CN112930040B - 一种改善线路板表面铜线缺口的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善线路板表面铜线缺口的方法，是在现有线路板制作的镀铜和化学微蚀之间增加一道磨板工序。本发明的一种线路板表面铜线缺口改善方法，通过增加一道磨板工序，一方面根据客户实际需求，通过调节各磨刷的电流来控制削铜量，另外磨板过程中，磨刷和线路板之间主要通过挤压以及磨刷滚动的方式打磨，磨板时优先打磨掉不平整铜部分，从而起到整平作用，改善了镀铜后线路板表面铜厚不均匀现象，实现了铜厚可调可控；另一方面磨板处理后使得铜表面粗糙度Ra值介于0.35‑0.65μm之间，与化学微蚀处理后的粗糙度数值相当，从而提升了后续干膜与表面铜箔结合的紧密性，大幅度改善铜线制作的质量，提升了线路蚀刻铜线的合格率。

Description

一种改善线路板表面铜线缺口的方法
技术领域
本发明属于一种印制线路板技术领域，具体涉及一种改善线路板表面铜线缺口的方法。
背景技术
随着科技的发展，电子产品逐渐小型化、多功能化以及高度集成化，由此要求线路板表面的铜线宽度越小，布线密度越密，铜线缺口越少。线路板在制作过程中，往往需要通过镀铜处理，将线路板板面铜厚进行增厚。镀铜处理后线路板表面铜厚存在一定的不均匀性，在后续贴膜时，容易因板面铜厚以及铜面粗糙度不均匀，使得干膜与线路板表面结合不紧密，导致蚀刻后铜线质量下降，容易存在缺口等品质缺陷。表面粗糙度还决定了铜面与干膜的结合力大小，附着力小，后续制程或使用中易发生干膜与铜面浮离的现象；反之附着力太大，褪膜则很难。加上近几年线路板精细线路的快速发展，1mil及以下的细线制作已有大量需求。因此对铜面厚度和表面粗糙度均匀性的管控则显得越来越重要。
发明内容
基于此，本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种改善线路板表面铜线缺口的方法，能够既改善线路板表面铜厚的均匀性，实现铜厚可控，又能够粗化铜面，改善干膜与线路板铜面结合的紧密性，进而改善线路板表面铜线缺口率，提升表面铜线线路的品质与合格率。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种改善线路板表面铜线缺口的方法，是在现有线路板制作的镀铜和化学微蚀之间增加一道磨板工序。
作为优选，所述镀铜后的线路板表面铜厚均匀性COV值(CoefficientofVariance)≤8％；铜厚极差≤15μm。
本发明中的磨板工序，是将镀铜后的线路板在陶瓷磨板机上进行打磨，用于调整线路板表面铜厚，同时粗化线路板表面；作为优选，所述磨板工序中，采用的磨板条件为：400-800目陶瓷磨刷1对、300-500目高切削不织布磨刷1对和600-800目不织布磨刷2对，研磨电流0.5-2.5A，磨板速度0.5-3.0m/min；磨板后的线路板表面铜厚均匀性COV≤5％；铜厚极差≤10μm。本发明中，增加磨板工序对线路板进行处理，可根据实际需求对线路板表面铜厚进行调控，显著改善镀铜后线路板表面铜厚的平整度，均匀性更好，且可以粗化线路板表面，使得粗化后的铜表面粗糙度Ra值与后工序化学微蚀粗化的表面粗糙度Ra值相近，提升干膜与铜面的结合力。
作为优选，所述化学微蚀中，化学药水是硫酸-过硫酸钠体系和硫酸-双氧水体系中的至少一种，化学微蚀压力为1.4-1.8kg/cm2，药水温度为25-35℃，蚀刻速度为0.5-3.0m/min。
作为优选，磨板后的铜表面粗糙度Ra值和化学微蚀后的铜表面粗糙度Ra值均介于0.35-0.65μm之间。
作为优选，所述现有线路板制作包括镀铜、化学微蚀、图形转移、蚀刻和褪膜工序。
现有线路板制作工艺中：
镀铜工序中，是将线路板在电镀线上进行电镀，增加表面铜的厚度；
化学微蚀工序中，是将线路板进行化学微蚀处理，在铜面上形成表面粗糙度；
之后通过图形转移，蚀刻，以及褪膜工序，即可制备得到线路板。
但是，现有线路板制作工艺中镀铜处理后线路板表面铜厚存在一定的不均匀性，在后续贴膜时，容易因板面铜厚以及铜面粗糙度不均匀，使得干膜与线路板表面结合不紧密，导致蚀刻后铜线质量下降，容易存在缺口等品质缺陷。同时，化学微蚀后的表面粗糙度不均匀，而表面粗糙度决定了铜面与干膜的结合力大小，附着力小，后续制程或使用中易发生干膜与铜面浮离的现象；反之附着力太大，褪膜则很难。
基于此，本发明的线路板表面铜线缺口改善方法，是在现有线路板制作的镀铜和化学微蚀之间增加一道磨板工序，可以显著改善镀铜后线路板表面铜厚的平整度，实现铜厚可控，同时粗化线路板表面；再协同化学微蚀又能够提升铜表面粗糙度的均匀性，在后续的贴膜工序中，能够解决干膜与线路板表面结合不紧密，铜线容易存在缺口，产品合格率不高的问题。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的一种线路板表面铜线缺口改善方法，通过将镀铜后的线路板，采用先磨板，后化学微蚀的方法，一方面根据客户实际需求，通过调节各磨刷的电流来控制削铜量，另外磨板过程中，磨刷和线路板之间主要通过挤压以及磨刷滚动的方式打磨，磨板时优先打磨掉不平整铜部分，从而起到整平作用，改善了镀铜后线路板表面铜厚不均匀现象，实现了铜厚可调可控，经磨板后的线路板表面铜厚均匀性COV≤5％；铜厚极差≤10μm；另一方面磨板处理后使得铜表面粗糙度Ra值介于0.35-0.65μm之间，与化学微蚀处理后的粗糙度数值相当，从而提升了后续干膜与表面铜箔结合的紧密性，大幅度改善铜线制作的质量，提升了线路蚀刻铜线的合格率。
附图说明
图1为实施例1中经磨板工序和化学微蚀工序后的线路板铜面的形貌。
图2为实施例1中干膜与铜面结合情况。
图3为对比例1中干膜与铜面结合情况。
具体实施方式
以下结合具体实施例来详细说明本发明。
实施例1
一种线路板表面铜线缺口改善方法，包括开料、压合、镀铜、磨板、化学微蚀、图形转移、蚀刻、褪膜工序；其中：
开料、压合、镀铜、图形转移、蚀刻、褪膜工序按照常规工艺制作；
其中镀铜后线路板表面铜厚均匀性COV值为7.8％，铜厚极差14μm。
磨板工序中，采用的磨板条件为：800目陶瓷磨刷1对，320目高切削不织布磨刷1对，600目不织布磨刷2对，研磨电流为1.0A，磨板速度2.0m/min，对线路板表面进行打磨，磨板后表面铜厚均匀性COV值为4.5％，铜厚极差8μm；铜表面粗糙度Ra值为0.52μm。
化学微蚀工序中，采用药水为过硫酸钠/硫酸，条件为：微蚀喷淋压力为1.4kg/cm2，药水温度为30℃，蚀刻速度为1.5m/min，铜表面粗糙度Ra值为0.55μm。
采用本实施例的方法制备得到线路板1#。
图1为化学微蚀工序后的线路板铜面的形貌，由图可见，铜表面粗糙度均匀，有利于后续干膜与铜面结合紧密。
图2为干膜与铜面的结合情况，由图可见，干膜与铜面结合紧密，不存在空洞现象，避免蚀刻后产生铜线开路、缺口等缺陷。
实施例2
一种线路板表面铜线缺口改善方法，包括开料、压合、镀铜、磨板、化学微蚀、图形转移、蚀刻、褪膜工序；其中：
开料、压合、镀铜、图形转移、蚀刻、褪膜工序按照常规工艺制作。
其中镀铜后线路板表面铜厚均匀性COV值为6.9％，铜厚极差12μm。
磨板工序中，采用的磨板条件为：600目陶瓷磨刷1对，320目高切削不织布磨刷1对，800目不织布磨刷2对，研磨电流为1.5A，磨板速度2.0m/min，对线路板表面进行打磨，磨板后表面铜厚均匀性COV值为4.3％，铜厚极差9μm，铜表面粗糙度Ra值为0.58μm。
化学微蚀工序中，采用药水为过硫酸钠/硫酸的条件为：微蚀喷淋压力为1.6kg/cm2，药水温度为25℃，蚀刻速度为1.5m/min，铜表面粗糙度Ra值为0.61μm。
采用本实施例的方法制备得到线路板2#。
对比例1
同实施例1，区别仅在于不采用磨板工序：
线路板表面铜线常规制作方法，包括开料、压合、镀铜、化学微蚀、图形转移、蚀刻、褪膜工序。开料、压合、镀铜、图形转移、蚀刻、褪膜工序按照常规工艺制作；
其中镀铜后线路板表面铜厚均匀性COV值为7.8％，铜厚极差14μm。
化学微蚀工序中，采用药水为过硫酸钠/硫酸，条件为：微蚀喷淋压力为1.4kg/cm2，药水温度为30℃，蚀刻速度为1.5m/min，铜表面粗糙度Ra值为0.55μm。
采用本对比例的方法制备得到线路板3#。
图3为干膜与铜面的结合情况，由图可见，干膜与铜面结合存在空洞现象，在蚀刻后容易产生铜线开路、缺口等缺陷。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种改善线路板表面铜线缺口的方法，其特征在于：是在现有线路板制作的镀铜和化学微蚀之间增加一道磨板工序；
所述镀铜后的线路板表面铜厚均匀性COV≤8％；铜厚极差≤15μm；
所述磨板工序中，采用的磨板条件为：400～800目陶瓷磨刷1对、300～500目高切削不织布磨刷1对和600～800目不织布磨刷2对，研磨电流0.5～2.5A，磨板速度0.5～3.0m/min；磨板后的线路板表面铜厚均匀性COV≤5％；铜厚极差≤10μm；
所述化学微蚀中，化学药水是硫酸-过硫酸钠体系和硫酸-双氧水体系中的至少一种，化学微蚀压力为1.4～1.8kg/cm2，药水温度为25～35℃，蚀刻速度为0.5～3.0m/min。
2.根据权利要求1所述的一种改善线路板表面铜线缺口的方法，其特征在于：磨板后的铜表面粗糙度Ra值和化学微蚀后的铜表面粗糙度Ra值均介于0.35～0.65μm之间。
3.根据权利要求1所述的一种改善线路板表面铜线缺口的方法，其特征在于：所述现有线路板制作包括镀铜、化学微蚀、图形转移、蚀刻和褪膜工序。
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