CN111432566A - 3oz单面厚铜铝基板精密线路的制备工艺 - Google Patents

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刘建波
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张炜
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

本发明揭示一种3OZ单面厚铜铝基板精密线路的制备工艺，包括：S1：预检；S2：磨板；S3：涂布；S4：曝光；S5：显影；S6：蚀刻；S7：退膜；S8：线路检查；S9：无尘室温度及湿度管控。通过预检、磨板、涂布、曝光、显影、蚀刻、退膜、线路检查及无尘室温度及湿度管控的多个环节配合，在PCB板加工过程中对各个环节进行管控完善，大大降低了生产过程中出现的防焊印偏上pad、焊盘位置油墨过厚和空洞等品质问题，避免了为后续的SMT(表面封装技术)加工时带来不便，导致元器件焊接不良的问题。

Description

3OZ单面厚铜铝基板精密线路的制备工艺
技术领域
本发明涉及电路板技术领域，具体地，涉及一种3OZ单面厚铜铝基板精 密线路的制备工艺。
背景技术
PCB铝基板是一种独特的金属基覆铜板，PCB铝基板具有良好的导热性、 电气绝缘性能和机械加工性能。PCB铝基板由电路层、导热绝缘层和金属基 层组成；PCB铝基板行业是一种关键电子元器件，其行业发展取决于宏观经 济波动以及电子信息产业的整体发展状况。宏观经济波动对PCB铝基板下游 行业如消费电子、网络通讯、电脑周边、汽车电子等将产生不同程度的影响， 进而影响PCB铝基板行业的需求增长。
我国政府采取了强有力措施，在国家《电子信息产业调整和振兴规划》、家 电下乡和以旧换新试点、汽车下乡等一系列促进内需政策扶植的背景下，国 内PCB铝基板行业得到不断发展。2018年我国金属基板行业产量约1792 万㎡，其中铝基板行业产量约1502万㎡占比约83.8％。
随着电子产品向轻、薄、小、高密度、多功能化发展，印制板上元件组装 密度和集成度越来越高，功率消耗越来越大，对PCB基板的散热性要求越来 越迫切，如果基板的散热性不好，就会导致印制电路板上元器件过热，从而 使整机可靠性下降。在此背景下诞生了高散热金属PCB基板。金属PCB基板 是由金属基板(如铝板、铜板、铁板、硅钢板)、高导热绝缘介质层和铜箔构成。 铝基覆铜板具有优异的电气性能、散热性、电磁屏蔽性、高耐压及弯曲性能， 被广泛用于汽车、计算机、智能家电、通讯设备、医疗器械、军事装备、航 空航天等电子产品领域。在PCB板生产加工过程中容易产生品质问题，例如： 防焊印偏上pad、焊盘位置油墨过厚和空洞等问题，给后续的SMT(表面封 装技术)加工时带来不便，造成元器件焊接不良的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种3OZ单面厚铜铝基板精密线路的 制备工艺。
本发明公开的一种3OZ单面厚铜铝基板精密线路的制备工艺，包括：。
S1：预检：对来料的基板进行板面刮伤及板边批锋检查；
S2：磨板：按照速度5-6m/min，磨痕10-14mm对基板进行磨板处理；
S3：涂布：作用于基板的涂布湿膜厚度13-15μm之间，涂布油墨用网砂 处理，再将基板放入隧道炉烤干，烘干后的基板放置于板车；
S4：曝光：
S41：曝光尺做到5-6格残胶，间隔测量一次曝光能量，控制曝光机 均匀性及抽真空；
S42：清洗曝光菲林；
S43：将曝光后的基板静放；
S5：显影：
S51：显影速度：2.5-3.0m/min，显影压力：2.5kg/㎡；
S52：显影后由QC全检线路，再进行烤炉烘烤处理；
S6：蚀刻：
S61：蚀刻速度：1.0-1.5m/min；
S62：蚀刻压力：2.5-3.0kg/㎡；
S63：蚀刻药水浓度：Cu2+:134g/l，CI-：187g/l；
S64：药水添加比重：1.183-1.193；
S65：微蚀处理；
S7：退膜；
S8：线路检查；
S9：无尘室温度及湿度管控。
根据本发明的一实施方式，预检时，按10％进行抽检，不良率小于等于 1％内。
根据本发明的一实施方式，网砂规格为43T。
根据本发明的一实施方式，曝光时，每2小时测量一次曝光能量，曝光 机的均匀性控制在80％以上，抽真空控制在-700mm·Hg以上。
根据本发明的一实施方式，将曝光后的基板静放15min。
根据本发明的一实施方式，显影时，烤炉为文字高温烤炉，在120℃的环 境下烘烤15min。
根据本发明的一实施方式，微蚀处理为：微蚀速度2.0m/min，药水浓度 第一次开缸时，按照缸体标准容积的15％加入微蚀原液，再加入85％体积的 水，并调整微蚀量2-3微米。
根据本发明的一实施方式，退膜的速度为：6-7m/min，温度55±5℃，浓 度20％-30％。
根据本发明的一实施方式，线路检查包括：S81：蚀刻后线宽线距测量， 控制在要求的±20％内，单边毛边控制在1.5mil内，侧蚀量控制在3mil内； S82：蚀刻首件做2PNL进行AOI检测，AOI一次良品率控制在90％以上。
根据本发明的一实施方式，无尘室温度为：20±2，湿度为：55％±5。
本发明的有益效果在于，通过预检、磨板、涂布、曝光、显影、蚀刻、退 膜、线路检查及无尘室温度及湿度管控的多个环节配合，在PCB板加工过程 中对各个环节进行管控完善，大大降低了生产过程中出现的防焊印偏上pad、 焊盘位置油墨过厚和空洞等品质问题，避免了为后续的SMT(表面封装技术) 加工时带来不便，导致元器件焊接不良的问题。
具体实施方式
以下将揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节 将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制 本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要 的。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并 非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相 同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或 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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案 可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方 案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也 不在本发明要求的保护范围之内。
实施例一
本发明的3OZ单面厚铜铝基板精密线路的制备工艺，包括：
S1：预检：对来料的基板进行板面刮伤及板边批锋检查；
S2：磨板：按照速度5m/min，磨痕10mm对基板进行磨板处理，使得磨 出的基板板面平整、均匀及无异物，还能防止将板面磨薄，进而延长磨刷的 使用寿命；
S3：涂布：作用于基板的涂布湿膜厚度13μm之间，涂布油墨用网砂处 理，再将基板放入隧道炉烤干，烘干后的基板放置于板车；
S4：曝光：
S41：曝光尺做到5格残胶，间隔测量一次曝光能量，控制曝光机均 匀性及抽真空；
S42：清洗曝光菲林；
S43：将曝光后的基板静放，其原因是因为铜面涂有湿膜的基板在曝 光后，湿膜不能立即被固化到铜板上，所以其附着力不够，在显影过程中出 现掉膜现象，导致蚀刻时产生开路不良；
S5：显影：
S51：显影速度：2.5m/min，显影压力：2.5kg/㎡；
S52：显影后由QC全检线路，再进行烤炉烘烤处理，防止基板板面 残留有水分，导致后续蚀刻不净、毛边的现象；
S6：蚀刻：
S61：蚀刻速度：1.0m/min；
S62：蚀刻压力：2.5kg/㎡；
S63：蚀刻药水浓度：Cu2+:134g/l，CI-：187g/l；
S64：药水添加比重：1.183；
S65：微蚀处理；
S7：退膜；
S8：线路检查；
S9：无尘室温度及湿度管控。
优选地，预检时，按来料的10％进行抽检，且控制不良率小于等于1％， 超过1％的不良率进行记录并返料。
优选地，网砂选用的规格为43T，确保涂布油墨中无杂物，例如颗粒垃圾 等，降低基板的成品质量。具体应用时，烘干后的基板放置于立式放板车上。
具体的，进行曝光时，每2小时测量一次曝光能量，且曝光机的均匀性 控制在80％以上，抽真空控制在-700mm·Hg以上。进行清洗曝光菲林时， 每曝光1张基板粘尘1次，每20PNL用无尘布沾菲林水清洁菲林底片1次, 防止存有垃圾露铜点的板产生并进入到下一工位。曝光后，将基板静放15min。
优选地，显影后采用立式插板车进行接板，再用文字高温烤炉，在120℃ 的环节下进行烘烤15min。
具体应用时，微蚀处理为：微蚀速度2.0m/min，药水浓度第一次开缸时， 按照缸体标准容积的15％加入微蚀原液，再加入85％体积的水，并调整微蚀 量2微米，若是微蚀量过大，采用降温或是加水进行稀释，使得其达到要求， 有效避免毛边的不良问题，同时，还能减少AOI检测时出现微短路的情况。
优选地，进行退膜时，退膜的速度为6m/min，温度为55±5℃，浓度20％， 确保无腿膜不净，退膜不掉，氧化等异常。
优选地，线路检查包括：S81：蚀刻后进行线宽线距测量，并按生产要求 控制在±20％内，单边毛边控制在1.5mil内，侧蚀量控制在3mil内；S82：蚀 刻首件做2PNL进行AOI检测，AOI一次良品率控制在90％以上。具体的， AOI扫描缺陷点控制在20点内。
优选地，无尘室温度为：20±2，湿度为：55％±5，避免温度和湿度不合 适对菲林造成涨缩，进而影响生产精度。
实施例二：
本发明的3OZ单面厚铜铝基板精密线路的制备工艺，包括：
S1：预检：对来料的基板进行板面刮伤及板边批锋检查；
S2：磨板：按照速度6m/min，磨痕12mm对基板进行磨板处理，使得磨 出的基板板面平整、均匀及无异物，还能防止将板面磨薄，进而延长磨刷的 使用寿命；
S3：涂布：作用于基板的涂布湿膜厚度14μm之间，涂布油墨用网砂处 理，再将基板放入隧道炉烤干，烘干后的基板放置于板车；
S4：曝光：
S41：曝光尺做到5格残胶，间隔测量一次曝光能量，控制曝光机均 匀性及抽真空；
S42：清洗曝光菲林；
S43：将曝光后的基板静放，其原因是因为铜面涂有湿膜的基板在曝 光后，湿膜不能立即被固化到铜板上，所以其附着力不够，在显影过程中出 现掉膜现象，导致蚀刻时产生开路不良；
S5：显影：
S51：显影速度：2.7m/min，显影压力：2.5kg/㎡；
S52：显影后由QC全检线路，再进行烤炉烘烤处理，防止基板板面 残留有水分，导致后续蚀刻不净、毛边的现象；
S6：蚀刻：
S61：蚀刻速度：1.2m/min；
S62：蚀刻压力：2.7kg/㎡；
S63：蚀刻药水浓度：Cu2+:134g/l，CI-：187g/l；
S64：药水添加比重：1.190；
S65：微蚀处理；
S7：退膜；
S8：线路检查；
S9：无尘室温度及湿度管控。
优选地，预检时，按来料的10％进行抽检，且控制不良率小于等于1％， 超过1％的不良率进行记录并返料。
优选地，网砂选用的规格为43T，确保涂布油墨中无杂物，例如颗粒垃圾 等，降低基板的成品质量。具体应用时，烘干后的基板放置于立式放板车上。
具体的，进行曝光时，每2小时测量一次曝光能量，且曝光机的均匀性 控制在80％以上，抽真空控制在-700mm·Hg以上。进行清洗曝光菲林时， 每曝光1张基板粘尘1次，每20PNL用无尘布沾菲林水清洁菲林底片1次, 防止存有垃圾露铜点的板产生并进入到下一工位。曝光后，将基板静放15min。
优选地，显影后采用立式插板车进行接板，再用文字高温烤炉，在120℃ 的环节下进行烘烤15min。
具体应用时，微蚀处理为：微蚀速度2.0m/min，药水浓度第一次开缸时， 按照缸体标准容积的15％加入微蚀原液，再加入85％体积的水，并调整微蚀 量3微米，若是微蚀量过大，采用降温或是加水进行稀释，使得其达到要求， 有效避免毛边的不良问题，同时，还能减少AOI检测时出现微短路的情况。
优选地，进行退膜时，退膜的速度为6.5m/min，温度为55±5℃，浓度 25％，确保无腿膜不净，退膜不掉，氧化等异常。
优选地，线路检查包括：S81：蚀刻后进行线宽线距测量，并按生产要求 控制在±20％内，单边毛边控制在1.5mil内，侧蚀量控制在3mil内；S82：蚀 刻首件做2PNL进行AOI检测，AOI一次良品率控制在90％以上。具体的， AOI扫描缺陷点控制在20点内。
优选地，无尘室温度为：20±2，湿度为：55％±5，避免温度和湿度不合 适对菲林造成涨缩，进而影响生产精度。
实施例三
本发明的3OZ单面厚铜铝基板精密线路的制备工艺，包括：
S1：预检：对来料的基板进行板面刮伤及板边批锋检查；
S2：磨板：按照速度6m/min，磨痕14mm对基板进行磨板处理，使得磨 出的基板板面平整、均匀及无异物，还能防止将板面磨薄，进而延长磨刷的 使用寿命；
S3：涂布：作用于基板的涂布湿膜厚度15μm之间，涂布油墨用网砂处 理，再将基板放入隧道炉烤干，烘干后的基板放置于板车；
S4：曝光：
S41：曝光尺做到5格残胶，间隔测量一次曝光能量，控制曝光机均 匀性及抽真空；
S42：清洗曝光菲林；
S43：将曝光后的基板静放，其原因是因为铜面涂有湿膜的基板在曝 光后，湿膜不能立即被固化到铜板上，所以其附着力不够，在显影过程中出 现掉膜现象，导致蚀刻时产生开路不良；
S5：显影：
S51：显影速度：3m/min，显影压力：2.5kg/㎡；
S52：显影后由QC全检线路，再进行烤炉烘烤处理，防止基板板面 残留有水分，导致后续蚀刻不净、毛边的现象；
S6：蚀刻：
S61：蚀刻速度：1.5m/min；
S62：蚀刻压力：3kg/㎡；
S63：蚀刻药水浓度：Cu2+:134g/l，CI-：187g/l；
S64：药水添加比重：1.193；
S65：微蚀处理；
S7：退膜；
S8：线路检查；
S9：无尘室温度及湿度管控。
优选地，预检时，按来料的10％进行抽检，且控制不良率小于等于1％， 超过1％的不良率进行记录并返料。
优选地，网砂选用的规格为43T，确保涂布油墨中无杂物，例如颗粒垃圾 等，降低基板的成品质量。具体应用时，烘干后的基板放置于立式放板车上。
具体的，进行曝光时，每2小时测量一次曝光能量，且曝光机的均匀性 控制在80％以上，抽真空控制在-700mm·Hg以上。进行清洗曝光菲林时， 每曝光1张基板粘尘1次，每20PNL用无尘布沾菲林水清洁菲林底片1次, 防止存有垃圾露铜点的板产生并进入到下一工位。曝光后，将基板静放15min。
优选地，显影后采用立式插板车进行接板，再用文字高温烤炉，在120℃ 的环节下进行烘烤15min。
具体应用时，微蚀处理为：微蚀速度2.0m/min，药水浓度第一次开缸时， 按照缸体标准容积的15％加入微蚀原液，再加入85％体积的水，并调整微蚀 量3微米，若是微蚀量过大，采用降温或是加水进行稀释，使得其达到要求， 有效避免毛边的不良问题，同时，还能减少AOI检测时出现微短路的情况。
优选地，进行退膜时，退膜的速度为7m/min，温度为55±5℃，浓度30％， 确保无腿膜不净，退膜不掉，氧化等异常。
优选地，线路检查包括：S81：蚀刻后进行线宽线距测量，并按生产要求 控制在±20％内，单边毛边控制在1.5mil内，侧蚀量控制在3mil内；S82：蚀 刻首件做2PNL进行AOI检测，AOI一次良品率控制在90％以上。具体的， AOI扫描缺陷点控制在20点内。
优选地，无尘室温度为：20±2，湿度为：55％±5，避免温度和湿度不合 适对菲林造成涨缩，进而影响生产精度。
综上，通过预检、磨板、涂布、曝光、显影、蚀刻、退膜、线路检查及 无尘室温度及湿度管控的多个环节配合，在PCB板加工过程中对各个环节进 行管控完善，大大降低了生产过程中出现的防焊印偏上pad、焊盘位置油墨过 厚和空洞等品质问题，避免了为后续的SMT(表面封装技术)加工时带来不 便，导致元器件焊接不良的问题。
上所述仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域 技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的 内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围 之内。

Claims (10)

1.一种3OZ单面厚铜铝基板精密线路的制备工艺，其特征在于，包括：
S1：预检：对来料的基板进行板面刮伤及板边批锋检查；
S2：磨板：按照速度5-6m/min，磨痕10-14mm对所述基板进行磨板处理；
S3：涂布：作用于所述基板的涂布湿膜厚度13-15μm之间，涂布油墨用网砂处理，再将所述基板放入隧道炉烤干，烘干后的所述基板放置于板车；
S4：曝光：
S41：曝光尺做到5-6格残胶，间隔测量一次曝光能量，控制曝光机均匀性及抽真空；
S42：清洗曝光菲林；
S43：将曝光后的所述基板静放；
S5：显影：
S51：显影速度：2.5-3.0m/min，显影压力：2.5kg/㎡；
S52：显影后由QC全检线路，再进行烤炉烘烤处理；
S6：蚀刻：
S61：蚀刻速度：1.0-1.5m/min；
S62：蚀刻压力：2.5-3.0kg/㎡；
S63：蚀刻药水浓度：Cu2+:134g/l，CI-：187g/l；
S64：药水添加比重：1.183-1.193；
S65：微蚀处理；
S7：退膜；
S8：线路检查；
S9：无尘室温度及湿度管控。
2.根据权利要求1所述的3OZ单面厚铜铝基板精密线路的制备工艺，其特征在于，所述预检时，按10％进行抽检，不良率小于等于1％内。
3.根据权利要求1所述的3OZ单面厚铜铝基板精密线路的制备工艺，其特征在于，所述网砂规格为43T。
4.根据权利要求1所述的3OZ单面厚铜铝基板精密线路的制备工艺，其特征在于，所述曝光时，每2小时测量一次曝光能量，曝光机的均匀性控制在80％以上，抽真空控制在-700mm·Hg以上。
5.根据权利要求1所述的3OZ单面厚铜铝基板精密线路的制备工艺，其特征在于，将曝光后的所述基板静放15min。
6.根据权利要求1所述的3OZ单面厚铜铝基板精密线路的制备工艺，其特征在于，所述显影时，所述烤炉为文字高温烤炉，在120℃的环境下烘烤15min。
7.根据权利要求1-6任一所述的3OZ单面厚铜铝基板精密线路的制备工艺，其特征在于，所述微蚀处理为：微蚀速度2.0m/min，药水浓度第一次开缸时，按照缸体标准容积的15％加入微蚀原液，再加入85％体积的水，并调整微蚀量2-3微米。
8.根据权利要求1-6任一所述的3OZ单面厚铜铝基板精密线路的制备工艺，其特征在于，所述退膜的速度为：6-7m/min，温度55±5℃，浓度20％-30％。
9.根据权利要求1-6任一所述的3OZ单面厚铜铝基板精密线路的制备工艺，其特征在于，所述线路检查包括：S81：蚀刻后线宽线距测量，控制在要求的±20％内，单边毛边控制在1.5mil内，侧蚀量控制在3mil内；S82：蚀刻首件做2PNL进行AOI检测，AOI一次良品率控制在90％以上。
10.根据权利要求1-6任一所述的3OZ单面厚铜铝基板精密线路的制备工艺，其特征在于，所述无尘室温度为：20±2，湿度为：55％±5。
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