CN106852003A - 一种无抗蚀层精细线路板的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无抗蚀层精细线路板的制作方法，包括以下流程：层压－减薄基铜－钻孔－沉铜预镀－图形电镀－褪膜闪蚀－后续流程，该制作方法采用薄铜箔与闪蚀工艺相结合来制作精细线路板，该制作方法可用于制作超精细线路，提升线路制作精度。

Description

一种无抗蚀层精细线路板的制作方法

技术领域

本发明涉及一种线路板的制作方法，具有涉及一种无抗蚀层精细线路板的制作方法。

背景技术

随着电子产品向着多功能化、小型化、轻量化的迅速发展，对印制线路板的要求也越来越向着高密度、高集成、微细化，精细线路制作为PCB发展的关键技术，精细化程度已经由毫米级的宏观尺度，逐步转向亚微观、微观的微米级尺度，≤3/3mil的精细线路将会成为主流，而在具有阶梯式Cavity阻焊结构的BOT类fcCSP封装基板、光模组通讯系统用光电板中则对线路精度要求更高。

业内目前主流的生产方式有负片、正片两种蚀刻流程，两种流程均是在覆铜箔层压板表面上，通过制作抗蚀层，有选择性除去部分铜来获得导电图形的方法，如图1为典型负片流程蚀刻示意图，未被抗蚀层覆盖的区域，会在蚀刻液的作用下被蚀刻掉，剩下的部分即为线路。

然而采用以上方法制作精细图形时均会受到一定的限制，这是因为在蚀刻过程中，蚀刻液是通过抗蚀剂间隙沿纵向和侧向同时进行蚀刻的，如图1，由于蚀刻液的作用，在抗蚀层覆盖的区域与未覆盖的区域，蚀刻液交换能力有差异，随着蚀刻的进行，纵向的蚀刻量逐渐大于横向的蚀刻量，由此得到上窄下宽的线路形状如图2所示，过大的侧蚀有可能造成线路与基材之间的剥离，形成缺陷，随着线路越来越细，凹蚀过大会导致图形与基材结合偏低，可靠性下降。

蚀刻因子=2H/(W2-W1)，表征蚀刻品质，蚀刻因子越大，表示侧蚀越小，线路品质越好。

由于线路侧蚀对印制线路板图形精细化、良率提升以及阻抗控制，带来了比较大的困难；因此，目前两种有抗蚀层的制作流程，均不适用于3/3mil及以下的精细线路的制作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种无抗蚀层精细线路板的制作方法，该制作方法采用薄铜箔与闪蚀工艺相结合来制作精细线路板，可用于制作超精细线路，提升线路制作精度。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种无抗蚀层精细线路板的制作方法，包括以下流程：层压－减薄基铜－钻孔－沉铜预镀－图形电镀－褪膜闪蚀－后续流程，其中：

（1）选用铜厚≤12μm的薄铜箔进行压合；

（2）对板件上的铜面进行减薄基铜工艺使铜面厚度均匀减薄至 5-7μm，减薄基铜工艺时采用的药水为减薄铜剂、硫酸、双氧水的混合体系；

（3）通过机械钻孔工艺在板件上形成多个导通孔，对钻孔后的板件进行清洁处理；

（4）对线路板表面及导通孔进行沉铜预镀处理，目的是加厚孔铜，避免后续微蚀导致孔破，沉铜预镀后，将铜厚控制在面铜9±1μm，孔铜≥3μm；

（5）对沉铜预镀后的板件进行超粗化前处理，然后在其表面贴膜并依次进行曝光和显影，在板件上形成抗镀层；

（6）图形电镀，对板件上未镀抗镀层的区域进行铜厚加厚，其中最重要的是控制铜厚均匀性，过厚的铜会导致夹膜，使得图形无法形成，而过薄的铜则会在闪蚀后被去除，或达不到客户要求的最小铜厚，考虑到孤立线路区容易镀厚，需对图形电镀后的铜厚进行控制，其中，板件上孤立线区域的铜厚极差控制在±6μm，孤立线与密集线区域的极差控制在±7μm；

（7）去除抗镀层干膜，然后用闪蚀药水蚀刻出所需的线路；

（8）对闪蚀后的板件上制作阻焊层并丝印字符，然后进行表面处理，制得无抗蚀层精细线路板。

本发明进一步限定的技术方案为：

进一步的，前述无抗蚀层精细线路板的制作方法中，对步骤（2）中减薄后的铜厚进行控制，当板件结构存在通孔时，减薄铜的铜厚控制在5μm；当板件即存在盲孔又存在通孔时，减薄铜的铜厚则控制在7μm。

前述无抗蚀层精细线路板的制作方法中，步骤（5）中所述抗镀层的干膜厚度为37μm，需满足不能夹膜的要求；抗镀层干膜解析度为30μm满足精细线路制作的要求；抗镀层干膜附着力为25μm；满足显影后干膜附着力的要求。

前述无抗蚀层精细线路板的制作方法中，步骤（7）中去除抗镀层干膜时采用有机退膜药水，原理是在褪膜主成分和褪膜助剂的共同作用下，干膜中的大分子键断裂，从而分裂成碎片，并剥离板面，蚀刻出的线路Cpk需满足≥1.33。

本发明的有益效果是：

本发明中步骤（1）所选用铜箔满足3点要求，一是与介质层的结合力满足IPC要求PS>0.9 N/mm；二是铜箔的粗糙度不能太大，以至影响闪蚀后的线路形状；三是铜箔的晶体结构不可太致密，以至于影响闪蚀效果。

与传统工艺相比，本方法可有效避免线路侧蚀带来的影响，线路制作品质较好，因此更适用于制作精细线路，基铜非常薄，因此不需要制作抗蚀层来保护线路，后续差分蚀刻很容易将基铜去除，同时保留线路。

无抗蚀层的设计，侧蚀较小，可制作3/3以下的精细线路；

通过控制电镀、沉铜等的参数，能够很容易的调节最终线路的厚度，因此可以提高厚铜板的线路制作能力。

附图说明

图1为目前典型负片流程蚀刻示意图；

图2为图1进行侧蚀时侧蚀对线路的影响示意图；

图3为本实施例中无抗蚀层的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的一种无抗蚀层精细线路板的制作方法，包括以下流程：层压－减薄基铜－钻孔－沉铜预镀－图形电镀－褪膜闪蚀－后续流程，其中：

（1）在线路板的制作过程中本实施例选用铜厚≤12μm的薄铜箔进行压合；

（2）对板件上的铜面进行减薄基铜工艺使铜面厚度均匀减薄至 5-7μm，减薄基铜工艺时采用的药水为减薄铜剂、硫酸、双氧水的混合体系；

对减薄后的铜厚进行控制，当板件结构存在通孔时，减薄铜的铜厚控制在5μm；当板件即存在盲孔又存在通孔时，减薄铜的铜厚则控制在7μm；

（3）通过机械钻孔工艺在板件上形成多个导通孔，对钻孔后的板件进行清洁处理；

（4）对线路板表面及导通孔进行沉铜预镀处理，目的是加厚孔铜，避免后续微蚀导致孔破，沉铜预镀后，将铜厚控制在面铜9±1μm，孔铜≥3μm；

（5）对沉铜预镀后的板件进行超粗化前处理，然后在其表面贴膜并依次进行曝光和显影，在板件上形成抗镀层；

抗镀层的干膜厚度为37μm，需满足不能夹膜的要求；抗镀层干膜解析度为30μm满足精细线路制作的要求；抗镀层干膜附着力为25μm；满足显影后干膜附着力的要求；

（6）图形电镀，对板件上未镀抗镀层的区域进行铜厚加厚，其中最重要的是控制铜厚均匀性，过厚的铜会导致夹膜，使得图形无法形成，而过薄的铜则会在闪蚀后被去除，或达不到客户要求的最小铜厚，考虑到孤立线路区容易镀厚，需对图形电镀后的铜厚进行控制，其中，板件上孤立线区域的铜厚极差控制在±6μm，孤立线与密集线区域的极差控制在±7μm；

（7）去除抗镀层干膜，然后用闪蚀药水蚀刻出所需的线路；

除抗镀层干膜时采用有机退膜药水，原理是在褪膜主成分和褪膜助剂的共同作用下，干膜中的大分子键断裂，从而分裂成碎片，并剥离板面，蚀刻出的线路Cpk需满足≥1.33；

（8）对闪蚀后的板件上制作阻焊层并丝印字符，然后进行表面处理，制得无抗蚀层精细线路板。

本发明中的试剂均为市面上购买可得，本发明在薄铜箔的基础上，进行图形电镀，然后去掉抗镀干膜，最后进行闪蚀得到所需要的线路，由于基材铜非常薄，那些没有进行图形电镀加厚的区域在闪蚀中很快就会被除去，剩下的部分被保留下来形成线路，无抗蚀层的结构如图3所示。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种无抗蚀层精细线路板的制作方法，其特征在于，包括以下流程：层压－减薄基铜－钻孔－沉铜预镀－图形电镀－褪膜闪蚀－后续流程，其中：

（1）选用铜厚≤12μm的薄铜箔进行压合；

（2）对板件上的铜面进行减薄基铜工艺使铜面厚度均匀减薄至 5-7μm，减薄基铜工艺时采用的药水为减薄铜剂、硫酸、双氧水的混合体系；

（3）通过机械钻孔工艺在板件上形成多个导通孔，对钻孔后的板件进行清洁处理；

（4）对线路板表面及导通孔进行沉铜预镀处理，沉铜预镀后，将铜厚控制在面铜9±1μm，孔铜≥3μm；

（5）对沉铜预镀后的板件进行超粗化前处理，然后在其表面贴膜并依次进行曝光和显影，在板件上形成抗镀层；

（6）图形电镀，对板件上未镀抗镀层的区域进行铜厚加厚，其中，板件上孤立线区域的铜厚极差控制在±6μm，孤立线与密集线区域的极差控制在±7μm；

（7）去除抗镀层干膜，然后用闪蚀药水蚀刻出所需的线路；

（8）对闪蚀后的板件上制作阻焊层并丝印字符，然后进行表面处理，制得无抗蚀层精细线路板。

2.根据权利要求1所述的无抗蚀层精细线路板的制作方法，其特征在于：对步骤（2）中减薄后的铜厚进行控制，当板件结构存在通孔时，减薄铜的铜厚控制在5μm；当板件即存在盲孔又存在通孔时，减薄铜的铜厚则控制在7μm。

3.根据权利要求1所述的无抗蚀层精细线路板的制作方法，其特征在于：步骤（5）中所述抗镀层的干膜厚度为37μm，抗镀层干膜解析度为30μm，抗镀层干膜附着力为25μm。

4.根据权利要求1所述的无抗蚀层精细线路板的制作方法，其特征在于：步骤（7）中去除抗镀层干膜时采用有机退膜药水，蚀刻出的线路Cpk需满足≥1.33。