CN111642071B - 一种线路板爆板、铜皮起泡的改善方法及线路板 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种线路板爆板、铜皮起泡的改善方法及线路板，该方法包括以下步骤：按拼板尺寸开出芯板、PP和外层铜箔；采用负片工艺在芯板上制作出内层线路；对PP进行除湿处理；按排板顺序将外层铜箔PP和芯板依次层叠后进行压合，形成生产板；而后在生产板上钻孔；钻孔后对生产板进行烘烤；对生产板进行等离子除胶处理；然后在生产板上进行沉铜、全板电镀、制作外层线路、制作阻焊层、表面处理和成型工序，制得线路板。本发明方法可有效减少生产过程中出现的爆板异常的问题，提高了合格率并降低了生产成本。

Description

一种线路板爆板、铜皮起泡的改善方法及线路板
技术领域
本发明涉及印制线路板制作技术领域，具体涉及一种线路板爆板、铜皮起泡的改善方法及线路板。
背景技术
目前，在印制线路板上制作平台的流程是：通过开料、内层图形转移和蚀刻形成内层板；压合各内层板形成多层板；然后对多层板进行钻孔、沉铜、全板电镀、外层图形、图形电镀、外层蚀刻及涂布阻焊层形成具有外层线路的多层线路板，最后对其进行表面处理、成型，后经过终检等制得成品。
利用上述现有的方法在生产制作线路板时，经常出现爆板、铜皮起泡等问题，导致无法准时交货；图电后切片分析孔铜厚度时发现分层，后另外取样做热冲击288℃*10S*3次，同样存在分层，影响合格率，且因爆板导致板报废提高了生产成本。
发明内容
本发明针对现有阶梯板存在上述缺陷的问题，提供一种线路板爆板、铜皮起泡的改善方法，该方法可有效减少生产过程中出现爆板、铜皮起泡等异常问题，提高了合格率并降低了生产成本。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种线路板爆板、铜皮起泡的改善方法，包括以下步骤：
S1、按拼板尺寸开出芯板、PP和外层铜箔；
S2、采用负片工艺在芯板上制作出内层线路；
S3、对PP进行除湿处理；
S4、按排板顺序将外层铜箔PP和芯板依次层叠后进行压合，形成生产板；
S5、而后在生产板上钻孔；
S6、钻孔后对生产板进行烘烤；
S7、对生产板进行等离子除胶处理；
S8、然后在生产板上进行沉铜、全板电镀、制作外层线路、制作阻焊层、表面处理和成型工序，制得线路板。
进一步的，步骤S3中，采用真空抽湿的方式对PP进行除湿处理，且真空抽湿时的压力为130kpa，时间为4h。
进一步的，步骤S3和S4之间还包括以下步骤：
S31、先对芯板进行棕化处理，而后对芯板进行烘烤。
进一步的，步骤S31中，烘烤时的温度为105℃，时间为1h。
进一步的，步骤S6中，烘烤时的温度为170℃，时间为2h。
进一步的，步骤S7中，将等离子除胶处理时的除胶量控制在0.5+/-0.1mg/cm2。
进一步的，步骤S8中，对生产板进行沉铜前还包括沉铜前处理，且将等离子除胶处理与沉铜前处理之间的时间间隔控制在2h内，沉铜前处理与沉铜之间的时间间隔控制在12h内。
进一步的，步骤S8中，沉铜与全板电镀之间的时间间隔控制在2h内。
进一步的，步骤S4中，压合时的烘烤分为十个阶段进行：
第一阶段：在140℃和100Psi下烘烤10min；
第二阶段：总时间为5min，初始温度为140℃，最终温度为175℃，初始压力为100Psi，最终压力为250Psi，其中升温速率为7℃/min，压力变化率为30Psi/min；
第三阶段：总时间为5min，初始温度为175℃，最终温度为200℃，初始压力为250Psi，最终压力为400Psi，其中升温速率为5℃/min，压力变化率为30Psi/min；
第四阶段：保持在200℃和400Psi下烘烤32min；
第五阶段：总时间为5min，初始温度为200℃，最终温度为220℃，压力为400Psi，其中升温速率为4℃/min；
第六阶段：保持在220℃和400Psi下烘烤100min；
第七阶段：总时间为10min，初始温度为220℃，最终温度为200℃，初始压力为400Psi，最终压力为100Psi，其中降温速率为2℃/min，压力变化率为30Psi/min；
第八阶段：保持在200℃和100Psi下烘烤40min；
第九阶段：总时间为20min，初始温度为200℃，最终温度为140℃，压力为100Psi，其中降温速率为3℃/min；
第十阶段：在140℃和0Psi下烘烤1min。
还提供了一种线路板，由权利要求1-9任一项所述的线路板爆板、铜皮起泡的改善方法制作而成。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明在生产制作线路板的过程中，通过在压合前对PP进行除湿处理和钻孔后对生产板进行烘烤，从而可有效解决了因压合和钻孔导致的分层爆板及铜皮起泡问题；并通过优化压合参数，进一步减少压合时导致的分层爆板问题，提高了合格率并降低了生产成本；还通过严格管控等离子除胶处理、沉铜前处理、沉铜和全板电镀之间各工序的间隔时间，进一步减少因防止在空气中导致的分层爆板和铜皮起泡问题。
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线路板的制作方法，依次包括以下处理工序：
(1)、开料：按拼板尺寸520mm×620mm开出芯板、PP和外层铜箔，芯板板厚为0.15mm(该厚度为不含铜的厚度)，芯板的外层铜面厚度为0.5OZ。
(2)、烘烤：将芯板置于180℃下烘烤4h，通过烘烤使芯板内的树脂完全融化，芯板能更好的固化，并释放板中的应力，确保芯板尺寸的稳定性。
(3)、制作内层线路(负片工艺)：在芯板上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；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。
(4)、除湿：采用真空抽湿的方式对PP进行除湿处理，且真空抽湿时的压力为130kpa，时间为4h，用于除去PP上的水分，避免因PP上的水分导致后期压合时出现分层爆板的问题。
(5)、棕化：先对芯板进行棕化处理，棕化速度按照底铜铜厚棕化；棕化后将芯板置于105℃下烘烤1h，烘干线隙中残留的水分，防止压合时分层、爆板
(6)、压合：将多块芯板、PP和外层铜箔按要求依次叠合后(具体叠合的顺序依次为：外层铜箔、PP、芯板、PP、芯板、PP…芯板、PP、外层铜箔)，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，且外层铜箔的厚度为1OZ；具体的压合参数如下表所示：
Figure BDA0002491782560000041
(7)、外层钻孔:利用钻孔资料在生产板上进行钻孔加工。
(8)、烘烤:将生产板置于170℃下烘烤2h，通过烘烤使生产板内的介质层处于初步融化状态，介质层初步融化后具有一定的流动性，从而通过此次烘烤可很好的填充掉因钻孔时受钻咀冲击力导致的分层、裂缝等，减少分层爆板的问题，并继续释放板中的应力，确保生产板尺寸的稳定性。
(9)、除胶：对生产板进行等离子除胶处理，除胶量控制在0.5+/-0.1mg/cm2。
(10)、沉铜前处理：包括上料→膨松→二级水洗→除胶渣→回收→高位水洗→预中和→高位水洗→中和→二级水洗→除油→二级水洗→微蚀→二级水洗→预浸→活化→二级水洗→速化→二级水洗；且将等离子除胶处理与沉铜前处理之间的时间间隔控制在2h内，避免板面铜层因放置时间过长出现氧化进而导致后工序中出现铜皮起泡的问题。
(11)、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；且在生产板过沉铜线进行化学沉铜工序时跳过膨胀缸，还将沉铜线上的除胶渣时间控制在8min以内，并将沉铜前处理与沉铜之间的时间间隔控制在12h内，避免在沉铜工序中出现分层爆板和铜皮起泡的问题。
(12)、全板电镀：按生产要求对生产板进行全板电镀，且将沉铜与全板电镀之间的时间间隔控制在2h内。
(13)、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1.8ASD的电流密度全板电镀60min，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。
(14)、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。
(15)、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。
(16)、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；具体包括以下测试：
a、TG测试：参照IPC-TM-650TG测试标准方法测试TG值，TG≥170℃、△TG≤5℃视为合格，反之则不合格。
b、回流焊、热冲击测试(热稳定性测试)：取试板样品按IPC TM-650耐热性测试要求进行125℃烤板4H后，进行热应力(漂锡288℃*10S*3次)、回流焊(290℃*3次)测试，测试耐热性能。
经过上述测试，使用本实施例方法制作的线路板不存在分层爆板和铜皮起泡等异常问题。
(17)、成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，制得线路板。
(18)、FQC：根据客户验收标准及我司检验标准，对线路板外观进行检查，如有缺陷及时修理，保证为客户提供优良的品质控制。
(19)、FQA：再次抽测线路板的外观、孔铜厚度、介质层厚度、绿油厚度、内层铜厚等是否符合客户的要求。
(20)、包装：按照客户要求的包装方式以及包装数量，对线路板进行密封包装，并放干燥剂及湿度卡，然后出货。
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 (9)

1.一种线路板爆板、铜皮起泡的改善方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按拼板尺寸开出芯板、PP和外层铜箔；
S2、采用负片工艺在芯板上制作出内层线路；
S3、对PP进行除湿处理；
S4、按排板顺序将外层铜箔PP和芯板依次层叠后进行压合，形成生产板；压合时的烘烤分为十个阶段进行：
第一阶段：在140℃和100Psi下烘烤10min；
第二阶段：总时间为5min，初始温度为140℃，最终温度为175℃，初始压力为100Psi，最终压力为250Psi，其中升温速率为7℃/min，压力变化率为30 Psi/min；
第三阶段：总时间为5min，初始温度为175℃，最终温度为200℃，初始压力为250Psi，最终压力为400Psi，其中升温速率为5℃/min，压力变化率为30 Psi/min；
第四阶段：保持在200℃和400Psi下烘烤32min；
第五阶段：总时间为5min，初始温度为200℃，最终温度为220℃，压力为400Psi，其中升温速率为4℃/min；
第六阶段：保持在220℃和400Psi下烘烤100min；
第七阶段：总时间为10min，初始温度为220℃，最终温度为200℃，初始压力为400Psi，最终压力为100Psi，其中降温速率为2℃/min，压力变化率为30 Psi/min；
第八阶段：保持在200℃和100Psi下烘烤40min；
第九阶段：总时间为20min，初始温度为200℃，最终温度为140℃，压力为100Psi，其中降温速率为3℃/min；
第十阶段：在140℃和0Psi下烘烤1min；
S5、而后在生产板上钻孔；
S6、钻孔后对生产板进行烘烤；
S7、对生产板进行等离子除胶处理；
S8、然后在生产板上进行沉铜、全板电镀、制作外层线路、制作阻焊层、表面处理和成型工序，制得线路板。
2.根据权利要求1所述的线路板爆板、铜皮起泡的改善方法，其特征在于，步骤S3中，采用真空抽湿的方式对PP进行除湿处理，且真空抽湿时的压力为130kpa，时间为4h。
3.根据权利要求1所述的线路板爆板、铜皮起泡的改善方法，其特征在于，步骤S3和S4之间还包括以下步骤：
S31、先对芯板进行棕化处理，而后对芯板进行烘烤。
4.根据权利要求3所述的线路板爆板、铜皮起泡的改善方法，其特征在于，步骤S31中，烘烤时的温度为105℃，时间为1h。
5.根据权利要求1所述的线路板爆板、铜皮起泡的改善方法，其特征在于，步骤S6中，烘烤时的温度为170℃，时间为2h。
6.根据权利要求1所述的线路板爆板、铜皮起泡的改善方法，其特征在于，步骤S7中，将等离子除胶处理时的除胶量控制在0.5±0.1mg/cm2。
7.根据权利要求1所述的线路板爆板、铜皮起泡的改善方法，其特征在于，步骤S8中，对生产板进行沉铜前还包括沉铜前处理，且将等离子除胶处理与沉铜前处理之间的时间间隔控制在2h内，沉铜前处理与沉铜之间的时间间隔控制在12h内。
8.根据权利要求7所述的线路板爆板、铜皮起泡的改善方法，其特征在于，步骤S8中，沉铜与全板电镀之间的时间间隔控制在2h内。
9.一种线路板，其特征在于，由权利要求1-8任一项所述的线路板爆板、铜皮起泡的改善方法制作而成。
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