CN111586989A - 一种厚铜电路板的阻焊制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电路板制作技术领域，公开了一种阻焊制作方法，包括以下步骤：(1)在PCB板面上喷涂附着促进液，静置形成附着促进层；(2)继续在附着促进层上印刷阻焊油墨，除气泡，预烘，形成第一阻焊层；(3)在第一阻焊层上再次印刷阻焊油墨，除气泡，预烘，形成第二组焊层；(4)对第一组焊层和第二组焊层进行曝光显影，加热固化，完成阻焊制作工艺；所述附着促进液主要包括以下成分：环氧树脂、油墨附着力促进剂、无机填料和溶剂。所述阻焊制作方法简化了现有厚铜电路板的阻焊印刷工艺，可加快生产进度，降低了生产成本，且阻焊印刷效果优良。

Description

一种厚铜电路板的阻焊制作方法
技术领域
本发明属于电路板制作技术领域，特别涉及一种厚铜电路板的阻焊制作方法
背景技术
随着电子技术的高速发展，厚铜电路板的应用领域方面不只限于电源基板，还扩展到汽车电子产品、LED基板、模块基板等方面，厚铜印制电路板及其厚铜箔覆铜板在当前一些大功率、大电流和高散热需求的基板制造中，发挥着不可替代的重要作用。
一般习惯上将完成铜厚≥2oz(即≥70μm)的电路板称之为厚铜电路板。厚铜电路板的主要特点是：承载电流大、减少热应变和散热；因为厚铜电路板对铜面要求特殊，铜厚比一般板面的铜层要厚，所以铜面与PP(半固定化片)底材间存在很大的高度差(台阶较大)。如需要在铜面及线路间均匀的填满防焊，对于防焊印制的作业方式是个很大挑战，如果过程控制不好或印刷作业人员技术不够，将会导致油墨浮离、假性露铜或油墨不均等不良现象。在电路板制作的热冲击制程中，容易出现起泡、起皱甚至脱落，造成品质事故。
厚铜电路板的阻焊制作目前还是困扰厚铜PCB加工的瓶颈工序之一，由于厚铜电路板中线路铜厚较厚，行业内通常采用两次印刷阻焊油墨，两次曝光的方式来实现，因而会导致生产流程变长和生产成本增加。同时，由于两次曝光的对位偏差，容易产生阻焊上焊盘，从而导致返洗重工，影响产出、浪费物料、增加成本。
因此，希望针对厚铜电路板，提供一种成本可控，效果优良的阻焊制作方法。
发明内容
本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种阻焊制作方法，简化了现有厚铜电路板的阻焊印刷工艺，可加快生产进度，降低了生产成本，且阻焊印刷效果优良。
一种阻焊制作方法，包括以下步骤：
(1)在PCB板面上喷涂附着促进液，静置形成附着促进层；
(2)继续在附着促进层上印刷阻焊油墨，除气泡，预烘，形成第一阻焊层；
(3)在第一阻焊层上再次印刷阻焊油墨，除气泡，预烘，形成第二阻焊层；
(4)对第一组焊层和第二组焊层进行曝光显影，加热固化，完成阻焊制作工艺；
所述附着促进液主要包括以下成分：环氧树脂、油墨附着力促进剂、无机填料和溶剂。
若不采用上述阻焊制作方法，而是一味追求生产流程的简化，仅对电路板板面进行两次阻焊油墨的印刷后，立即曝光显影。所带来的问题是较厚的阻焊油墨层中气泡过多，且与电路板板面的结合效果差，受热后阻焊油墨层易发生起皱和裂纹，严重影响产品质量。
其中溶剂的选择包括但不限于以下原料：丙酮、二甲苯、乙酸乙酯、乙醇、环氧丙烷丙烯醚或甲苯。
优选的，所述无机填料选自二氧化钛、钛酸钡、滑石粉、云母、二氧化硅、硫酸钡、立德粉、氢氧化铝、碳酸钙、硅灰石、水镁石、硅藻土、高岭土、三氧化二铝、硅微粉或浮石粉中的至少一种。
优选的，所述油墨附着力促进剂选自硅烷类、钛酸盐类、锆酸盐类或磷酸烷基酯中的至少一种。
优选的，在所述附着促进液中，按重量份数比，环氧树脂：油墨附着力促进剂：无机填料＝(80-100)：(3-6)：(10-25)。其中环氧树脂具有一定的韧性，可缓解在板材变形或者外力作用的情况下所产生的应力；而无机填料的加入可以降低涂层的热膨胀系数，减少热冲击时的膨胀应力；油墨附着力促进剂可有效促进印刷油墨与铜层的结合能力。采用所述附着促进液可有效降低厚铜印制电路板线路间的阻焊油墨因应力所产生的裂纹，从而有效改善2oz或以上厚度的厚铜印制电路板的阻焊油墨开裂问题。
优选的，步骤(1)中静置的时间为10-25min；所述附着促进层的厚度为5-10μm。
优选的，步骤(2)或步骤(3)中印刷阻焊油墨的方法选自丝网印刷、幕帘涂布、静电喷涂或气式喷雾。
更优选的，所述印刷阻焊油墨的方法为丝网印刷。
优选的，步骤(2)中所述第一阻焊层的厚度为15-30μm。
优选的，步骤(3)中所述第二阻焊层的厚度为60-80μm。
优选的，步骤(2)或步骤(3)中所述阻焊油墨在室温下的粘度为45-60dpa·s。
优选的，步骤(2)或步骤(3)中除气泡的方法为对PCB板进行抽真空。
更优选的，所述抽真空时压强为0.01-0.05Mpa；所述抽真空的时间为15-25min。
优选的，步骤(2)或步骤(3)中预烘干的操作为75-80℃下加热15-20min。
优选的，步骤(4)中加热固化的操作为：在80-150℃下保持120-180min、
更优选的，步骤(4)中加热固化的操作为：在80℃温度下保持45分钟，在110℃温度下保持45分钟，在150℃温度下保持60分钟。
上述阻焊制作方法在制备电路板中的应用，尤为适用于制备厚铜电路板。
相对于现有技术，本发明的有益效果如下：
(1)与行业内通常采用的两次印刷阻焊油墨、两次曝光的阻焊制程相比，本发明所述阻焊制作方法易于实施，大大缩短了生产流程、加快了生产进度、降低了生产成本；
(2)本发明所述阻焊制作方法通过在印刷阻焊油墨前喷涂附着促进液、抽真空除气泡和调整烘干温度等方式，有效克服简单两次油墨印刷、一次曝光显影所带来的阻焊油墨层性能不良的缺陷，从而保证了生产厚铜电路板的产品质量。
具体实施方式
为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案，现列举以下实施例进行说明。需要指出的是，以下实施例对本发明要求的保护范围不构成限制作用。
以下实施例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有已知方法得到。
实施例1
一种阻焊制作方法，包括以下步骤：
(1)选用铜层厚度为3oz的PCB电路板，采用静电喷涂的方式将附着促进液喷涂在电路板板面上，静置15min，得到厚度为5μm的附着促进层；
(2)继续在附着促进层上印刷阻焊油墨，抽真空除气泡，75℃下预烘20min，形成厚度为20μm的第一阻焊层；
(3)在第一阻焊层上再次印刷阻焊油墨，抽真空除气泡，75℃下预烘20min，形成厚度为80μm的第二阻焊层；
(4)对第一阻焊层和第二阻焊层进行常规曝光显影，在80℃下保持45分钟，在110℃下保持45分钟，在150℃下保持60分钟，完成阻焊制作工艺。
其中附着促进液包括以下重量份的组分：环氧树脂85份、油墨附着力促进剂3份(型号为道康宁Z-6011)、碳酸钙15份和丙酮40份；抽真空时压强为0.03Mpa，所述抽真空的时间为20min；阻焊油墨的粘度为55dpa·s；印刷阻焊油墨的方法为丝网印刷。
实施例2
一种阻焊制作方法，包括以下步骤：
(1)选用铜层厚度为2oz的PCB电路板，采用静电喷涂的方式将附着促进液喷涂在电路板板面上，静置20min，得到厚度为5μm的附着促进层；
(2)继续在附着促进层上印刷阻焊油墨，抽真空除气泡，80℃下预烘干15min，形成厚度为15μm的第一阻焊层；
(3)在第一阻焊层上再次印刷阻焊油墨，抽真空除气泡，75℃下预烘干20min，形成厚度为60μm的第二阻焊层；
(4)对第一组焊层和第二组焊层进行常规曝光显影，在80℃下保持45分钟，在110℃下保持45分钟，在150℃下保持60分钟，完成阻焊制作工艺。
其中附着促进液包括以下重量份的组分：环氧树脂90份、油墨附着力促进剂4份(型号为道康宁Z-6040)、硅藻土20份和丙酮55份；抽真空时压强为0.04Mpa，所述抽真空的时间为15min；阻焊油墨的粘度为60dpa·s；印刷阻焊油墨的方法为丝网印刷。
对比例1
与实施例1相比，对比例1的区别之处在于采用静置的方式除气泡，其余阻焊制作方法与实施例1相同。
对比例2
与实施例1相比，对比例2的区别之处在于：印刷阻焊油墨之前，不喷涂附着促进液，其余阻焊制作方法与实施例1相同。
产品效果测试
对实施例1-2，对比例1-2所制得电路板进行产品质量的检测。结果显示实施例1-2制得的产品性能符合相应标准；对比例1通过静置的方式除气泡，发现只有静置时间超过50min才能达到与抽真空相近的去除阻焊油墨中气泡的效果，因而生产效率较低；对比例2中由于不喷涂附着促进液，所制得的电路板产品中阻焊油墨层出现起皱和开裂的情况较多，导致产品合格率较低，严重影响了产品品质。

Claims (10)

1.一种阻焊制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在PCB板面上喷涂附着促进液，静置形成附着促进层；
(2)继续在附着促进层上印刷阻焊油墨，除气泡，预烘，形成第一阻焊层；
(3)在第一阻焊层上再次印刷阻焊油墨，除气泡，预烘，形成第二组焊层；
(4)对第一阻焊层和第二阻焊层进行曝光显影，加热固化，完成阻焊制作工艺；
所述附着促进液主要包括以下成分：环氧树脂、油墨附着力促进剂、无机填料和溶剂。
2.根据权利要求1所述的阻焊制作方法，其特征在于，在所述附着促进液中，按重量份数比，环氧树脂：油墨附着力促进剂：无机填料＝(80-100)：(3-6)：(10-25)。
3.根据权利要求1所述的阻焊制作方法，其特征在于，步骤(1)中静置的时间为10-25min；所述附着促进层的厚度为5-10μm。
4.根据权利要求1所述的阻焊制作方法，其特征在于，步骤(2)或步骤(3)中印刷阻焊油墨的方法选自丝网印刷、幕帘涂布、静电喷涂或气式喷雾。
5.根据权利要求1所述的阻焊制作方法，其特征在于，步骤(2)中所述第一阻焊层的厚度为15-30μm；步骤(3)中所述第二阻焊层的厚度为60-80μm。
6.根据权利要求1所述的阻焊制作方法，其特征在于，步骤(2)或步骤(3)中所述阻焊油墨在室温下的粘度为45-60dpa·s。
7.根据权利要求1所述的阻焊制作方法，其特征在于，步骤(2)或步骤(3)中除气泡的方法为对PCB板进行抽真空。
8.根据权利要求7所述的阻焊制作方法，其特征在于，所述抽真空时压强为0.01-0.05Mpa，所述抽真空的时间为15-25min。
9.根据权利要求1所述的阻焊制作方法，其特征在于，步骤(2)或步骤(3)中预烘的操作为75-80℃下加热15-20min。
10.权利要求1-9中任一项所述的阻焊制作方法在制备电路板中的应用。
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