CN107613678A - 一种厚铜板的制作工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种厚铜板的制作工艺，涉及PCB板制作工艺技术领域；该工艺包括以下步骤：A、开料；B、内层线路制作；C、内层蚀刻；D、压合；E、钻孔；F、沉铜/板电；G、外层线路制作；H、电镀；I、蚀刻；J、阻焊；K、文字制作；L、功能测试；本发明的有益效果是：本发明提供了一种厚铜板的制作工艺，解决了爆板、分层、层偏、翘板、耐压不足、层厚不够、线路发红、板面不平的问题，保证线宽的尺寸合格，板材耐压强度高，板厚均匀。

Description

一种厚铜板的制作工艺

技术领域

本发明涉及PCB板制作工艺技术领域，更具体的说，本发明涉及一种厚铜板的制作工艺。

背景技术

PCB(Printed Circuit Board)，中文名称为印制线路板，简称印制板，是电子工业的重要部件之一。几乎每种电子设备，小到电子手表、计算器，大到计算机，通讯电子设备，军用武器系统，只要有集成电路等电子元器件，为了它们之间的电气互连，都要使用印制板。印制板的设计和制造质量直接影响到整个产品的质量和成本，甚至导致商业竞争的成败。现有的PCB板制作工艺，其沉金步骤都是在丝印文字之后，由于药水缸里可能存在磷离子，沉金过程中磷离子会沉积在PCB板的字符面上，而磷离子在PCB板进行波峰焊时，经高温发生反应出现发红现象，所以导致元件焊接完成后会出现字符发红的情况，影响电子产品的外观和品质。

厚铜板又称覆铜箔层压板，一般将外层完成铜厚≥2oz定义为厚铜板。厚铜板主要用于电源产品，电压和电流都比较高时用到。它是PCB的基本材料，又称基材。由于厚铜板制作按正常流程压合制作或用缓冲垫制作，在制作过程中由于介质、板材和工艺流程等问题，容易出现爆板、分层、翘板、耐压不足、尺寸超标和板面不平等问题，因此需要对现有技术进行改进。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种厚铜板的制作工艺，旨在解决现有技术中厚铜板制作方法中容易出现爆板、分层和耐压不足等问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种厚铜板的制作工艺，其改进之处在于：该工艺包括以下的步骤：

A、开料，选取板材和半固化片，板材与半固化片的尺寸根据实际需要进行调整，板材的经纬向需保持一致；板材开料后形成PNL内层芯板，对PNL内层芯板进行烘烤；

B、内层线路制作，对烘烤的PNL内层芯板进行内层涂布，将感光油墨均匀的涂布在PNL内层芯板两面，并对涂布后的PNL内层芯板进行内层线路的制作；

C、内层蚀刻，对制作后的内层线路进行蚀刻,利用药液将显影后露出的铜蚀掉,形成内层线路图形，其中蚀刻速度为0.8m/min；

D、压合，将多张PNL内层芯板、多张半固化片和铜箔放入治具内进行压合，使用铆钉对板材和半固化片的位置进行限定，半固化片夹在两层PNL内层芯板之间，以形成半成品铜板；

E、钻孔，对压合后形成的半成品铜板进行钻孔；

F、沉铜/板电，对钻孔后的板进行沉铜板电；

G、外层线路制作，对于做完沉铜、板电后的板进行外层线路的制作；

H、电镀，对半成品铜板进行电镀，电镀包括镀铜和镀锡，其中镀铜的参数为为20ASF*120min，镀锡的参数13ASF*15min，电镀完成后确定孔铜和面铜的厚度；

I、蚀刻，对步骤H中形成的半成品铜板进行蚀刻，利用药液将显影后露出的铜蚀掉,形成外层线路图形；保持蚀刻速度为1.0m/min，并检查半成品铜板上是否有不抗蚀刻和蚀刻不尽的区域；

J、阻焊，在蚀刻后的表面印阻焊，利用药液将被焊接工件露出，非焊接的的区域进行保护，形成PCB的保护层；其中阻焊第一次开油水添加150mg/KG，阻焊第二次开油水添加30mg/KG，此后将阻焊完成的半成品铜板静置2-4小时，静置结束后，形成成品铜板；

K、文字制作，对于做完阻焊的成品铜板进行文字的制作和烤板；

L、成型，对于成品铜板做完表面防护处理后进行切割，形成单个的成品厚铜板；

M、功能测试，对于得到的成品铜板进行相关性的功能测试。

进一步的，所述的步骤A中，所述的PNL内层芯板采用多个set板顺方向拼成PNL内层芯板，其中PNL内层芯板的尺寸为10*16inch，每两个set板之间拼板间距为4.2mm，每两个set板之间铺1mm的铜皮。

进一步的，所述步骤A中，烘烤温度为150℃，烘烤时间为4h。

进一步的，所述步骤A中，选取板材的型号为生益S 1000-2M。

进一步的，所述步骤D中，每个PNL内层芯板上设计有10个铆钉孔，其中PNL内层芯板的每个短边上设置有2个铆钉孔，PNL内层芯板的每个长边上设置有3个铆钉孔，铆钉孔的孔径为2.95mm；所使用的铆钉的长度为9mm，数量为10个。

进一步的，所述的步骤D中，压合形成的半成品铜板的厚度为4.7-4.9mm。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种高层厚铜板的制作工艺，解决了爆板、分层、层偏、翘板、耐压不足、层厚不够、线路发红、板面不平的问题，保证线宽的尺寸合格，板材耐压强度高，板厚均匀。

附图说明

图1为本发明的一种厚铜板的制作工艺的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

如图1所示，本发明揭示了一种厚铜板的制作工艺，具体的，本实施例中，该工艺包括以下的步骤：

A、开料，选取板材和半固化片，板材与半固化片的尺寸根据实际需要进行调整，板材的经纬向需保持一致；板材开料后形成PNL内层芯板，所述PNL内层芯板为一整块开好料待制作的板材，此后对PNL内层芯板进行烘烤；其中，选取板材的型号为生益S 1000-2M，PNL内层芯板烘烤的烘烤温度为150℃，烘烤时间为4h，以防止PNL内层芯板出现翘板；

B、内层线路制作，在本实施例中，在设计时，PNL内层芯板内层铺满铜，PNL内层芯板边铺满菱形铜皮，PNL内层芯板采用多个set板顺方向拼成PNL内层芯板，PNL内层芯板的尺寸为10*16inch，每两个set板之间拼板间距为4.2mm，每两个set板之间铺1mm的铜皮，其目的是为了增强PNL内层芯板的刚性，减少涨缩量，稳定尺寸，内层板边设置铆钉孔，其中短边2个，长边3个，一共10个；

对烘烤的PNL内层芯板进行内层涂布，将感光油墨均匀的涂布在PNL内层芯板两面，在PNL内层芯板上按照线路设计的需求进行线路制作，形成内层线路，对PNL内层芯板内层线路进行涂布，调整涂布板厚，防止涂布不均，线路发红；

C、内层蚀刻，对制作后的内层线路进行蚀刻,利用药液将显影后露出的铜蚀掉,形成内层线路图形，其中蚀刻速度为0.8m/min；内层蚀刻做首板，并检验结构设计，发现结构不合理或内层线路问题则进行调整；

D、压合，将半固化片、PNL内层芯板和铜箔放入治具内进行压合，将内层芯板、半固化片和铜箔叠板压合形成半成品铜板，先确认所放半固化片张数，然后每层叠成一叠再放PNL内层芯板，保证半固化片数量和PNL内层芯板层次，PNL内层芯板为0.1mm/5oz的板材，半固化片为厚度均匀，含胶量高的106、1080半固化片，介质层厚度≥4mi l，外形需要铣掉的区域填满铜皮，压合理论板厚为4.7-4.9mm，保证板厚均匀、填胶充分，进行压合时需使用铆钉固定，铆钉固定保证层间偏位，防止滑板，所述铆钉为10个9.0mm长度的铆钉；

E、钻孔，对压合后形成的半成品铜板进行钻孔，钻完后必须对披锋毛刺打磨，采用新钻刀，新刀寿命设置为500孔；

F、沉铜/板电，对于钻孔完成后的板，经过沉铜前处理，通过化学沉积的方式时表面沉积上厚度为20-40微英寸的化学铜，经过一次镀铜镀上200-500微英寸的厚度的铜以保护20-40micro inch厚度的化学铜不被破坏造成孔破；

G、外层线路制作，对于做完沉铜板电后的半成品铜板做完前处理后，通过压膜，线路对位曝光显影，得到所需要的图形；

H、电镀，对做完线路后的半成品铜板进行电镀，电镀包括镀铜和镀锡，镀铜时电镀参数为电流密度20ASF，电镀时间120min，镀锡时电镀参数为电流密度13ASF，电镀时间15min，电镀完成后需要切片确认孔铜和面铜厚度，防止孔铜和面铜超标；

I、蚀刻，对步骤H中形成的半成品铜板进行蚀刻，利用药液将显影后露出的铜蚀掉,形成外层线路图形；保持蚀刻速度为1.0m/min，并检查半成品铜板上是否有不抗蚀刻和蚀刻不尽的区域；

J、阻焊，在蚀刻后的表面印阻焊，利用药液将被焊接工件露出，非焊接的的区域进行保护，形成PCB的保护层；其中阻焊第一次开油水添加150mg/KG，阻焊第二次开油水添加30mg/KG，此后将阻焊完成的半成品铜板静置2-4小时，静置结束后，形成成品铜板；通过设置二次阻焊流程，解决阻焊过程中厚铜板上油墨发泡，线路发红问题；

K、文字制作，对于做完阻焊的成品铜板进行文字的制作和烤板，通过高温烘烤让油墨中的环氧树脂彻底硬化；对做完文字后烤过后的板子进行沉金，通过化学反应在铜面上置换上镍磷层，再在镍层上置换一层金；

L、成型，成型弧度采用90°角设计，使用0.8mm钻刀在所述钻孔工序钻出半径R为0.4mm的角度，外形尺寸为铣带设计，先铣内槽部位从内槽铜边开始，最后铣外围，同时注意内槽部位尺寸是否超标，此后进行切割，形成单个的成品厚铜板；

M、功能测试，对于得到的成品铜板进行相关性的功能测试，确保产品的功能性无异常。

与相关技术相比较，本发明提供了一种高层厚铜板的制作工艺，解决了爆板、分层、层偏、翘板、耐压不足、层厚不够、线路发红、板面不平的问题，保证线宽的尺寸合格，板材耐压强度高，板厚均匀。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (6)

1.一种厚铜板的制作工艺，其特征在于：该工艺包括以下的步骤：

A、开料，选取板材和半固化片，板材与半固化片的尺寸根据实际需要进行调整，板材的经纬向需保持一致；板材开料后形成PNL内层芯板，对PNL内层芯板进行烘烤；

B、内层线路制作，对烘烤的PNL内层芯板进行内层涂布，将感光油墨均匀的涂布在PNL内层芯板两面，并对涂布后的PNL内层芯板进行内层线路的制作；

C、内层蚀刻，对制作后的内层线路进行蚀刻,利用药液将显影后露出的铜蚀掉,形成内层线路图形，其中蚀刻速度为0.8m/min；

D、压合，将多张PNL内层芯板、多张半固化片和铜箔放入治具内进行压合，使用铆钉对板材和半固化片的位置进行限定，半固化片夹在两层PNL内层芯板之间，以形成半成品厚铜板；

E、钻孔，对压合后形成的半成品铜板进行钻孔；

F、沉铜/板电，对钻孔后的板进行沉铜板电；

G、外层线路制作，对于做完沉铜、板电后的板进行外层线路的制作；

H、电镀，对半成品铜板进行电镀，电镀包括镀铜和镀锡，其中镀铜的参数为为20ASF*120min，镀锡的参数13ASF*15min，电镀完成后确定孔铜和面铜的厚度；

I、蚀刻，对步骤H中形成的半成品铜板进行蚀刻，利用药液将显影后露出的铜蚀掉,形成外层线路图形；保持蚀刻速度为1.0m/min，并检查半成品铜板上是否有不抗蚀刻和蚀刻不尽的区域；

J、阻焊，在蚀刻后的表面印阻焊，利用药液将被焊接工件露出，非焊接的的区域进行保护，形成PCB的保护层；其中阻焊第一次开油水添加150mg/KG，阻焊第二次开油水添加30mg/KG，此后将阻焊完成的半成品铜板静置2-4小时，静置结束后，形成成品厚铜板；

K、文字制作，对于做完阻焊的成品铜板进行文字的制作和烤板；

L、成型，对于成品铜板做完表面防护处理后进行切割，形成单个的成品厚铜板；

M、功能测试，对于得到的成品厚铜板进行相关性的功能测试。

2.根据权利要求1所述的一种厚铜板的制作工艺，其特征在于：所述的步骤A中，所述的PNL内层芯板采用多个set板顺方向拼成，其中PNL内层芯板的尺寸为10*16inch，每两个set板之间拼板间距为4.2mm，每两个set板之间铺1mm的铜皮。

3.根据权利要求1所述的一种厚铜板的制作工艺，其特征在于：所述步骤A中，烘烤温度为150℃，烘烤时间为4h。

4.根据权利要求1所述的一种厚铜板的制作工艺，其特征在于：所述步骤A中，选取板材的型号为生益S1000-2M。

5.根据权利要求1所述的一种厚铜板的制作工艺，其特征在于：所述步骤D中，每个PNL内层芯板上设计有10个铆钉孔，其中PNL内层芯板的每个短边上设置有2个铆钉孔，PNL内层芯板的每个长边上设置有3个铆钉孔，铆钉孔的孔径为2.95mm；所使用的铆钉的长度为9mm，数量为10个。

6.根据权利要求1所述的一种厚铜板的制作工艺，其特征在于：所述的步骤D中，压合形成的半成品铜板的厚度为4.7-4.9mm。