CN114286527A - 精密细线距线路电路板制造方法及结构 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了精密细线距线路电路板制造方法及结构，方法包括以下步骤：金属基材表面形成改性陶瓷涂层；改性陶瓷涂层表面形成一层或多层导体层；导体层刻蚀；导体层表面采用涂敷、贴敷、层压、或印刷的工艺将保护绝缘层制于导体层表面；金属基材的背面进行蚀刻，蚀刻到导体层的线路图形处停止蚀刻，金属基材被蚀刻部分外露出导体层；对导体层上线路图形的线距内做绝缘填充处理，得到单面线路板。本发明实现了在改性陶瓷涂层上做细线距线路图形的电路板。

Description

精密细线距线路电路板制造方法及结构

技术领域

本发明属于电路板制造技术领域，尤其涉及一种精密细线距线路电路板制造方法及结构。

背景技术

目前，线路板与芯片用封装载板通常采用光刻胶以及PCB用的曝光干膜多次曝光蚀刻而成，此方法存在对厚铜无法蚀刻的问题，因为线路板中线路的蚀刻为单面的导体酸碱性蚀刻时，存在侧蚀的严重情况，蚀刻后有严重的锥度问题，蚀刻药水无法有效进入导体的底部。目前集成电路与PCB业界最好的蚀刻工艺只能做到35μm线距的线路，导体厚度12μm时，一次性的酸碱性蚀刻只能达到35μm以上线距的图形与线路。

采用激光光束刻蚀的方式，使激光在刻蚀线路板导体时，由于激光加工过程中会产生巨大的热能，导致激光刻蚀出来的图形线路，即导体与覆铜板的基材以及基材的胶体产生了分离，存在结合力严重下降的问题，同时覆铜板的基材不满足硬度与耐热的要求，被严重烧蚀破坏，导致激光刻蚀的线路与图形在后续的加工过程中移位与脱落等问题，激光刻蚀的线路图形无法使用。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，而提供精密细线距线路电路板制造方法及结构，从而实现在改性陶瓷涂层上做细线距线路图形的电路板，提高电路板性能。为了达到上述目的，本发明技术方案如下：

精密细线距线路电路板制造方法，包括以下步骤：

金属基材表面形成改性陶瓷涂层；

改性陶瓷涂层表面形成一层或多层导体层；

通过激光光束对导体层刻蚀；

导体层表面采用涂敷、贴敷、层压、或印刷的工艺将保护绝缘层制于导体层表面；

金属基材的背面进行蚀刻，蚀刻到导体层的线路图形处停止蚀刻，金属基材被蚀刻部分外露出导体层；

对导体层上线路图形的线距内做绝缘填充处理，得到单面线路板。

具体的，所述导体层刻蚀后还包括步骤：导体层的线路图形表面清洁。

具体的，所述单面线路板制备后还包括步骤：将蚀刻后的金属基材外露的导体层，与另一相同产品的导体层通过层压粘接得到双面线路板。

具体的，所述金属基材表面通过微弧氧化或阳极氧化的表面处理方法，依靠电解液与电参数的匹配调节，在弧光放电产生的瞬时高温高压作用下，在金属及其合金表面生长出以基体金属氧化物为主并辅以电解液组分的改性陶瓷涂层。

具体的，所述改性陶瓷涂层的厚度为0.2μm-1000μm。

具体的，所述改性陶瓷涂层表面形成导体层，通过真空气相沉积法或者化学镀的镀膜工艺在改性陶瓷涂层的表面增加一层或者多层导体层，单层导体层的厚度为0.05μm-500μm。

具体的，所述改性陶瓷涂层表面形成导体层，通过高温热键合与真空扩散焊的工艺，将铜箔高温键合热压到改性陶瓷涂层的表面。

具体的，所述改性陶瓷涂层表面形成导体层，通过激光束对改性陶瓷涂层进行激光表面的刻蚀活化，将激光束活化后的金属导电物质通过化学镀的工艺，使改性陶瓷涂层的表面增加导体层。

具体的，所述金属基材被蚀刻部分外露出导体层上线路图形的线距内做绝缘填充处理，将PCB油墨通过印刷方式或保护膜贴敷层压方式进行填充。

精密细线距线路电路板结构，由所述的精密细线距线路电路板制造方法制备的电路板，包括金属基材、设于金属基材上的改性陶瓷涂层、设于改性陶瓷涂层上至少一层的导体层、设于导体层上的保护绝缘层。

与现有技术相比，本发明精密细线距线路电路板制造方法及结构的有益效果主要体现在：

通过激光束进行导体层的刻蚀，可以实现细小的线路图形的线距，线距可做到20μm；同时利用改性陶瓷涂层的高耐热性与散热性，将激光加工的过程中产生的热迅速的转移，使导体层制作的线路图形不会与改性陶瓷涂层分离，因此后续制作加工过程中线路图形不会移动与脱落。同时由于金属基板也具有高散热的性能，在激光加工的过程中，不会出现改性陶瓷涂层与金属基板层因激光加工过程中产生的热导致出现分离的情况。通过在金属基材表面形成改性陶瓷涂层、导体层、保护绝缘层，在导体层的刻蚀作业前有效保护其线路成型的性能，通过从金属基材的背面进行蚀刻能达到导体层的线路图形处，导体层上线路图形的线距内做绝缘填充处理，得到保护线路图形作用；提高整体电路板的散热性能、导电性能、及物理连接特性。

附图说明

图1为本发明精密细线距线路电路板结构示意图；

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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。

实施例1：

本实施例为精密细线距线路电路板制造方法，包括以下步骤：

金属基材表面形成改性陶瓷涂层：

通过微弧氧化(MAO)或阳极氧化的表面处理方法，依靠电解液与电参数的匹配调节，在弧光放电产生的瞬时高温高压作用下，在金属及其合金表面生长出以基体金属氧化物为主并辅以电解液组分的改性陶瓷涂层，或者具有绝缘功能的氧化物层，其中，氧化物层或改性陶瓷涂层的厚度为0.2μm-1000μm。

金属基材包括铝片，铝合金箔，钛箔，钛铜合金箔，钛合金箔，镁片，镁合金箔，不锈钢片，锡箔，镍片，金属钠片，铜片，铍青铜箔中的一种，金属基材为具有导电性质的金属箔材与合金箔材，其中，金属基材的厚度为3μm-500mm。

改性陶瓷涂层表面形成一层或多层导体层：

方式1):通过真空气相沉积法：包括磁控溅射(PVD)、CVD、MVCD、PMVD、离子镀的镀膜工艺，或者化学镀的镀膜工艺，将铜、镍，铬，钛，银，或铝的其中一种或几种的金属导电物质进行表面处理与涂敷，在改性陶瓷涂层的表面增加一层或者多层导体层，导体层的物质可以是一种，也可以是多种金属导电物质；根据导体层的厚度计算，通过上述单层导体层的制造方法进行多层导体层的制备，使导体层增加至需求的厚度。其中，单层导体层的厚度为0.05μm-500μm。

方式2):通过高温热键合(DBC)方式与真空扩散焊的工艺，在温度500℃-1300℃范围内将铜箔(压延铜或电解铜箔)高温键合热压到改性陶瓷涂层的表面。

方式3):采用激光束对改性陶瓷涂层进行激光表面的刻蚀活化，将激光束活化后的金属导电物质通过化学镀的工艺，使改性陶瓷涂层的表面增加导体层。

激光光束包括但不限于光纤激光，CO2激光，UV激光器，绿光激光器，红外激光器，准分子激光器，深紫外激光器。激光器的波长为：199nm-1064nm。激光刻蚀的深度在：0.01μm-1000μm。

方式4)：对改性陶瓷涂层的表面放置粘结层，将导体层(铜，镍，铝，锡，银，钛等具有导电性的金属箔材)通过高温层压，印刷，喷涂的方式结合在一起。

通过激光光束对导体层刻蚀：

根据图形对导体层进行线路的刻蚀，得到需求的电路板线路图形。导体层的刻蚀还可采用酸碱刻蚀法。

对经过激光刻蚀的导体层的线路图形表面清洁：

清洁采用等离子与超声波清洁方式，以及酸碱清洗方式。

对清洁后的导体层表面增加一层保护绝缘层：

方式1):采用涂敷、贴敷、层压、或印刷的工艺将保护绝缘层制于导体层表面。保护绝缘层为PI纯胶膜、TPi膜、PET、PEN、PPS、或LCP的高分子膜材通过涂敷、贴敷、层压方式制于导体层表面；

方式2)：采用PCB感光性与热固型的油墨、光刻胶、或陶瓷粉末油墨为保护层印刷方式制于导体层表面；

方式3)：采用磁控溅射的真空镀膜工艺，使导体层增加一层保护绝缘层，保护绝缘层为氧化铝，氮化铝，或陶瓷膜的绝缘物质。

金属基材的背面采用酸碱蚀刻法进行蚀刻，蚀刻到导体层的线路图形处停止蚀刻。根据需要也可以将多余的改性陶瓷涂层与保护绝缘层一并蚀刻。

将PCB油墨通过印刷方式或保护膜贴敷层压方式，对金属基材被蚀刻部分外露出导体层上线路图形的线距内做绝缘填充处理，得到单面的线路板。导体层上线路图形具有细线距线路的特点。

产品制作为双面：将蚀刻后的金属基材外露的导体层，与另一相同产品的导体层通过层压粘接得到双面线路板。对接的两导体层之间通过PP半固化片、纯胶膜、绝缘膜与胶水进行层压粘结。

实施例2：

参照图1所示，通过精密细线距线路电路板制造方法制得的电路板，包括金属基材、设于金属基材上的改性陶瓷涂层、设于改性陶瓷涂层上的至少一层的导体层、设于导体层上的保护绝缘层。电路板可以应用于无线充电线圈、VCM马达、耳机、助听器、手机传感器、车载传感器、LED照明、车载车灯、探照灯、光通讯模块、大功率电器。

应用上述实施例时，通过激光束进行导体层的刻蚀，可以实现细小的线路图形的线距，线距可做到20μm；同时利用改性陶瓷涂层的高耐热性与散热性，将激光加工的过程中产生的热迅速的转移，使导体层制作的线路图形不会与改性陶瓷涂层分离，因此后续制作加工过程中线路图形不会移动与脱落。同时由于金属基板也具有高散热的性能，在激光加工的过程中，不会出现改性陶瓷涂层与金属基板层因激光加工过程中产生的热导致出现分离的情况。通过在金属基材表面形成改性陶瓷涂层、导体层、保护绝缘层，在导体层的刻蚀作业前有效保护其线路成型的性能，通过从金属基材的背面进行蚀刻能达到导体层的线路图形处，导体层上线路图形的线距内做绝缘填充处理，得到保护线路图形作用；提高整体电路板的散热性能、导电性能、及物理连接特性。

在本发明的描述中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.精密细线距线路电路板制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

金属基材表面形成改性陶瓷涂层；

改性陶瓷涂层表面形成一层或多层导体层；

通过激光光束对导体层刻蚀；

导体层表面采用涂敷、贴敷、层压、或印刷的工艺将保护绝缘层制于导体层表面；

金属基材的背面进行蚀刻，蚀刻到导体层的线路图形处停止蚀刻，金属基材被蚀刻部分外露出导体层；

对导体层上线路图形的线距内做绝缘填充处理，得到单面线路板。

2.根据权利要求1所述的精密细线距线路电路板制造方法，其特征在于：所述导体层刻蚀后还包括步骤：导体层的线路图形表面清洁。

3.根据权利要求1所述的精密细线距线路电路板制造方法，其特征在于：所述单面线路板制备后还包括步骤：将蚀刻后的金属基材外露的导体层，与另一相同产品的导体层通过层压粘接得到双面线路板。

4.根据权利要求1所述的精密细线距线路电路板制造方法，其特征在于：所述金属基材表面通过微弧氧化或阳极氧化的表面处理方法，依靠电解液与电参数的匹配调节，在弧光放电产生的瞬时高温高压作用下，在金属及其合金表面生长出以基体金属氧化物为主并辅以电解液组分的改性陶瓷涂层。

5.根据权利要求1所述的精密细线距线路电路板制造方法，其特征在于：所述改性陶瓷涂层的厚度为0.2μm-1000μm。

6.根据权利要求1所述的精密细线距线路电路板制造方法，其特征在于：所述改性陶瓷涂层表面形成导体层，通过真空气相沉积法或者化学镀的镀膜工艺在改性陶瓷涂层的表面增加一层或者多层导体层，单层导体层的厚度为0.05μm-500μm。

7.根据权利要求1所述的精密细线距线路电路板制造方法，其特征在于：所述改性陶瓷涂层表面形成导体层，通过高温热键合与真空扩散焊的工艺，将铜箔高温键合热压到改性陶瓷涂层的表面。

8.根据权利要求1所述的精密细线距线路电路板制造方法，其特征在于：所述改性陶瓷涂层表面形成导体层，通过激光束对改性陶瓷涂层进行激光表面的刻蚀活化，将激光束活化后的金属导电物质通过化学镀的工艺，使改性陶瓷涂层的表面增加导体层。

9.根据权利要求1所述的精密细线距线路电路板制造方法，其特征在于：所述金属基材被蚀刻部分外露出导体层上线路图形的线距内做绝缘填充处理，将PCB油墨通过印刷方式或保护膜贴敷层压方式进行填充。

10.精密细线距线路电路板结构，由权利要求1-9任意一项所述的精密细线距线路电路板制造方法制备的电路板，其特征在于：包括金属基材、设于金属基材上的改性陶瓷涂层、设于改性陶瓷涂层上至少一层的导体层、设于导体层上的保护绝缘层。

Images