CN111669905A - 一种芯板、其制作方法以及防止压合板曲板翘的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种芯板、其制作方法以及防止压合板曲板翘的方法，所述芯板的制作方法包括以下步骤：准备相同尺寸的铜箔和PP，所述PP包括两张相同型号的第一PP和第二PP以及一张不同型号的第三PP；将铜箔、第一PP、第二PP、第三PP和铜箔依次叠合，形成叠合板；而后对叠合板进行压合，形成内层介质层为不对称结构的芯板。本发明方法通过设计一种不对称结构的内层芯板在压合时产生的反向弓曲来抵消不对称的线路图形蚀刻时产生的弓曲，使芯板在蚀刻后为平整状态，解决了因内层芯板图形结构设计不对称导致电路板压合出现板曲板翘的问题。

Description

一种芯板、其制作方法以及防止压合板曲板翘的方法

技术领域

本发明涉及印制线路板制作技术领域，具体涉及一种芯板、其制作方法以及防止压合板曲板翘的方法。

背景技术

压合是印制电路板(PCB)生产制造的核心工序之一，其利用半固化片(PP)在加压加热条件下的相态变化将内层芯板和铜箔粘结起来形成多层板；压合工艺的原理非常简单，但实际生产过程中受多种因素影响，极易出现品质问题，比如压合板曲板翘；比如内层芯板两面的线路图形不对称(芯板一面为线路面，另一面为大铜面)的电路板在压合过程中极易出现板曲板翘，此种情况下，内层芯板在蚀刻后就已经是弓曲的状态，从压合一直到成品工序一直会呈现弓曲的状态，给后续工序的作业带来了极大难度，严重影响产品品质和生产效率。

PCB芯板本质为双面覆铜箔板，为“铜箔+PP+铜箔”的三层对称结构，开料裁切出来是平整的，无弓曲问题，但由于两面设计的线路图形存在显著不对称(一面为线路面，一面为大铜面)，差异很大，经内层蚀刻时两面受到的应力差异很大，导致芯板出现弓曲(即向线路面方向产生弓曲)。

目前针对芯板线路设计不对称的电路板压合，一般采用延长压合工序高温高压段的时间，此种方法无法消除芯板弯曲应力，只能稍微缓解板曲问题，无法彻底解决压合板曲板翘的问题，改善效果不明显。

发明内容

本发明针对上述现有的技术缺陷，提供一种芯板、其制作方法以及防止压合板曲板翘的方法，通过设计一种不对称结构的内层芯板在压合时产生的反向弓曲来抵消不对称的线路图形蚀刻时产生的弓曲，使芯板在蚀刻后为平整状态，解决了因内层芯板图形结构设计不对称导致电路板压合出现板曲板翘的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种芯板的制作方法，包括以下步骤：

S1、准备相同尺寸的铜箔和PP，所述PP包括两张相同型号的第一PP和第二PP以及一张不同型号的第三PP；

S2、将铜箔、第一PP、第二PP、第三PP和铜箔依次叠合，形成叠合板；

S3、而后对叠合板进行压合，形成内层介质层为不对称结构的芯板。

进一步的，步骤S3之后还包括以下步骤：

S4、除去板边的流胶。

进一步的，步骤S3中，铜箔与PP接触的一面为毛面。

进一步的，所述第一PP和第二PP的型号为1506。

进一步的，所述第三PP的型号为2116。

还提供了一种芯板，由上述任一项所述的芯板的制作方法制作而成。

还提供了又一种芯板，包括由上往下依次排列的第一铜箔层、第一PP层、第二PP层、第三PP层和第二铜箔层，所述第一PP层和第二PP层的型号相同，所述第三PP层的型号与第一PP层的型号不相同。

进一步的，所述第一PP层和第二PP层的型号为1506，所述第三PP层的型号为2116。

还提供了一种防止压合板曲板翘的方法，包括以下步骤：

S10、先通过采用上述中任一项所述的芯板的制作方法制成内层介质层为不对称结构的芯板，所述芯板的一面因压合结构的不对称形成弓曲面；

S11、在芯板上贴膜，而后通过曝光、显影在芯板的非弓曲面上形成内层线路图形，且在曝光时芯板的弓曲面上的膜被整面曝光；

S12、而后通过蚀刻在芯板上制成内层线路，然后退膜；在蚀刻后芯板的弓曲面变为平整面；

S13、按排板顺序将外层铜箔和芯板通过半固化片依次层叠后进行压合，形成生产板。

进一步的，步骤S13之后还包括以下步骤：

S14、生产板依次经过钻孔、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后，制得线路板。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明在将铜箔和PP介质层压合成芯板时，通过改变各种型号PP层的排列顺序，使介质层的上下排列结构不对称，得到内层介质层为不对称结构的芯板，而在芯板压合过程中不对称的PP结构使两面受到的压力不均匀，存在应力差，导致芯板发生弓曲；而后再利用该弓曲的芯板制作不对称的线路图形(即一面为线路面，另一面为大铜面)时，使原来技术方案中蚀刻后图形弓曲的那面与芯板本身弓曲的方向相反(即将线路图形设计在芯板的非弓曲面上)，这样在蚀刻后两者应力抵消，即可保证芯板蚀刻后两面均为平整状态，不会存在弓曲，确保不会影响到压合及后工序的制造，也不会导致成品板弓曲；本发明通过设计一种不对称结构的内层芯板在压合时产生的反向弓曲来抵消不对称的线路图形蚀刻时产生的弓曲，使芯板在蚀刻后为平整状态，可彻底解决因内层芯板图形结构设计不对称导致电路板压合出现板曲板翘的问题。

附图说明

图1为实施例中芯板的结构示意图。

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1

如图1所示，本实施例提供一种芯板，包括由上往下依次排列的第一铜箔层1、第一PP层2、第二PP层3、第三PP层4和第二铜箔层5，第一PP层2和第二PP层3的型号相同，第三PP层4的型号与第一PP层2和第二PP层3的型号不相同，因内部介质层采用了两种不同型号的PP，且上下排列方式不对称，使得该芯板的内层介质层为不对称结构。

具体的，第一PP层2和第二PP层3的型号为1506，第三PP层4的型号为2116；该两种型号PP的流胶量和厚度均不相同，1506的厚度一般在0.127-0.152mm，流胶为48％，2116的厚度一般在0.094-0.140mm，流胶量为50-58％。

实施例2

本实施例提供一种制作实施例1所述的芯板的方法，具体工艺如下：

a、准备相同尺寸的铜箔和PP，PP包括两张相同型号的第一PP和第二PP以及一张不同型号的第三PP；

b、将铜箔、第一PP、第二PP、第三PP和铜箔依次叠合，形成叠合板；铜箔与PP接触的一面为毛面，加强铜箔与PP件的结合力；

c、而后对叠合板进行压合，形成内层介质层为不对称结构的芯板；

d、通过铣边的方式除去板边的流胶。

具体的，第一PP和第二PP的型号为1506，第三PP的型号为2116。

上述中，因内层的介质层采用“1506+1506+2116”的一侧叠合方式，受两种型号PP流胶量和厚度差的影响，使芯板的压合结构为上下不对称结构，芯板在压合制作过程中不对称的PP结构使其两面受到的压力不均匀，存在应力差，导致芯板发生弓曲，即芯板的一面为弓曲面。

实施例3

针对内层芯板两面的线路图形不对称(芯板一面为线路面，另一面为大铜面)的电路板在压合过程中极易出现板曲板翘的问题；本实施例提供一种线路板的制作方法，其采用如实施例1所述的芯板作为内层芯板，并由实施例2所述的芯板的制作方法制成，该方法可有效防止压合板曲板翘，具体工艺如下：

(1)、制作芯板：先通过采用实施例2所述的芯板的制作方法制成内层介质层为不对称结构的芯板，该芯板的一面因压合结构的不对称形成弓曲面。

(2)、开料：按拼板尺寸520mm×620mm开出上述芯板，芯板的厚度为0.38mm(不包括外层铜箔的厚度)，外层铜箔厚度为0.5OZ。

(3)、内层线路制作(负片工艺)：内层图形转移，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)在芯板的非弓曲面上完成内层线路曝光，经显影后形成内层线路图形，且在曝光时芯板的弓曲面上的膜被整面曝光，使弓曲面上的铜层被膜保护住后期不会被蚀刻，形成大铜面；内层蚀刻，将曝光显影后的芯板蚀刻出内层线路，，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。

上述中，在蚀刻时因只在芯板的一面进行蚀刻导致应力差异很大，从而芯板向线路图形面方向产生弓曲，该弓曲方向与芯板本身的弓曲方向相反，即芯板上的弓曲面被反向压平，这样在蚀刻后两者应力抵消，即可保证芯板蚀刻后两面均为平整状态，不会存在弓曲，确保不会影响到压合及后工序的制造，也不会导致成品板弓曲；本实施例通过不对称结构的内层芯板在压合时产生的弓曲来抵消不对称的线路图形蚀刻时产生的弓曲，使芯板在蚀刻后为平整状态，可彻底解决因内层芯板图形结构设计不对称导致电路板压合出现板曲板翘的问题。

(4)、棕化：通过化学反应的方式，在芯板铜层表面生成一种棕色氧化层，使铜面的粗糙度变大，增强压合时与介质层的结合力。

(5)、压合：按排板顺序将芯板和外层铜箔用半固化片预叠合在一起后(具体排板顺序由上到下为外层铜箔、半固化片、芯板、半固化片、层铜箔)，然后根据板料Tg选用适当的层压条件将叠合板进行压合，形成生产板。

(6)、外层钻孔：根据钻孔资料，使用机械钻孔的方式，在生产板上钻孔。

(7)、沉铜：在孔壁上通过化学反应的方式沉积一层薄铜，为后面的全板电镀提供基础，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm。

(8)、全板电镀：根据电化学反应的机理，在沉铜的基础上电镀上一层铜，保证孔铜厚度达到产品要求，根据完成孔铜厚度设定电镀参数。

(9)、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，根据要求的完成铜厚设定电镀参数，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，使用自动光学检测系统，通过与CAM资料的对比，检测外层线路是否有开路、缺口、蚀刻不净、短路等缺陷。

(10)、阻焊、丝印字符：通过在生产板外层制作绿油层并丝印字符，绿油厚度为：10-50μm，从而可以使生产板在后续的使用过程中可以减少环境变化对其的影响。

(11)、表面处理(沉镍金)：阻焊开窗位的焊盘铜面通化学原理，均匀沉积一定要求厚度的镍层和金层，镍层厚度为：3-5μm；金层厚度为：0.05-0.1μm。

(12)、电测试：测试成品板的电气导通性能，此板使用测试方法为：飞针测试。

(13)、成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，外型公差+/-0.05mm制得线路板。

(14)、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。

(15)、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。

(16)、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 (10)

1.一种芯板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、准备相同尺寸的铜箔和PP，所述PP包括两张相同型号的第一PP和第二PP以及一张不同型号的第三PP；

S2、将铜箔、第一PP、第二PP、第三PP和铜箔依次叠合，形成叠合板；

S3、而后对叠合板进行压合，形成内层介质层为不对称结构的芯板。

2.根据权利要求1所述的芯板的制作方法，其特征在于，步骤S3之后还包括以下步骤：

S4、除去板边的流胶。

3.根据权利要求1所述的芯板的制作方法，其特征在于，步骤S3中，铜箔与PP接触的一面为毛面。

4.根据权利要求1所述的芯板的制作方法，其特征在于，所述第一PP和第二PP的型号为1506。

5.根据权利要求4所述的芯板的制作方法，其特征在于，所述第三PP的型号为2116。

6.一种芯板，其特征在于，由权利要求1-5任一项所述的芯板的制作方法制作而成。

7.一种芯板，其特征在于，包括由上往下依次排列的第一铜箔层、第一PP层、第二PP层、第三PP层和第二铜箔层，所述第一PP层和第二PP层的型号相同，所述第三PP层的型号与第一PP层的型号不相同。

8.根据权利要求7所述的芯板，其特征在于，所述第一PP层和第二PP层的型号为1506，所述第三PP层的型号为2116。

9.一种防止压合板曲板翘的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10、先通过采用权利要求1-5任一项所述的芯板的制作方法制成内层介质层为不对称结构的芯板，所述芯板的一面因压合结构的不对称形成弓曲面；

S11、在芯板上贴膜，而后通过曝光、显影在芯板的非弓曲面上形成内层线路图形，且在曝光时芯板的弓曲面上的膜被整面曝光；

S12、而后通过蚀刻在芯板上制成内层线路，然后退膜；在蚀刻后芯板的弓曲面变为平整面；

S13、按排板顺序将外层铜箔和芯板通过半固化片依次层叠后进行压合，形成生产板。

10.根据权利要求9所述的防止压合板曲板翘的方法，其特征在于，步骤S13之后还包括以下步骤：

S14、生产板依次经过钻孔、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后，制得线路板。

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