CN108076590A - 一种单面双接触线路板实现两面接触的激光蚀刻加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种单面双接触线路板实现两面接触的激光蚀刻加工工艺，包括以下步骤，S1：预备清洁完成后、待加工的电路板基板材料，并将该基板材料放置于预备好的激光加工设备加工平台上；保持基板的导体层一面朝下，基板的绝缘层一面朝上；S2：对激光加工设备中激光器所发出的激光光线进行整形处理，使其成为高斯光束、平顶光斑以及稳态平顶光斑；S3：利用激光光束对待加工基板材料(绝缘层一面)进行激光蚀刻；且控制激光蚀刻一直加工到待加工基板的导体层部位，加工完成后露出的导体层形成电路板基板的线路、PAD或接触点，本设计激光蚀刻精确度高，且改善了传统的金手指、焊接PAD等加工工艺，整个处理过程更加简单明了，且加工效率高。

Description

一种单面双接触线路板实现两面接触的激光蚀刻加工工艺
[技术领域]
本发明涉及激光蚀刻加工电路板技术领域，尤其涉及一种蚀刻精确度高，效果优良的单面双接触线路板实现两面接触的激光蚀刻加工工艺。
[背景技术]
现有FPC/PCB以及IC封装用PCB载板(IC Substrate)等集成电路、金属铜基板电路、金属铝基板电路、液晶高分子聚合物(Liquid Crystal Polymer)基材的电路基板以及含有聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene，简写为PTFE)电路基板中的单面板，目前只能实现导体面(包含铜箔，铝箔，其它金属箔最为导体线路的物质)进行表面处理后的元器件焊接(包含SMD/SMT),或者进行金属导体间的连接与接触。
目前使用的线路板导体层中，常采用铜箔、铝箔或者其它金属箔最为导体线路的物质，且线路板基材绝缘层材质一般为聚酰亚胺薄膜(PolyimideFilm)、热塑性聚酰亚胺TPI(Thermoplastic polyimide)、PP、FR4、液晶高分子聚合物(Liquid Crystal Polymer/聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene)材质，实际使用过程中，结合PCB/FPC金手指(起到连接与焊接/插拔/接触/互联的作用)以及SMD原件的焊接PAD/其它接触点进行电性导通。
为了改善目前只能实现导体面连接与接触的现状，本领域的技术人员进行了大量的研发和实验，并取得了较好的成绩。
[发明内容]
为克服现有技术所存在的问题，本发明提供一种蚀刻精确度高，效果优良的单面双接触线路板实现两面接触的激光蚀刻加工工艺。
本发明解决技术问题的方案是提供一种单面双接触线路板实现两面接触的激光蚀刻加工工艺，包括以下步骤，
S1：预备清洁完成后、待加工的电路板基板材料，并将该基板材料放置于预备好的激光加工设备加工平台上；保持基板的导体层一面朝下，基板的绝缘层一面朝上；
S2：对激光加工设备中激光器所发出的激光光线进行整形处理，使其成为高斯光束、平顶光斑以及稳态平顶光斑；
S3：利用步骤S2处理完成后的激光光束对步骤S1中放置于激光加工平台上的待加工基板材料(绝缘层一面)进行激光蚀刻；且控制激光蚀刻一直加工到待加工基板的导体层部位，加工完成后露出的导体层形成电路板基板的线路、PAD或接触点；
S4：对步骤S3中加工完毕的电路板基板材料进行清洁处理，将露出的导体层金属面处理干净，并烘干；
S5：对步骤S4中清洁完成的电路板基板的导体层两面进行表面处理；并进行后续电路板加工处理流程；
S6：激光蚀刻加工完成。
优选地，所述步骤S2中的激光器为纳秒、皮秒、飞秒、准分子、亚纳秒或者是光纤形态激光器。
优选地，所述步骤S2中的激光器为波长范围为480nm-580nm的绿光光源激光器、波长范围为280nm-410nm的UV紫光光源激光器、波长范围为750nm-2500nm的CO2光源激光器或者是波长范围为218nm-299nm的UV深紫光光源激光器。
优选地，所述步骤S1中待加工基材材料的导体层与绝缘层之间设置有粘结胶层；且该粘结胶层的厚度范围为2微米至50微米(粘结胶的成分主要为丙烯酸与环氧树脂类，以及热塑性聚酰亚胺TPI(Thermoplastic polyimide))。
优选地，所述步骤S1中导体层为铜箔或铝箔；且导体层厚度范围为2微米至500微米。
优选地，所述步骤S1中的绝缘层为聚酰亚胺薄膜(Polyimide Film)、PP、FR4、热塑性聚酰亚胺TPI(Thermoplastic polyimide)、液晶高分子聚合物(Liquid CrystalPolymer)或聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene)材质制作而成；且绝缘层的厚度范围为5微米至250微米。
优选地，所述步骤S2中，激光器所发出的激光光斑直径范围为1微米至500微米，且形状为圆形、正方形、长条形或椭圆形造型。
优选地，所述步骤S3激光蚀刻加工过程中，激光蚀刻加工到待加工基板的导体层部位时，可控制激光蚀刻加工部分导体层材质，且控制被加工的导体层厚度范围在0.1微米至20微米之间。
优选地，所述步骤S4中的清洁处理过程可以为plasma等离子清洗、desmear前处理、化学前处理、微蚀刻(Microetch)、过硫化钠(sodium persulphate)清理、过氧化硫酸(peroxide/sulfuric acid)清理以及喷砂研磨法或机械研磨法。
优选地，所述步骤S5中的对导体层的表面处理过程包括镀金、化金、镀锡、化锡、镀银、化银、沉锡(Immersion Tin)、沉银(Immersion silver)、化镍浸金(ENIG)或OSP(Organic solderability preservative)。
与现有技术相比，本发明一种单面双接触线路板实现两面接触的激光蚀刻加工工艺通过采用光加工设备中激光器所发出的激光光线对待加工的电路板基板材料进行蚀刻加工，且控制激光蚀刻一直加工到待加工基板的导体层部位，加工完成后露出的导体层即可形成电路板基板的线路、PAD或接触点，加工处理完成后可以较为快速的进行后续电路板正常加工工艺，本设计激光蚀刻精确度高，且改善了传统的金手指、焊接PAD等加工工艺，整个处理过程更加简单明了，且加工效率高。
[附图说明]
图1是本发明一种单面双接触线路板实现两面接触的激光蚀刻加工工艺的工艺流程示意图。
[具体实施方式]
为使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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于解释本发明，并不用于限定此发明。
请参阅图1，本发明一种单面双接触线路板实现两面接触的激光蚀刻加工工艺1，包括以下步骤，
S1：预备清洁完成后、待加工的电路板基板材料，并将该基板材料放置于预备好的激光加工设备加工平台上；保持基板的导体层一面朝下，基板的绝缘层一面朝上；
S2：对激光加工设备中激光器所发出的激光光线进行整形处理，使其成为高斯光束、平顶光斑以及稳态平顶光斑；
S3：利用步骤S2处理完成后的激光光束对步骤S1中放置于激光加工平台上的待加工基板材料(绝缘层一面)进行激光蚀刻；且控制激光蚀刻一直加工到待加工基板的导体层部位，加工完成后露出的导体层形成电路板基板的线路、PAD或接触点；
S4：对步骤S3中加工完毕的电路板基板材料进行清洁处理，将露出的导体层金属面处理干净，并烘干；
S5：对步骤S4中清洁完成的电路板基板的导体层两面进行表面处理；并进行后续电路板加工处理流程；
S6：激光蚀刻加工完成。
通过采用光加工设备中激光器所发出的激光光线对待加工的电路板基板材料进行蚀刻加工，且控制激光蚀刻一直加工到待加工基板的导体层部位，加工完成后露出的导体层即可形成电路板基板的线路、PAD或接触点，加工处理完成后可以较为快速的进行后续电路板正常加工工艺，本设计激光蚀刻精确度高，且改善了传统的金手指、焊接PAD等加工工艺，整个处理过程更加简单明了，且加工效率高。
优选地，所述步骤S2中的激光器为纳秒、皮秒、飞秒、准分子、亚纳秒或者是光纤形态激光器。
优选地，所述步骤S2中的激光器为波长范围为480nm-580nm的绿光光源激光器、波长范围为280nm-410nm的UV紫光光源激光器、波长范围为750nm-2500nm的CO2光源激光器或者是波长范围为218nm-299nm的UV深紫光光源激光器。
优选地，所述步骤S1中待加工基材材料的导体层与绝缘层之间设置有粘结胶层；且该粘结胶层的厚度范围为2微米至50微米。粘结胶的成分主要为丙烯酸与环氧树脂类，以及热塑性聚酰亚胺TPI(Thermoplastic polyimide))。
优选地，所述步骤S1中导体层为铜箔或铝箔；且导体层厚度范围为2微米至500微米。
优选地，所述步骤S1中的绝缘层为聚酰亚胺薄膜(Polyimide Film)、PP、FR4、液晶高分子聚合物(Liquid Crystal Polymer)或聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene)，热塑性聚酰亚胺TPI(Thermoplastic polyimide)、材质制作而成；且绝缘层的厚度范围为5微米至250微米。
优选地，所述步骤S2中，激光器所发出的激光光斑直径范围为1微米至500微米，且形状为圆形、正方形、长条形或椭圆形造型。
优选地，所述步骤S3激光蚀刻加工过程中，激光蚀刻加工到待加工基板的导体层部位时，可控制激光蚀刻加工部分导体层材质，且控制被加工的导体层厚度范围在0.1微米至20微米之间。
优选地，所述步骤S4中的清洁处理过程可以为plasma等离子清洗、desmear前处理、化学前处理、微蚀刻(Microetch)、过硫化钠(sodium persulphate)清理、过氧化硫酸(peroxide/sulfuric acid)清理以及喷砂研磨法或机械研磨法。
优选地，所述步骤S5中的对导体层的表面处理过程包括镀金、化金、镀锡、化锡、镀银、化银、沉锡(Immersion Tin)、沉银(Immersion silver)、化镍浸金(ENIG)或OSP(Organic solderability preservative)。
与现有技术相比，本发明一种单面双接触线路板实现两面接触的激光蚀刻加工工艺1通过采用光加工设备中激光器所发出的激光光线对待加工的电路板基板材料进行蚀刻加工，且控制激光蚀刻一直加工到待加工基板的导体层部位，加工完成后露出的导体层即可形成电路板基板的线路、PAD或接触点，加工处理完成后可以较为快速的进行后续电路板正常加工工艺，本设计激光蚀刻精确度高，且改善了传统的金手指、焊接PAD等加工工艺，整个处理过程更加简单明了，且加工效率高。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种单面双接触线路板实现两面接触的激光蚀刻加工工艺，其特征在于：包括以下步骤，
S1：预备清洁完成后、待加工的电路板基板材料，并将该基板材料放置于预备好的激光加工设备加工平台上；保持基板的导体层一面朝下，基板的绝缘层一面朝上；
S2：对激光加工设备中激光器所发出的激光光线进行整形处理，使其成为高斯光束、平顶光斑以及稳态平顶光斑；
S3：利用步骤S2处理完成后的激光光束对步骤S1中放置于激光加工平台上的待加工基板材料(绝缘层一面)进行激光蚀刻；且控制激光蚀刻一直加工到待加工基板的导体层部位，加工完成后露出的导体层形成电路板基板的线路、PAD或接触点；
S4：对步骤S3中加工完毕的电路板基板材料进行清洁处理，将露出的导体层金属面处理干净，并烘干；
S5：对步骤S4中清洁完成的电路板基板的导体层两面进行表面处理；并进行后续电路板加工处理流程；
S6：激光蚀刻加工完成。
2.如权利要求1所述的一种单面双接触线路板实现两面接触的激光蚀刻加工工艺，其特征在于：所述步骤S2中的激光器为纳秒、皮秒、飞秒、准分子、亚纳秒或者是光纤形态激光器。
3.如权利要求1或2所述的一种单面双接触线路板实现两面接触的激光蚀刻加工工艺，其特征在于：所述步骤S2中的激光器为波长范围为480nm-580nm的绿光光源激光器、波长范围为280nm-410nm的UV紫光光源激光器、波长范围为750nm-2500nm的CO2光源激光器或者是波长范围为218nm-299nm的UV深紫光光源激光器。
4.如权利要求1所述的一种单面双接触线路板实现两面接触的激光蚀刻加工工艺，其特征在于：所述步骤S1中待加工基材材料的导体层与绝缘层之间设置有粘结胶层；且该粘结胶层的厚度范围为2微米至50微米。
5.如权利要求1所述的一种单面双接触线路板实现两面接触的激光蚀刻加工工艺，其特征在于：所述步骤S1中导体层为铜箔或铝箔；且导体层厚度范围为2微米至500微米。
6.如权利要求1所述的一种单面双接触线路板实现两面接触的激光蚀刻加工工艺，其特征在于：所述步骤S1中的绝缘层为聚酰亚胺薄膜(Polyimide Film)、热塑性聚酰亚胺TPI(Thermoplastic polyimide)、PP、FR4、液晶高分子聚合物(Liquid Crystal Polymer)或聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene)材质制作而成；且绝缘层的厚度范围为5微米至250微米。
7.如权利要求1或4或5或6所述的一种单面双接触线路板实现两面接触的激光蚀刻加工工艺，其特征在于：所述步骤S2中，激光器所发出的激光光斑直径范围为1微米至500微米，且形状为圆形、正方形、长条形或椭圆形造型。
8.如权利要求1所述的一种单面双接触线路板实现两面接触的激光蚀刻加工工艺，其特征在于：所述步骤S3激光蚀刻加工过程中，激光蚀刻加工到待加工基板的导体层部位时，可控制激光蚀刻加工部分导体层材质，且控制被加工的导体层厚度范围在0.1微米至20微米之间。
9.如权利要求1或8所述的一种单面双接触线路板实现两面接触的激光蚀刻加工工艺，其特征在于：所述步骤S4中的清洁处理过程可以为plasma等离子清洗、desmear前处理、化学前处理、微蚀刻(Microetch)、过硫化钠(sodium persulphate)清理、过氧化硫酸(peroxide/sulfuric acid)清理以及喷砂研磨法或机械研磨法。
10.如权利要求1所述的一种单面双接触线路板实现两面接触的激光蚀刻加工工艺，其特征在于：所述步骤S5中的对导体层的表面处理过程包括镀金、化金、镀锡、化锡、镀银、化银、沉锡(Immersion Tin)、沉银(Immersion silver)、化镍浸金(ENIG)或OSP(Organicsolderability preservative)。
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