CN108882527A - 一种高平整度via-in-pad线路板的制作方法 - Google Patents

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周文涛
宋建远
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Abstract

本发明公开了一种高平整度VIA‑IN‑PAD线路板的制作方法，包括以下步骤：对经过前期压合后的生产板钻通孔；然后通过沉铜和全板电镀工序使所述通孔金属化；在金属化后的通孔中填塞树脂；对生产板进行预烤，使填塞的树脂处于半固化状态；采用不织布磨板将塞孔后凸出板面的树脂除去；而后对生产板进行烘烤，使填塞的树脂完全固化；然后对生产板进行二次沉铜和全板电镀工序；依次在生产板上制作外层线路、制作阻焊层、丝印字符及进行表面处理，制得线路板。本发明方法优化了制作工艺流程，可提高树脂表面与生产板板面之间的平整度，解决因砂带整平带来的树脂塞孔凹陷问题。

Description

一种高平整度VIA-IN-PAD线路板的制作方法
技术领域
本发明涉及印制线路板制作技术领域，具体涉及一种高平整度VIA-IN-PAD线路板的制作方法。
背景技术
VIA-IN-PAD，即在对应树脂塞孔的表面处制作焊盘，现有的VIA-IN-PAD树脂塞孔线路板的制作流程为：前工序→层压→钻孔→外层沉铜→全板电镀→树脂塞孔→固化→砂带磨板一→掩孔图形→减铜(蚀刻)→砂带磨板二→二次沉铜→二次全板电镀→外层图形→图形电镀→外层蚀刻→外层AOI→丝印阻焊、字符→表面处理→成型→电测试→FQC/FQA。
上述制作流程中，在树脂塞孔后先使树脂完全固化，而后再通过砂带磨板的方式整平树脂塞孔，在实际生产和检测后得到上述制作方法制作的线路板会在树脂塞孔部位处存在大于5μm的凹陷，在树脂塞孔上下端形成的PAD(焊盘)与电子元器件进行焊接时，因为凹陷的深度大于5μm，容易出现虚焊的问题。
发明内容
本发明针对现有现有树脂塞孔线路板存在上述缺陷的问题，提供一种高平整度VIA-IN-PAD线路板的制作方法，该方法优化了工艺制作流程，可提高树脂表面与生产板板面之间的平整度，解决因砂带整平带来的树脂塞孔凹陷问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高平整度VIA-IN-PAD线路板的制作方法，包括以下步骤：
S1、对经过前期压合后的生产板钻通孔；
S2、然后通过沉铜和全板电镀工序使所述通孔金属化；
S3、在金属化后的通孔中填塞树脂；
S4、对生产板进行预烤，使填塞的树脂处于半固化状态；
S5、采用不织布磨板将塞孔后凸出板面的树脂除去；
S6、而后对生产板进行烘烤，使填塞的树脂完全固化；
S7、然后对生产板进行二次沉铜和全板电镀工序；
S8、依次在生产板上制作外层线路、制作阻焊层、丝印字符及进行表面处理，制得线路板。
优选地，步骤S4中，生产板在105℃的温度下烘烤20min,使填塞的树脂处于半固化状态。
优选地，步骤S5中，将生产板送入不织布磨板机内进行磨板，速度为2.5m/min，磨板电流为2.0A。
优选地，步骤S5中，生产板在105℃的温度下烘烤30min,使填塞的树脂完全固化。
优选地，步骤S6和S7之间还包括步骤S61：采用砂带磨板去除板面残留的树脂。
优选地，步骤S7中，通过二次沉铜、全板电镀工序加厚板面铜层并在树脂表面形成一层铜层。
优选地，步骤S1中，所述生产板为由半固化片将内层芯板和外层铜箔压合为一体的多层板。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明在填塞树脂后先预烤树脂使其处于半固化状态，相对硬度较低，有利于孔口处多余树脂的清除，而后通过不织布磨板将凸出板面的树脂磨去并整平，再通过烘烤使树脂完全固化，上述方法可提高树脂表面与生产板板面之间的平整度，解决因砂带整平带来的树脂塞孔凹陷问题，避免后期焊盘与电子元件焊接时出现虚焊的问题；并且本发明中通过严格控制预烤时的参数，使树脂的固化程度适中，这样树脂的硬度适中又不会出现流动现象，防止因树脂硬度偏小而出现流动现象造成孔口凹陷问题，并防止因树脂硬度偏大而不利于后期用不织布进行磨板。
具体实施方式
为了更充分的理解本发明的技术内容，下面将结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。
实施例1
本实施例所示的一种高平整度VIA-IN-PAD线路板的制作方法，完成后树脂塞孔处的平整度满足≤5um要求，依次包括以下处理工序：
(1)、开料：按拼板尺寸520mm×620mm开出芯板，芯板的厚度1.2mm，芯板的外层铜面厚度均为0.5OZ。
(2)、内层线路制作(负片工艺)：内层图形转移，用垂直涂布机涂布感光膜，感光膜的膜厚控制8μm，采用全自动曝光机，以5-6格曝光尺(21格曝光尺)完成内层线路曝光；内层蚀刻，将曝光显影后的芯板蚀刻出内层线路，内层线宽量测为3mil；内层AOI，然后检查内层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理，无缺陷的产品出到下一流程。
(3)、压合：棕化速度按照底铜铜厚棕化，将芯板、半固化片、外层铜箔按要求依次叠合，然后根据板料Tg选用适当的层压条件将叠合板进行压合，形成生产板。
(4)、钻孔：根据现有的钻孔技术，按照设计要求在生产板上进行钻通孔。
(5)、沉铜：使生产板上的通孔金属化，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm。
(6)、全板电镀：根据现有技术并按设计要求对生产板进行全板电镀，加厚板面和孔内铜层；采用脉冲VCP电镀方式进行电镀，使孔内铜层的厚度达到设计要求。
(7)、填塞树脂：在金属化后的通孔中填塞树脂(IR-10-FE树脂油墨)。
(8)、预烤：对生产板进行预烤，使填塞的树脂处于半固化状态，有利于孔口处多余树脂的清除；具体为，生产板在105℃的温度下烘烤20min,使填塞的树脂固化程度适中，这样树脂的硬度适中又不会出现流动现象，防止因树脂硬度偏小而出现流动现象造成孔口凹陷问题，并防止因树脂硬度偏大而不利于后期用不织布进行磨板。
(9)、不织布磨板：采用不织布磨板将塞孔后凸出板面的树脂除去，保障了树脂表面与板面的平整度，通过实际生产验证，通孔处的树脂表面相对生产板板面的高度差≤5μm，即树脂塞孔处的凹陷深度≤5μm，解决因砂带整平带来的树脂塞孔凹陷问题，避免后期焊盘与电子元件焊接时出现虚焊的问题；具体为，将生产板送入不织布磨板机内进行磨板，速度为2.5m/min，磨板电流为2.0A，不织布配置：400#1组+600#1组；配以合适的磨板参数来磨去半固化的树脂，防止磨板力度过大造成孔口凹陷问题或磨板力度过小造成磨板不净的问题。
(10)、后烤：而后对生产板进行烘烤，使填塞的树脂完全固化；具体为，生产板在105℃的温度下烘烤30min。
(11)、砂带磨板：采用砂带磨板去除板面残留的树脂。
(12)、二次沉铜和全板电镀：先通过沉铜工序在树脂表面沉积一层铜层，而后通过全板电镀加厚生产板板面的铜层。
(13)、外层线路制作(负片工艺)：外层图形转移，在生产板上贴干膜，采用全自动曝光机，以5-7格曝光尺(21格曝光尺)完成外层线路曝光，经显影，在生产板上形成外层线路图形；外层蚀刻，将曝光显影后的生产板蚀刻出外层线路，并在树脂塞孔处的表面形成焊盘(PAD)；外层AOI，然后检查外层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理，无缺陷的产品出到下一流程；其中，外层线路之间的间隙大于0.1mm，保证外层蚀刻时有预大空间。
(14)、阻焊、丝印字符：根据现有技术并按设计要求在生产板上制作阻焊层并丝印字符；
(15)、表面处理(沉镍金)：根据现有技术并按设计要求在生产板上做表面处理，阻焊开窗位的铜面和需背钻的通孔通化学原理，在铜层上均匀沉积一定要求厚度的镍层和金层。
(16)、成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，外型公差+/-0.05mm，制得线路板。
(17)、电气性能测试：检测线路板的电气性能，检测合格的线路板进入下一个加工环节；
(18)、终检：分别抽测成品的外观、孔铜厚度、介质层厚度、绿油厚度、内层铜厚等，合格的产品即可出货。
比较例1
本比较例提供一种高平整度VIA-IN-PAD线路板的制作方法，该方法与实施例1的方法基本相同，不同之处在于：步骤(8)、预烤：生产板在105℃的温度下烘烤时间超过20min；通过实际生产验证，因烘烤时间过长，使填塞的树脂固化程度偏硬，在后期用不织布进行磨板时容易出现磨板不净的问题。
比较例2
本比较例提供一种高平整度VIA-IN-PAD线路板的制作方法，该方法与实施例1的方法基本相同，不同之处在于：步骤(8)、预烤：生产板在105℃的温度下烘烤时间低于20min；通过实际生产验证，因烘烤时间过短，使填塞的树脂固化程度不够，树脂还存在微弱的流动性，在后期用不织布进行磨板时，容易因磨板所施加的压力造成树脂流动而出现孔口凹陷的问题。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种高平整度VIA-IN-PAD线路板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对经过前期压合后的生产板钻通孔；
S2、然后通过沉铜和全板电镀工序使所述通孔金属化；
S3、在金属化后的通孔中填塞树脂；
S4、对生产板进行预烤，使填塞的树脂处于半固化状态；
S5、采用不织布磨板将塞孔后凸出板面的树脂除去；
S6、而后对生产板进行烘烤，使填塞的树脂完全固化；
S7、然后对生产板进行二次沉铜和全板电镀工序；
S8、依次在生产板上制作外层线路、制作阻焊层、丝印字符及进行表面处理，制得线路板。
2.根据权利要求1所述的高平整度VIA-IN-PAD线路板的制作方法，其特征在于，步骤S4中，生产板在105℃的温度下烘烤20min。
3.根据权利要求1所述的高平整度VIA-IN-PAD线路板的制作方法，其特征在于，步骤S5中，将生产板送入不织布磨板机内进行磨板，速度为2.5m/min，磨板电流为2.0A。
4.根据权利要求1所述的高平整度VIA-IN-PAD线路板的制作方法，其特征在于，步骤S6中，生产板在105℃的温度下烘烤30min。
5.根据权利要求1所述的高平整度VIA-IN-PAD线路板的制作方法，其特征在于，步骤S6和S7之间还包括步骤S61：采用砂带磨板去除板面残留的树脂。
6.根据权利要求1所述的高平整度VIA-IN-PAD线路板的制作方法，其特征在于，步骤S7中，通过二次沉铜、全板电镀工序加厚板面铜层并在树脂表面形成一层铜层。
7.根据权利要求1所述的高平整度VIA-IN-PAD线路板的制作方法，其特征在于，步骤S1中，所述生产板为由半固化片将内层芯板和外层铜箔压合为一体的多层板。
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