CN110730569B - 一种pcb单层板以及pcb多层板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种PCB单层板以及PCB多层板制备方法，所述PCB单层板的制备方法包括1)提供一基板；2)于所述基板的上表面以及下表面覆压铜膜，形成覆铜板；3)于所述覆铜板表面覆压抗蚀干膜；4)通过曝光、显影工艺，形成图案化的抗蚀干膜；5)采用等离子体刻蚀工艺，以所述图案化的抗蚀干膜为掩膜，刻蚀所述铜膜；6)去除所述抗蚀干膜，露出线路图形，完成线路图案的制作。基于上述技术方案，本发明通过刻蚀工艺的改进，得到了一种高精度的PCB单层板与PCB多层板。

Description

一种PCB单层板以及PCB多层板的制备方法
技术领域
本发明涉及PCB板技术领域，尤其涉及一种PCB单层板以及PCB多层板的制备方法。
背景技术
随着室内显示应用技术不断提高，目前使用的投影/DLP/LCD/PDP等显示应用产品己不能完全满足市场应用需求。在各方面还存在一些缺陷使其突破不了技术的发展。而LED全彩显示屏克服了上述产品的众多缺陷，已成为户内外大屏幕显示，如指挥中心、户外广告屏、会议中心等场合的首选。
通常，LED显示屏通过一定数量的小尺寸显示屏模组无缝拼接成大尺寸的显示屏。小间距显示屏模组的制作方法有以下几种：1.分立器件(SMD)；2.4合1Mini LED(IMD)；3.chip on board(COB)。目前，LED显示屏的最小点间距为0.9375mm(P0.9)，但市场对更小点间距的LED显示屏有广阔需求。小的点间距，画面会更加的清晰。但当点间距小于0.7mm时，SMD与IMD方法均不能满足要求，惟有COB方法才能制作更小点间距的LED显示屏。
当前的COB方法，基板为PCB板，常规的PCB制作工艺可以满足P0.7以上规格显示屏的要求，此时芯片尺寸可小达04x06mil。当规格小于P0.7时，芯片尺寸甚至小至04x05mil，或02x04mil，此时常规的PCB制作工艺的精度远远达不到要求。这是因为在常规的PCB制作工艺中，图形是通过湿法腐蚀形成的，在此过程中容易发生过腐蚀，使图形精度下降。
因此，提高PCB单层板或多层板的线路精度成为本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种PCB单层板以及PCB多层板的制备方法，以提高PCB单层板或多层板的线路精度。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种PCB单层板的制备方法，至少包括以下步骤：
1)提供一基板；
2)于所述基板的上表面以及下表面同时覆压铜膜，形成覆铜板；
3)于所述覆铜板表面覆压抗蚀干膜；
4)通过曝光、显影工艺，形成图案化的抗蚀干膜；
5)采用等离子体刻蚀工艺，以所述图案化的抗蚀干膜为掩膜，刻蚀所述铜膜；
6)去除所述抗蚀干膜，露出线路图形，完成线路图案的制作。
可选地，步骤3)还包括于所述覆铜板表面覆压抗蚀干膜之前，对覆盖板表面进行清洁的步骤。
可选地，步骤3)中，采用热压法于所述覆铜板表面覆压抗蚀干膜。
可选地，步骤5)中，所述等离子体刻蚀工艺的工艺参数包括：工艺气体包括Cl2、BCl3和Ar，源射频功率为200W～1500W，偏置射频功率为100W～300W，工艺时间为40s～60min。
可选地，步骤1)中，所述基板的材料包括有机材料或无机材料中的一种或两种组合，所述有机材料包括酚醛树脂、玻璃纤维、环氧树脂或聚酰亚胺，所述无机材料包括铝、铜、陶瓷。
可选地，于所述覆铜板的上表面和/或下表面分别执行步骤2)～6)。
可选地，所述制备方法应用于Mini LED或Micro LED的PCB板的制作。
本发明还提供一种PCB多层板的制备方法，至少包括以下步骤：
1)提供一包括两个相互平行的外层板以及设置于两个所述外层板之间的内层板的多层布线板，所述多层布线板设有贯通所述外层板以及内层板的通孔；
2)通过化学镀铜工艺及电镀铜工艺，于所述多层布线板的正面与背面以及所述通孔的孔壁处依次形成化学镀铜膜以及第一电镀铜膜；
3)于所述多层布线板背面的第一电镀铜膜的表面形成图案化的第一抗蚀干膜；
4)以图案化的第一抗蚀干膜为掩膜，继续采用电镀工艺于所述第一镀铜膜的表面依次形成第二次电镀铜膜以及铜保护膜；
5)去除所述第一抗蚀干膜，并以所述铜保护膜为掩膜，采用刻蚀工艺，去除位于所述多层布线板背面的所述化学镀铜膜以及所述第一电镀铜膜，并去除铜保护膜，于所述多层布线板背面暴露出线路图形；
6)于所述多层布线板正面的第二电镀铜膜的表面形成图案化的第二抗蚀干膜；
7)以所述第二抗蚀干膜为掩膜，采用等离子体刻蚀工艺，依次去除位于所述多层布线板正面的所述第二电镀铜膜、第二电镀铜膜以及所述化学镀铜膜；
8)去除所述第二抗蚀干膜，于所述多层布线板正面暴露出线路图形。
可选地，步骤7)中，所述等离子体刻蚀工艺的工艺参数包括：工艺气体包括Cl2、BCl3和Ar，源射频功率为200W～1500W，偏置射频功率为100W～300W，工艺时间为40s～60min。
可选地，所述PCB多层板的制备方法还包括：步骤2)中，通过化学镀铜工艺及电镀铜工艺，于所述多层布线板的正面与背面以及所述通孔的孔壁处依次形成化学镀铜膜以及第一电镀铜膜的步骤之前，于所述多层布线板的正面与背面覆压铜膜，形成覆铜膜的步骤，以及步骤5)中，依次去除位于所述多层布线板背面的第一电镀铜膜、化学镀铜膜以及覆铜膜的步骤与步骤7)中，依次去除位于所述多层布线板正面的第二电镀铜膜、第一电镀铜膜、化学镀铜膜以及覆铜膜的步骤。
可选地，步骤6)中，于所述多层布线板正面的第二电镀铜膜的表面形成第二抗蚀干膜的步骤之前，还包括去除所述多层布线板正面的化学镀铜膜以及所述第一电镀铜膜、第二电镀铜膜，并沉积Ti/Al/Ni/Au多层金属薄膜的步骤。
可选地，所述图案化的第一抗蚀干膜以及图案化的第二抗蚀干膜通过曝光、显影工艺制备而成。
可选地，所述内层板由上述所述的PCB单层板的制备方法制备而成。
可选地，上述制备方法应用于Mini LED或Micro LED的PCB板的制作。
本发明通过对刻蚀工艺方面的改进，得到了一种高精度的PCB单层板与PCB多层板。
附图说明
图1显示为本发明提供的PCB单层板的制备方法的流程图。
图2～图6显示为本发明实施例一提供的PCB单层板的制备过程中的各结构示意图。
图7显示为本发明提供的PCB多层板的制备方法的流程图。
图8～16显示为本发明实施例二提供的PCB多层板的制备过程中的各结构示意图。
图17显示为本发明实施例四中去除铜膜的结构示意图。
图18显示为本发明实施例四中沉积Ti/Al/Ni/Au多层金属薄膜的结构示意图。
图19显示为本发明实施例四中形成的PCB多层板的结构示意图。
元件标号说明
10 覆铜板
11 基板
12 铜膜
13 第一抗蚀干膜
20 多层布线板
21 内层板
22 外层板
23 通孔
24 化学镀铜膜
25 第一电镀铜膜
26 第一抗蚀干膜
27 第二电镀铜膜
28 铜保护膜
29 第二抗蚀干膜
34 化学镀铜膜
35 第一电镀铜膜
37 第二电镀铜膜
39 Ti/Al/Ni/Au多层金属薄膜
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图19。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。
实施例一
本实施例提供一种PCB内层板的制备方法，如图1所示，包括如下步骤：
1)提供一基板；
2)于所述基板的上表面和下表面同时覆压铜膜，形成覆铜板；
3)于所述覆铜板表面覆压抗蚀干膜；
4)通过曝光、显影工艺，形成图案化的抗蚀干膜；
5)采用等离子体刻蚀工艺，以所述图案化的抗蚀干膜为掩膜，刻蚀所述铜膜；
6)去除所述抗蚀干膜，露出线路图形，完成线路图案的制作。
作为示例，可以对基板11的上表面或下表面单独执行步骤2)～6)，也可以上下表面同时执行，形成双面板；或者只对基板11的上表面或下表面执行步骤2)～6)，形成单面板。在本实施例中，对基板11的上下表面同时执行步骤2)～步骤6)。
下面结合具体附图详细介绍本发明的技术方案。
请参阅图1中的S1、S2及图2，进行步骤1)以及步骤2)，提供基板11，于基板11的上表面和下表面同时覆压铜膜12，形成覆铜板10。
作为示例，基板11的材料包括有机材料或无机材料中的一种或两种组合，所述有机材料包括酚醛树脂、玻璃纤维、环氧树脂、聚酰亚胺，所述无机材料包括铝、铜、陶瓷。
请参阅图1中的S3及图3，进行步骤3)，于覆铜板10表面覆压抗蚀干膜13。
作为示例，抗蚀干膜13可以通过湿法贴膜的方式或干式压膜的方式紧密附着在覆铜板10表面。
请参阅图1中的S4及图4，进行步骤4)，通过曝光、显影工艺，形成图案化的抗蚀干膜13。
请参阅图1中的S5及图5，进行步骤5)，采用等离子体刻蚀工艺，以图案化的抗蚀干膜13为掩膜，刻蚀铜膜12。
湿法刻蚀是通过化学刻蚀液和被刻蚀物质之间的化学反应将刻蚀物质剥离下来的刻蚀方法，大多数湿法刻蚀是不容易控制的各向同性刻蚀，刻蚀图形保真不理想，而等离子体刻蚀是利用等离子体和表面薄膜反应，形成挥发性物质，或直接轰击薄膜表面使之被腐蚀的工艺，能够实现各向异性，从而保证细小图形转移后的保真性。所以，在本实施例中，选用等离子体刻蚀工艺去除铜膜12，以避免湿法刻蚀的侧蚀现象对线路精度造成的不良影响。
在本实施例中，采用正交实验法获得了比较适于PCB单层板刻蚀的工艺参数，包括：工艺气体包括Cl2、BCl3和Ar，源射频功率为200W～1500W，偏置射频功率为100W～300W，工艺时间为40s～60min。
请参阅图1中的S6及图6，进行步骤6)，去除抗蚀干膜13，露出线路图形，完成线路图案的制作。
通过等离子体刻蚀工艺去除铜膜，提高PCB板的线路精度。上述提供的制备方法，能够用于Mini LED或Micro LED的PCB板的制作。
实施例二
本实施例提供一种PCB多层板的制备方法，如图7所示，包括如下步骤：
1)提供一包括两个相互平行的外层板以及设置于所述外层板中间的内层板的多层布线板，所述多层布线板设有贯通所述外层板以及内层板的通孔；
2)通过化学镀铜工艺及电镀铜工艺，于所述多层布线板的正面与背面以及所述通孔的孔壁处依次形成化学镀铜膜以及第一电镀铜膜；
3)于所述多层布线板背面的第一电镀铜膜的表面形成图案化的第一抗蚀干膜；
4)以图案化的第一抗蚀干膜为掩膜，继续采用电镀工艺于所述第一镀铜膜的表面依次形成第二次电镀铜膜以及铜保护膜；
5)去除所述第一抗蚀干膜，并以所述铜保护膜为掩膜，采用刻蚀工艺，去除位于所述多层布线板背面的所述化学镀铜膜以及所述第一电镀铜膜，并去除铜保护膜，于所述多层布线板背面暴露出线路图形；
6)于所述多层布线板正面的第二电镀铜膜的表面形成图案化的第二抗蚀干膜；
7)以所述第二抗蚀干膜为掩膜，采用等离子体刻蚀工艺，依次去除位于所述多层布线板正面的所述第二电镀铜膜、第一电镀铜膜以及所述化学镀铜膜；
8)去除所述第二抗蚀干膜，于所述多层布线板正面暴露出线路图形。
下面结合具体附图详细介绍本发明的技术方案。
请参阅图7中的S1及图8，进行步骤1)，提供一包括两个平行的外层板22以及设于两个外层板中间的内层板21的多层布线板20，多层布线板设有贯穿内层板21以及外层板22的通孔23。
作为示例，内层板21为单层内板或压合后的多层内板。其内板可由实施例一的制备方法制备而成。内层板21与多层板22通过压合方法压制形成多层布线板20。多层布线板20设有通孔23，以实现内层板的电气连接或作为元件的安装定位孔。
请参阅图7中的S2及图9，进行步骤2)，通过化学镀铜工艺及电镀铜工艺，于多层布线板20的正面与背面以及通孔23的孔壁处依次形成化学镀铜膜24以及第一电镀铜膜25。
请参阅图7中的S3及图10，进行步骤3)，于多层布线板20背面的第一电镀铜膜25的表面形成图案化的第一抗蚀干膜26。
作为示例，图案化的第一抗蚀干膜26通过曝光、显影工艺制备而成。
请参阅图7中的S4及图11，进行步骤4)，以图案化的第一抗蚀干膜26为掩膜，继续采用电镀工艺于第一电镀铜膜25的表面依次形成第二电镀铜膜27以及铜保护膜28。
采用电镀工艺继续形成第二电镀铜膜27，以增加铜厚。第二电镀铜膜27的表面形成铜保护膜28，以在后续的刻蚀工艺中，保护铜膜。在本实施例中，铜保护膜28需用锡膜。
请参阅图7中的S5及图12、13，进行步骤5)，去除第一抗蚀干膜26，并以铜保护膜28为掩膜，采用刻蚀工艺，去除位于多层布线板20背面的第一电镀铜膜25以及化学镀铜膜24，并去除铜保护膜28，于多层布线板20背面暴露出线路图形。
作为示例，上述刻蚀工艺可以选用湿法刻蚀或等离子体刻蚀工艺。在本实施例中，选用湿法刻蚀工艺去除多层板20背面的第一电电镀铜膜25以及化学镀铜膜24。
请参阅图7中的S6及图14，进行步骤6)，于多层布线板20正面的第二电镀铜膜27的表面形成图案化的第二抗蚀干膜29。
请参阅图7中的S7及图15，进行步骤7)，以第二抗蚀干膜29为掩膜，采用等离子体刻蚀工艺，去除位于多层布线板20正面的化学镀铜膜24、第一电镀铜膜25以及第二电镀铜膜27。
湿法刻蚀是通过化学刻蚀液和被刻蚀物质之间的化学反应将刻蚀物质剥离下来的刻蚀方法，大多数湿法刻蚀是不容易控制的各向同性刻蚀，刻蚀图形保真不理想，而等离子体刻蚀是利用等离子体和表面薄膜反应，形成挥发性物质，或直接轰击薄膜表面使之被腐蚀的工艺，能够实现各向异性，从而保证细小图形转移后的保真性。所以，在本实施例中，选用等离子体刻蚀去除化学镀铜膜24、第一电镀铜膜25以及第二电镀铜膜27，以避免湿法刻蚀的侧蚀现象对线路精度造成的不良影响。
在本实施例中，采用正交实验法获得了比较适于PCB板刻蚀的工艺参数，包括：工艺气体包括Cl2、BCl3和Ar，源射频功率为200W～1500W，偏置射频功率为100W～300W，工艺时间为40s～60min。
请参阅图1中的S8及图16，进行步骤8)，去除第二抗蚀干膜29，于多层布线板20正面暴露出线路图形。
通过采用等离子体刻蚀技术，得到了高精度的PCB多层板，上述提供的制备方法，能够用于Mini LED或Micro LED的PCB板的制作。
实施例三
本实施例提供一种PCB多层板的制备方法，其技术方法与实施例二相似，与实施例二不同的是，本实施例提供的制备方法还包括：步骤2)中，通过化学镀铜工艺及电镀铜工艺，于所述多层布线板的正面与背面以及所述通孔的孔壁处依次形成化学镀铜膜以及第一电镀铜膜的步骤之前，于所述多层布线板的正面与背面覆压铜膜，形成覆铜膜(未示出)的步骤，以及步骤5)中，依次去除位于所述多层布线板背面的第一电镀铜膜、化学镀铜膜以及覆铜膜的步骤与步骤7)中，依次去除位于所述多层布线板正面的第二电镀铜膜、第一电镀铜膜、化学镀铜膜以及覆铜膜的步骤。。
其他技术方案与实施例二相同，在此不再赘述。
通过上述工艺步骤，采用等离子体刻蚀技术，可以得到高精度的PCB多层板。
实施例四
本实施例提供一种PCB多层板的制备方法，其技术方法与实施例二相似，与实施例二不同的是，步骤6)中，于所述多层布线板正面的第二电镀铜膜的表面形成第二抗蚀干膜的步骤之前，还包括去除所述多层布线板正面的化学镀铜膜以及所述第一电镀铜膜、第二电镀铜膜，并沉积Ti/Al/Ni/Au多层金属薄膜的步骤。其余步骤与实施例二的步骤相同，在此不在赘述。
如图17所示，去除多层布线板正面的化学镀铜膜34、第一电镀铜膜35以及第二电镀铜膜37。
作为示例，选用化学机械抛光法去除化学镀铜膜34、第一电镀铜膜35以及第二电镀铜膜37。
如图18所示，于多层布线板正面沉积Ti/Al/Ni/Au多层金属薄膜39。
后续步骤与实施例二中的步骤6)～8)相同，在此不再赘述。最后得到了如图19所示的PCB多层布线板。
在其他实施例中，也可根据实际需要采用其他金属代替Ti/Al/Ni/Au多层金属薄膜。
通过上述工艺步骤，采用等离子体刻蚀技术，可以得到高精度的PCB多层板。
综上所述，本发明提供一种PCB单层板以及PCB多层板制备方法，所述PCB单层板的制备方法包括1)提供一基板，于所述基板的上表面以及下表面覆压铜膜，形成覆铜板；2)于所述覆铜板表面覆压抗蚀干膜；3)通过曝光、显影工艺，形成图案化的抗蚀干膜；4)采用等离子体刻蚀工艺，以所述图案化的抗蚀干膜为掩膜，刻蚀所述铜膜；5)去除所述抗蚀干膜，露出线路图形，完成线路图案的制作。基于上述技术方案，本发明采用刻蚀工艺的改进，得到了一种高精度的PCB单层板与PCB多层板。本发明提供的PCB单层板以及PCB多层板制备方法，可应用于Mini LED或Micro LED的PCB板的制作。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种PCB多层板的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
1） 提供一包括两个相互平行的外层板以及设置于两个所述外层板之间的内层板的多层布线板，所述多层布线板设有贯通所述外层板以及内层板的通孔；所述内层板的制备方法至少包括以下步骤：
1-1）提供一基板；
1-2）于所述基板的上表面以及下表面同时覆压铜膜，形成覆铜板；
1-3）于所述覆铜板表面覆压抗蚀干膜；
1-4）通过曝光、显影工艺，形成图案化的抗蚀干膜；
1-5）采用等离子体刻蚀工艺，以所述图案化的抗蚀干膜为掩膜，刻蚀所述铜膜；所述等离子体刻蚀工艺的工艺参数包括：工艺气体包括Cl2、BCl3和Ar，源射频功率为200W~1500W，偏置射频功率为100W~300W，工艺时间为40s~60min；
1-6）去除所述抗蚀干膜，露出线路图形，完成线路图案的制作；
2） 通过化学镀铜工艺及电镀铜工艺，于所述多层布线板的正面与背面以及所述通孔的孔壁处依次形成化学镀铜膜以及第一电镀铜膜；
3） 于所述多层布线板背面的第一电镀铜膜的表面形成图案化的第一抗蚀干膜；
4） 以图案化的第一抗蚀干膜为掩膜，继续采用电镀工艺于所述第一电镀铜膜的表面依次形成第二次电镀铜膜以及铜保护膜；
5） 去除所述第一抗蚀干膜，并以所述铜保护膜为掩膜，采用刻蚀工艺，依次去除位于所述多层布线板背面的所述第一电镀铜膜以及所述化学镀铜膜，并去除所述铜保护膜，于所述多层布线板背面暴露出线路图形；
6） 于所述多层布线板正面的第二电镀铜膜的表面形成图案化的第二抗蚀干膜；
7） 以所述第二抗蚀干膜为掩膜，采用等离子体刻蚀工艺，依次去除位于所述多层布线板正面的所述第二电镀铜膜、第一电镀铜膜以及所述化学镀铜膜；
8） 去除所述第二抗蚀干膜，于所述多层布线板正面暴露出线路图形；上述制备方法应用于Mini LED或Micro LED 的PCB板的制作。
2.根据权利要求1所述的PCB多层板的制备方法，其特征在于，步骤1-3）还包括于所述覆铜板表面覆压抗蚀干膜之前，对覆铜板表面进行清洁的步骤。
3.根据权利要求1所述的PCB多层板的制备方法，其特征在于，步骤1-3）中，采用热压法于所述覆铜板表面覆压抗蚀干膜。
4.根据权利要求1所述的PCB多层板的制备方法，其特征在于，步骤1-1）中，所述基板的材料包括有机材料或无机材料中的一种或两种组合，所述有机材料包括酚醛树脂、玻璃纤维、环氧树脂或聚酰亚胺，所述无机材料包括铝、铜、陶瓷。
5.根据权利要求1~4任一项所述的PCB多层板的制备方法，其特征在于， 于所述基板的上表面和/或下表面分别执行步骤1-2）~1-6）。
6.根据权利要求1所述的PCB多层板的制备方法，其特征在于，步骤7）中，所述等离子体刻蚀的工艺参数包括：工艺气体包括Cl2、BCl3和Ar，源射频功率为200W~1500W，偏置射频功率为100W~300W，工艺时间为40s~60min。
7.根据权利要求1所述的PCB多层板的制备方法，其特征在于，所述PCB多层板的制备方法还包括：步骤2）中，通过化学镀铜工艺及电镀铜工艺，于所述多层布线板的正面与背面以及所述通孔的孔壁处依次形成化学镀铜膜以及第一电镀铜膜的步骤之前，于所述多层布线板的正面与背面覆压铜膜，形成覆铜膜的步骤，以及步骤5）中，依次去除位于所述多层布线板背面的第一电镀铜膜、化学镀铜膜以及覆铜膜的步骤与步骤7）中，依次去除位于所述多层布线板正面的第二电镀铜膜、第一电镀铜膜、化学镀铜膜以及覆铜膜的步骤。
8.根据权利要求1所述的PCB多层板的制备方法，其特征在于，步骤6）中，于所述多层布线板正面的第二电镀铜膜的表面形成第二抗蚀干膜的步骤之前，还包括去除所述多层布线板正面的化学镀铜膜以及所述第一电镀铜膜、第二电镀铜膜，并于所述多层布线板正面沉积Ti/Al/Ni/Au多层金属薄膜的步骤。
9.根据权利要求1所述的PCB多层板的制备方法，其特征在于，所述图案化的第一抗蚀干膜以及图案化的第二抗蚀干膜通过曝光、显影工艺制备而成。
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