CN113950197A - 一种在裸板制作阶段进行通断检验的电路板制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在裸板制作阶段进行通断检验的电路板制造方法，步骤为：步骤1、对完成孔金属化和导电图形制作的在制电路板进行电气通断检查；步骤2、全板涂覆阻焊材料并一次性固化，形成阻焊层；步骤3、激光成型阻焊图案；步骤4、对焊接区进行可焊性表面处理；步骤5、向焊接区表面施加焊料，完成元器件的装联过程。本发明解决在裸板制造阶段全板涂覆并一次性固化阻焊剂，在元器件组装阶段，再制造阻焊图案并进行可焊性处理技术不能对电路板进行电气通断测试的不足。

Description

一种在裸板制作阶段进行通断检验的电路板制造方法

技术领域

本发明应用于电路板的裸板制造及元器件组装领域，是一种先进行通断检验再在组装现场用不同的激光分别成型阻焊图案和对焊接区进行可焊性处理，从而整体上优化电子产品制造流程的电路板生产方法。

背景技术

电子产品从概念到成品一般要经历设计、备料和组装三个阶段。

物理设计结束后，就要进行物料准备，包括选择和定制各种元器件、接插件、输入输出件、显示模块其它功能模块等等。其中，最重要的物料之一就是裸电路板，因为裸电路板用来支撑元器件并起着元器件管脚间的电气互联作用，是影响电子产品的质量、可靠性以及整个制造过程的难易程度、成本高低、速度的快慢的关键因素，必须按照设计要求和产品的属性定制。裸电路板，简称裸板，指尚未安装元器件的电路板，也称印制电路板、印刷电路板、印刷线路板、印制板、电路板、线路板、印刷板。裸板一般由专业制造印制电路板的厂家按需定制。以双面电路板板为例，裸板制造的工艺流程大致为：在双面覆铜箔绝缘基板上钻孔—进行孔金属化—制作导电图案并退除金属抗蚀膜或有机抗蚀膜—涂覆阻焊剂—制作阻焊图案及生成焊接区—对焊接区表面进行可焊性涂覆处理—电气通断检验—制作标记符号—出货给组装阶段。

电子产品的组装，即把各种物料装、配、组合在一起，并通过焊接、固定等手段实现物料之间对应的电气连接和功能的配合。狭义上，常将把元器件安装及焊接到电路板上的组装过程称作装联。装联元器件之后的产品，一般称为组装板。在不需要区分的场合，裸电路板和组装板通称为电路板。以前的装联技术，以通孔插装方法为主，即把各种元器件、接插件、功能模块等的管脚插入到裸板的安装孔中，再用焊料把这些管脚与孔壁和焊盘钎焊在一起，从而把元器件固定在电路板上，并通过电路板上的焊盘、互连线、中继孔实现元器件管脚间的电气互连。目前的电子产品，更多地采用表面安装技术进行装联，即，先在电路板连接盘-即焊盘上涂覆焊锡膏，然后把各种元器件、接插件、功能模块等的管脚对应放置在连接盘的焊锡膏层之上，最后再对电路板进行加热，使焊锡膏熔化，把元器件的端电极与连接盘钎焊在一起，从而把元器件贴装固定于电路板表面，并通过电路板上的焊盘、导线、孔构成的导电通道，实现元器件间的电气互连。电路板的组装或在专业组装厂家进行，或由电子产品开发机构自行完成。以SMT技术为例，电路板的装联工艺流程大致为：来自裸板制造厂的电路板—往焊接盘上漏印焊锡膏—拾取元器件并将其贴敷于电路板表面—加热使焊锡膏回流实现管脚与焊盘的钎焊。

整体考虑电路板的裸板制造和元器件组装过程，不难知道，在裸板生产阶段，孔、导电图形和阻焊图案的制作过程，以及装联生产阶段的焊锡膏印刷、回流焊接等过程，本质上都是为了实现元器件的安装固定、元器件之间的电气互连。其中，阻焊图案的制造、可焊性涂覆虽然是在裸板阶段完成，但却是装联阶段生产的基础。

在裸电路板表面上，覆盖有阻焊剂的区域形成了阻焊图案。阻焊图案是对电路板的保护性覆盖层，选择性地涂覆在印制板成品板表面上，除了焊盘和金属化孔内壁，板面所有其它位置上都涂覆有阻焊剂。阻焊剂掩蔽着、保护着印制板导线表面，也掩蔽着、保护着板面的空白区域，在将元器件与电路板焊接在一起时，起隔离作用，在一定程度上能防止因为熔融的焊料自由流动导致的导线或焊盘间的短路现象。另外，阻焊剂绝缘，耐热，耐化学药品，是印制板表面的永久性保护层，起机械隔离作用，能防止印制板储存和使用时导线被刮伤、划伤，也起防潮湿、盐雾、霉菌等耐气候、耐环境的三防保护功能。涂覆阻焊剂常用的方法有丝网印刷方法和光化学成像法，两种方法都需要较长工艺路线。以光化学成像法为例，工艺路线为：基板和油墨准备—第一面全板涂覆—预干燥—第二面全板涂覆—预干燥—曝光—显影—后固化。

不论采用哪种方法，都需要光绘制底版，然后进行图形转移。有了底版，要么是用底版去制丝网版，然后，用丝网印刷技术往电路板表面上漏印阻焊剂，一次性固化形成阻焊剂图案；要么是先用全板涂覆液态感光阻焊涂料，经预干燥，再以底版为阻光掩蔽膜，对电路板进行曝光，然后，显影冲洗去除掩蔽区域上未曝光的阻焊剂，形成初始阻焊图案，再后，对成型的阻焊图案进行彻底固化，结束阻焊图形制作流程。丝网印刷方法成本较低，图案精细程度有限，适合普通电路板生产；光化学成像法要使用光敏阻焊剂，为防止底版与阻焊剂粘在一起，曝光前，对阻焊剂要先进行预固化，显影后，才可以彻底固化阻焊剂，流程繁琐而且操作窗口小，相对而言，可以制作相对更精细的图案。

在电子产品精细化的发展过程中，阻焊图案制作技术也得到了一定程度的改进，比如，采用了更先进的底版制作技术，更先进的丝网版制作技术；比如，采用了双面同时漏印涂覆技术；还比如，采用了精密度更高的曝光、显影、固化系统。但是，一方面，丝网漏印时，难以避免网版变形、图形错位发生，阻焊图案制作精度很难得到本质的提高；另一方面，阻焊图案的掩蔽、保护功能本身，对阻焊图案涂层的厚度有最低要求，光化学成像法也很难再大幅度提高图案精度。因此，在很大程度上，这两种方法本身，由于图形分辨率和位置精度的限制，很难清楚干净地制成更精细图形结构，已经不能适应可靠焊接精细节距封装元器件对阻焊图案精密度的要求。比如，任何一种方法，都不能在精细节距的SMT(SurfaceMount Technology)连接盘中间的板面上合格地涂覆阻焊剂，经常会导致精细节距元器件焊接问题。

电路板上，没有覆盖阻焊剂同时又被阻焊图案包围的区域是焊接区。焊接区包括用于贴装SMD(Surface Mounted Devices)元件端电极的连接盘，即SMD焊盘，也包括用于插装元件孔的内壁和孔周围的焊接环，即焊盘。元件引线与印制板进行钎焊时，形成的焊点质量与焊接区表面被熔融焊料的润湿特性，即可焊性有关。为了获得良好的可焊性，在裸板制造阶段，在涂覆阻焊剂形成阻焊图案后，需要对印制板上没有阻焊图形的部分，即焊接区进行表面处理，通常是在元件插装孔内的导电材料层上和连接盘的导电材料层上再涂覆一层具有可焊性和保护性的材料，既能在印制板储存期间保护焊接区表面不受环境作用而变质，又能在焊接时起助焊功能，称为可焊性涂覆层。

可焊性涂覆层有金属和有机物两类材料。有机物助焊保护膜的缩写为OSP(Organic Solderability Preservatives)，这种材料的涂覆技术相比涂覆金属的技术要简单，成本也较低，但由于OSP形成的保护膜极薄，对其覆盖表面有效的保护期较短，且在电路板的储存、运输过程中，易于被划伤、擦伤。涂覆OSP的流程为：除油-水洗-微蚀-水洗-酸洗-水洗-成膜-水洗-干燥。

有助于提高可焊性的金属材料较多，包括锡、锡铅合金、银、金等，涂覆的方法也很多，常用的有热浸、化学镀、电镀等等技术，但大多数方法都比较复杂，成本也较高。应用较广的是用热风整平(HotAir Solder Leveling)涂覆锡铅合金，这是一种热浸方法，涂覆阻焊和可焊性保护层的流程为：退金属抗蚀膜或有机抗蚀膜—清洁处理—全板涂覆液态感光阻焊油墨—预干燥—曝光—显影—后固化—清洁与微蚀处理—预涂助焊剂—热风整平涂覆锡铅合金。热风整平操作需要先对印制板进行清洁和微蚀，然后浸上助焊剂，随后浸涂在熔融的焊料中，停留几秒种从熔融的焊料中提出，经过风刀，用热压缩空气吹去多余的焊料。随着SMT技术发展，对电路板要求越来越高，热风整平技术出现了难以克服的问题。首先，热风整平技术对阻焊图案的精度、助焊剂和焊料的质量、装备水平非常敏感，操作条件稍有偏差，就会发生堵孔、桥接缺陷；其次，进行热风整平，要将工件浸入高温焊料，不仅使电路板受到剧烈的热冲击，导致弯曲、扭曲等形变，而且电路板在热风整平从焊料槽向上提升过程中，焊料本身的重力和表面张力，使焊盘表面焊料上薄下厚，不平整，常常导致焊接缺陷；还有，传统热风整平使用含铅焊料，要在高温下工作，操作环境恶劣，设备需要不锈钢、钛或其它合金，设备投资大，工艺复杂，不适合无铅工艺，环境负担大。一般认为，热风整平技术不适合间距小于0.5mm的SMT，不适合精细节距电路板。

化学镍浸镀金层，分散性好，有良好的焊接性，可以多次焊接，兼容各种助焊剂，还能保护铜导电层表面，作为无铅可焊性镀层，近年来在细密电路板上得到了广泛应用。化学镍浸镀金工艺，英文全称是Electroless Nickel/Immersion Gold，简写ENIG，中文叫做化学镍金、化镍金或者沉镍金，用于PCB表面处理的工艺流程为：进板→除油→三水洗→酸洗→双水洗→微蚀→双水洗→预浸→活化→双水洗→化学镍→双水洗→化学金→金回收→双水洗→出板。相比热风整平技术，化镍金板SMD焊盘平坦，也不再存在堵孔、桥接和热冲击问题，适合SMD技术。但是，ENIG工艺流程更长，操作依然复杂，操作不当，很容易出现镀层问题，如镍层发乌、颜色不匀、局部发黑、抗蚀性差，金镍层之间长黑膜，金层发白等镀层异常，或者渗镀、漏镀问题，影响可焊性和保护性；而且，流程中，大量使用化学药液和水，环境负担大，更进一步，贵金属金在这个技术中，作为可焊性、助焊性材料，在元器件端电极和电路板连接盘铜导电层间钎焊过程中，被消耗性使用，用非其所，甚至，钎焊后，金在焊点中的存在，对连接的可靠性，不仅没有看到发挥有利作用的证明，还可能有不利影响。

综上所述，现有的阻焊图案及可焊性处理技术存在着流程复杂，难度高，精度低，质量差，成本高，环境压力大，不能满足现有电子技术和社会对电路板质量、成本和环境要求，有必要进行改进。

德中技术公司的发明专利CN103052271A《制造阻焊图案的同时对焊接区表面进行可焊性处理的方法》，提出了一种在裸电路板制造阶段全板涂覆阻焊剂，并一次性固化，在电路板组装阶段，现场用聚焦激光光束选择性去除阻焊材料，并对焊接区进行可焊性处理的方法。然而，传统技术制电路板，在完成阻焊图案和可焊性处理后，需要对电路板进行电气通断检查，按照该专利的步骤，阻焊图案和可焊性处理加工不在裸板制造阶段进行，通断测试点被阻焊剂掩蔽，在裸板制造阶段进行通断检查的条件不复存在。另外，传统技术使用的阻焊剂，多为负性光敏材料，即光固化型材料，制造阻焊图案时，采用负相底片，即加工后不需要保留阻焊剂的部位，不透光，需要保留阻焊剂的部位透光，这样，即使板面涂覆阻焊剂时，阻焊剂渗入孔内，但曝光时负性底片的遮光点将阻挡住向孔、连接盘等部位投照出的光能量，使得这些部位的阻焊剂能在显影阶段被去除，阻焊剂堵孔的可能性较小，而按照德中公司专利CN103052271A的方案，需要在裸板制造阶段，一次性固化阻焊剂，如果涂覆阻焊剂时有阻焊剂渗入孔中，如何在组装现场去除又不伤孔壁，并保证其有良好的可焊性，成为问题。本发明针对现有技术的不足，本发明在完成导电图形制作之后，进行电路板电气通断检查以及短路、断路修复，再后，进行全板涂覆阻焊剂和一次性固化，在组装现场用不同的激光分别成型阻焊图案和对焊接区进行可焊性处理的方法，能进一步优化电子产品生产流程，降低成本，提高质量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种在裸板制作阶段进行通断检验的电路板制造方法。

本发明的上述目的通过如下技术方案来实现：

一种在裸板制作阶段进行通断检验的电路板制造方法，特征在于，包括如下步骤：

步骤1、对完成孔金属化和导电图形制作的在制电路板进行电气通断检查；

步骤2、全板涂覆阻焊材料并一次性固化，形成阻焊层；

步骤3、激光成型阻焊图案；

步骤4、对焊接区进行可焊性表面处理；

步骤5、向焊接区表面施加焊料，完成元器件的装联过程。

进一步的：阻焊剂采用高聚物材料，阻焊剂材料采用单一组分、多组分、复合的可热固材料、光固材料或已经聚合的材料；阻焊剂采用滚压、热压、印刷、镀覆、喷涂、漏印、喷印、辊涂、帘涂其中一种方法或方法的组合附着于在制电路板上；阻焊剂的形态为膏状、液态涂料或干性薄膜；形成的阻焊层的厚度范围在0.5μm-1500μm之间。

更近一步的：所述阻焊层的厚度范围为10μm-500μm。

进一步的：步骤3中成型阻焊图案采用的激光波长范围为355～10700nm，脉冲持续时间为5ps～1000μ；

更进一步的：制造阻焊图案采用CO₂激光或波长在1μm左右的脉冲光纤激光。

进一步的：步骤4对焊接区进行可焊性表面处理采用激光，激光波长范围为246～1070nm，脉冲持续时间为100fs～100ns。

更进一步的；对焊接区进行可焊性表面处理所用激光采用纳秒紫外激光，皮秒和飞秒激光。

进一步的：对焊接区的可焊性表面处理采用等离子蚀刻处理来实现，通过充入等离子发生腔的气体可以实现对阻焊覆盖区域不蚀刻，而仅对焊接区铜面进行微蚀刻处理。

进一步的：步骤3和步骤4在贴装元器件的组装场所进行。

进一步的、根据权利要求1所述的在裸板制作阶段进行通断检验的电路板制造方法，其特征在于：步骤3和步骤4在裸板制造阶段进行；在进行步骤4后对焊接区进行可焊性涂覆；并在裸板制作完成后在电路板表面制作标记、符号，对电路板进行外观检查、包装、出货、运输过程。

本发明具有的优点和效果是：

1、本发明在涂覆阻焊剂和可焊性处理前，进行通断检查及修板，能降低成本；

2、本发明用激光根据CAM数据光蚀去除阻焊材料，可以用非光敏材料作阻焊剂，省掉制阻焊图案的图形转移过程、材料和设备，并提高图案精度；

3、本发明用不同的激光分别成型阻焊图案和对焊接区进行可焊性处理，速度快，去除和清洁效果好，可焊性好。

4、本发明能在整体上优化电子产品制造的流程，大幅度减少流程和相关的材料和设备，精度高，成本低，环境友好。适合各种电路板大批量，小批量、多品种制作。

具体实施方式

以下将结合实施实例，对本发明做进一步的说明。下述的实施实例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施实例来限定本发明的保护范围。

一种在裸板制作阶段进行通断检验的电路板制造方法，其发明点为：在制的双面、多层电路板，完成孔金属化和外层导电图形制作之后，进行电路板电气通断检查以及短路、断路修复，再后，进行全板涂覆阻焊剂和一次性固化，在组装现场用不同的激光分别成型阻焊图案和对焊接区进行可焊性处理。具体步骤如下：

步骤(1)，对完成孔金属化和导电图形制作的在制电路板进行电气通断检查。电路板的最重要功能就是提供电气连接。通过电气通断检查，判断各个网络是否符合设计要求，是现代电路板生产中的重要环节之一。

传统电路板技术，通断检查一般是在形成阻焊图案，并且完成焊接区和插装孔可焊性涂覆后，例如在化学镀镍、金，热风整平或浸锡后进行。在阻焊图案和可焊性涂覆后进行通断检查，优点是测试点的焊盘表面有可焊性金属保护，适合进行检查的时间段长，便于组织管理；缺点是如果电路板有通断问题，则问题大都发生在制造过程中间，因为问题发现晚，修复问题或将电路板作废的成本较高。

本发明中，电气通断检查安排在全板涂覆阻焊剂之前进行，优点是能及时发现制程问题，修复或作废问题板成本低。

电气通断检查之后，发现的短路、断路问题如果在电路板的表面层，应该手工或用设备进行修复，修复之后，再次进行电气通断检查，仍有问题，或电路板内层出现短路、断路问题，应该在问题电路板上作出标记，按照操作指示，将板作废或作为次品处理。

步骤(2)，全板涂覆阻焊材料并进行一次性固化。不同于传统方法用曝光、显影的图形转移方法，本发明用激光光蚀，直接选择性去除材料方法制造阻焊图案，不需要阻焊剂具备光敏性，甚至也不需要具备印刷适性，只需要材料对储存中和使用中的电路板板面，特别是非焊接区的导电图案有足够的遮蔽和保护性，还需要材料相比于电路板导电图案材料，特别是铜金属，被激光去除所需要的能量或功率密度更低，以便更容易用激光去除该材料而不伤其下的金属铜，制出阻焊图案。

事实上，大部分高聚物材料都能满足上述要求，包括由单一组分、多组分、复合的可热固、光固，或已经聚合的，具备感光性能的和不具备感光性能的膏状、液态涂料或干性薄膜。涂覆方法可以选择真空或常压下的滚压、热压、印刷、镀覆、喷涂、漏印、辊涂、帘涂等方法之一或这些方法的组合。薄膜或涂覆层应该既覆盖导电图案的表面，又覆盖导电图案的侧壁，还覆盖非导电图案区域，并且在阻焊材料与其覆盖或包覆的做线路的导电图形及非线路区的绝缘图形之间，材料饱满，不留气隙。薄膜或涂覆层的厚度范围在0.5μm-1500μm之间，优选膜厚为10μm-500μm。优选使用干性薄膜，以避免阻焊材料进孔缺陷。

对于阻焊剂一次性固化。传统方法，以使用液态的光敏阻焊剂为主，要用曝光、显影的图形转移步骤，才能制出阻焊图案。曝光时，要用负相阻光底片，遮住曝光机光源向部分区域上投照光，为了图形不失真，底片需要直接与工件表面接触，比如，底片与工件一起被曝光机真空系统产生的负压贴合在一起，紧密接触，因此，工件本身上的阻焊涂料，不应该再具有可粘接物质的粘性，否则，底片将会被粘在工件上，或被工件上的阻焊材料层的粘性损伤。这样，传统的方法，在阻焊剂涂覆到电路板板面上后，要对电路板进行预干燥烘烤，以去除阻焊剂表面的粘性。毫无疑问，这是一个自相矛盾的加工过程，很难操作：烘烤或预固化不足，粘性去除不彻底，会损坏阻焊阻光底版；烘烤或预固化稍有过量，影响去除效果，曝光后再显影时，部分阻焊剂已经固化，焊接区上会残留阻焊材料，导致焊接问题。

本发明，用激光直接光蚀去除阻焊材料，制造图案，不用阻光底片，也不用显影过程，使用液态阻焊剂，无论是光敏材料，还是非光敏材料，都简化为一次性固化流程，操作很容易。

本发明，优选使用热塑型薄膜，或附压敏、热敏、光敏胶层的薄膜，能够较好的避免阻焊剂流动，进入电路板上的孔中，优选使用热压合或带光固装置的覆膜设备，在覆膜过程中完成固化，不需要专门的固化过程。

不同于传统技术，涂覆阻焊剂后立即进入阻焊图案和可焊性涂覆制程，本发明，在结束步骤(2)后，在制的电路板就可以进入元器件组装阶段。在出货前，需要经过必要的出货流程，比如，制作标记、符号—外观检查—包装—运输。

步骤(3)，激光成型阻焊图案。本流程，优选在电路板组装阶段，在元器件安装现场进行。因为电路板有阻焊剂保护，而且在现场制造阻焊图案，进行可焊性处理，所以，电路板的存储，运输条件比传统方法，都可以更宽松。

本步骤中，用一种激光选择性光蚀去除掉焊接区上的阻焊剂涂覆层，制作出阻焊图案，生成焊接区。阻焊剂大都为高分子聚合物，可以选择以CO₂激光器为光源的设备加工。CO₂激光器发出的激光，处于远红外波段，铜对这个波段的激光吸收效率低，但与大多数高聚物耦合性好，既去除掉高聚物又不伤铜的激光参数范围宽。选择CO₂激光，可以使用大直径光斑，去除效率高，成本低，性价比高，而且不伤铜，利用其热作用较大的特点，还适合去除进入孔内的阻焊剂。

步骤(4)，对焊接区表面进行清洁及可焊性处理，可采用不同于步骤(3)的另一种激光去除焊接区表面的阻焊剂残存物，并轻微光蚀焊接区金属表面层，去除金属氧化物，露出新鲜的金属表面，产生容易被熔融的焊料浸润的可焊性。纳秒紫外激光，皮秒、飞秒激光，都能被铜金属较好地吸收，起到清洁其表面的作用。特别是皮秒、飞秒激光，单脉冲能量较小，但光的强度，即单位面积上的激光功率大，能够仅仅去除微量物质，但改变材料表面性能，是对裸铜表面进行可焊性处理的较好选择。

为实现本发明步骤(3)和步骤(4)的加工目标，可以在同一设备上分步完成，也可以在不同设备上分别进行。设备至少由两个不同激光光源及加工头成套，包括用于步骤(3)的，选择性光蚀去除焊接区上阻焊剂涂覆层的成型用激光加工头1，以及用于用于步骤(4)的，去除焊接区表面阻焊剂残存物及微蚀焊接区金属表面层的表面处理激光加工头2，而且加工头2所采用的激光光源与加工头1所采用的激光光源相比，波长、脉冲持续时间相同或更短；激光加工头1所采用的激光光源波长范围为355～10700nm，脉冲持续时间为5ps～1000μs，优选波长范围为1000nm～10700nm，优选脉冲持续时间为10ps～1000ns，用于选择性光蚀去除焊接区上阻焊剂涂覆层的激光加工头2所采用的激光光源波长范围为246～1070nm，脉冲持续时间为100fs～100ns，优选波长范围为355～1070nm，优选脉冲持续时间为200fs～50ns。

此外，对焊接区的可焊性表面处理也可以借助等离子蚀刻处理来实现，通过充入等离子发生腔的气体可以实现对阻焊覆盖区域不蚀刻，而仅对焊接区铜面进行微蚀刻处理。

步骤(5)，向焊接区表面施加焊料，继续元器件的装联过程。步骤(3)、(4)之后，电路板上的阻焊图案已经完成，测试点上的绝缘掩蔽层已经去除，测试点处在导通状态，在进行本步骤之前，可以按照设计要求，用电路板连接关系的CAM数据，对电路板进行电气通断检查，以找出可能的有缺陷的电路板并进行处理。

根据本发明的方法，因为用激光处理过的新鲜铜表面替代焊接区的可焊性涂覆层，因此，结束步骤(4)之后，应该在尽可能短的时间内进行步骤(5)，以避免连接盘表面氧化，在激光处理后可焊性优良的状况下，完成元器件装联，包括，进行元器件插装，并直接向激光处理过的焊接区施加焊料，完成元器件焊接；或直接在向激光处理过的焊接区漏印焊锡膏，然后进行元器件贴装和回流及或波峰焊接；或依照其它技术进行元器件组装。

以下两个具体实施例，对本发明做进一步的说明。

实施例1

本实施例以已经完成孔金属化和导电图形制作的4层电路板为例，本方法具体步骤如下：

步骤(1)，对完成孔金属化和导电图形制作的4层电路板进行电气通断检查。

具体地，将该4层电路板置于明信电子生产的设备MV300测试机上进行电性能测试，PASS表示好板，FAIL表示问题板，问题板需要重测确认，并将短路、断路等缺陷打印出来。发现的短路、断路问题如果在电路板的表面层，应该手工或用设备进行修复，修复之后，再次进行电气通断检查，仍有问题，或电路板内层出现短路、断路问题，应该在问题电路板上作出标记，按照操作指示，将板作废或作为次品处理。

步骤(2)，全板涂覆阻焊材料并进行一次性固化。

具体地，使用喷涂方式在4层板上双面印刷苏州广信感光新材料股份有限公司的型号为KSM-386热固性油墨，漏印后静置10～20min。

具体地，将已经涂覆油墨的电路板一次性全固化，固化条件：150℃*30min。

不同于传统技术，涂覆阻焊剂后立即进入阻焊图案和可焊性涂覆制程，本发明，在结束步骤(3)后，在制的电路板就可以进入元器件组装阶段。在出货前，需要经过必要的出货流程，比如，制作字符—外观检查—包装—运输。

步骤(3)，激光成型阻焊图案。

本步骤既包括去除电路板焊盘上阻焊材料制造阻焊图案，也包括去除进入孔内的阻焊材料。

具体地，本实施例采用40W光纤红外激光机进行阻焊图案的制作，将电路板置于激光设备吸附台上，导入激光加工的工程资料数据，将电路板与加工数据精准对位，激光光蚀成型阻焊图案。顶面加工完成后，翻转电路板，同样的方法完成底面阻焊图案的制作。加工参数如下：

功率/W	频率/kHz	脉宽/ns	加工速度/mm/s	加工次数
					8	100	30	800	1

本步流程优选在电路板组装阶段，在元器件安装现场进行。因为电路板有阻焊剂保护，而且在现场制造阻焊图案，进行可焊性处理，所以，电路板的存储，运输条件比传统方法，都可以更宽松。

步骤(4)，用激光对焊接区表面进行清洁及可焊性处理。

具体地，该步骤采用20W紫外皮秒激光机完成对焊接区表现的清洁和可焊性处理，将电路板置于激光设备吸附台上，导入激光加工的工程资料数据，将电路板与加工数据精准对位，用激光对焊接区顶面进行清洁及可焊性处理。加工完成后，翻转电路板，同样的方法完成对底面焊接区的可焊性处理。加工参数如下：

功率/W	频率/kHz	脉宽/ps	加工速度/mm/s	加工次数
					10	1000	12	2000	1

该步骤用激光去除焊接区表面的阻焊剂残存物，并轻微光蚀焊接区金属表面层，去除金属氧化物，露出新鲜的金属表面，产生容易被熔融的焊料浸润的可焊性。紫外皮秒激光，能被铜金属较好地吸收，起到清洁其表面的作用。

步骤(5)，向焊接区表面施加焊料，进行SMT元件贴装。

实施例2

本实施例以已经完成孔金属化和导电图形制作的6层电路板为例，本方法具体步骤如下：

步骤(1)，对完成孔金属化和导电图形制作的在制电路板进行电气通断检查。

具体地，将该多层电路板置于明信电子生产的设备MV300测试机上进行电性能通断测试，将问题板挑出确认，确认可以修理的修复完成后需要重新电性能测试，仍有问题，或电路板内层出现短路、断路问题，应该在问题电路板上作出标记，按照操作指示，将板作废或作为次品处理。

步骤(2)，热压PI膜作为阻焊材料并进行一次性固化。

具体地，使用层压机对完成叠片的电路板及PI膜进行层压，PI膜为杜邦生产的Kapton HN膜，厚度为25um，层压时使用硅橡胶垫作为热压合衬垫。依据材料特性，热压合阶段及参数如下：

序号	压合压强(N/cm2)	压合温度(℃)	压合时间(分钟)
				阶段1	24	80	15
阶段2	94	140	25
				阶段3	188	180	25
阶段4	188	220	60
				阶段5	188	降至室温	45

PI膜应该既覆盖导电图案的表面，又覆盖导电图案的侧壁，还覆盖非导电图案区域，并且在阻焊材料与其覆盖或包覆的做线路的导电图形及非线路区的绝缘图形之间，材料饱满，不留气隙。薄膜的厚度范围在0.5μm-1500μm之间，优选膜厚为10μm-500μm。优选使用干性薄膜，以避免阻焊材料进孔缺陷。

具体地，步骤(2)采用热压PI膜作阻焊材料，无需再固化，因此该步骤省略。

步骤(3)，激光蚀刻PI膜成型阻焊图案。

具体地，本实施例采用20W紫外纳秒激光机进行阻焊图案的制作，将电路板置于激光设备吸附台上，导入激光加工的工程资料数据，将电路板与加工数据精准对位，激光光蚀PI成型阻焊图案。顶面加工完成后，翻转电路板，同样的方法完成底面阻焊图案的制作。加工参数如下：

功率/W	频率/kHz	脉宽/ns	加工速度/mm/s	加工次数
					6	200	20	600	1

本步流程优选在电路板组装阶段，在元器件安装现场进行。因为电路板有阻焊剂保护，而且在现场制造阻焊图案，进行可焊性处理，所以，电路板的存储，运输条件比传统方法，都可以更宽松。

步骤(4)，用激光对焊接区表面进行清洁及可焊性处理。

具体地，该步骤采用20W紫外皮秒激光机完成对焊接区表现的清洁和可焊性处理，将电路板置于激光设备吸附台上，导入激光加工的工程资料数据，将电路板与加工数据精准对位，用激光对焊接区顶面进行清洁及可焊性处理。加工完成后，翻转电路板，同样的方法完成对底面焊接区的可焊性处理。加工参数如下：

功率/W	频率/kHz	脉宽/ps	加工速度/mm/s	加工次数
					10	1000	12	2000	1

该步骤用激光去除焊接区表面的阻焊剂残存物，并轻微光蚀焊接区金属表面层，去除金属氧化物，露出新鲜的金属表面，产生容易被熔融的焊料浸润的可焊性。紫外皮秒激光，能被铜金属较好地吸收，起到清洁其表面的作用。

步骤(5)，向连接盘上插装元件，进行波峰焊接。

以上所述的两个实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，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。

Claims (10)

1.一种在裸板制作阶段进行通断检验的电路板制造方法，特征在于，包括如下步骤：

步骤1、对完成孔金属化和导电图形制作的在制电路板进行电气通断检查；

步骤2、全板涂覆阻焊材料并一次性固化，形成阻焊层；

步骤3、激光成型阻焊图案；

步骤4、对焊接区进行可焊性表面处理；

步骤5、向焊接区表面施加焊料，完成元器件的装联过程。

2.根据权利要求1所述的在裸板制作阶段进行通断检验的电路板制造方法，其特征在于：阻焊剂采用高聚物材料，阻焊剂材料采用单一组分、多组分、复合的可热固材料、光固材料或已经聚合的材料；阻焊剂采用滚压、热压、印刷、镀覆、喷涂、漏印、喷印、辊涂、帘涂其中一种方法或方法的组合附着于在制电路板上；阻焊剂的形态为膏状、液态涂料或干性薄膜；形成的阻焊层的厚度范围在0.5μm-1500μm之间。

3.根据权利要求2所述的在裸板制作阶段进行通断检验的电路板制造方法，其特征在：所述阻焊层的厚度范围为10μm-500μm。

4.根据权利要求1所述的在裸板制作阶段进行通断检验的电路板制造方法，其特征在于：步骤3中成型阻焊图案采用的激光波长范围为355～10700nm，脉冲持续时间为5ps～1000μ。

5.根据权利要求4所述的在裸板制作阶段进行通断检验的电路板制造方法，其特征在于：制造阻焊图案采用CO₂激光或波长在1μm左右的脉冲光纤激光。

6.根据权利要求1所述的在裸板制作阶段进行通断检验的电路板制造方法，其特征在于：步骤4对焊接区进行可焊性表面处理采用激光，激光波长范围为246～1070nm，脉冲持续时间为100fs～100ns。

7.根据权利要求6所述的在裸板制作阶段进行通断检验的电路板制造方法，其特征在于；对焊接区进行可焊性表面处理所用激光采用纳秒紫外激光，皮秒和飞秒激光。

8.根据权利要求1所述的在裸板制作阶段进行通断检验的电路板制造方法，其特征在于：对焊接区的可焊性表面处理采用等离子蚀刻处理来实现，通过充入等离子发生腔的气体可以实现对阻焊覆盖区域不蚀刻，而仅对焊接区铜面进行微蚀刻处理。

9.根据权利要求1所述的在裸板制作阶段进行通断检验的电路板制造方法，其特征在于：步骤3和步骤4在贴装元器件的组装场所进行。

10.根据权利要求1所述的在裸板制作阶段进行通断检验的电路板制造方法，其特征在于：步骤3和步骤4在裸板制造阶段进行；在进行步骤4后对焊接区进行可焊性涂覆；并在裸板制作完成后在电路板表面制作标记、符号，对电路板进行外观检查、包装、出货、运输过程。