

准备PCB在制板；

确定局部蚀刻区域：在整板线路图形的一面上确定局部蚀刻区域，保证局部蚀刻区域中所有的焊盘、线路和铜皮均通过金属孔与另一面的基铜处于导通；

制作局部蚀刻区域图形：在所述PCB在制板上将局部蚀刻区域中的焊盘、线路和铜皮制作出来；

第一次外层图形转移：在制作局部蚀刻区域图形后的PCB在制板上贴第一外层干膜，局部蚀刻区域干膜开窗，将整板线路图形暴露出来；

图镀铜镍金：对第一次外层图形转移后的PCB在制板依次电镀铜层、镍层和金层，局部蚀刻区域中所有的焊盘、线路和铜皮的顶面及侧面上均形成铜镍金包裹圈；

外层图形蚀刻：将整板线路图形蚀刻出来。

2.根据权利要求1所述的印制线路板的制作方法，其特征在于，所述制作局部蚀刻区域图形的步骤包括：

第二次外层图形转移：在所述PCB在制板上贴第二外层干膜，局部蚀刻区域干膜开窗，将所述局部蚀刻区域图形暴露出来，在所述局部蚀刻区域上镀锡，再退膜处理；

局部蚀刻：将局部蚀刻区域中的焊盘、线路和铜皮蚀刻出来。

3.根据权利要求1所述的印制线路板的制作方法，其特征在于，所述确定局部蚀刻区域的具体步骤为：

确定整板线路图形一面上的部分区域作为判定区域，将所述判定区域和整板线路图形中的孔位图进行对比，判断所述判定区域中所有的焊盘、线路和铜皮是否均与所述基铜处于导通，若处于导通，则输出该判定区域为局部蚀刻区域；若不处于导通，进一步判定能否制作金属孔使所述判定区域中所有的焊盘、线路和铜皮均与所述基铜导通，若能，对所述判定区域制作金属孔并输出该判定区域为局部蚀刻区域，若不能，则重新确定新的判定区域。

4.根据权利要求3所述的印制线路板的制作方法，其特征在于，确定所述判定区域的具体步骤为：

随意框选整板线路图形一面上的部分区域并进行迭代运算，执行指令：若框选区域旁导体距离该区域内图形间距≤10mil，则合并为新区域；若框选区域旁导体距离该区域内图形间距＞10mil，则不合并；依次迭代，直至区域不再扩大为止，最终区域为所述判定区域。

5.根据权利要求1所述的印制线路板的制作方法，其特征在于，保证局部蚀刻区域中所有的焊盘、线路和铜皮均通过金属孔与另一面的基铜处于导通的方式为：

采用钻通孔方式，使局部蚀刻区域中所有的焊盘、线路和铜皮与所述基铜直接导通；或者，采用钻盲孔和通孔方式，通过盲孔、内部线路和通孔结合使局部蚀刻区域中所有的焊盘、线路和铜皮与所述基铜间接导通。

6.根据权利要求1-5任一项所述的印制线路板的制作方法，其特征在于，在所述图镀铜镍金步骤后，所述外层图形蚀刻步骤前，还包括步骤：

第三次外层图形转移：在图镀铜镍金后的PCB在制板上贴耐镀金干膜，镀硬金图形区域干膜开窗；

电镀硬金：对镀硬金图形区域进行电镀硬金处理并退膜。

7.根据权利要求1-5任一项所述的印制线路板的制作方法，其特征在于，所述准备PCB在制板的步骤包括：准备制作PCB在制板的多块芯板、内层图形制作、层压多块芯板、POFV工艺、钻孔以及孔金属化。

8.一种由权利要求1-7任一项所述的印制线路板的制作方法制作得到的印制线路板。