CN110536564B - 一种凸台作为焊盘的电路板的制作方法 - Google Patents

一种凸台作为焊盘的电路板的制作方法 Download PDF

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Abstract

一种凸台作为焊盘的电路板的制作方法，步骤：开料、减铜；钻孔；沉铜；压膜；曝光、显影；线路电镀；压膜；曝光、显影；焊盘电镀；脱膜、退铜；压合绝缘层；研磨：对绝缘层的表面进行研磨直至露出焊盘，顶层/底层焊盘开窗形成。本发明采用热固性绝缘材料，成本低，且无需丝印，绿色环保，同时制作工艺简单、易操作，焊盘直接通过研磨制作，更有利于制作面积小、密度大的焊盘，制备的电路板表面平整，利于精密封装，且线路附着牢固，质量好。

Description

一种凸台作为焊盘的电路板的制作方法
技术领域
本发明属于电路板制作技术领域，涉及一种电路板，尤其涉及一种凸台作为焊盘的电路板的制作方法。
背景技术
随着技术的不断进步，对电子产品的功能要求越来越高。电路板在制备过程中往往需要制作凸台作为焊盘，现有的制作方法如图1所示，其流程为：开料(基材10下料)→钻孔20→沉铜(在孔壁绝缘层上沉积一层导电的铜层30)→镀铜(加厚孔铜厚度和面铜厚度300)→压膜(压感光的干膜40)→曝光、显影(去掉非线路区域的干膜40)→蚀刻(去掉非线路区域的铜层)→去膜(去掉干膜40，线路形成)→阻焊丝印(在线路表面通过网印涂布一层感光油墨70)→阻焊曝光、显影(去掉焊盘区域的油墨70，形成焊盘开窗位置，然后固化)。在制备过程中，存在以下缺陷：
一、焊盘开窗的形成需要使用到感光油墨，同等级别的材料，感光工艺本身的耐化性比直接热固工艺的要差；这样在后工序的表面处理工艺有机物溶出高，减少了表面处理药水的使用周期，从而增加了成本；
二、阻焊的感光油墨需要使用丝网印刷，油墨的固废需要处理，网版需要清洁和处理，不环保；
三、网印工艺的阻焊厚度均匀性较差，一般在±10um，且表面不平整，会存在凹凸不平的现象；
四、开窗后的铜表面，在显影油墨工艺时容易残留油墨，导致后面的表面处理工序焊盘表面无法上镀；
五、开窗边缘不可避免有侧蚀状况，且油墨越厚，侧蚀越大；
六、感光油墨材料的刚性低，玻璃态温度转化点低，导致产品在高温制程的热膨胀程度高，不利于高精密的封装工艺；
七、因阻焊曝光对位存在公差，不利于面积小、密度大的焊盘制作。
因此，需要研发出一种工艺简单、成本低的凸台作为焊盘的制作方法来满足生产的需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺简单、成本低的凸台作为焊盘的电路板的制作方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种凸台作为焊盘的电路板的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
1)开料、减铜：基材下料，并减薄基材表面的铜层；
2)钻孔：在需要层间导通的位置钻孔；
3)沉铜：在孔壁绝缘层上沉积一层导电的铜层；
4)压膜；
5)曝光、显影；
6)线路电镀；
7)压膜；
8)曝光、显影；
9)焊盘电镀；
10)脱膜、退铜：脱膜是指去掉干膜，线路焊盘形成；退铜是指去掉基材上残留的铜；
11)压合绝缘层；
12)研磨：对绝缘层的表面进行研磨直至露出焊盘，顶层/底层焊盘开窗形成。
作为改进，所述步骤1)的基材为单层板、多层板、软硬结合板或硬板。
再改进，所述步骤2)的钻孔为通孔或盲孔。
进一步，所述步骤4)、步骤7)的压膜是指压感光的干膜。
进一步，所述步骤5)的曝光、显影是去掉加成线路位置的干膜。
进一步，所述步骤8)的的曝光、显影是去掉焊盘位置的干膜。
作为优选，所述步骤1)中减铜后，残留的铜层厚度为1～2um。
作为优选，所述步骤3)中沉铜使孔壁绝缘层上沉积一层厚度为0.3～1.0um的铜层。
最后，所述步骤11)的压合绝缘层的绝缘层是指一种强度高、绝缘性好、填充佳、不需要感光工艺的的热固性绝缘材料。
与现有技术相比，本发明的优点在于：直接采用热固性绝缘材料作为压合绝缘层，无需丝网印刷阻焊，不需使用油墨、显影液等化学液态材料和网版工艺，在减少成本的同时，还绿色环保；热固性绝缘材料具有模量高、玻璃态温度转化点高、热膨胀系数低的特性，使得在封装过程中变形小、强度高、有利于精密封装；采用表面研磨的工艺，焊盘上无残留，后序工艺的表面处理上镀率高，同时绝缘层厚度的均匀性可达±2um以内，且无论是线上还是线间的区域，其表面平整，无凹凸不平；焊盘侧壁与绝缘材料紧密结合，开窗处无侧蚀现象，且焊盘侧壁也有绝缘层，大大增加了焊盘的拉拔力，从而增加了零件的推拉力；焊盘的大小取决于铜柱电镀的直径，且无需曝光显影开窗，直接研磨制作，没有对位差，更有利于制作面积小、密度大的焊盘工艺。本发明具有工艺简单合理、成本低、质量好的特点。
附图说明
图1是常规制作方法的工艺流程图，其中(1)为开料，(2)为钻孔，(3)为沉铜，(4)为镀铜，(5)为压膜，(6)为曝光、显影，(7)为蚀刻，(8)为去膜，(9)为阻焊丝印，(10)为阻焊曝光、显影；
图2是本发明提供的凸台作为焊盘的制作方法的工艺流程图，其中(1)为开料，(2)为减铜，(3)为钻孔，(4)为沉铜，(5)为压膜，(6)为曝光、显影，(7)为线路电镀，(8)为压膜，(9)为曝光、显影，(10)为焊盘电镀，(11)为脱膜，(12)为退铜；(13)绝缘层填充，(14)为研磨。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图2所示，一种凸台作为焊盘的电路板的制作方法，包括以下步骤：
1)开料：基材1下料，基材1可以为单层板、多层板、软硬结合板或硬板，如图2(1)；
2)减铜：将基材1表面的铜层11减薄，减铜后，残留的铜层11厚度为1～2μm，如图2(2)；
3)钻孔：在需要层间导通的位置钻孔3，如图2(3)；
4)沉铜：在孔壁绝缘层上沉积一层导电的铜层3，厚度为0.3～1.0μm，如图2(4)；
5)压膜：压感光的干膜4，在基材1表面压上能够感光的干膜4，如图2(5)；
6)曝光、显影：去掉加成线路位置上的干膜4，如图2(6)；
7)线路电镀，在去掉干膜4的位置上电镀上线路7，如图2(7)；
8)压膜，压感光的干膜40，在步骤7)制备获得电路板表面压上感光的干膜40，干膜40与干膜4可以是同一种干膜，如图2(8)；
9)曝光、显影：去掉焊盘5位置的干膜40，如图2(9)；
10)焊盘电镀，在去掉干膜40的位置上电镀上焊盘5，如图2(10)；
11)脱膜：去掉干膜40，线路焊盘形成，通常是采用氢氧化钠溶液来溶解干膜40，如图2(11)；
12)退铜：去掉基材上残留的铜，通常是采用微蚀法(如硫酸+双氧水系列)来去除种子铜，如图2(12)；
13)压合绝缘层6：绝缘层6是指一种强度高、绝缘性好、填充佳、不需要感光工艺的的热固性绝缘材料，这种材料一般有环氧树脂系列、BT树脂系列(BT＝聚双马来酰亚胺+氰酸酯、注塑型树脂系列等，根据不同产品的应用需求搭配不同配方的材料，如图2(13)；
14)研磨：对绝缘层5的表面进行研磨直至露出焊盘5，顶层/底层焊盘5开窗形成，如图2(14)。
本发明获得的优势在于：
一、直接采用热固性绝缘材料，耐化性佳，溶出小，减少了表面处理，降低成本；
二、直接采用热固性绝缘材料，无需丝网印刷阻焊，不需使用油墨、显影液等化学液态材料和网版工艺，减少成本，且避免使用洗网水这种有污染、气味，且对身体有害的物料；
三、采用表面研磨的工艺，焊盘上无残留，后序工艺的表面处理上镀率高；
四、采用表面研磨的工艺，绝缘层厚度的均匀性可达±2um以内，且无论是线上还是线间的区域，其表面平整，无凹凸不平；
五、焊盘侧壁与绝缘材料紧密结合，开窗处无侧蚀现象，且焊盘侧壁也有绝缘层，大大增加了焊盘的拉拔力，从而增加了零件的推拉力；
六、因本工艺使用热固性绝缘材料，所以材料具有模量高、玻璃态温度转化点高、热膨胀系数低的特性，使得在封装过程中变形小、强度高、有利于精密封装；
七、表面绝缘层可选择和封装工艺类似的材料，这样可增加封装材料与线路板之间的结合力，从而增加了产品的性能，且热膨胀系数能对应配比，减少封装过程的形变量；
八、焊盘的大小取决于铜柱电镀的直径，且无需曝光显影开窗，直接研磨制作，没有对位差，更有利于制作面积小、密度大的焊盘工艺。
九、利用材料本身的压合铜箔，经过整板减铜到1～2um，作为加成线路的种子铜，直接压合铜箔结合力优于常规的沉铜作为种子铜工艺，这样就增强了线路的附着力。

Claims (6)

1.一种凸台作为焊盘的电路板的制作方法，其特征在于包括以下步骤：
1)开料、减铜：基材下料，并减薄基材表面的铜层；
2)钻孔：在需要层间导通的位置钻孔；
3)沉铜：在孔壁绝缘层上沉积一层导电的铜层；
4)压膜；
5)曝光、显影；此处所述曝光、显影是去掉加成线路位置的干膜；
6)线路电镀；所述线路电镀是在步骤5)去掉干膜的位置上电镀上线路；
7)压膜；在步骤6)制备获得电路板表面压上感光的干膜；
8)曝光、显影；所述曝光、显影是去掉焊盘位置的干膜；
9)焊盘电镀；在步骤8)去掉干膜位置的电镀线路上电镀上焊盘；
10)脱膜、退铜：脱膜是指去掉干膜，线路焊盘形成；退铜是指去掉基材上残留的铜；
11)压合绝缘层；所述压合绝缘层的绝缘层是指一种不需要感光工艺的热固性绝缘材料；所述热固性绝缘材料为环氧树脂系列、BT树脂系列或注塑型树脂系列；
12)研磨：对绝缘层的表面进行研磨直至露出焊盘，顶层/底层焊盘开窗形成。
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述步骤1)的基材为单层板、多层板、软硬结合板或硬板。
3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述步骤2)的钻孔为通孔或盲孔。
4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述步骤4)的压膜是指压感光的干膜。
5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述步骤1)中减铜后，残留的铜层厚度为1～2μm。
6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：所述步骤3)中沉铜使孔壁绝缘层上沉积一层厚度为0.3～1.0μm的铜层。
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