CN107580421B - 焊盘加工方法及使用该方法的pcb板生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种焊盘加工方法及使用该方法的PCB板生产方法，所述焊盘加工方法包括如下步骤：在铺设有金属箔的基板板面上形成阻焊层；对金属箔的用于形成焊盘的焊盘区域进行遮挡，并使遮挡区域完全遮挡焊盘区域，且遮挡区域的边缘超出焊盘区域的边缘一定数值；或者暴露出金属箔的用于形成焊盘的焊盘区域，并使暴露区域完全暴露焊盘区域，且暴露区域的边缘超出焊盘区域的边缘一定数值；对基板板面进行曝光显影以形成焊盘。由此在对焊盘区域进行遮挡时，使遮挡区域的边缘超出焊盘区域的边缘一定数值，或者对焊盘区域进行暴露时，使暴露区域的边缘超出焊盘区域的边缘一定数值，从而能够制作得到与目标焊盘大小基本一致的焊盘。

Description

焊盘加工方法及使用该方法的PCB板生产方法

技术领域

本发明涉及PCB板焊盘加工技术领域，具体涉及一种焊盘加工方法及使用该方法的PCB板生产方法。

背景技术

在诸如球栅阵列(Ball Grid Array，简称BGA)的PCB产品上，通常会在一个底面上设置多个焊盘，用于与引脚或接脚焊接连接。在同一个底面上，所有焊盘成品的大小是否一致与组装质量有着直接且十分重要的关系。如果所有焊盘成品的大小一致，则电器件的引脚与焊盘焊接时，引脚能够非常整齐的与焊盘焊接在一起，而且即便是某些引脚自身有歪斜，在熔融焊锡表面张力的作用下(该表面张力能够将引脚带至焊盘中心)，也能得到纠正，此时组装质量好，电气信号传递质量较高；如果焊盘成品的大小差异较大，则电器件的引脚与焊盘焊接时，在熔融焊锡表面张力的作用下，不同的引脚与不同大小焊盘的中心对齐，导致引脚排列杂乱，此时组装质量差，电气信号传递质量差。

现有技术中的焊盘一般有三种，第一种是独立焊盘，如图1所示，独立在基板2上，不与周围的金属箔连接，制作时需要先对基板2上的金属箔进行蚀刻，蚀刻出焊盘1的形状，然后在基板2上涂覆阻焊油墨，对焊盘1进行遮挡后进行曝光显影，由于遮挡时的面积通常大于焊盘1的面积，因而焊盘1的大小通常由蚀刻决定；第二种是金属面焊盘，如图2所示，焊盘1隐藏在金属箔3内，与周围的金属箔3连接，制作时需要先在基板2的金属箔3上涂覆阻焊油墨，对焊盘1的区域遮挡后进行曝光显影，其大小通常由遮挡面积决定，也即由开窗的大小决定；第三种是半金属面半基面焊盘，如图3所示，包括位于基板1上的第一部分4，和隐藏在金属箔3上的第二部分5，其大小由蚀刻和开窗共同决定。

人们在制作独立焊盘时，一般能够制作得到与目标形状、大小一致的焊盘，但是在制作金属面焊盘时，如图2所示，其中虚线所示为目标焊盘形状，实现所示为实际焊盘形状，实际焊盘通常会出现过大或过小的情况。而在制作半金属面半基面焊盘时，更是经常会出现形状不规则的焊盘，如图3和图4所示，进而导致同一个底面上不同类型的焊盘大小差异明显，导致引脚排列杂乱，组装质量差。

为了能够生产出质量更高的BGA封装产品或类似的PCB成品，人们希望在焊盘的制作过程中，能够制作出与目标形状、大小一致的焊盘，尤其是金属面焊盘和半金属面半基面焊盘，然而现有技术中尚未有行之有效的良好解决办法。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于现有技术中在封装底面上制作金属面焊盘时，制作得到的焊盘形状、大小与目标焊盘形状、大小不一致。

为此，本发明实施例提供一种焊盘加工方法，包括如下步骤：

在铺设有金属箔的基板板面上形成具有感光特性的阻焊层；

当所述阻焊层采用负性光刻胶时，对所述金属箔的用于形成焊盘的焊盘区域进行遮挡，使遮挡区域完全遮挡焊盘区域，并使遮挡区域的边缘超出焊盘区域的边缘一定数值；或者当所述阻焊层采用正性光刻胶时，暴露出所述金属箔的用于形成焊盘的焊盘区域，并使暴露区域完全暴露焊盘区域，且暴露区域的边缘超出焊盘区域的边缘一定数值；

对所述基板板面进行曝光显影以形成焊盘。

作为一种优选方案，所述遮挡区域的边缘超出焊盘区域的边缘的数值为所述阻焊层的收缩值，或者所述暴露区域的边缘超出焊盘区域的边缘的数值为所述阻焊层的收缩值。

作为一种优选方案，所述遮挡区域的边缘超出焊盘区域的边缘的数值为3-4mil，或者所述暴露区域的边缘超出焊盘区域的边缘的数值为3-4mil。

本发明实施例还提供了一种焊盘加工方法，包括如下步骤：

对铺设在基板板面上的金属箔进行蚀刻，以使所述金属箔具有凸出的第一部分，所述第一部分与位于所述金属箔内的第二部分共同作为所述焊盘；

在所述基板板面上形成具有感光特性的阻焊层；

当所述阻焊层采用负性光刻胶时，对所述第一部分和所述第二部分进行遮挡，并使遮挡区域完全遮挡焊盘区域，且遮挡区域的边缘超出所述第一部分的边缘第一数值，超出所述第二部分的边缘第二数值；或者当所述阻焊层采用正性光刻胶时，暴露出所述第一部分和第二部分，并使暴露区域完全暴露焊盘区域，且暴露区域的边缘超出所述第一部分的边缘第一数值，超出所述第二部分的边缘第二数值，其中所述第一数值≥所述第二数值；

对所述基板板面进行曝光显影以形成所述焊盘。

作为一种优选方案，所述第二数值为所述阻焊层的收缩值与补偿值之和；

所述金属箔厚度＜65um时，所述补偿值为0.75mil；

所述金属箔厚度≥65um且＜85um时，所述补偿值为0.6mil；

所述金属箔厚度≥85um且＜105um时，所述补偿值为0.25mil；

所述金属箔厚度≥105um且＜140um时，所述补偿值为0mil。

作为一种优选方案，所述阻焊层的收缩值为3-4mil。

作为一种优选方案，所述对铺设在基板板面上的金属箔进行蚀刻的步骤包括：在所述金属箔上铺设保护膜，使所述保护膜覆盖包含所述第一部分的设定区域，并使所述保护膜的覆盖区域超出所述第一部分的边缘，超出数值为蚀刻补偿值；对所述金属箔进行蚀刻，将未被所述保护膜覆盖的金属箔部分去除，使位于所述设定区域的金属箔部分保留；去除所述保护膜。

作为一种优选方案，所述保护膜为干膜。

本发明实施例还提供了一种PCB板的生产方法，其采用上述的焊盘加工方法形成焊盘。

本发明实施例提供的焊盘加工方法及使用该方法的PCB板生产方法，具有以下优点：

1.本发明实施例的焊盘加工方法，发明人在制作金属面焊盘时发现，对铺设在金属箔上的阻焊层进行曝光后，制作得到的焊盘大小总是比目标焊盘要小；因此，在制作类似于金属面焊盘的焊盘时，在铺设有金属箔的基板板面上形成组焊层后，对金属箔的用于形成焊盘的焊盘区域进行遮挡时，使遮挡区域的边缘超出焊盘区域的边缘一定数值，或者对金属箔的用于形成焊盘的焊盘区域进行暴露时，使暴露区域的边缘超出焊盘区域的边缘一定数值，从而制作得到了与目标大小基本一致的焊盘。进一步的，发明人发现，制作得到的焊盘大小偏小的原因主要是，阻焊层在曝光步骤中其边缘会向外扩展，并导致曝光后得到的焊盘大小偏小，因此优选方案是将上述超出数值设置为阻焊层的收缩值，或者是3-4mil(一般阻焊层的收缩值都在这个范围内)，抵消掉阻焊层的扩展数值，从而得到与目标焊盘大小更加一致的焊盘。

2.本发明实施例的焊盘加工方法，在制作类似于半金属面半基面的焊盘时，首先对铺设在基板上的金属箔进行蚀刻，使金属箔具有凸出的第一部分，用于与位于金属箔内的第二部分共同形成焊盘，然后在基板板面上形成阻焊层，接着对第一部分和第二部分进行遮挡，并使遮挡区域的边缘超出第一部分的边缘第一数值，超出第二部分的边缘第二数值；或者暴露出第一部分和第二部分，并使暴露区域的边缘超出第一部分的边缘第一数值，超出第二部分的边缘第二数值，且第一数值的≥第二数值，最后对基板的板面进行曝光显影时，使第一部分和第二部分成为焊盘，得到与目标焊盘大小基本一致的焊盘。优选方案是，使上述第二数值与阻焊层的收缩值相同个，或者是3-4mil，理由与上述相同，同样是为了抵消掉阻焊层的扩展数值，从而得到与目标焊盘大小更加一致的焊盘。

3.本发明实施例的焊盘加工方法，为了进一步的得到与目标焊盘大小更加一致的焊盘，发明人还考虑了对第一部分和第二部分进行遮挡或暴露时的对位影响，将第二数值设定为阻焊层的收缩值和补偿值之和，并在长期的试验中发现了不同厚度的金属箔与补偿值之间存在一定的对应关系，遵循这种对应关系对第一部分和第二部分进行遮挡或暴露，能够最大程度抵消因对位误差带来的影响，从而得到与目标焊盘大小更加一致的焊盘。

4.本发明实施例的焊盘加工方法，在步骤S1中，在使用保护膜对包含第一部分的设定区域进行蚀刻时，使覆盖区域超出第一部分的边缘一定数值，并使该数值为蚀刻补偿值，当使用蚀刻液对金属箔进行蚀刻时，蚀刻液不仅会将覆盖区域的边缘蚀刻掉，还会向覆盖区域内部蚀刻，蚀刻掉预留的具有蚀刻补偿值宽度的遮挡部分，从而使制作得到的第一部分的边缘与目标第一部分的边缘基本一致。

5.本发明实施例还提供一种PCB板的生产方法，其采用上述的焊盘加工方法形成焊盘，由于采用上述焊盘加工方法，在PCB板上制作得到的焊盘大小与目标焊盘大小基本一致，因而生产得到的PCB板质量更好。

附图说明

为了更清楚地说明现有技术或本发明具体实施方式中的技术方案，下面对现有技术或具体实施方式描述中所使用的附图作简单介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中独立焊盘在基板上的示意图；

图2是现有技术中的一种金属面焊盘在基板上的示意图；

图3是现有技术中的一种半金属面半基面焊盘在基板上的示意图；

图4是现有技术中的另一种半金属面半基面焊盘在基板上的示意图；

图5是本发明实施例1中金属面焊盘加工方法的流程图；

图6是采用本发明实施例1中的加工方法制作得到的金属面焊盘在基板上的示意图；

图7是本发明实施例2中金属面焊盘加工方法的流程框线图；

图8是采用本发明实施例2中的加工方法制作得到的半金属面半基面焊盘在基板上的示意图。

附图标记：1-焊盘，2-基板，3-金属箔，4-第一部分，5-第二部分。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明实施例的技术方案进行描述，显然，下述的实施例不是本发明全部的实施例。基于本发明所描述的实施例，本领域普通技术人员在没有做出其他创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明实施例的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

结合图5和图6来描述本实施例提供的金属面焊盘的加工方法，该方法包括如下步骤：

S11.在铺设有金属箔3的基板2板面上形成具有感光特性的阻焊层，其中金属箔3例如可以是铜箔，阻焊层例如可以采用阻焊油墨；

S12.当阻焊层采用负性光刻胶时，对所述金属箔3的用于形成焊盘1的焊盘区域进行遮挡，使遮挡区域完全遮挡焊盘区域，并使遮挡区域的边缘超出焊盘区域的边缘(例如3mil)，在此情况下，阻焊层接受到光照的部分变得不可溶；当然阻焊层也可以采用正性光刻胶，即接受到光照的部分变得可溶，在此情况下，将金属箔3的用于形成焊盘1的焊盘区域进行暴露，并使暴露区域完全暴露焊盘区域，且暴露区域的边缘超出焊盘区域的边缘(例如3mil)；

S13.对所述基板2板面进行曝光显影以形成焊盘1。

使用本实施例中的加工方法加工得到的焊盘如图6所示，与图2所示的现有技术中的焊盘相比，焊盘的大小一致性更好，加工质量好。

本发明的发明人经过研究发现，现有技术中的金属面焊盘之所以会出现过大或过小的情况，是由于阻焊层在曝光显影过程中发生扩展造成的。本实施例的金属面焊盘加工方法，在对金属箔3的用于形成焊盘1的焊盘区域进行遮挡或暴露时，考虑了阻焊层在曝光显影步骤时的扩展因素，在使用负性胶时例如使遮挡区域的边缘超出焊盘区域的边缘3mil，或者在使用正性胶时例如使暴露区域的边缘超出焊盘区域的边缘3mil，从而抵消掉阻焊层在曝光显影步骤时发生的扩展对焊盘1大小产生的影响，因而能够制得得到与目标焊盘大小基本一致的焊盘1。

本领域的技术人员在具体实施时，可根据实际情况，将遮挡区域的边缘或暴露区域的边缘超出焊盘区域边缘的数值在3-4mil范围内进行调整，从而得到与目标焊盘大小基本一致的焊盘1。

作为一种优选实施方式，本领域技术人员在制作焊盘时，可对所使用阻焊层的收缩值进行计量，上述遮挡区域边缘或暴露区域边缘超出焊盘区域边缘的数值与所使用阻焊层的收缩值基本一致。

实施例2

结合图7和图8来描述本实施例提供的半金属面半基面焊盘的加工方法，该方法包括如下步骤：

S21.对铺设在基板2板面上的金属箔3进行蚀刻，以使所述金属箔3具有凸出的第一部分4，所述第一部分4与位于所述金属箔3内的第二部分5共同作为所述焊盘1；

S22.在所述基板2板面上形成具有感光特性的阻焊层；

S23.当阻焊层采用负性光刻胶时，对所述第一部分4和所述第二部分5进行遮挡，并使遮挡区域完全遮挡焊盘区域，且遮挡区域的边缘超出所述第一部分4的边缘第一数值，超出所述第二部分5的边缘第二数值，在此情况下，阻焊层接受到光照的部分变得不可溶；当然阻焊层也可以采用正性光刻胶，即接受到光照的部分变得可溶，在此情况下，将第一部分4和第二部分5进行暴露，并使暴露区域完全暴露焊盘区域，且暴露区域的边缘超出所述第一部分4的边缘第一数值，超出所述第二部分5的边缘第二数值，其中所述第一数值≥所述第二数值；

S24.对所述基板2板面进行曝光显影，使所述第一部分4和所述第二部分5成为焊盘。

上述步骤S23中，遮挡区域边缘超出第一部分4边缘的第一数值也可以比第二数值大，因为第一部分4的边缘外侧是基板2，将基本2的靠近第一部分4边缘的部分暴露出来并不会影响焊盘1的大小。

使用本实施例中的加工方法加工得到的焊盘如图8所示，与图3和图4所示的现有技术中的焊盘相比相比，焊盘的大小一致性更好，加工质量好。

本实施例的半金属面半基面焊盘加工方法，在对金属箔3的用于形成焊盘1的第一部分4和第二部分5的焊盘区域进行遮挡或暴露时，考虑了阻焊层在曝光显影步骤时的扩展因素，使遮挡区域的边缘超出焊盘区域的边缘3mil，或者使暴露区域的边缘超出焊盘区域的边缘3mil，从而抵消掉阻焊层在曝光显影步骤时发生的扩展对焊盘1大小产生的影响，因而能够制得得到与目标焊盘大小基本一致的焊盘1。

本领域的技术人员在具体实施时，可根据实际情况，将第二数值的大小在3-4mil范围内进行调整，从而得到与目标焊盘大小基本一致的焊盘1。

作为一种优选的实施方式，本领域技术人员在制作焊盘时，可对所使用阻焊层的收缩值进行计量，并将该收缩值作为上述第二数值，阻焊层的收缩值一般为3-4mil。

作为进一步优选的实施方式，将第二数值设定为阻焊层的收缩值和补偿值之和，并且：

当所述金属箔3厚度＜65um时，所述补偿值为0.75mil；

当所述金属箔3厚度≥65um且＜85um时，所述补偿值为0.6mil；

当所述金属箔3厚度≥85um且＜105um时，所述补偿值为0.25mil；

当所述金属箔3厚度≥105um且＜140um时，所述补偿值为0mil。

这是因为将遮挡区域的边缘超出用于形成第二部分5的边缘第二数值，仅考虑了阻焊层的扩展，是一种理想的情况，而没有考虑现实生产中，需要通过对位的方式对第一部分4和第二部分5进行遮挡或暴露，这就存在对位误差，如果不考虑对位误差的影响，就容易生产出类似于图3或图4中的异形焊盘。

发明人在长期的试验中发现了不同厚度的金属箔3与补偿值之间存在上述的对应关系，遵循这种对应关系对第一部分4和第二部分5进行遮挡或暴露，能够最大程度抵消因对位误差带来的影响，从而得到与目标焊盘大小更加一致的焊盘。

所述步骤S21中，首先在所述金属箔3上铺设干膜，使所述干膜覆盖包含所述第一部分4的设定区域，并使所述干膜的覆盖区域超出所述第一部分4的边缘，超出数值为蚀刻补偿值；然后对所述金属箔3进行蚀刻，将未被所述干膜覆盖的金属箔部分去除，使位于所述设定区域的金属箔部分保留；最后将所述干膜去除。

由于在使用蚀刻液对金属箔3进行蚀刻时，蚀刻液不仅会将覆盖区域的边缘蚀刻掉，还会向覆盖区域内部蚀刻，蚀刻掉预留的具有蚀刻补偿值宽度的遮挡部分，从而使制作得到的第一部分的边缘与目标第一部分的边缘基本一致。

实施例3

本实施例提供一种PCB板的生产方法，其采用实施例1中的金属面焊盘加工方法生产金属面焊盘。

本实施例的PCB板的生产方法，由于采用上述焊盘加工方法，在PCB板上制作得到的焊盘大小与目标焊盘大小基本一致，因而生产得到的PCB板质量更好。

实施例4

本实施例提供一种PCB板的生产方法，其采用实施例2中的半金属面半基面焊盘加工方法形成半金属面半基面焊盘。

本实施例的PCB板的生产方法，由于采用了实施例2中的焊盘加工方法，在PCB板上制作得到的焊盘大小与目标焊盘大小基本一致，因而生产得到的PCB板质量更好。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种焊盘加工方法，其特征在于：包括如下步骤：

对铺设在基板(2)板面上的金属箔(3)进行蚀刻，以使所述金属箔(3)具有凸出的第一部分(4)，所述第一部分(4)与位于所述金属箔(3)内的第二部分(5)共同作为所述焊盘(1)；

在所述基板(2)板面上形成具有感光特性的阻焊层；

当所述阻焊层采用负性光刻胶时，对所述第一部分(4)和所述第二部分(5)进行遮挡，并使遮挡区域完全遮挡焊盘区域，且遮挡区域的边缘超出所述第一部分(4)的边缘第一数值，超出所述第二部分(5)的边缘第二数值；或者当所述阻焊层采用正性光刻胶时，暴露出所述第一部分(4)和第二部分(5)，并使暴露区域完全暴露焊盘区域，且暴露区域的边缘超出所述第一部分(4)的边缘第一数值，超出所述第二部分(5)的边缘第二数值，其中所述第一数值≥所述第二数值；

对所述基板(2)板面进行曝光显影以形成所述焊盘(1)；

所述第二数值为所述阻焊层的收缩值与补偿值之和；

所述金属箔(3)厚度＜65um时，所述补偿值为0.75mil；

所述金属箔(3)厚度≥65um且＜85um时，所述补偿值为0.6mil；

所述金属箔(3)厚度≥85um且＜105um时，所述补偿值为0.25mil；

所述金属箔(3)厚度≥105um且＜140um时，所述补偿值为0mil。

2.根据权利要求1所述的焊盘加工方法，其特征在于：所述阻焊层的收缩值为3-4mil。

3.根据权利要求2所述的焊盘加工方法，其特征在于：所述对铺设在基板(2)板面上的金属箔(3)进行蚀刻的步骤包括：

在所述金属箔(3)上铺设保护膜，使所述保护膜覆盖包含所述第一部分(4)的设定区域，并使所述保护膜的覆盖区域超出所述第一部分(4)的边缘，超出数值为蚀刻补偿值；

对所述金属箔(3)进行蚀刻，将未被所述保护膜覆盖的金属箔部分去除，使位于所述设定区域的金属箔部分保留；

去除所述保护膜。

4.根据权利要求3所述的焊盘加工方法，其特征在于：所述保护膜为干膜。

5.一种PCB板的生产方法，其特征在于：采用权利要求1-4中任一项所述的焊盘加工方法形成焊盘(1)。