CN108495487A - 一种多层厚铜电路板的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及多层线路板制作技术领域，具体提供一种多层厚铜电路板的制作方法，包括开料、棕化处理、排板以及压合，将有机玻布半固化片与无纺布半固化片组合在一起，各厚铜板的两表面均面对有无纺布半固化片，在压合操作时，无纺布半固化片的固化液充分流入到其对应的厚铜芯板的无铜区，提高无铜区底部的基材与半固化片的结合力，填胶充分，避免空洞产生，有效防止受热后存在分层、爆板隐患。而有机玻布半固化片作为相邻两厚铜芯板以及厚铜芯板与外层铜箔之间的强度支撑，并将相邻的两厚铜芯板结合在一起，可解决板面凹陷、起皱、滑板等问题，使压合后的多层厚铜板厚度更均匀，提高压合板外观品质，为后续贴膜、电镀及SMT组装打下良好的基础。

Description

一种多层厚铜电路板的制作方法

技术领域

本发明属于多层线路板制作技术领域，更具体地说，是涉及一种多层厚铜电路板的制作方法。

背景技术

多层电路板压合是指在任意相邻的两层电路板之间叠置半固化片(Prepreg，简称PP)并在高温、高压下组合在一起，为了满足电源模块、汽车电子等需承载大电流、电源稳定，需要更好散热性产品的需求，所以厚铜电路板备受亲睐，当厚铜电路板因铜厚较厚(≥4OZ)时，在压合过程中存在诸多难点。

压合是利用高温高压使半固化片受热融化，并使融化后的液态胶流动，再转变成固化片，从而将一块或多块内层蚀刻后的厚铜芯板及铜箔粘合成一块多层电路板的制程，对于厚铜芯板的压合，由于厚铜芯板的无铜区存在较大落差(即无铜区深度)，而且铜厚越厚，这种落差就越大，进而造成无铜区底部的基材与半固化片的结合力就会越差，因填胶不良易产生空洞，空洞处或结合力差处在受热后存在分层、爆板隐患，不利于厚铜电路板的可靠性。另外，生产时易造成板厚不均、阻抗介质层不均匀、板面凹陷、起皱、滑板、结合力差等问题，故其影响压合板产品外观、可靠性品质，且对后续贴膜、电镀及SMT组装有影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多层厚铜电路板的制作方法，以解决现有技术中存在厚铜芯板的铜厚≥4OZ时，厚铜芯板的无铜区底部的基材与半固化片的结合力差，因填胶不良易产生空洞，空洞处或结合力差处在受热后存在分层、爆板隐患，不利于厚铜电路板的可靠性的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种多层厚铜电路板的制作方法，具体包括如下步骤：

开料：将两外层铜箔、多个厚铜芯板、多个有机玻布半固化片和多个无纺布半固化片均按照所需尺寸进行裁切，其中，各所述厚铜芯板为双面覆铜板且其两铜层皆形成有线路图形；

棕化处理：将各所述厚铜芯板的两相对表面进行棕化处理并形成棕化膜；

排板：其包括：

形成初叠板：于各所述厚铜芯板的相对两板面分别叠置至少一个所述无纺布半固化片形成初叠板；

形成组合板：将两所述外层铜箔与各所述初叠板叠置在一起，各所述初叠板均位于两所述外层铜箔层之间，并于所述初叠板与所述外层铜箔之间以及相邻的两所述初叠板之间均叠置至少一个所述有机玻布半固化片，形成组合板；

压合：对所述组合板进行加热，使得各所述无纺布半固化片和各所述有机玻布半固化片均进入熔融状态并形成固化液并流入各自对应的所述厚铜芯板的无铜区，对所述组合板进行压合，使得所述固化液充分填充到所述厚铜芯板的两个表面上的无铜区，即得多层厚铜电路板。

进一步地，在排板的步骤之前，还包括：

锣半固化片：采用数控锣机对各所述无纺布半固化片按照锣带资料锣出镂空图形，各所述镂空图形分别正对于各所述线路图形。

进一步地，在锣半固化片的步骤之前，采用所述数控锣机对各所述无纺布半固化片和各所述有机玻布半固化片按照所述锣带资料钻出定位孔。

进一步地，在锣半固化片的步骤中，其包括：

粗锣：锣刀的转速为38krpm，进刀速度为0.8m/min,回刀速为10m/min,行进速度采用3-4mm/s，余量为0-0.1mm；

精锣：所述锣刀转速为38krpm，进刀速度为0.8m/min,回刀速为10m/min,行进速度为1-2mm/s。

进一步地，各所述镂空图形的镂空孔的宽度为A,与各所述镂空图形相对应的所述线路图形的线路宽度为B，其中，0.1mm≤A-B≤0.2mm。

进一步地，在锣半固化片的步骤中，所锣无纺布半固化片的总厚度小于等于25mm。

进一步地，在形成初叠板的步骤中，其包括：

对位：将各所述无纺布半固化片的定位孔分别对准各所述厚铜芯板的定位图形；

嵌合：将各所述无纺布半固化片分别嵌合在各所述厚铜芯板的无铜区，形成多个所述初叠板。

进一步地，在形成组合板的步骤中，将各所述有机玻布半固化片的定位孔分别对准与其对应的所述无纺布半固化片的定位孔。

进一步地，在嵌合的步骤中，各所述线路图形的线路和所述无纺布半固化片中与所述线路相面对的区域之间的距离为C，其中，0.05mm≤C≤0.1mm。

进一步地，所述铜层的厚度为H，嵌于任一所述铜层的至少一所述无纺布半固化片的总厚度为h，其中，0≤(h-H)/H≤0.1。

本发明提供的一种多层厚铜电路板的制作方法的有益效果在于：选取半固化片组合，即将有机玻布半固化片与无纺布半固化片组合在一起使用，各厚铜板的两表面均面对有无纺布半固化片，以使压合操作时，无纺布半固化片的固化液充分流入到其对应的厚铜芯板的无铜区，提高无铜区底部的基材与半固化片的结合力，填胶充分，避免空洞产生，有效防止受热后存在分层、爆板隐患。而有机玻布半固化片作为相邻两厚铜芯板以及厚铜芯板与外层铜箔之间的强度支撑，并将相邻的两厚铜芯板结合在一起，可解决板面凹陷、起皱、滑板等问题，使多层厚铜板厚度更均匀，提高压合板外观品质，为后续贴膜、电镀及SMT组装打下良好的基础。多层厚铜电路板压合的制作步骤为开料、棕化处理、排板以及最终的压合，实现了多层厚铜芯板压合后板厚和介质层厚度均匀性的改善、产品可靠性品质的提升，适用于铜层厚度≥4OZ的多层板制作，避免了常规压合生产时出现的无铜区凹陷、起皱及凹陷和起皱位在贴膜后造成的气泡、渗镀问题，同时提高了该类产品制作时一次性良率和产品可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的多层厚铜电路板的制作方法流程图；

图2是本发明实施例提供的增加步骤S2＇的多层厚铜电路板的制作方法流程图；

图3是本发明实施例提供的增加步骤S2＇的多层厚铜电路板的制作方法的另一流程图；

图4是本发明实施例提供的多层厚铜电路板的制作方法的完整流程图；

图5是本发明实施例提供的组合板的示意图；

图6是本发明实施例提供的厚铜芯板的示意图；

图7是本发明实施例提供的经步骤S2＇后的无纺布半固化片的示意图；

图8是本发明实施例提供的步骤S312后的初叠板的示意图。

其中，图中各附图标记：

外层铜箔	100	厚铜芯板	200
				有机玻布半固化片	300	无纺布半固化片	400
线路图形	210	镂空图形	401
				无铜区	201	初叠板	500
组合板	600

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以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者它可能通过第三部件间接固定于或设置于另一个元件上。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者它可能通过第三部件间接连接于另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1、图2以及图5至图8，本发明实施例提供一种多层厚铜电路板的制作方法，包括以下步骤：

S1：开料。请参阅图5，将两外层铜箔100、多个厚铜芯板200、多个有机玻布半固化片300和多个无纺布半固化片400均按照所需尺寸进行裁切，其中，各所述厚铜芯板200为双面覆铜板且其两铜层皆形成有线路图形210。各铜层的厚度不小于4OZ。

具体地，在步骤S1中，裁切后，清除各有机玻布半固化片300以及无纺布半固化片400上的粉末。

具体地，所述的线路图形210为各厚铜芯板200按照曝光菲林的线路图形210进行蚀刻后的留铜区图形。

具体地，有机玻布半固化片300是高Tg、耐热性好、热膨胀系数低，且有经纬向区分的材料；无纺布半固化片400是高Tg、耐热性好、热膨胀系数低，且无经纬向方向区分的材料。由于普通半固化片有经纬向区分，经向和纬向的热膨胀系数不同，所以填胶的效果也不同。而本实施例中的无纺布材料因为无玻璃纤维布，所以无经纬向区分，从而避免了经纬向涨缩不同带来填胶效果的不同；有机玻布半固化片300是采用玻璃纤维布做增强材料，经过处理的玻纤布，浸渍上固化液，再经热处理(预烘)使树脂进入B阶段而制成的薄片材料，最终形成半固化片，因此，有机玻布半固化片300具有支撑特性，压合后，可确保相邻两厚铜芯板200以及各外层铜箔100的表面平整性以及整体的强度。

S2：棕化处理。请参阅图5，将各所述厚铜芯板200的两相对表面进行棕化处理并形成棕化膜。这样，有助于提高内层表面与各半固化片之间的结合力。

具体地，棕化处理时间为80s-100s，以确保底部线路棕化良好。

S2＇：锣半固化片。请同时参阅图5至图8，采用数控锣机对各所述无纺布半固化片400按照锣带资料锣出镂空图形401，各所述镂空图形401分别正对于各所述线路图形210。

在执行步骤S2＇前，需将各无纺布半固化片400叠合整齐，上、下均层叠有垫板，用以保护各无纺布半固化片400不受外力破坏。

具体地，所述的锣带资料为预先备好的与各线路图形210相对应的图形程序。

在步骤S2＇之前，采用所述数控锣机对各所述无纺布半固化片400和各所述有机玻布半固化片300按照所述锣带资料钻出定位孔(图中未示出)。

请参阅图3，步骤步骤S2＇包括：

S21＇：粗锣。锣刀的转速为38krpm，进刀速度为0.8m/min,回刀速为10m/min,行进速度采用3-4mm/s，余量为0-0.1mm；

S22＇：精锣。所述锣刀转速为38krpm，进刀速度为0.8m/min,回刀速为10m/min,行进速度为1-2mm/s。

其中，所述锣刀的直径采用0.7-1.0mm。

锣各无纺布半固化片400时，使用密齿型全新钨钢锣刀。采用二次锣方式锣半固化片，即分别为粗锣和精锣，这样，一方面确保各无纺布半固化片400的完整性，另一方面提高锣除精度。

具体地，在步骤S21＇中，锣刀的寿命为20-25m。在步骤S22＇中，锣刀的寿命为10-15m。

进一步地，各所述镂空图形401的镂空孔的宽度为A,与各所述镂空图形401相对应的所述线路图形210的线路宽度为B，其中，0.1mm≤A-B≤0.2mm。

无纺布半固化片400的开窗，是按照设计好的锣带资料将无纺布半固化片400内对应有铜位置锣除，锣除的宽度A需比线路宽度为B大0.1mm-0.2mm，即0.1mm≤A-B≤0.2mm。这样，一方面便于接下来步骤S312的进行，另一方面避免溢胶发生。

锣带资料，比线宽整体大0.1-0.2mm，所锣宽度不能太大也不能太小，宽度过小放置填胶的半固化片会过紧，宽度过大，易松动。

进一步地，所锣无纺布半固化片400的总厚度小于等于25mm。

在锣无纺布半固化片400制作中，为确保所锣的无纺布半固化片400边缘光滑、平整、无毛刺，所锣无纺布半固化片400的厚度总和不能超过25mm。

S3：排板。请同时参阅图5至图8，步骤S3包括：

S31：形成初叠板500。于各所述厚铜芯板200的相对两板面分别叠置至少一个所述无纺布半固化片400形成初叠板500。在图5中，各厚铜芯板的相对两板面分别叠置一所述无纺布半固化片400形成初叠板500，所述无纺布半固化片400的使用数量并不限于图5所示，图5只作为结构说明。

请参阅图4，步骤S31包括：

S311：对位。将各所述无纺布半固化片400的定位孔分别对准各所述厚铜芯板200的定位图形。具体地，需确保层与层间的对位精度在0-0.05mm范围内，确保步骤S312的顺利进行。

S312：嵌合。将各所述无纺布半固化片400分别嵌合在各所述厚铜芯板200的无铜区201，形成多个所述初叠板500。

在本实施例中，通过步骤S311和步骤S312，以使在执行下面步骤S4时，无纺布半固化片400的固化液更加充分流入到其对应的厚铜芯板200的无铜区201，更有效提高无铜区201底部的基材与无纺布半固化片400的接合力，填胶充分，避免孔洞产生，有效防止受热后存在分层、爆板隐患。

在步骤S312中，各所述线路图形210的线路和所述无纺布半固化片400中与所述线路相面对的区域之间的距离为C，其中，0.05mm≤C≤0.1mm。无纺布半固化片400的固化液进一步更加充分地流入到其对应的厚铜芯板200的无铜区201。在本实施例中，C＝(A-B)/2。

进一步地，所述铜层的厚度为H，嵌于任一所述铜层的至少一所述无纺布半固化片400的总厚度为h，其中，0≤(h-H)/H≤0.1。

为确保无铜区201填胶充分，在步骤S311中，需将至少一个无纺布半固化片400靠于厚铜芯板200的铜层面进行对位，再于步骤S312中，将各无纺布半固化片400分别嵌合在各厚铜芯板200的无铜区201，放于无铜区201内的无纺布半固化片400的总厚度h(理论压合厚度)需与无铜区201的铜层的厚度H基本相同，厚度公差(h-H)/H范围为0～0.1，例如，铜层的厚度H＝120μm，则无纺布半固化片400叠层的总厚度h＝120～132um。为了更好地确保无铜区201天胶充分且无溢胶产生，优选地，总厚度h为放于无铜区201内的无纺布半固化片400的总厚度和与其对应的有机玻布半固化片的单面胶层厚度的总和，厚度公差(h-H)/H范围仍然为0～0.1。

S32：形成组合板600。将两所述外层铜箔100与各所述初叠板500叠置在一起，各所述初叠板500均位于两所述外层铜箔100层之间，并于所述初叠板500与所述外层铜箔100之间以及相邻的两所述初叠板500之间均叠置至少一个所述有机玻布半固化片300，形成组合板600。在本实施例中，各外层铜箔100和与其对应的厚铜芯板200之间叠置有两层有机玻布半固化片300，用以提高各外层铜箔100片的平整性。在图5中，所述初叠板500与所述外层铜箔100之间以及相邻的两所述初叠板500之间均叠置有一个所述有机玻布半固化片300，所述有机玻布半固化片300的使用数量并不限于图5所示，图5只作为结构说明。

在步骤S32中，将各所述有机玻布半固化片300的定位孔分别对准与其对应的所述无纺布半固化片400的定位孔。这样，有效避免在执行步骤S4时出现边缘凹陷和起皱问题，提高压合板外观品质。

S4：压合。请同时参阅图5至图8，对所述组合板600进行加热，使得各所述无纺布半固化片400和各所述有机玻布半固化片300均进入熔融状态并形成固化液并流入各自对应的所述厚铜芯板200的无铜区201，对所述组合板600进行压合，使得所述固化液充分填充到所述厚铜芯板200的无铜区201，即得多层厚铜电路板。

压合参数的选择，为了保证无铜区201底部填胶充分及与无纺布半固化片400的结合力，压合需选用对应匹配的高Tg材料压合程式。

所锣的无纺布半固化片400需在12小时内进行压合，时间过长，无纺布半固化片400的物性易变化，影响压合时无纺布半固化片400流动及无铜区201填充效果。

将已锣好的无纺布半固化片400与未锣的有机玻布半固化片300组后，再与各厚铜芯板200通过热熔(通过电磁加热固定各层)、铆合(在已热熔板基础上加铆钉固定)方式叠合在一起。

最后，按照钻孔、沉铜、板电制作，直至包装，完成多层厚铜电路板的制作。

在本实施例中，选取半固化片组合，即将有机玻布半固化片300与无纺布半固化片400组合在一起使用，各厚铜板的两表面均面对有无纺布半固化片400，以使压合操作时，无纺布半固化片400的固化液充分流入到其对应的厚铜芯板200的无铜区201，提高无铜区201底部的基材与半固化片的接合力，填胶充分，避免空洞产生，有效防止受热后存在分层、爆板隐患。而有机玻布半固化片300作为相邻两厚铜芯板200以及厚铜芯板200与外层铜箔100之间的强度支撑，并将相邻的两厚铜芯板200结合在一起，可解决板面凹陷、起皱、滑板等问题，使多层厚铜电路板厚度更均匀，提高压合板外观品质，为后续贴膜、电镀及SMT组装打下良好的基础。多层厚铜电路板压合的制作步骤为开料、棕化处理、排板以及最终的压合，实现了多层厚铜芯板200压合后板厚和介质层厚度均匀性的改善、产品可靠性品质的提升，适用于铜层厚度≥4OZ的多层板制作，避免了常规压合生产时出现的无铜区201凹陷、起皱及凹陷和起皱位在贴膜后造成的气泡、渗镀问题，同时提高了该类产品制作时一次性良率和产品可靠性。

以上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)

1.一种多层厚铜电路板的制作方法，其特征在于，包括：

开料：将两外层铜箔、多个厚铜芯板、多个有机玻布半固化片和多个无纺布半固化片均按照所需尺寸进行裁切，其中，各所述厚铜芯板为双面覆铜板且其两铜层皆形成有线路图形；

棕化处理：将各所述厚铜芯板的两相对表面进行棕化处理并形成棕化膜；

排板：其包括：

形成初叠板：于各所述厚铜芯板的相对两板面分别叠置至少一个所述无纺布半固化片形成初叠板；

形成组合板：将两所述外层铜箔与各所述初叠板叠置在一起，各所述初叠板均位于两所述外层铜箔层之间，并于所述初叠板与所述外层铜箔之间以及相邻的两所述初叠板之间均叠置至少一个所述有机玻布半固化片，形成组合板；

压合：对所述组合板进行加热，使得各所述无纺布半固化片和各所述有机玻布半固化片均进入熔融状态并形成固化液并流入各自对应的所述厚铜芯板的无铜区，对所述组合板进行压合，使得所述固化液充分填充到所述厚铜芯板的两个表面上的无铜区，即得多层厚铜电路板。

2.如权利要求1所述的多层厚铜电路板的制作方法，其特征在于，在排板的步骤之前，还包括：

锣半固化片：采用数控锣机对各所述无纺布半固化片按照锣带资料锣出镂空图形，各所述镂空图形分别正对于各所述线路图形。

3.如权利要求2所述的多层厚铜电路板的制作方法，其特征在于，在锣半固化片的步骤之前，采用所述数控锣机对各所述无纺布半固化片和各所述有机玻布半固化片按照所述锣带资料钻出定位孔。

4.如权利要求2所述的多层厚铜电路板的制作方法，其特征在于，在锣半固化片的步骤中，其包括：

粗锣：锣刀的转速为38krpm，进刀速度为0.8m/min,回刀速为10m/min,行进速度采用3-4mm/s，余量为0-0.1mm；

精锣：所述锣刀转速为38krpm，进刀速度为0.8m/min,回刀速为10m/min,行进速度为1-2mm/s。

5.如权利要求2至4中任一项所述的多层厚铜电路板的制作方法，其特征在于，各所述镂空图形的镂空孔的宽度为A,与各所述镂空图形相对应的所述线路图形的线路宽度为B，其中，0.1mm≤A-B≤0.2mm。

6.如权利要求2至4中任一项所述的多层厚铜电路板的制作方法，其特征在于，在锣半固化片的步骤中，所锣无纺布半固化片的总厚度小于等于25mm。

7.如权利要求3所述的多层厚铜电路板的制作方法，其特征在于，在形成初叠板的步骤中，其包括：

对位：将各所述无纺布半固化片的定位孔分别对准各所述厚铜芯板的定位图形；

嵌合：将各所述无纺布半固化片分别嵌合在各所述厚铜芯板的无铜区，形成多个所述初叠板。

8.如权利要求3所述的多层厚铜电路板的制作方法，其特征在于，在形成组合板的步骤中，将各所述有机玻布半固化片的定位孔分别对准与其对应的所述无纺布半固化片的定位孔。

9.如权利要求7所述的多层厚铜电路板的制作方法，其特征在于，在嵌合的步骤中，各所述线路图形的线路和所述无纺布半固化片中与所述线路相面对的区域之间的距离为C，其中，0.05mm≤C≤0.1mm。

10.如权利要求7所述的多层厚铜电路板的制作方法，其特征在于，所述铜层的厚度为H，嵌于任一所述铜层的至少一所述无纺布半固化片的总厚度为h，其中，0≤(h-H)/H≤0.1。