CN112333926B

CN112333926B - 一种具有不同厚度金属层的线路板制作方法

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Publication number: CN112333926B
Application number: CN202011123690.1A
Authority: CN
Inventors: 刘清; 万克宝
Original assignee: Yancheng Weixin Electronics Co Ltd
Current assignee: Yancheng Weixin Electronics Co Ltd
Priority date: 2020-10-20
Filing date: 2020-10-20
Publication date: 2022-05-31
Anticipated expiration: 2040-10-20
Also published as: CN112333926A

Abstract

本发明公开了一种具有不同厚度金属层的线路板制作方法，具体步骤包括：在基板上制作第一厚度的线路层和第二厚度的焊盘；在基板上形成第一阻挡层；在第一阻挡层上形成多个开窗，使线路层、线路层周围基板第一金属、焊盘和焊盘周围基板第一金属露出；在多个开窗中电镀第二金属；剥离第一阻挡层；蚀刻基板第一金属；蚀刻第二金属，得到不同厚度金属层的线路板。在电镀铜厚度较高时，先对制作好线路层和焊盘的基板压合第一阻挡层，第一阻挡层上有多个开窗，对开窗部分的线路层、焊盘及周围基板金属电镀形成保护层，通过选择性蚀刻药水分别对基板金属和保护层的第二金属先后进行蚀刻，得到不同厚度金属层的线路板。

Description

一种具有不同厚度金属层的线路板制作方法

技术领域

本发明涉及柔性线路板制作技术领域，具体涉及一种具有不同厚度金属层的线路板制作方法。

背景技术

FPC(Flexible Printed Circuit)指软性线路板，又称柔性印刷电路板,挠性线路板或者软板。这种线路板具有配线密度高、重量轻、厚度薄的等优点。广泛应用于手机、笔记本电脑、PDA、数码摄录相机、LCM等很多产品。

普通柔性线路板的制程是通过选择性电镀在孔壁上沉积金属铜实现不同层金属的导通，在电镀后，电镀铜区域与基材铜区域会存在10微米至20微米左右的高度差，蚀刻时需要合适厚度的干膜覆盖不同高度的铜层。

但是，当需求电镀铜厚度达到50微米左右时，采用50微米左右的干膜制备线路板时，易至干膜破裂和残留气泡，之后在蚀刻过程中干膜破裂处的金属铜易被蚀刻药水渗透和蚀刻，从而导致产品良率低，生产效率不高。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种具有不同厚度金属层的线路板制作方法，以解决现有技术中当需求电镀铜厚度达到50微米左右时，采用50微米左右的干膜制备线路板时，易至干膜破裂和残留气泡，之后在蚀刻过程中干膜破裂处的金属铜易被蚀刻药水渗透和蚀刻，从而导致产品良率低，生产效率不高的问题。

本发明实施例提供了一种具有不同厚度金属层的线路板制作方法，包括：

在基板上制作第一厚度的线路层和第二厚度的焊盘；

在基板上形成第一阻挡层；

在第一阻挡层上形成多个开窗，使线路层、线路层周围基板第一金属、焊盘和焊盘周围基板第一金属露出；

在多个开窗中电镀第二金属；

剥离第一阻挡层；

蚀刻基板第一金属；

蚀刻第二金属。

可选地，通过干膜或光刻胶在基板上制作第一厚度的线路层和第二厚度的焊盘包括：

在基板上形成第二阻挡层；

在第二阻挡层上形成第一图案；

根据第一图案制作第一线路；

在第二阻挡层上形成第三阻挡层，使第一图案中的焊盘区露出；

对焊盘区电镀；

剥离第二阻挡层和第三阻挡层。

可选地，基板包括绝缘基板和基材铜。

可选地，绝缘基板为聚酰亚胺、工业化液晶聚合物、涤纶树脂、聚四氟乙烯和玻璃纤维环氧树脂中的任一种。

可选地，若基板为双面板或多层板，则在基板上形成第二阻挡层之前，还包括：

在基板上开设盲孔；盲孔的深度大于等于一层金属基板厚度和绝缘基板厚度之和；

在盲孔内进行金属沉积。

可选地，在剥离第二阻挡层和第三阻挡层之后，还包括：

在基板的另一面上形成第四阻挡层；

在第四阻挡层上形成第二图案；

根据第二图案制作第二线路。

可选地，根据第二图案制作第二线路包括：

对第二图案进行曝光、显影、蚀刻；

在第二图案上电镀第二金属；

剥离第四阻挡层；

蚀刻基板另一面上的第一金属；

蚀刻第二金属。

可选地，第一金属为铜；第二金属为镍、镍合金、锡和锡合金中的任意一种。

可选地，第一厚度范围为6-18μm；第二厚度范围为40-100μm。

可选地，第二金属的厚度范围为0.1-5μm。

本发明实施例还提供了：

一种线路板，由前述实施例中任一所述的方法制成。

本实施例提供的具有不同厚度金属层的线路板制作方法，在电镀铜厚度较高时，先对制作好线路和焊盘的基板压合第一阻挡层，第一阻挡层上有多个开窗，使线路层、线路层周围基板第一金属、焊盘和焊盘周围基板第一金属露出，对开窗部分的线路层、焊盘及周围基板金属电镀第二金属，形成保护层，在蚀刻基板金属时防止线路层和焊盘的金属也被蚀刻，再通过选择性蚀刻药水对保护层的第二金属进行蚀刻，得到不同厚度金属层的线路板。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1示出了本发明实施例中一种基于单层板制作不同厚度金属层线路板的实现方式；

图2-4示出了本发明实施例中一种基于双面板制作不同厚度金属层线路板的实现方式。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种具有不同厚度金属层的线路板制作方法，具体步骤包括：在基板上制作第一厚度的线路层和第二厚度的焊盘；在基板上形成第一阻挡层；在第一阻挡层上形成多个开窗，使线路层、线路层周围基板第一金属、焊盘和焊盘周围基板第一金属露出；在多个开窗中电镀第二金属；剥离第一阻挡层；蚀刻基板第一金属；蚀刻第二金属，得到不同厚度金属层的线路板。

本实施例提供的具有不同厚度金属层的线路板制作方法，在电镀铜厚度较高时，例如焊盘高度超过50μm，先对制作好线路和焊盘的基板压合第一阻挡层，第一阻挡层上有多个开窗，使线路层、线路层周围基板第一金属、焊盘和焊盘周围基板第一金属露出，对开窗部分的线路层、焊盘及周围基板金属电镀第二金属，形成保护层，在蚀刻基板金属时防止线路层和焊盘的金属也被蚀刻，再通过选择性蚀刻药水对保护层的第二金属进行蚀刻，得到不同厚度金属层的线路板。

以单层板为例，如图1所示，是使用本发明的方法在同一单层线路板上制成不同厚度金属层的流程示意图，具体流程如下：

首先制作出第一厚度的线路层和第二厚度的焊盘：

如图1(a)所示，基板包括绝缘板1和金属层2。在具体实施例中，绝缘板1采用聚酰亚胺材料（PI），金属层2为压延铜箔。

如图1(b)所示，在金属层2的上方形成第二阻挡层3，在第二阻挡层3上形成第一图案301，将第一图案301开窗至露出金属层2。

如图1(c)所示，通过电镀的方式，在金属层2的上方根据第一图案301的形状制作出第一线路401和焊盘区402。第一线路的高度为6-12μm。

如图1(d)所示，对第一线路401部分用第三阻挡层5进行遮挡，露出焊盘区402。

如图1(e)所示，对焊盘区402进行第二次电镀，使焊盘6的高度达到40μm以上。

如图1(f)所示，剥离第二阻挡层3和第三阻挡层5。

至此，线路层和焊盘制作完毕，对基板的金属层进行蚀刻：

如图1(g)所示，在基板表面形成厚度为15-20μm的第一阻挡层7，第一阻挡层7上具有多个开窗701，使线路层401、线路层401周围的基板金属层、焊盘6和焊盘周围的基板金属层露出。

如图1(h)所示，在多个开窗701中电镀第二金属8，线路层401、线路层401周围的基板金属层、焊盘6和焊盘周围的基板金属层被第二金属8覆盖。第二金属与基板第一金属材料不同。

如图1(i)所示，剥离第一阻挡层7，蚀刻基板金属层。

如图1(j)所示，蚀刻第二金属8，获得不同厚度金属层的单面线路板。

以双面板为例，如图2-4所示，是使用本发明的方法在同一线路板上制成不同厚度金属层的流程示意图。

如图2(a)所示，双面板包括绝缘基板21以及分别在绝缘基板21两侧的第一金属层22和第二金属层23。

如图2(b)所示，对双面基板材料镭射钻孔，在盲孔24内金属化沉积，使双面板的第一金属层22和第二金属层23导通。

如图2(c)所示，在双面板上形成第二阻挡层25以及另一第二阻挡层26，第二阻挡层25在第一金属层22表面，第二阻挡层26在第二金属层23表面；在第二阻挡层上形成第一图案2501、2502。

如图3(a)所示，在第一图案2501、2502中进行第一次电镀，制作第一厚度的线路层2701、2702。其中，线路层2702为焊盘区。

如图3(b)所示，对线路层2701部分以及第二阻挡层26的表面压合第三阻挡层2801、2802，露出焊盘区。

如图3(c)所示，对焊盘区进行第二次电镀，使焊盘28的高度得到增加。

如图4(a)所示，剥离第二阻挡层25、26和第三阻挡层2801、2802。

至此，线路层和焊盘制作完毕，对基板的金属层进行蚀刻：

如图4(b)所示，在双面基板的两个表面上形成厚度为15-20μm的第一阻挡层2901，第一阻挡层上具有多个开窗2901，使包括盲孔在内的线路层、焊盘28和周围的基板金属层露出。

如图4(c)所示，在多个开窗2902中电镀第二金属9，线路层、线路层周围的基板金属层、焊盘28和焊盘周围的基板金属层被第二金属9覆盖。第二金属与基板第一金属材料不同。

如图4(d)所示，剥离第一阻挡层2901。

如图4(e)所示，对未被第二金属9遮挡的基板金属蚀刻区10进行蚀刻。

如图4(f)所示，蚀刻第二金属9，得到不同厚度金属层的双面线路板。

在图2-4所示的实施例中，只在双面板的一侧制作高度超过40μm的焊盘。对未制作焊盘的一侧的线路层制作，可以根据实际需要，对图2(c)、图3(a)中的步骤进行调整，例如，在第二阻挡层26上设置多个开窗，对开窗进行电镀，制作出第一厚度的线路层。

在图1-4所示的实施例中，电镀工艺均通过基板金属作为导电媒介，因此在制备过程中，只需要确保基板金属引出一对电极，在最后一次电镀结束后，再进行基板金属蚀刻。

在具体的实施方式中，线路板为柔性线路板，绝缘基板为聚酰亚胺（PI）、工业化液晶聚合物（LCP）、涤纶树脂（PET）、聚四氟乙烯（Poly tetra fluoroethylene，PTFE）和玻璃纤维环氧树脂（FR-4）中的任一种，基板金属为压延铜箔。第二金属为镍、镍合金、锡和锡合金中的任意一种。

例如，第二金属为镍，先通过选择性蚀刻铜药水蚀刻基层金属层，再通过选择性蚀刻镍药水蚀刻保护层镍，避免了传统工艺中采用干膜蚀刻，干膜过厚，容易在图1中开窗701区域产生破裂或气泡，蚀刻药水渗透和蚀刻，从而导致产品良率低的问题。

作为可选的实施方式，线路层的高度为6-18μm；焊盘的高度为40-100μm。电镀第二金属的厚度为0.1-5μm。

在具体实施例中，可以根据基板第一金属的厚度以及焊盘高度对第二金属的厚度进行调整，以保证蚀刻基板金属时保护层形成完整。

在具体实施方式中，当线路板为多层板时，例如四层板，内层板的线路制作完成后，将两个外层板分别层压到内层板的上下两侧，制得多层板，在多层板上制作盲孔，孔内金属沉积或镀铜，使上下两个外层板上的金属层导通，再通过上述实施例中制作流程，在外层板上制作不同铜厚的线路，获得具有不同厚度的多层线路板。

本发明实施例还提供了一种线路板，具有不同厚度金属层，该线路板由前述实施例中任一所述的方法制成。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims

1.一种具有不同厚度金属层的线路板制作方法，其特征在于，包括：

在基板上制作第一厚度的线路层和第二厚度的焊盘；

在所述基板上形成第一阻挡层；

在所述第一阻挡层上形成多个开窗，使所述线路层、所述线路层周围基板第一金属、所述焊盘和所述焊盘周围基板第一金属露出；

在多个所述开窗中电镀第二金属；

剥离所述第一阻挡层；

蚀刻所述基板第一金属；

蚀刻所述第二金属；

其中，所述第一金属为铜；所述第二金属为镍、镍合金、锡和锡合金中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的线路板制作方法，其特征在于，通过干膜或光刻胶在基板上制作第一厚度的线路层和第二厚度的焊盘包括：

在所述基板上形成第二阻挡层；

在所述第二阻挡层上形成第一图案；

根据所述第一图案制作第一线路；

在所述第二阻挡层上形成第三阻挡层，使所述第一图案中的焊盘区露出；

对所述焊盘区电镀；

剥离所述第二阻挡层和所述第三阻挡层。

3.根据权利要求1所述的线路板制作方法，其特征在于，所述基板包括绝缘基板和基材铜。

4.根据权利要求3所述的线路板制作方法，其特征在于，所述绝缘基板为聚酰亚胺、工业化液晶聚合物、涤纶树脂、聚四氟乙烯和玻璃纤维环氧树脂中的任一种。

5.根据权利要求2所述的线路板制作方法，其特征在于，若所述基板为双面板或多层板，则在所述基板上形成第二阻挡层之前，还包括：

在所述基板上开设盲孔；所述盲孔的深度大于等于一层金属基板厚度和绝缘基板厚度之和；

在所述盲孔内进行金属沉积。

6.根据权利要求5所述的线路板制作方法，其特征在于，在剥离所述第二阻挡层和所述第三阻挡层之后，还包括：

在所述基板的另一面上形成第四阻挡层；

在所述第四阻挡层上形成第二图案；

根据所述第二图案制作第二线路。

7.根据权利要求6所述的线路板制作方法，其特征在于，根据所述第二图案制作第二线路包括：

对所述第二图案进行曝光、显影、蚀刻；

在所述第二图案上电镀所述第二金属；

剥离所述第四阻挡层；

蚀刻所述基板另一面上的第一金属；

蚀刻所述第二金属。

8.根据权利要求1所述的线路板制作方法，其特征在于，所述第一厚度范围为6-18μm；所述第二厚度范围为40-100μm。

9.根据权利要求1所述的线路板制作方法，其特征在于，所述第二金属的厚度范围为0.1-5μm。

10.一种线路板，其特征在于，所述线路板使用权利要求1-9任一所述的方法制成。