CN114206032A - 一种埋置无源元件印制电路板的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种埋置无源元件印制电路板的制作方法，先制作出两块具有双面线路的电路板，并将其与另外两块棕化后的基板进行层压并在层压板的两外侧贴上元器件，随后再将得到的层压板与一块制作有内层线路的基板和另外一块没有线路的基板再次压合并制作两侧的外层线路，最终得到埋置无源元件的印制电路板。通过本方法实现了电路板中填胶饱满度的增加，同时也降低了电路板的孔洞率，进而提升了电路板的良品率；除此之外，还简化了工艺流程，降低了生产成本，大幅度提高了生产效率，实现了生产利润的最大化。

Description

一种埋置无源元件印制电路板的制作方法
技术领域
本发明属于印制电路板技术领域，具体涉及一种埋置无源元件印制电路板的制作方法。
背景技术
目前，电子产品正在不断地向着轻薄短小、多功能、高可靠度与低成本化和复杂化的方向发展，并不断推动电路板行业进入一个新的发展时期。在印制电路板上，元件的体积及元件之间连接电路所占用的面积是产品小型化最大的限制，过多的焊接不仅降低了系统的可靠度，也增加了产品加工成本，而在电路板制造中埋入元器件，可减少电路板面积，缩短布线长度，从而提高产品的构装效率。顺应这个趋势，在电子产品的电路设计中，面积占据最大、数量最多的无源元件也正在进行集成化与功能化，即朝向髙整合的埋入式方向发展。
元器件的埋入是指将不同功能的裸片元器件以平铺或者重叠的方式埋入电路基板中，使基板功能化。现如今，埋入元器件更多的是采用先在电路板的线路上使用焊接的方式将元器件的引线与线路连通，之后再将焊接上元器件的不同层电路板与树脂半固化片通过层压的方式压合在一起，进而实现将元器件埋入到电路板间的目的。但是，目前的很多埋入式电路板中，很多都存在因填胶饱满度不够而在电路板中出现许多孔洞的缺陷，造成废品率偏高，同时，它们之中很多制造工艺相对繁琐，生产成本也就偏高。
为了解决上述问题，我们便设计开发出一种埋置无源元件印制电路板的制作方法：通过优化层压的半固化片内部的树脂胶和玻璃纤维的比例以及层压工艺参数，我们实现了电路板中填胶饱满度的增加，同时也就降低了电路板的孔洞率，进而提升了电路板的良品率；除此之外，我们对不同的工艺过程进行了优化整合，简化了工艺步骤，降低了生产成本，大幅度提高了生产效率，实现了生产利润的最大化。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种埋置无源元件印制电路板的制作方法。
为解决上述技术问题，本发明技术方案如下：
一种埋置无源元件印制电路板的制作方法，其为：先制作出两块具有双面线路的电路板，并将其与另外两块棕化后的基板进行层压并在层压板的两外侧贴上元器件，层压时两电路板位于两基板之间，且相邻的电路板之间、相邻的电路板和基板之间设有环氧树脂半固化片；随后再将得到的层压板与一块制作有内层线路的基板和另外一块没有线路的基板再次压合并制作两侧的外层线路，压合时所述层压板位于两基板之间，且相邻的层压板和基板之间设有环氧树脂半固化片，最终得到埋置无源元件的印制电路板。
作为优选方式，所述制作方法包括以下步骤：
(1)取两块树脂基板，并在其上定位孔的位置进行钻孔，随后除去因钻孔而残留的胶渣，得到第一基板和第二基板；
(2)将第一基板和第二基板均先进行化学镀铜，使基板表面沉积上一层种子导电层，随后再对其进行全板电镀而得到铜层，之后将得到的电路板都采用树脂进行塞孔，并打磨铜面，得到第一电路板和第二电路板；
(3)将第一电路板和第二电路板都进行曝光显影，随后进行内外层蚀刻而得到内外层双面铜线路，并进行蚀刻检查、阻焊、沉镍金、测试、检查外观FQC，最后得到第三电路板和第四电路板；
(4)再取两块基板，对其表面进行棕化处理，得到第三基板和第四基板，随后将环氧树脂半固化片与第三基板、第三电路板、第四电路板和第四基板一起压合，压合时板子从下到上的放置顺序为第三基板、环氧树脂半固化片、第三电路板、环氧树脂半固化片、第四电路板、环氧树脂半固化片、第四基板，压合后得到第五电路板；
(5)采用锣刀对第五电路板进行内层锣边，并在锣边后贴上保护膜，随后将锣边后的电路板钻出定位孔，并去除胶渣，得到第六电路板；
(6)将第六电路板两端外侧先进行化学镀铜，使基板表面沉积上一层种子导电层，随后再对其进行全板电镀而得到铜层，之后将得到的电路板采用树脂进行塞孔，并打磨铜面，得到第七电路板；
(7)将第七电路板进行曝光显影，随后再进行外层蚀刻而得到外层铜线路，并进行蚀刻检查、阻焊、沉镍金、测试、检查外观FQC，最后得到第八电路板；
(8)在第八电路板的外面两侧都焊接上无源元器件，得到第九电路板；
(9)再取两块树脂基板，对其表面均进行棕化处理，得到第五基板和第六基板；
(10)对第五基板内侧先进行化学镀铜，使基板表面沉积上一层种子导电层，随后再对其进行全板电镀而得到铜层，之后将得到的电路板采用树脂进行塞孔，并打磨铜面，得到第十电路板；
(11)将第十电路板进行曝光显影，随后再进行内层蚀刻而得到内层铜线路，并进行蚀刻检查、阻焊、沉镍金、测试、检查外观FQC，最后得到第十一电路板；
(12)将第十一电路板、第九电路板、第六基板与环氧树脂半固化片一起压合，得到第十二电路板，压合时板子从上到下的放置顺序为第十一电路板、环氧树脂半固化片、第九电路板、环氧树脂半固化片、第六基板；第十一电路板有线路的部分朝向环氧树脂半固化片那一侧；在第九电路板两端的环氧树脂半固化片设置有元件预留槽开口5，并且这些预留开口的大小与无源元件4大小相匹配；
(13)对第十二电路板两端外侧先进行化学镀铜，使基板表面沉积上一层种子导电层，随后再对其进行全板电镀而得到铜层，得到第十三电路板；
(14)将第十三电路板进行曝光显影，随后再进行外层蚀刻而得到外层铜线路，并进行蚀刻检查，最后得到第十四电路板；
(15)将第十四电路板依次进行阻焊、印制字符、沉镍金、锣板、测试、验孔、检查外观FQC和工程测量FQA，进而得到最终的第十五电路板。
作为优选方式，所述树脂基板为环氧玻璃纤维布FR-4基板，基板的厚度为0.15-0.4mm。
作为优选方式，除胶渣时使用的试剂为碱性高锰酸钾溶液，除胶溶液的配方为140千克高锰酸钾和88千克氢氧化钠，反应容器体积2000L，除胶速率0.2-0.4g/cm2。
作为优选方式，步骤(2)、步骤(6)、步骤(10)、步骤(13)中种子导电层的厚度为2μm，全板电镀后的铜层厚度为30μm。
作为优选方式，步骤(2)、步骤(6)、步骤(10)中塞孔用的树脂为环氧树脂以及改性后的环氧树脂。
作为优选方式，步骤(7)、步骤(11)、步骤(14)曝光显影时采用的是负片曝光，曝光方式为LED光源自动曝光，显影液为0.8-1.2％碳酸钠溶液，工作温度为28-32℃，并且只对其中一面进行线路制作，另外一面用保护膜保护起来，保护膜为普通干膜，蚀刻时只蚀刻掉未被膜保护的一面的铜层。
作为优选方式，步骤(3)曝光显影时采用的是负片曝光，曝光方式为LED光源自动曝光，显影液为0.8-1.2％碳酸钠溶液，工作温度为28-32℃，随后进行内外层蚀刻而得到内外层双面铜线路，线路制作时无需保护膜保护。
作为优选方式，环氧树脂半固化片的含胶量为56wt％，余下为玻璃纤维。
在层压时使用的环氧树脂半固化片是通过优化层压时的半固化片内部的树脂胶和玻璃纤维的比例以及层压工艺参数而得到的。
本发明的有益效果是：通过这种制作方法，实现了电路板中填胶饱满度的增加，同时也就降低了电路板的孔洞率，进而提升了电路板的良品率；除此之外，还简化了工艺流程，降低了生产成本，大幅度提高了生产效率，实现了生产利润的最大化。
附图说明
图1为本发明实施例的一种埋置无源元件印制电路板的制作方法的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、铜线路，2、环氧玻璃纤维布FR-4基板，3、半固化片树脂固化后的介质层，4、无源元件，5、元件预留槽开口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，本实施例提供一种埋置无源元件印制电路板的制作方法，其为：先制作出两块具有双面线路的电路板，并将其与另外两块棕化后的基板进行层压并在层压板的两外侧贴上元器件，层压时两电路板位于两基板之间，且相邻的电路板之间、相邻的电路板和基板之间设有环氧树脂半固化片；随后再将得到的层压板与一块制作有内层线路的基板和另外一块没有线路的基板再次压合并制作两侧的外层线路，压合时所述层压板位于两基板之间，且相邻的层压板和基板之间设有环氧树脂半固化片，最终得到埋置无源元件的印制电路板。
进一步的，所述制作方法包括以下步骤：
(1)取两块树脂基板，所述树脂基板为环氧玻璃纤维布FR-4基板，基板的厚度为0.15-0.4mm。在其上定位孔的位置进行钻孔，随后除去因钻孔而残留的胶渣，得到第一基板和第二基板；除胶渣时使用的试剂为碱性高锰酸钾溶液，除胶溶液的配方为140千克高锰酸钾和88千克氢氧化钠，反应容器体积2000L，除胶速率0.2-0.4g/cm2；
(2)将第一基板和第二基板均先进行化学镀铜，使基板表面沉积上一层种子导电层，随后再对其进行全板电镀而得到铜层，之后将得到的电路板都采用树脂进行塞孔，树脂为环氧树脂以及改性后的环氧树脂，并打磨铜面，得到第一电路板和第二电路板；种子导电层的厚度为2μm，全板电镀后的铜层厚度为30μm；
(3)将第一电路板和第二电路板都进行曝光显影，随后进行内外层蚀刻而得到内外层双面铜线路，并进行蚀刻检查、阻焊、沉镍金、测试、检查外观FQC，最后得到第三电路板和第四电路板；曝光显影时采用的是负片曝光，曝光方式为LED光源自动曝光，显影液为0.8-1.2％碳酸钠溶液，工作温度为28-32℃，线路制作时无需保护膜保护；
(4)再取两块基板，对其表面进行棕化处理，得到第三基板和第四基板，随后将环氧树脂半固化片与第三基板、第三电路板、第四电路板和第四基板一起压合，压合时板子从下到上的放置顺序为第三基板、环氧树脂半固化片、第三电路板、环氧树脂半固化片、第四电路板、环氧树脂半固化片、第四基板，压合后得到第五电路板；
(5)采用锣刀对第五电路板进行内层锣边，并在锣边后贴上保护膜，随后将锣边后的电路板钻出定位孔，并去除胶渣，得到第六电路板；除胶渣时使用的试剂为碱性高锰酸钾溶液，除胶溶液的配方为140千克高锰酸钾和88千克氢氧化钠，反应容器体积2000L，除胶速率0.2-0.4g/cm2；
(6)将第六电路板两端外侧先进行化学镀铜，使基板表面沉积上一层种子导电层，随后再对其进行全板电镀而得到铜层，之后将得到的电路板采用树脂进行塞孔，树脂为环氧树脂以及改性后的环氧树脂；并打磨铜面，得到第七电路板；种子导电层的厚度为2μm，全板电镀后的铜层厚度为30μm；
(7)将第七电路板进行曝光显影，随后再进行外层蚀刻而得到外层铜线路，并进行蚀刻检查、阻焊、沉镍金、测试、检查外观FQC，最后得到第八电路板；曝光显影时采用的是负片曝光，曝光方式为LED光源自动曝光，显影液为0.8-1.2％碳酸钠溶液，工作温度为28-32℃，并且只对其中一面进行线路制作，另外一面用保护膜保护起来，保护膜为普通干膜，蚀刻时只蚀刻掉未被膜保护的一面的铜层；
(8)在第八电路板的外面两侧都焊接上无源元器件，得到第九电路板；
(9)再取两块树脂基板，对其表面均进行棕化处理，得到第五基板和第六基板；
(10)对第五基板内侧先进行化学镀铜，使基板表面沉积上一层种子导电层，随后再对其进行全板电镀而得到铜层，之后将得到的电路板采用树脂进行塞孔，树脂为环氧树脂以及改性后的环氧树脂，并打磨铜面，得到第十电路板；种子导电层的厚度为2μm，全板电镀后的铜层厚度为30μm；
(11)将第十电路板进行曝光显影，随后再进行内层蚀刻而得到内层铜线路，并进行蚀刻检查、阻焊、沉镍金、测试、检查外观FQC，最后得到第十一电路板；曝光显影时采用的是负片曝光，曝光方式为LED光源自动曝光，显影液为0.8-1.2％碳酸钠溶液，工作温度为28-32℃，并且只对其中一面进行线路制作，另外一面用保护膜保护起来，保护膜为普通干膜，蚀刻时只蚀刻掉未被膜保护的一面的铜层；
(12)将第十一电路板、第九电路板、第六基板与环氧树脂半固化片一起压合，得到第十二电路板，压合时板子从上到下的放置顺序为第十一电路板、环氧树脂半固化片、第九电路板、环氧树脂半固化片、第六基板；第十一电路板有线路的部分朝向环氧树脂半固化片那一侧；在第九电路板两端的环氧树脂半固化片设置有元件预留槽开口5，并且这些预留开口的大小与无源元件4大小相匹配；
(13)对第十二电路板两端外侧先进行化学镀铜，使基板表面沉积上一层种子导电层，随后再对其进行全板电镀而得到铜层，得到第十三电路板；种子导电层的厚度为2μm，全板电镀后的铜层厚度为30μm；
(14)将第十三电路板进行曝光显影，随后再进行外层蚀刻而得到外层铜线路，并进行蚀刻检查，最后得到第十四电路板；曝光显影时采用的是负片曝光，曝光方式为LED光源自动曝光，显影液为0.8-1.2％碳酸钠溶液，工作温度为28-32℃，并且只对其中一面进行线路制作，另外一面用保护膜保护起来，保护膜为普通干膜，蚀刻时只蚀刻掉未被膜保护的一面的铜层；
(15)将第十四电路板依次进行阻焊、印制字符、沉镍金、锣板、测试、验孔、检查外观FQC和工程测量FQA，进而得到最终的第十五电路板。
具体的，环氧树脂半固化片的含胶量为56wt％，余下为玻璃纤维。在层压时使用的环氧树脂半固化片是通过优化层压时的半固化片内部的树脂胶和玻璃纤维的比例以及层压工艺参数而得到的。
最终得到的埋置无源元件印制电路板，经过测试使用后发现，此实施例中的埋置无源元件印制电路板的填胶饱满度确实很高，孔洞率很低，良品率非常高，生产成本较低，生产效率很高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种埋置无源元件印制电路板的制作方法，其特征在于：
先制作出两块具有双面线路的电路板，并将其与另外两块棕化后的基板进行层压并在层压板的两外侧贴上元器件，层压时两电路板位于两基板之间，且相邻的电路板之间、相邻的电路板和基板之间设有环氧树脂半固化片；随后再将得到的层压板与一块制作有内层线路的基板和另外一块没有线路的基板再次压合并制作两侧的外层线路，压合时所述层压板位于两基板之间，且相邻的层压板和基板之间设有环氧树脂半固化片，最终得到埋置无源元件的印制电路板。
2.根据权利要求1所述的一种埋置无源元件印制电路板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取两块树脂基板，并在其上定位孔的位置进行钻孔，随后除去因钻孔而残留的胶渣，得到第一基板和第二基板；
(2)将第一基板和第二基板均先进行化学镀铜，使基板表面沉积上一层种子导电层，随后再对其进行全板电镀而得到铜层，之后将得到的电路板都采用树脂进行塞孔，并打磨铜面，得到第一电路板和第二电路板；
(3)将第一电路板和第二电路板都进行曝光显影，随后进行内外层蚀刻而得到内外层双面铜线路，并进行蚀刻检查、阻焊、沉镍金、测试、检查外观FQC，最后得到第三电路板和第四电路板；
(4)再取两块基板，对其表面进行棕化处理，得到第三基板和第四基板，随后将环氧树脂半固化片与第三基板、第三电路板、第四电路板和第四基板一起压合，压合时板子从下到上的放置顺序为第三基板、环氧树脂半固化片、第三电路板、环氧树脂半固化片、第四电路板、环氧树脂半固化片、第四基板，压合后得到第五电路板；
(5)采用锣刀对第五电路板进行内层锣边，并在锣边后贴上保护膜，随后将锣边后的电路板钻出定位孔，并去除胶渣，得到第六电路板；
(6)将第六电路板两端外侧先进行化学镀铜，使基板表面沉积上一层种子导电层，随后再对其进行全板电镀而得到铜层，之后将得到的电路板采用树脂进行塞孔，并打磨铜面，得到第七电路板；
(7)将第七电路板进行曝光显影，随后再进行外层蚀刻而得到外层铜线路，并进行蚀刻检查、阻焊、沉镍金、测试、检查外观FQC，最后得到第八电路板；
(8)在第八电路板的外面两侧都焊接上无源元器件，得到第九电路板；
(9)再取两块树脂基板，对其表面均进行棕化处理，得到第五基板和第六基板；
(10)对第五基板内侧先进行化学镀铜，使基板表面沉积上一层种子导电层，随后再对其进行全板电镀而得到铜层，之后将得到的电路板采用树脂进行塞孔，并打磨铜面，得到第十电路板；
(11)将第十电路板进行曝光显影，随后再进行内层蚀刻而得到内层铜线路，并进行蚀刻检查、阻焊、沉镍金、测试、检查外观FQC，最后得到第十一电路板；
(12)将第十一电路板、第九电路板、第六基板与环氧树脂半固化片一起压合，得到第十二电路板，压合时板子从上到下的放置顺序为第十一电路板、环氧树脂半固化片、第九电路板、环氧树脂半固化片、第六基板；第十一电路板有线路的部分朝向环氧树脂半固化片那一侧；在第九电路板两端的环氧树脂半固化片设置有元件预留槽开口(5)，并且这些预留开口的大小与无源元件(4)大小相匹配；
(13)对第十二电路板两端外侧先进行化学镀铜，使基板表面沉积上一层种子导电层，随后再对其进行全板电镀而得到铜层，得到第十三电路板；
(14)将第十三电路板进行曝光显影，随后再进行外层蚀刻而得到外层铜线路，并进行蚀刻检查，最后得到第十四电路板；
(15)将第十四电路板依次进行阻焊、印制字符、沉镍金、锣板、测试、验孔、检查外观FQC和工程测量FQA，进而得到最终的第十五电路板。
3.根据权利要求2所述的一种埋置无源元件印制电路板的制作方法，其特征在于：所述树脂基板为环氧玻璃纤维布FR-4基板，基板的厚度为0.15-0.4mm。
4.根据权利要求2所述的一种埋置无源元件印制电路板的制作方法，其特征在于：除胶渣时使用的试剂为碱性高锰酸钾溶液，除胶溶液的配方为140千克高锰酸钾和88千克氢氧化钠，反应容器体积2000L，除胶速率0.2-0.4g/cm2。
5.根据权利要求2所述的一种埋置无源元件印制电路板的制作方法，其特征在于：步骤(2)、步骤(6)、步骤(10)、步骤(13)中种子导电层的厚度为2μm，全板电镀后的铜层厚度为30μm。
6.根据权利要求2所述的一种埋置无源元件印制电路板的制作方法，其特征在于：步骤(2)、步骤(6)、步骤(10)中塞孔用的树脂为环氧树脂以及改性后的环氧树脂。
7.根据权利要求2所述的一种埋置无源元件印制电路板的制作方法，其特征在于：步骤(7)、步骤(11)、步骤(14)曝光显影时采用的是负片曝光，曝光方式为LED光源自动曝光，显影液为0.8-1.2％碳酸钠溶液，工作温度为28-32℃，并且只对其中一面进行线路制作，另外一面用保护膜保护起来，保护膜为普通干膜，蚀刻时只蚀刻掉未被膜保护的一面的铜层。
8.根据权利要求2所述的一种埋置无源元件印制电路板的制作方法，其特征在于：步骤(3)曝光显影时采用的是负片曝光，曝光方式为LED光源自动曝光，显影液为0.8-1.2％碳酸钠溶液，工作温度为28-32℃，随后进行内外层蚀刻而得到内外层双面铜线路，线路制作时无需保护膜保护。
9.根据权利要求1或2所述的一种埋置无源元件印制电路板的制作方法，其特征在于：环氧树脂半固化片的含胶量为56wt％，余下为玻璃纤维。
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JP2004063722A (ja) * 2002-07-29 2004-02-26 Toppan Printing Co Ltd 受動素子内蔵プリント配線板及びその製造方法
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