CN111465222A - 一种改善外层阻抗超公差管控的方法及多层线路板 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改善外层阻抗超公差管控的方法及多层线路板，该方法包括以下步骤：按拼板尺寸开出PP和至少两个芯板，且所述芯板的外层铜箔厚度为0.5oz；通过负片工艺在芯板上制作出内层线路；将上述制作好内层线路的芯板通过PP依次交替层叠后进行压合，形成生产板；生产板依次经过钻孔、沉铜和全板电镀后，将生产板的板面铜层加厚至26μm；生产板依次经过制作外层线路、制作阻焊层、表面处理和成型工序后，制得多层线路板。本发明方法方法采用芯板加芯板的压合方式，可有效降低最外层与次外层线路间的阻抗值公差，实现‑5％～5％阻抗值范围的制作需求，解决外层阻抗值公差管控超能力的问题。

Description

一种改善外层阻抗超公差管控的方法及多层线路板

技术领域

本发明涉及印制线路板制作技术领域，具体涉及一种改善外层阻抗超公差管控的方法及多层线路板。

背景技术

在印制电路板行业内，最外层和次外层线路间的阻抗公差管控能力正常为-10％～10％，极限能力为-7％～7％，目前存在一款10层的PCB高端产品，板厚2.4mm，最小钻咀0.3mm，纵横比8：1，孔铜厚度要求最小20um，表铜厚度要求最小53um，L1～L2层及L10～L9层的阻抗公差管控为-5％～5％，常规的制作方法制作的外层阻抗公差超制程能力，不能达到上述制作要求。

上述中10层的PCB板走负片流程主要为：层压—钻孔—沉铜--VCP板电—外层图形—负片蚀刻—外层AOI—丝印阻焊；本次重点探讨半成品阻抗(未制作阻焊的产品)，影响半成品阻抗的因素为介质系数、介质层厚度、铜厚、线宽，因介质系数为材料固定常数，因此本次不讨论，主要说明的为介质层厚度、铜厚、线宽；该产品压合为采用四张芯板+2张1oz铜箔(1oz铜厚度为36um)进行层压；铜厚控制，全板电镀时的电流参数为3.1asd(电流密度)*40min，板电层厚度26um，VCP深镀能力90％(纵横比8:1)，孔铜为23um(半成品孔铜只预留给后制程3um)；外层图形使用奥宝LDI机生产，显影后线宽公差管控为±5um。

上述做法会存在以下缺陷：

1、L1～L2层及L10～L9层线路间压合PP流胶，使压合后的PP介质层厚度在419～495um，极差为76um；

2、负片待蚀刻铜厚较厚为62um(36+26μm)，线路上段被蚀刻药水侧蚀的程度较线路下段多，使线路上下段间的线宽相差12um以上；

3、受PP厚度极差大及待蚀刻铜偏厚影响，L1～L2层及L10～L9层的阻抗值范围最高只可做到-7％～7％，无法满足外层阻抗公差-5％～5％的制作需求。

发明内容

本发明针对现有阶梯板存在上述缺陷的问题，提供一种改善外层阻抗超公差管控的方法，该方法采用芯板加芯板的压合方式，可有效降低最外层与次外层线路间的阻抗值公差，实现-5％～5％阻抗值范围的制作需求，解决外层阻抗值公差管控超能力的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种改善外层阻抗超公差管控的方法，包括以下步骤：

S1、按拼板尺寸开出PP和至少两个芯板，且所述芯板的外层铜箔厚度为0.5oz；

S2、通过负片工艺在芯板上制作出内层线路；

S3、将上述制作好内层线路的芯板通过PP依次交替层叠后进行压合，形成生产板；

S4、生产板依次经过钻孔、沉铜和全板电镀后，将生产板的板面铜层加厚至26μm；

S5、生产板依次经过制作外层线路、制作阻焊层、表面处理和成型工序后，制得多层线路板。

进一步的，步骤S2中，其中两个芯板只在一面制作有内层线路，另一面的整面铜箔未被蚀刻。

进一步的，步骤S3中，芯板叠合时将两个只制作了一面内层线路的芯板分别置于上下最外侧处，且该置于上下最外侧的两芯板中未被蚀刻的铜箔面位于外侧形成为生产板的外层板面。

进一步的，步骤S4中，全板电镀时采用VCP垂直连续电镀线进行电镀生产，且VCP垂直连续电镀线的深镀能力为90％。

进一步的，步骤S4中，全板电镀时以1.94ASD的电流密度全板电镀20min，从而在生产板的板面加镀形成一层8μm厚的镀铜层。

进一步的，步骤S4中，经过全板电镀后使孔铜的厚度加镀至7.2μm。

进一步的，步骤S5中，制作外层线路时采用正片工艺制作。

进一步的，步骤S5中，制作外层线路时的图形电镀中镀铜是以1.96ASD的电流密度全板电镀75min，使图形电镀中加镀的表铜厚度为30μm，孔铜为24μm。

进一步的，步骤S3中，生产板由五个芯板通过PP交替层叠后压合而成。

还提供了一种多层线路板，由上述中任一所述的改善外层阻抗超公差管控的方法制作而成。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过优化工艺流程，将原先芯板加外层铜箔的压合方式改为采用芯板加芯板的压合方式，使得最外层和次外层线路间的介质层为芯板中间的内层基材，该内层基材的厚度和稳定性受压合的影响比较小，减少原有压合方法中最外层和次外层线路间的PP因压合出现流胶造成PP厚度不均影响外层外层阻抗值公差的问题，另外在制作外层线路时的蚀刻工序中，不管是采用正片工艺还是负片工艺，生产板板面的待蚀刻铜厚厚度均为26μm，减少因表铜偏厚导致的线路不均问题，提高线路的均匀性和精细化制作，使外层线路的线宽公差控制在±5μm，从而可有效降低最外层与次外层线路间的阻抗值公差，实现-5％～5％阻抗值范围的制作需求，解决外层阻抗值公差管控超能力的问题；并且通过严格控制全板电镀和图形电镀时的电流参数，使全板电镀后的表铜厚度达到满足-5％～5％阻抗值范围的制作要求的最大化厚度，降低后期图形电镀过程中加镀的铜层厚度，避免后期图形电镀过程中所需电镀的铜层过厚导致出现孔小、电镀夹膜等品质问题，提高了线路板的生产品质和良品率。

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

本实施例所示的一种10层线路板的制作方法，可有效改善外层阻抗超公差管控的问题，依次包括以下处理工序：

(1)、开料：按拼板尺寸520mm×420mm开出PP和五个芯板，五个芯板的外层铜箔厚度均为0.5oz(即18μm)；五个芯板中包括一个0.15mm厚并置于中间的第一芯板、两个0.18mm厚并分置于两次外层的第二芯板以及两个0.46mm厚并分置于两外层的第三芯板，上述五个芯板的厚度均为不含外层铜箔的厚度。

(2)制作内层线路(负片工艺)：在五个芯板上分别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，在曝光显影后的芯板上蚀刻出内层线路，内层线宽量测为3mil，其中的两个第三芯板只在其中一面制作有内层线路，另一面的整面铜箔未被蚀刻；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，依次将上述制作好内层线路的第三芯板、PP、第二芯板、PP、第一芯板、PP、第二芯板、PP和第三芯板层叠后，根据板料的特性选用适当的层压条件进行压合，形成生产板，其中第三芯板中未被蚀刻的铜箔面置于外侧形成为生产板的外层板面。

(4)、外层钻孔:利用钻孔资料在生产板上进行钻孔加工。

(5)、沉铜:使生产板上的孔金属化，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm。

(6)、全板电镀：采用VCP垂直连续电镀线进行电镀生产，且该VCP垂直连续电镀线的深镀能力为90％，以1.94ASD的电流密度全板电镀20min，其中全板电镀时将板面铜层的厚度加厚8μm，使生产板的表铜厚度加镀至26μm，孔铜的厚度加镀至7.2μm。

(7)、制作外层线路(正片工艺)：外层图形转移，采用全自动曝光机和正片线路菲林，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；外层图形电镀，然后在生产板上分别镀铜和镀锡，镀铜是以1.96ASD的电流密度全板电镀75min，加镀的表铜厚度为30μm，加镀的孔铜厚度为24μm，使表铜的总厚度为26+30μm厚，孔铜的总厚度为7.2+24μm，镀锡是以1.2ASD的电流密度电镀10min，锡厚3-5μm，然后再依次退膜、蚀刻和退锡，在生产板上蚀刻出外层线路，外层线路的线宽公差控制在±5μm，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。

(8)、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。

(9)、表面处理：根据现有技术并按设计要求在阻焊开窗位的铜面通化学原理，均匀沉积一定要求厚度的镍金。

(10)、成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，制成阻抗值范围为-5％～5％的10层线路板。

(11)、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。

(12)、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。

于其它实施例中，还可根据上述实施例的方法制作8层线路板、12层以上线路板等的制作。

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 (10)

1.一种改善外层阻抗超公差管控的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、按拼板尺寸开出PP和至少两个芯板，且所述芯板的外层铜箔厚度为0.5oz；

S2、通过负片工艺在芯板上制作出内层线路；

S3、将上述制作好内层线路的芯板通过PP依次交替层叠后进行压合，形成生产板；

S4、生产板依次经过钻孔、沉铜和全板电镀后，将生产板的板面铜层加厚至26μm；

S5、生产板依次经过制作外层线路、制作阻焊层、表面处理和成型工序后，制得多层线路板。

2.根据权利要求1所述的改善外层阻抗超公差管控的方法，其特征在于，步骤S2中，其中两个芯板只在一面制作有内层线路，另一面的整面铜箔未被蚀刻。

3.根据权利要求2所述的改善外层阻抗超公差管控的方法，其特征在于，步骤S3中，芯板叠合时将两个只制作了一面内层线路的芯板分别置于上下最外侧处，且该置于上下最外侧的两芯板中未被蚀刻的铜箔面位于外侧形成为生产板的外层板面。

4.根据权利要求1所述的改善外层阻抗超公差管控的方法，其特征在于，步骤S4中，全板电镀时采用VCP垂直连续电镀线进行电镀生产，且VCP垂直连续电镀线的深镀能力为90％。

5.根据权利要求4所述的改善外层阻抗超公差管控的方法，其特征在于，步骤S4中，全板电镀时以1.94ASD的电流密度全板电镀20min，从而在生产板的板面加镀形成一层8μm厚的镀铜层。

6.根据权利要求4所述的改善外层阻抗超公差管控的方法，其特征在于，步骤S4中，经过全板电镀后使孔铜的厚度加镀至7.2μm。

7.根据权利要求1所述的改善外层阻抗超公差管控的方法，其特征在于，步骤S5中，制作外层线路时采用正片工艺制作。

8.根据权利要求7所述的改善外层阻抗超公差管控的方法，其特征在于，步骤S5中，制作外层线路时的图形电镀中镀铜是以1.96ASD的电流密度全板电镀75min，使图形电镀中加镀的表铜厚度为30μm，孔铜为24μm。

9.根据权利要求1所述的改善外层阻抗超公差管控的方法，其特征在于，步骤S3中，生产板由五个芯板通过PP交替层叠后压合而成。

10.一种多层线路板，其特征在于，由权利要求1-9任一项所述的改善外层阻抗超公差管控的方法制作而成。