CN105555043A - 一种超厚铜pcb的制作工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电路板生产加工技术领域，具体涉及一种超厚铜PCB的制作工艺，(1)下料：选用FR-4基材，其中板厚为1.6mm-1.7mm，铜厚为137um-138um；(2)钻孔定位；(3)图形转换；(4)图形电镀；(5)褪膜蚀刻；(6)阻焊：采用两次印油的方式做板，第一次使用43T的网版，预烘后再使用77T的网版进行第二次印油，正常静止后烤板；(7)阻焊后固化：进行分段固化且在最高温度下要加烤30-40min；(8)调节铜厚；(9)修孔；(10)测试；(11)外形修复；(12)成品检验，通过贴两次干膜逐层叠加线路的方法是制作超厚铜PCB板较为理想的工艺路线，其不仅能够保证线路的对准度，同时也能有效的避免“蘑菇状”线路的出现。

Description

一种超厚铜PCB的制作工艺
技术领域
本发明涉及电路板生产加工技术领域，具体涉及一种超厚铜PCB的制作工艺。
背景技术
随着汽车电子以及电源通讯技术的快速发展，铜箔厚度为343μm及其以上超厚铜箔电路板逐渐成为一类具广阔市场前景的特殊PCB板，受到越来越多的线路板制造商的关注，同时伴随着印制电路板在电子领域的应用来越广，设备对印制板的功能要求也越来越高，我们的印制电路板将不仅要为电子元器件提供必要的电气连接以及机械支撑，同时也逐渐被赋予了更多的附加功能，而能够将电源集成、提供大电流、高可靠性的超厚铜箔印制板逐渐成为PCB行业研发的热门产品，前景广阔。
目前行业内做的比较多的印制板的铜箔厚度通常在68.6μm-137.2μm之间，而对于成品铜厚达343μm及以上的超厚铜PCB的制作报道却几乎没有。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种超厚铜PCB的制作工艺，通过贴两次干膜逐层叠加线路的方法是制作超厚铜PCB板较为理想的工艺路线，其不仅能够保证线路的对准度，同时也能有效的避免“蘑菇状”线路的出现，通过图形电镀来加厚线路的铜厚，其电流值要比实际计算出的略小2～3A；通过阻焊油墨铺平板面，其曝光能量要比普通板略低一些；阻焊后固化时，要进行分段固化且在最高温度(150℃)下要加烤30min；沉铜之前要进行机械前处理，并要适当的缩短板子在溶胀和除胶渣槽中的时间；以137.2μm的底铜制作线路时，要对线路做适当的补偿，以弥补其侧蚀量；在实际的生产制作过程中，必须控制好这些关键工序，这样才能得到外形良好，线路精确的超厚铜PCB板，可以有效解决技术背景中的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种超厚铜PCB的制作工艺，包括如下步骤：
(1)下料：选用FR-4基材，其中板厚为1.6mm-1.7mm，铜厚为137um-138um；
(2)钻孔定位；
(3)图形转换；
(4)图形电镀：通过图形电镀来加厚线路的铜厚，使得线路与干膜持平以利于下一次贴干膜；
(5)褪膜蚀刻；
(6)阻焊：采用两次印油的方式做板，第一次使用43T的网版，预烘后再使用77T的网版进行第二次印油，正常静止后烤板；
(7)阻焊后固化：进行分段固化且在最高温度下要加烤30-40min；
(8)调节铜厚；
(9)修孔；
(10)测试；
(11)外形修复；
(12)成品检验。
进一步地，所述步骤(8)调节铜厚工艺的一个流程为：沉铜，镀电，图形转移，图形电镀，褪膜蚀刻，阻焊，阻焊后固化；重复此流程，直至铜厚为274-275um。
进一步地，所述步骤(2)钻孔工艺之前先对基板表面进行清洁工艺。
进一步地，所述步骤(3)到步骤(4)的过渡采用湿膜法，其工艺流程为：印湿膜，菲林对位，曝光，显影，图形电镀。
进一步地，所述步骤步骤(3)到步骤(4)的过渡采用一次干膜法，其流程为：贴干膜，LDI线路制作，显影，图形电镀。
进一步地，所述步骤步骤(3)到步骤(4)的过渡采用二次干膜法，其流程为：贴干膜，LDI线路制作，显影，电镀铜，贴干膜，LDI线路制作，显影，图形电镀。
进一步地，所述步骤(4)图形电镀的电流为2-3A。
进一步地，所述沉铜工艺之前先经过机械处理，提高板面的粗糙度。
进一步地，所述镀电工艺之前先将板子放在100℃下烤1h。
进一步地，所述步骤(5)褪膜蚀刻工艺蚀刻掉的底铜厚度为11-12μm。
本发明的有益效果：
本发明通过贴两次干膜逐层叠加线路的方法是制作超厚铜PCB板较为理想的工艺路线，其不仅能够保证线路的对准度，同时也能有效的避免“蘑菇状”线路的出现，通过图形电镀来加厚线路的铜厚，其电流值要比实际计算出的略小2～3A；通过阻焊油墨铺平板面，其曝光能量要比普通板略低一些；阻焊后固化时，要进行分段固化且在最高温度(150℃)下要加烤30min；沉铜之前要进行机械前处理，并要适当的缩短板子在溶胀和除胶渣槽中的时间；以137.2μm的底铜制作线路时，要对线路做适当的补偿，以弥补其侧蚀量；在实际的生产制作过程中，必须控制好这些关键工序，这样才能得到外形良好，线路精确的超厚铜PCB板。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例：
一种超厚铜PCB的制作工艺，包括如下步骤：
(1)下料：选用FR-4基材，其中板厚为1.6mm-1.7mm，铜厚为137um-138um；
(2)钻孔定位；
(3)图形转换；
(4)图形电镀：通过图形电镀来加厚线路的铜厚，使得线路与干膜持平以利于下一次贴干膜；
(5)褪膜蚀刻；
(6)阻焊：采用两次印油的方式做板，第一次使用43T的网版，预烘后再使用77T的网版进行第二次印油，正常静止后烤板；
(7)阻焊后固化：进行分段固化且在最高温度下要加烤30-40min；
(8)调节铜厚；
(9)修孔；
(10)测试；
(11)外形修复；
(12)成品检验。
其中，所述步骤(8)调节铜厚工艺的一个流程为：沉铜，镀电，图形转移，图形电镀，褪膜蚀刻，阻焊，阻焊后固化；重复此流程，直至铜厚为274-275um。
其中，所述步骤(2)钻孔工艺之前先对基板表面进行清洁工艺。
其中，所述步骤(3)到步骤(4)的过渡采用湿膜法，其工艺流程为：印湿膜，菲林对位，曝光，显影，图形电镀。
其中，所述步骤步骤(3)到步骤(4)的过渡采用一次干膜法，其流程为：贴干膜，LDI线路制作，显影，图形电镀。
其中，所述步骤步骤(3)到步骤(4)的过渡采用二次干膜法，其流程为：贴干膜，LDI线路制作，显影，电镀铜，贴干膜，LDI线路制作，显影，图形电镀。
其中，所述步骤(4)图形电镀的电流为2-3A。
其中，所述沉铜工艺之前先经过机械处理，提高板面的粗糙度。
其中，所述镀电工艺之前先将板子放在100℃下烤1h。
其中，所述步骤(5)褪膜蚀刻工艺蚀刻掉的底铜厚度为11-12μm。
具体的，本发明中图形电镀，通过图形电镀来加厚线路的铜厚，使得线路与干膜持平以利于下一次贴干膜。图形电镀的电流要比实际计算出的电流值略小一些，一般以小2～3A为宜，并且要适时的用手试一下板面的平整度，以免电镀上的铜凸出线条而呈现“蘑菇状”，另外在电镀的时候要在板的周围夹上分流条同时颠倒印制板的方向来提高镀铜的均匀性。
本发明中在最后一次印阻焊之前，前期印刷的阻焊油墨主要是用来铺平板面以利于后期干膜能贴紧，具体操作时要控制好以下几个方面：
①采用两次印油的方式做板，第一次使用43T的网版，静止时间做适当的延长，以便于消除线路间的气泡，预烘后再使用77T的网版进行第二次印油，正常静止后烤板。其中在静置和烘板时，板子应该水平放置，以防垂流。
②曝光时，其能量要比普通板的曝光能量略低，曝光级数控制在10级左右，防止因光散射而产生显影不净，进而导致油墨进入图形造成明显“阶梯状”线路的产生。
本发明中阻焊后固化工艺，阻焊后固化时，要进行分段固化且在最高温度(150℃)下要加烤30min。其原因在于阻焊之后的板子接下来要进行沉铜，如果油墨后固化不充分，那么其耐热、耐化学性能都会很差，沉铜槽中的强碱性物质就会与油墨中没有固化完全的酸性树脂反生中和反应，造成油墨脱落。
本发明中沉铜工艺和镀电工艺，沉铜之前要过机械前处理，以提高板面的粗糙度，增大其比表面积，进而提高沉铜层与板面的结合力。在沉铜的过程中，板子在溶胀槽和除胶渣槽中的时间不能太久，一般以5min-7min为最佳，此时板子已有足够的活性，如果时间再延长，那么油墨就有可能耐不住强碱的侵蚀而造成阻焊层脱落；镀电之前要将板子放在100℃下烤1h，以除去沉铜层与阻焊层之间湿气，进而提高二者之间的结合力，防止镀电之后铜层起泡而造成脱落。镀电时，以1.2ASD的电流密度镀一个循环，此时表面铜厚可以达到11.4μm左右。
本发明中蚀刻工艺，一般覆铜箔板材，表面铜箔厚度为34.3μm～68.6μm，但对于厚铜箔印制板来说，其表面铜箔厚度达到了3oz以上，在进行蚀刻时就不可避免的要采用多次蚀刻的方法，蚀刻的次数越多其侧蚀也就越严重，对线路的精度影响也就越大。
基于上述，本发明通过贴两次干膜逐层叠加线路的方法是制作超厚铜PCB板较为理想的工艺路线，其不仅能够保证线路的对准度，同时也能有效的避免“蘑菇状”线路的出现，通过图形电镀来加厚线路的铜厚，其电流值要比实际计算出的略小2～3A；通过阻焊油墨铺平板面，其曝光能量要比普通板略低一些；阻焊后固化时，要进行分段固化且在最高温度(150℃)下要加烤30min；沉铜之前要进行机械前处理，并要适当的缩短板子在溶胀和除胶渣槽中的时间；以137.2μm的底铜制作线路时，要对线路做适当的补偿，以弥补其侧蚀量；在实际的生产制作过程中，必须控制好这些关键工序，这样才能得到外形良好，线路精确的超厚铜PCB板。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超厚铜PCB的制作工艺，其特征在于：包括如下步骤：
(1)下料：选用FR-4基材，其中板厚为1.6mm-1.7mm，铜厚为137um-138um；
(2)钻孔定位；
(3)图形转换；
(4)图形电镀：通过图形电镀来加厚线路的铜厚，使得线路与干膜持平以利于下一次贴干膜；
(5)褪膜蚀刻；
(6)阻焊：采用两次印油的方式做板，第一次使用43T的网版，预烘后再使用77T的网版进行第二次印油，正常静止后烤板；
(7)阻焊后固化：进行分段固化且在最高温度下要加烤30-40min；
(8)调节铜厚；
(9)修孔；
(10)测试；
(11)外形修复；
(12)成品检验。
2.根据权利要求1所述的一种超厚铜PCB的制作工艺，其特征在于：所述步骤(8)调节铜厚工艺的一个流程为：沉铜，镀电，图形转移，图形电镀，褪膜蚀刻，阻焊，阻焊后固化；重复此流程，直至铜厚为274-275um。
3.根据权利要求1所述的一种超厚铜PCB的制作工艺，其特征在于：所述步骤(2)钻孔工艺之前先对基板表面进行清洁工艺。
4.根据权利要求1所述的一种超厚铜PCB的制作工艺，其特征在于：所述步骤(3)到步骤(4)的过渡采用湿膜法，其工艺流程为：印湿膜，菲林对位，曝光，显影，图形电镀。
5.根据权利要求1所述的一种超厚铜PCB的制作工艺，其特征在于：所述步骤步骤(3)到步骤(4)的过渡采用一次干膜法，其流程为：贴干膜，LDI线路制作，显影，图形电镀。
6.根据权利要求1所述的一种超厚铜PCB的制作工艺，其特征在于：所述步骤步骤(3)到步骤(4)的过渡采用二次干膜法，其流程为：贴干膜，LDI线路制作，显影，电镀铜，贴干膜，LDI线路制作，显影，图形电镀。
7.根据权利要求1所述的一种超厚铜PCB的制作工艺，其特征在于：所述步骤(4)图形电镀的电流为2-3A。
8.根据权利要求2所述的一种超厚铜PCB的制作工艺，其特征在于：所述沉铜工艺之前先经过机械处理，提高板面的粗糙度。
9.根据权利要求2所述的一种超厚铜PCB的制作工艺，其特征在于：所述镀电工艺之前先将板子放在100℃下烤1h。
10.根据权利要求1所述的一种超厚铜PCB的制作工艺，其特征在于：所述步骤(5)褪膜蚀刻工艺蚀刻掉的底铜厚度为11-12μm。
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