CN114096056B - 使用玻璃板制作pcb板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了使用玻璃板制作PCB板的方法，包括以下步骤：提供一玻璃板，将其浸入包括氢氟酸铵、草酸、硫酸铵、甘油及硫酸钡的氢氟酸混合溶液中粗化玻璃板表面，其中，所述氢氟酸铵占比为25％～30％，所述草酸占比为15％～20％、所述硫酸铵占比为18％～23％、所述甘油占比为4％～10％、所述硫酸钡占比为25％～30％；在玻璃板表面先溅镀钛层，再于钛层表面溅镀铜层；对玻璃板进行清洁、粗化，其中，进行粗化的气体中四氟化碳：氮气：氧气的流量占比为4：3：(35‑45)；再进行沉铜、闪镀及镀铜；在铜表面压覆干膜，并进行曝光、显影蚀刻。该方法通过用玻璃板代替FR4作为PCB基板，可有效解决受热导致的翘曲不平整、尺寸稳定性较差问题；且其获取难度较低，货源充足、品质稳定。

Description

使用玻璃板制作PCB板的方法

技术领域

本发明涉及了PCB板技术领域，具体的是使用玻璃板制作PCB板的方法。

背景技术

PCB板(Printed Circuit Board，印刷电路板)是服务器等电子设备的重要电子部件，是电子元器件的支撑体，也是电子元器件电气连接的载体。

常规PCB基板为双面覆铜FR4(FR4由玻璃纤维布与环氧树脂压合所得)，FR4在加工过程中受热会产生一定的翘曲，使得成型的PCB板合格率较低；且尺寸稳定性较差，无法满足高精端产品需求。另FR4存在供需不稳定，可能有供货不足问题。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了使用玻璃板制作PCB板的方法，其用于解决FR4材质的基板受热变形、尺寸稳定性差且供需不稳定的问题。

本申请实施例公开了使用玻璃板制作PCB板的方法，该方法通过用玻璃板代替传统的FR4作为PCB基板，可有效解决受热导致的翘曲不平整问题、尺寸稳定性较差问题；且其获取难度较低，货源充足、品质稳定，可适应于大规模的生产使用。另在粗化过程中使用是气体中各种成分的占比为最佳，能使玻璃板表面的铜层粗化效果更好，以使下一步沉铜的效果也更好。

其中，使用玻璃板制作PCB板的方法，包括以下步骤：

提供一玻璃板，将其浸入氢氟酸混合溶液中粗化所述玻璃板表面，所述氢氟酸混合溶液包括氢氟酸铵、草酸、硫酸铵、甘油及硫酸钡，其中，所述氢氟酸铵占比为25％～30％，所述草酸占比为15％～20％、所述硫酸铵占比为18％～23％、所述甘油占比为4％～10％、所述硫酸钡占比为25％～30％；

在所述玻璃板表面先溅镀钛层，再于钛层表面溅镀铜层；

对所述玻璃板进行清洁、粗化，其中，进行粗化的混合气体由四氟化碳、氮气及氧气组成，四氟化碳：氮气：氧气的流量占比为4：3：(35-45)；

对粗化后的玻璃板进行沉铜和闪镀；

将闪镀后的玻璃板进行镀铜；

在铜表面压覆干膜，并进行曝光、显影蚀刻，以形成线路。

进一步的，在步骤“将其浸入氢氟酸混合溶液中粗化所述玻璃板表面”前，需对所述玻璃板打定位孔和导通孔。

进一步的，在步骤“在所述玻璃板表面先溅镀钛层，再于钛层表面溅镀铜层”中，采用真空溅镀机在所述玻璃板表面先后溅镀钛层和铜层，其中，所述钛层的厚度为0.05μm～0.2μm，所述铜层的厚度为0.5μm～1.5μm。

进一步的，在步骤“对所述玻璃板进行清洁、粗化”中，通过等离子清洁设备对真空溅镀后的玻璃板进行清洁，以清洁玻璃板面的粉尘和氧化物。

进一步的，粗化的温度为60℃～65℃，四氟化碳、氮气及氧气通过不同的管道同时释放对玻璃板表面上的铜层进行粗化，其中，四氟化碳的流量为180SCCM～220SCCM，氮气的流量为130SCCM～170SCCM，氧气的流量为1750SCCM～2250SCCM。

进一步的，在步骤“对粗化后的玻璃板进行沉铜和闪镀”中，沉铜的厚度为0.5μm～0.7μm，闪镀的厚度为1.5μm～2μm。

进一步的，在步骤“在铜层表面压覆干膜，并进行曝光、显影蚀刻，以形成线路”中，具体包括以下步骤：

采用真空压膜在所述玻璃板的铜层表面压覆30μm的干膜；

对所述干膜进行曝光及显影蚀刻，以在铜层表面线路蚀刻完毕后取出。

进一步的，在步骤“在铜表面压覆干膜，并进行曝光、显影蚀刻，以形成线路”后，还包括以下步骤：

将蚀刻完线路的玻璃板放在氢氟酸混合液中清洗，以蚀刻掉露出线路的钛层；

通过退膜槽去除所述玻璃板表面的干膜；

在线路层上通过印油漆制作防焊层，以将线路保护起来。

本发明的有益效果如下：

1、该方法通过用玻璃板代替传统的FR4作为PCB基板，可有效解决受热导致的翘曲不平整问题、尺寸稳定性较差问题；且其获取难度较低，货源充足、品质稳定，可适应于大规模的生产使用。另在粗化过程中使用是气体中各种成分的占比为最佳，能使玻璃板表面的铜层粗化效果更好，以使下一步沉铜的效果也更好。

2、将蚀刻完线路的玻璃板放在氢氟酸混合液中清洗，以蚀刻掉露出线路的钛层，从而使得玻璃板上的线路层显露出来，方便后续加工使用。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中使用玻璃板制作PCB板的方法中对闪镀后的玻璃板进行镀铜前的剖面图；

图2是本发明实施例中使用玻璃板制作成PCB板成品的剖面图。

以上附图的附图标记：10、玻璃板；20、钛层；30、铜层。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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，本领域普通技术人员在没有做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。

本申请所述的使用玻璃板制作PCB板的方法，该方法通过用玻璃板代替传统的FR4作为PCB基板，可有效解决受热导致的翘曲不平整问题、尺寸稳定性较差问题；且其获取难度较低，货源充足、品质稳定。另在粗化过程中使用是气体中各种成分的占比为最佳，能使玻璃板表面的铜层粗化效果更好，以使下一步沉铜的效果也更好。

下面结合附图1-2及实施例对本发明进行详细说明。

本实施例所述使用玻璃板制作PCB板的方法，包括以下步骤：

提供一玻璃板10，将其浸入氢氟酸混合溶液中粗化所述玻璃板10表面，所述氢氟酸混合溶液包括氢氟酸铵、草酸、硫酸铵、甘油及硫酸钡，其中，所述氢氟酸铵占比为25％～30％，所述草酸占比为15％～20％、所述硫酸铵占比为18％～23％、所述甘油占比为4％～10％、所述硫酸钡占比为25％～30％；

在所述玻璃板10表面先溅镀钛层20，再于钛层20表面溅镀铜层30；

对所述玻璃板10进行清洁、粗化，其中，进行粗化的气体中四氟化碳：氮气：氧气的流量占比为4：3：(35-45)；

对粗化后的玻璃板10进行沉铜和闪镀；

将闪镀后的玻璃板10进行镀铜；

在铜表面压覆干膜，并进行曝光、显影蚀刻，以形成线路。

具体的，在本实施例中，所述使用玻璃板制作PCB板的方法，具体包括以下步骤：

首先，提供一玻璃板10，对所述玻璃板10打定位孔和导通孔。再将打好孔的玻璃板10浸入氢氟酸混合溶液中粗化所述玻璃板10表面。所述氢氟酸混合溶液包括氢氟酸铵、草酸、硫酸铵、甘油及硫酸钡。其中，所述氢氟酸铵占比为25％～30％，所述草酸占比为15％～20％、所述硫酸铵占比为18％～23％、所述甘油占比为4％～10％、所述硫酸钡占比为25％～30％。

其次，采用通用型真空溅镀机，在粗化后的所述玻璃板10表面先溅镀一层金属钛层20。所述钛层20的厚度为0.05μm～0.2μm。再于钛层20表面溅镀一层金属铜层30。所述铜层30的厚度为0.5μm～1.5μm。

其次，采用腔体式等离子清洁设备对本空溅镀后的所述玻璃板10进行清洁、粗化。其中，进行粗化的混合气体由四氟化碳、氮气及氧气组成。四氟化碳：氮气：氧气的流量占比为4：3：(35-45)。

其次，从预浸段放入玻璃板10，对粗化后的玻璃板10进行沉铜处理。沉铜的厚度为0.5μm～0.7μm。再在铜表面进行闪镀处理。闪镀的厚度为1.5μm～2μm。

然后，将闪镀后的玻璃板10进行镀铜处理，以镀到产品所需规格。本申请发明人基于；两种产品进行镀铜，使得镀铜到产品的规格为10±2μm或15±2μm。

最后，在铜表面压覆干膜。所述干膜为对应线路等级的专用干膜。再对干膜进行曝光及显影蚀刻，以形成线路。线路蚀刻完成后，将基板放置在氢氟酸溶液中清洗，蚀刻掉露出的钛层20，以使线路显露出来。

具体的，在本实施例中，在步骤“对所述玻璃板10进行清洁、粗化”中，通过等离子清洁设备对真空溅镀后的玻璃板10进行清洁，以清洁玻璃板10面的粉尘和氧化物。

具体的，在本实施例中，对玻璃板10进行粗化的温度为60℃～65℃。四氟化碳、氮气及氧气通过不同的管道同时释放对玻璃板10表面上的铜层30进行粗化。其中，四氟化碳的流量为180SCCM～220SCCM，氮气的流量为130SCCM～170SCCM，氧气的流量为1750SCCM～2250SCCM。

具体的，在本实施例中，在步骤“在铜层30表面压覆干膜，并进行曝光、显影蚀刻，以形成线路”中，具体包括以下步骤：

采用真空压膜在所述玻璃板10的铜层30表面压覆30μm的干膜。

对所述干膜进行曝光及显影蚀刻，以在铜层30表面线路蚀刻完毕后取出。

具体的，在本实施例中，在步骤“在铜表面压覆干膜，并进行曝光、显影蚀刻，以形成线路”后，还包括以下步骤：

将蚀刻完线路的玻璃板10放在氢氟酸混合液中清洗，以蚀刻掉露出线路的钛层20。

通过退膜槽去除所述玻璃板10表面的干膜。

在线路层的正面上通过印油漆制作正面防焊层，以将线路需要遮挡的部分保护起来。等正面的防焊层完全固化后，再通过印油漆制作反面防焊层，以将线路需要遮挡的部分保护起来。

所述使用玻璃板制作PCB板的方法通过用玻璃板10代替传统的FR4作为PCB基板，可有效解决受热导致的翘曲不平整问题、尺寸稳定性较差问题；且其获取难度较低，货源充足、品质稳定。另在粗化过程中使用是气体中各种成分的占比为最佳，能使玻璃板10表面的铜层30粗化效果更好，以使下一步沉铜的效果也更好。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式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 (7)

1.使用玻璃板制作PCB板的方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供玻璃板，将其浸入氢氟酸混合溶液中粗化所述玻璃板表面，所述氢氟酸混合溶液包括氢氟酸铵、草酸、硫酸铵、甘油及硫酸钡，其中，所述氢氟酸铵占比为25％～30％，所述草酸占比为15％～20％、所述硫酸铵占比为18％～23％、所述甘油占比为4％～10％、所述硫酸钡占比为25％～30％；在所述玻璃板表面先溅镀钛层，再于钛层表面溅镀铜层；

对所述玻璃板进行清洁、粗化，其中，进行粗化的混合气体由四氟化碳、氮气及氧气组成，四氟化碳：氮气：氧气的流量占比为4：3：(35-45)，其中，粗化的温度为60℃～65℃，四氟化碳、氮气及氧气通过不同的管道同时释放对玻璃板表面上的铜层进行粗化，其中，四氟化碳的流量为180SCCM～220SCCM，氮气的流量为130SCCM～170SCCM，氧气的流量为1750SCCM～2250SCCM；

对粗化后的玻璃板进行沉铜和闪镀；

将闪镀后的玻璃板进行镀铜；

在铜表面压覆干膜，并进行曝光、显影蚀刻，以形成线路。

2.根据权利要求1所述的使用玻璃板制作PCB板的方法，其特征在于，在步骤“将其浸入氢氟酸混合溶液中粗化所述玻璃板表面”前，需对所述玻璃板打定位孔和导通孔。

3.根据权利要求1所述的使用玻璃板制作PCB板的方法，其特征在于，在步骤“在所述玻璃板表面先溅镀钛层，再于钛层表面溅镀铜层”中，采用真空溅镀机在所述玻璃板表面先后溅镀一层钛层和一层铜层，其中，所述钛层的厚度为0.05μm～0.2μm，所述铜层的厚度为0.5μm～1.5μm。

4.根据权利要求1所述的使用玻璃板制作PCB板的方法，其特征在于，在步骤“对所述玻璃板进行清洁、粗化”中，通过等离子清洁设备对真空溅镀后的玻璃板进行清洁，以清洁玻璃板面的粉尘和氧化物。

5.根据权利要求1所述的使用玻璃板制作PCB板的方法，其特征在于，在步骤“对粗化后的玻璃板进行沉铜和闪镀”中，沉铜的厚度为0.5μm～0.7μm，闪镀的厚度为1.5μm～2μm。

6.根据权利要求1所述的使用玻璃板制作PCB板的方法，其特征在于，在步骤“在铜层表面压覆干膜，并进行曝光、显影蚀刻，以形成线路”中，具体包括以下步骤：

采用真空压膜在所述玻璃板的铜层表面压覆30μm的干膜；

对所述干膜进行曝光及显影蚀刻，以在铜层表面线路蚀刻完毕后取出。

7.根据权利要求1所述的使用玻璃板制作PCB板的方法，其特征在于，在步骤“在铜表面压覆干膜，并进行曝光、显影蚀刻，以形成线路”后，还包括以下步骤：

将蚀刻完线路的玻璃板放在氢氟酸混合液中清洗，以蚀刻掉露出线路的钛层；

通过退膜槽去除所述玻璃板表面的干膜；

在线路层上通过印油漆制作防焊层，以将线路保护起来。

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