CN112739069A - 一种改善电镀铜层剥离不净的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善电镀铜层剥离不净的方法，针对板上存在密集孔区域的生产板时，该方法包括以下步骤：在生产板的孔壁上形成导电层；在生产板上贴膜，依次通过曝光、显影后在对应孔的位置处进行开窗以及在板上的无孔区域和/或非密集孔区域形成若干个呈阵列分布的点状图形，且密集孔区域处除了孔位外的其它区域被膜整体覆盖住形成封闭图形，使图形处的导电层被膜覆盖住；对生产板进行全板电镀，加厚孔铜的镀铜层厚度，并在点状图形和封闭图形以外的导电层上加镀形成网状铜箔；而后将网状铜箔剥离掉，再退膜；本发明方法通过在密集孔区域处形成封闭图形而不形成网状铜箔，从而解决网状铜箔在密集孔区域的难剥离干净的问题。

Description

一种改善电镀铜层剥离不净的方法
技术领域
本发明涉及印制线路板制作技术领域，具体涉及一种改善电镀铜层剥离不净的方法。
背景技术
现代的PCB要求尺寸小、布线密度高，线路设计越来越细；而布线密度与表面铜厚是相矛盾的，布线密度越高，表面的铜厚需要越薄，反之亦然，根据经验值和蚀刻因子的约束条件，表面铜厚度一般小于最小线间距的一半，例如最小线间距为50μm，那么表面铜厚需小于25μm。
为了保证通孔的可靠性，电路板通孔孔铜厚度一般要求在25μm，通孔电镀时只有在整板进行电镀时才有比较好的均匀性，孔内电镀25μm时，表面也会电镀25μm以上,再加上底铜18μm，那么表面铜厚会大于43μm，表面线间距只能做到86μm的极限。
在印制电路板行业内，为了孔内铜厚做到高于25μm的厚度且制作的线宽线距小于50μm时，需要对印制线路板进行减铜处理，目的在于减少电镀后，面铜控制在25um以下，目前主要的而技术方案是电镀后采用磨板对板面进行减铜；但为了保证线路板的可靠性，业内还提出了干膜镀孔工艺和可剥网状铜箔技术来达到减铜的目的，干膜镀孔工艺在电镀时只镀镀通孔，从而达到减少面铜。具体实施过程是在电镀前，在基板上贴上一层抗蚀干膜，通过曝光的方式转移图形，通过显影的方式，将镀通孔位置的干膜褪去，进行电镀，电镀之后褪去基板上的抗蚀干膜；可剥网状铜箔技术是在干膜镀孔工艺的基础上，将抗蚀干膜做成方块，孔边制作隔离环的方式，在电镀之后形成一层网状铜箔，利用工具可以将这层镀上的网状铜箔进行剥离，达到减少面铜的目的。
上述中采用干膜镀孔工艺和可剥网状铜箔技术的做法会存在以下缺陷：
1、干膜镀孔工艺在电镀时电流的分布不均匀，易导致局部电流过大，造成孔内电镀铜结晶粗糙，且易造成镀通孔孔口处出现堵孔和孔小的问题；
2、可剥网状铜箔技术在密集孔区域(即相邻孔的孔距≤1mm的区域)，网状铜箔无法形成足够的面积以支撑在剥离网状铜箔时产生的拉力，网状铜箔的薄弱处易产生断裂，导致密集孔区域出现残铜的问题；
3、因电镀上镀铜层会将生产板的板边一并电镀并将底铜包覆在内侧，使板边镀铜层内侧的底铜不显露，可剥网状铜箔技术在电镀后需对生产板的边缘进行磨边之后，使底铜显露并露出底铜与镀铜层之间的缝隙，才能将电镀铜剥离，导致整体流程复杂且不方便；另外，通常需要手工对板边进行磨边处理，导致人员工作量大且效率低下。
发明内容
本发明针对上述现有的技术缺陷，提供一种改善电镀铜层剥离不净的方法，通过在密集孔区域处形成封闭图形而不形成网状铜箔，从而解决网状铜箔在密集孔区域的难剥离干净的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种改善电镀铜层剥离不净的方法，针对板上存在密集孔区域的生产板时，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、在生产板的孔壁上形成导电层；
S2、在生产板上贴膜，依次通过曝光、显影后在对应孔的位置处进行开窗以及在板上的无孔区域和/或非密集孔区域形成若干个呈阵列分布的点状图形，且密集孔区域处除了孔位外的其它区域被膜整体覆盖住形成封闭图形，使点状图形和封闭图形处的导电层被膜覆盖住；所述密集孔区域为相邻孔的孔距≤1mm的区域；
S3、对生产板进行全板电镀，加厚孔铜的镀铜层厚度，并在点状图形和封闭图形以外的导电层上加镀形成网状铜箔；
S4、而后将网状铜箔剥离掉，再退膜。
进一步的，步骤S1中，通过黑影工艺、黑孔工艺或沉铜工艺在板面和孔壁上沉积一层导电层，且在黑影工艺或黑孔工艺中均不过微蚀流程。
进一步的，当步骤S1中采用黑影工艺或黑孔工艺在板面和孔壁上沉积一层导电层时，步骤S4之后还包括以下步骤：
S5、通过微蚀去除板面上因黑影工艺或黑孔工艺沉积的导电层。
进一步的，步骤S1和S2之间还包括以下步骤：
S11、对生产板进行超声波清洗并烘干。
进一步的，步骤S2中，在生产板上贴15-65μm厚的干膜；步骤S3中，网状铜箔的厚度≤干膜的厚度。
进一步的，步骤S2和S3之间还包括以下步骤：
S21、对生产板进行烘干处理，且烘干处理时的温度为130℃，时间为20min。
进一步的，步骤S2中，所述点状图形是长宽尺寸最大均为50-200μm的正六边形图形或正八边形图形。
进一步的，步骤S2中，相邻点状图形之间的距离为50-300μm。
进一步的，步骤S2中，还在距离板边5-50mm的位置处形成有环状的隔离带图形，使隔离带图形处的导电层被膜覆盖住；步骤S4中，通过隔离带图形与网状铜箔之间的缝隙将隔离带图形内外侧的网状铜箔均剥离掉。
进一步的，步骤S2中，所述隔离带图形的宽度为50-500μm，且隔离带图形距离生产板的板边25mm。
进一步的，步骤S2中，所述开窗的单边比孔的直径大200μm；所述封闭图形的边缘与最近的孔之间的距离≤1mm。
进一步的，所述生产板为由半固化片将芯板和外层铜箔压合为一体的多层板，且芯板在压合前已制作了内层线路。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明通过在密集孔区域处形成封闭图形，使密集孔区域除孔以外的部分被膜覆盖住，使密集孔区域在电镀后不形成网状铜箔，从而解决网状铜箔在密集孔区域的难剥离干净的问题；通过在距离板边5-50mm的位置处设置隔离带图形，在电镀形成网状铜箔后通过隔离带将网状铜箔分成内外两部分，且利用工具插入隔离带图形与网状铜箔的缝隙处即可将内外两部分网状铜箔均剥离掉，本发明方法减少了磨边的工序，整体工艺流程简单，提高了生产效率并降低了人员的工作量；另外，通过黑影工艺或黑孔工艺在板面和孔内形成导电层，从而利用石墨或碳黑将板面的底铜和镀铜层(即网状铜箔)隔开，一是可降低镀铜层的结合力，以方便后期剥离网状铜箔，二是利用黑色的导电层人员可更好的分辨出镀铜层(即网状铜箔)与其之间的缝隙，便于剥离网状铜箔；还在剥离网状铜箔后通过微蚀将板面上的由石墨或碳黑形成的导电层蚀刻去除，避免影响后期制作线路时的蚀刻操作，且避免影响后期图形电镀或表面处理时的镀层与板面底铜之间的结合力，提高了线路板的生产品质；相对于现有技术中的方形，本发明将点状图形设计成正六边形或正八边形，这样在剥离网状铜箔时不容易撕裂，进一步避免出现网状铜箔剥除不净的问题，提高了线路板的良品率。
附图说明
图1为实施例中在板上形成点状图形、隔离带图形和封闭图形的示意图。
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
本实施例所示的一种线路板的制作方法，该方法可方便分离电镀铜层并将电镀铜层剥离干净，依次包括以下处理工序：
(1)开料：按拼板尺寸520mm×620mm开出芯板，芯板的厚度为0.5mm，芯板两表面的铜层厚度均为0.5oz。
(2)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)完成内层线路曝光；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。
(3)压合：棕化速度按照底铜铜厚棕化，将芯板、半固化片、外层铜箔按要求依次叠合，外层铜箔的厚度0.5oz，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。
(4)钻孔：根据现有的钻孔技术，按照设计要求在生产板上进行钻孔加工，且钻孔后在板上形成有密集孔区域，该密集孔区域为相邻孔的孔距≤1mm的区域(如图1所示)。
(5)黑影或黑孔：通过黑影工艺或黑孔工艺在板面和孔壁上沉积一层导电层，背光测试10级，孔中的导电层厚度为0.5μm，且在黑影工艺或黑孔工艺中均不过微蚀流程；其中，采用黑影工艺时形成的导电层是石墨，采用黑孔工艺时形成的导电层是碳黑。
(6)清洗：对生产板进行超声波清洗并烘干，除去板面上的氧化和油污等，提高后期与干膜的结合力。
(7)镀孔图形：如图1所示，在生产板上贴15-65μm厚的干膜，依次通过曝光、显影后在对应孔的位置处进行开窗4以及在板上的无孔区域和/或非密集孔区域形成若干个呈阵列分布的点状图形1，并在距离板边5-50mm(优选为25mm)的位置处形成隔离带图形2，且密集孔区域处除了孔位外的其它区域被干膜整体覆盖住形成封闭图形3，使点状图形、隔离带图形和封闭图形处的导电层被膜覆盖住；曝光时采用激光成像的方式一次性进行曝光，对比传统使用菲林曝光的方式，减少通过光绘机绘制曝光底片的过程。
其中，点状图形是长宽尺寸最大均为50-200μm的正八边形图形，相邻点状图形之间的距离为50-300μm，通过设置合适大小和间隔的点状图形，可在确保电镀电流分布均匀的同时，可最大化的降低后期镀铜层(网状铜箔)与板面的结合面积，降低其与板面的结合力，便于后期剥离；而密集孔区域利用干膜覆盖，降低了该区域的受镀面积，电流集中在孔口以及孔内，保证密集孔区域孔内铜厚；隔离带图形的宽度为50-500μm，该宽度可很好的用于剥离网状铜箔使用，又可以避免因其宽度过大导致电镀电流分布不均匀或因其宽度过小导致不便于后期剥离工具的使用。
其中，开窗的单边比孔的直径大200μm，这样在电镀后形成一定的孔口环铜，如同铆合结构，提高了孔铜与生产板之间的结合力，且利用封闭图形将后期全板电镀的孔铜和板面铜层(即网状铜箔)隔开，避免剥离网状铜箔时在孔口留下披锋而影响孔铜的品质。
其中，封闭图形的边缘与最近的孔(即处于最外围的孔)之间的最大距离≤1mm，避免影响密集孔区域周围的电流密度，使电镀时的电流分布均匀，提高镀铜品质。
(8)烘烤：对生产板进行烘干处理，且烘干处理时的温度为130℃，时间为20min，用于除去板上的水分和提高干膜与板面之间的结合力。
(9)全板电镀：以18ASF的电流密度进行全板电镀120min，加厚孔铜的厚度至25μm以上，并在点状图形、隔离带图形和封闭图形以外的导电层上加镀形成网状铜箔，且网状铜箔的厚度≤干膜的厚度。
(10)剥铜：而后通过工具(如翘片)插入隔离带图形与网状铜箔之间的缝隙处，以将隔离带内外侧的网状铜箔均剥离掉，然后退膜，通过在剥除网状铜箔后再进行退膜，可避免因网状铜箔的存在导致退膜不净的问题。
(11)微蚀：通过微蚀去除板面上因黑影工艺或黑孔工艺沉积的导电层，使板面铜层的厚度为压合时外层铜箔的厚度。
(12)制作外层线路(负片工艺)：外层图形转移，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)完成外层线路曝光；外层蚀刻，将曝光显影后的生产板蚀刻出外层线路，外层线宽量测为3mil；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
(13)、阻焊、丝印字符：在生产板的表面喷涂阻焊油墨后，并依次经过预固化、曝光、显影和热固化处理，使阻焊油墨固化成阻焊层；具体为，采用喷涂印刷TOP面阻焊油墨，TOP面字符添加"UL标记"，从而在不需焊接的线路和基材上，涂覆一层防止焊接时线路间产生桥接、提供永久性的电气环境和抗化学腐蚀的保护层，同时起美化外观的作用。
(14)、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。
(15)、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。
(16)、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。
(17)、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。
(18)、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。
(19)、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。
于其它实施例中，点状图形还可以是长宽尺寸最大均为50-200μm的正六边形图形。
于其它实施例中，步骤(5)中还可以通过沉铜工艺使孔金属化。
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)

1.一种改善电镀铜层剥离不净的方法，针对板上存在密集孔区域的生产板时，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、在生产板的孔壁上形成导电层；
S2、在生产板上贴膜，依次通过曝光、显影后在对应孔的位置处进行开窗以及在板上的无孔区域和/或非密集孔区域形成若干个呈阵列分布的点状图形，且密集孔区域处除了孔位外的其它区域被膜整体覆盖住形成封闭图形，使点状图形和封闭图形处的导电层被膜覆盖住；所述密集孔区域为相邻孔的孔距≤1mm的区域；
S3、对生产板进行全板电镀，加厚孔铜的镀铜层厚度，并在点状图形和封闭图形以外的导电层上加镀形成网状铜箔；
S4、而后将网状铜箔剥离掉，再退膜。
2.根据权利要求1所述的改善电镀铜层剥离不净的方法，其特征在于，步骤S1中，通过黑影工艺、黑孔工艺或沉铜工艺在板面和孔壁上沉积一层导电层，且在黑影工艺或黑孔工艺中均不过微蚀流程。
3.根据权利要求2所述的改善电镀铜层剥离不净的方法，其特征在于，当步骤S1中采用黑影工艺或黑孔工艺在板面和孔壁上沉积一层导电层时，步骤S4之后还包括以下步骤：
S5、通过微蚀去除板面上因黑影工艺或黑孔工艺沉积的导电层。
4.根据权利要求1所述的改善电镀铜层剥离不净的方法，其特征在于，步骤S1和S2之间还包括以下步骤：
S11、对生产板进行超声波清洗并烘干。
5.根据权利要求1所述的改善电镀铜层剥离不净的方法，其特征在于，步骤S2中，在生产板上贴15-65μm厚的干膜；步骤S3中，网状铜箔的厚度≤干膜的厚度。
6.根据权利要求1所述的改善电镀铜层剥离不净的方法，其特征在于，步骤S2和S3之间还包括以下步骤：
S21、对生产板进行烘干处理，且烘干处理时的温度为130℃，时间为20min。
7.根据权利要求1所述的改善电镀铜层剥离不净的方法，其特征在于，步骤S2中，所述点状图形是长宽尺寸最大均为50-200μm的正六边形图形或正八边形图形，相邻点状图形之间的距离为50-300μm。
8.根据权利要求1所述的改善电镀铜层剥离不净的方法，其特征在于，步骤S2中，还在距离板边5-50mm的位置处形成有环状的隔离带图形，使隔离带图形处的导电层被膜覆盖住；步骤S4中，通过隔离带图形与网状铜箔之间的缝隙将隔离带图形内外侧的网状铜箔均剥离掉。
9.根据权利要求8所述的改善电镀铜层剥离不净的方法，其特征在于，步骤S2中，所述隔离带图形的宽度为50-500μm，且隔离带图形距离生产板的板边25mm。
10.根据权利要求1所述的改善电镀铜层剥离不净的方法，其特征在于，步骤S2中，所述开窗的单边比孔的直径大200μm；所述封闭图形的边缘与最近的孔之间的距离≤1mm。
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