CN114615811A - 一种高精密线路的加工方法及高精密线路板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高精密线路的加工方法及高精密线路板，加工方法包括：获取预处理线路板，所述预处理线路板包括基板和金属层；在所述金属层远离所述基板的表面形成干膜，并对所述干膜进行曝光；利用激光剥离部分干膜，得到具有开口的干膜，使部分所述金属层通过所述干膜的开口暴露出来；对所述金属层暴露的部分进行电镀增厚；去除所述干膜以及所述干膜覆盖的所述金属层，得到的线路的线宽/线距更小，线路在其高度方向上的宽度一致，打破了传统工艺的束缚。
Description
技术领域
本发明涉及线路板制造技术领域，特别是涉及一种高精密线路的加工方法及高精密线路板。
背景技术
随着电子工业的发展，电子产品越来越精致，功能越来越强大，线路板的布线也是越来越密，这也对线路板的制作工艺提出了更高的需求。对于柔性线路板来说，现有的加工能力一般为2mil/2mil(线宽/线距)。由于受影像转移过程解析能力、干膜附着力、药水稳定性等的限制，现有工艺很难做出更加细密的线路。为了满足市场需求，提高加工能力，做出高精密线路显得尤为重要。
发明内容
本发明提供一种高精密线路的加工方法及高精密线路板，以解决现有技术中线路板加工能力无法适应市场需求的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的第一个技术方案是：提供一种高精密线路加工方法，加工方法包括：获取预处理线路板，所述预处理线路板包括基板和金属层；在所述金属层远离所述基板的表面形成干膜，并对所述干膜进行曝光；利用激光剥离部分干膜，得到具有开口的干膜，使部分所述金属层通过所述干膜的开口暴露出来；对所述金属层暴露的部分进行电镀增厚；去除所述干膜以及所述干膜覆盖的所述金属层。
其中，所述金属层的厚度小于6μm；所述基板为柔性基板。
其中，所述预处理线路板包括所述基板和设置于所述基板相对两表面的第一金属层和第二金属层。
其中，在所述金属层远离所述基板的表面形成干膜的步骤之前还包括：在所述预处理线路板上形成过孔；对所述过孔进行金属化。
其中，在所述金属层远离所述基板的表面形成干膜的步骤包括：在所述第一金属层和所述第二金属层远离所述基板的表面均形成干膜。
其中，所述开口的宽度在沿着深度方向上逐渐减小，所述开口在远离所述金属层一端的宽度大于所述开口在靠近所述金属层一端的宽度。
其中，所述去除所述干膜的步骤之前还包括：对所述金属层暴露的部分进行镀锡处理的步骤；所述去除所述干膜覆盖的所述金属层的步骤之后还包括：去除所述锡的步骤。
其中，所述去除所述干膜以及所述干膜覆盖的所述金属层的步骤之后得到的线路板上的线路的宽度在沿着深度方向上一致。
其中，所述去除所述干膜以及所述干膜覆盖的所述金属层后的所述线路板的线宽/线距为20μm/20μm。
为解决上述技术问题，本发明采用的第二个技术方案是：提供一种高精密线路板，高精密线路板由上述任意一项高精密线路的加工方法制得。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，提供的一种高精密线路加工方法，该方法通过使用激光剥离部分干膜，再进行后续操作，得到的线路的线宽/线距更小，能够满足市场需求。同时，通过使用激光剥离部分干膜，得到的剩余干膜上的开口的截面为倒梯形，进行后续操作得到的线路在其厚度方向上的宽度一致，打破了传统工艺的束缚。
附图说明
图1是本发明提供的高精密线路的加工方法第一实施例的流程示意图；
图2是图1提供的高精密线路加工方法中步骤S01的结构示意图；
图3是图1提供的高精密线路加工方法中步骤S02的结构示意图；
图4是图1提供的高精密线路加工方法中步骤S03的结构示意图；
图5是图1提供的高精密线路加工方法中步骤S04的结构示意图；
图6是图1提供的高精密线路加工方法中步骤S05的结构示意图；
图7是本发明提供的高精密线路加工方法第二实施例的流程示意图；
图8是图7提供的高精密线路加工方法中步骤S1的结构示意图；
图9是图7提供的高精密线路加工方法中步骤S2的结构示意图；
图10是图7提供的高精密线路加工方法中步骤S3的结构示意图；
图11是本发明提供的高精密线路加工方法中步骤S3的流程示意图；
图12是图7提供的高精密线路加工方法中步骤S4的结构示意图；
图13是图7提供的高精密线路加工方法中步骤S5的结构示意图；
图14是图7提供的高精密线路加工方法中步骤S6的结构示意图；
图15是图7提供的高精密线路加工方法中步骤S7的结构示意图；
图16是图7提供的高精密线路加工方法中步骤S8的结构示意图；
图17是图7提供的高精密线路加工方法中步骤S9的结构示意图；
图18是图7提供的高精密线路加工方法中步骤S10的结构示意图；
图19是图7提供的高精密线路加工方法中步骤S11的结构示意图；
图20是本发明提供的高精密线路板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本申请实施例的方案进行详细说明。
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。此外，本文中的“多”表示两个或者多于两个。
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明所提供的一种线路板及其线路板阻焊层的制作方法做进一步详细描述。
请参阅图1至图6，图1是本发明提供的高精密线路的加工方法第一实施例的流程示意图，图2是图1提供的高精密线路加工方法中步骤S01的结构示意图，图3是图1提供的高精密线路加工方法中步骤S02的结构示意图，图4是图1提供的高精密线路加工方法中步骤S03的结构示意图，图5是图1提供的高精密线路加工方法中步骤S04的结构示意图，图6是图1提供的高精密线路加工方法中步骤S05的结构示意图。在本实施例中，一种高精密线路的加工方法包括如下步骤：
S01：获取预处理线路板，预处理线路板包括基板和金属层。
具体地，先获取预处理线路板10；其中，预处理线路板10包括基板11和设置在基板11的至少一表面上的金属层12；对基板11上的金属层12表面进行预处理，以去除金属层12表面的氧化层和污物。金属层12的厚度小于6μm。
S02：在金属层远离基板的表面形成干膜，并对干膜进行曝光。
具体地，在加热加压的条件下将干膜13黏贴在金属层12远离基板11的表面；其中，干膜13中的抗蚀剂层受热后变软，流动性增加，借助于热压辊的压力和抗蚀剂中粘结剂的作用完成贴膜。对贴好的干膜13进行曝光，使其全部曝光。
S03：利用激光剥离部分干膜，得到具有开口的干膜，使部分金属层通过干膜的开口暴露出来。
具体地，根据设定好的路径使用激光将线路板10上线路对应位置已经曝光的干膜13烧蚀干净，得到具有开口14的干膜13，部分金属层12通过干膜13上的开口14暴露出来。其中，开口14的截面形状为倒梯形，开口14的宽度沿其深度方向上逐渐减小，即开口14在远离金属层12一端的宽度要大于靠近金属层12一端的宽度。
S04：对金属层暴露的部分进行电镀增厚。
具体地，对暴露出来的金属层12区域(线路区域)进行电镀，使暴露出来的金属层12的厚度达到客户要求的厚度。电镀增厚的金属层12的厚度低于干膜13的厚度；即电镀增厚后的金属层12远离基板11的表面所在的平面低于干膜13远离基板11的表面所在的平面。
S05：去除剩余干膜以及剩余干膜覆盖的金属层。
具体地，将线路板10上剩余的干膜13通过化学试剂去除，并通过蚀刻将剩余干膜13覆盖的金属层12去除，得到高精密线路板。该高精密线路板的线宽/线距为20μm/20μm。由于激光剥离部分干膜13形成的开口14为倒梯形，在开口14处电镀增厚的金属层12的截面形状为倒梯形，即线路区域的金属层12的截面为倒梯形；受蚀刻药水交换的影响，线路区域的金属层12的截面形状由倒梯形变成长方形，使得线路沿其深度方向上的宽度一致，打破了传统工艺的束缚。
在其他实施方式中，金属层12的厚度可以大于等于6μm，受药水交换的影响，要使线路板的线宽/线距为20μm/20μm，会增加其不合格率。
本实施例提供的高精密线路加工方法，该方法通过使用激光剥离部分干膜13，再进行后续操作，得到的线路的线宽/线距更小，能够满足市场需求。同时，通过使用激光剥离部分干膜13，得到的剩余干膜13上的开口14的截面为倒梯形，进行后续操作得到的线路在其厚度方向上的宽度一致，打破了传统工艺的束缚，有利于提高线路的精密度。
请参阅图7至图19，图7是本发明提供的高精密线路加工方法第二实施例的流程示意图，图8是图7提供的高精密线路加工方法中步骤S1的结构示意图，图9是图7提供的高精密线路加工方法中步骤S2的结构示意图，图10是图7提供的高精密线路加工方法中步骤S3的结构示意图，图11是本发明提供的高精密线路加工方法中步骤S3的流程示意图，图12是图7提供的高精密线路加工方法中步骤S4的结构示意图，图13是图7提供的高精密线路加工方法中步骤S5的结构示意图，图14是图7提供的高精密线路加工方法中步骤S6的结构示意图，图15是图7提供的高精密线路加工方法中步骤S7的结构示意图，图16是图7提供的高精密线路加工方法中步骤S8的结构示意图，图17是图7提供的高精密线路加工方法中步骤S9的结构示意图，图18是图7提供的高精密线路加工方法中步骤S10的结构示意图，图19是图7提供的高精密线路加工方法中步骤S11的结构示意图。本实施例中，一种高精密线路的加工方法包括如下步骤：
S1：获取预处理线路板，预处理线路板包括基板和金属层。
获取预处理线路板20；其中，预处理线路板20包括基板21、设置在基板21第一表面上的第一金属层22和设置在基板21第二表面上的第二金属层23，第一表面与第二表面相对设置。基板21为绝缘介质材料，可以为聚酰亚胺或其他材料；第一金属层22和第二金属层23的材料可以相同。基板21、第一金属层22和第二金属层23的形状和尺寸不限，可以根据需要选择。在一个实施例中，基板21的材料为聚酰亚胺，第一金属层22和第二金属层23均为铜层。第一金属层22和第二金属层23的厚度均小于6μm，经过后续操作易形成高精密线路。
S2：在线路板上钻孔，以形成过孔。
根据工程信息，在线路板20的预设位置处钻孔，以形成过孔24，过孔24用于实现不同层中线路的连接、电气连接以及固定器件的功能。钻孔可以形成通孔、盲孔、埋孔。在本实施例中，钻孔后得到的过孔24为通孔，过孔24贯穿第一金属层22、基板21和第二金属层23。
S3：对过孔进行孔金属化。
对过孔24进行孔金属化，可以选用化学沉铜工艺，也可以选用黑孔化工艺。在本实施例中，对过孔24进行孔金属化使用的是黑孔化工艺，具体步骤如下：
S31：对过孔进行预处理。
对过孔24使用清洁整孔剂进行处理，清洁整孔剂此液为微碱性溶液，并含有适量的复合剂，主要功能为调整树脂与玻璃纤维上的电荷(将原有的负电调整为正电)，同时具有清洁孔面，除掉孔壁的残屑、清洁孔壁，以达到清洁调整的功效，以便整孔处理后的基材能够充分吸附黑孔液从而形成均匀致密的导电层。
S32：使用黑孔液涂覆预处理后的过孔。
使用黑孔液对清洁整孔后的过孔24进行涂覆，以在过孔24的孔壁上形成一层导电膜。黑孔液是由导电能力极强的精细炭黑或石墨组成的黑色溶液。
S33：对黑孔化的过孔进行电镀。
在过孔24的孔壁上的导电膜的表面进行电镀，电镀金属为铜。
S4：在金属层远离基板的表面形成干膜。
具体地，在第一金属层22远离基板21的表面和第二金属层23远离基板21的表面进行贴膜。贴膜可以湿膜也可以是干膜。在本实施例中，贴膜使用的是干膜25。干膜25是由聚酯簿膜、光致抗蚀膜及聚乙烯保护膜三部分组成的。贴膜时，先将干膜25上的聚乙烯保护膜剥离，然后在加热加压的条件下将干膜25粘贴在第一金属层22远离基板21的表面和第二金属层23远离基板21的表面。干膜25中的光致抗蚀膜受热后变软，流动性增加，借助于热压辊的压力和抗蚀剂中粘结剂的作用完成贴膜。
S5：对干膜进行曝光。
具体地，使用紫外光对干膜25进行曝光，是干膜25全部得到固化。在紫外光的照射下，光引发剂吸收了光能分解成游离基，游离基再引发光聚合单体产生聚合交联反应，反应后形成不溶于稀碱溶液的高分子结构。聚合反应还要持续一段时间，为保证工艺的稳定性，曝光后不要立即撕去聚酯膜，应停留15分钟以上，以使聚合反应继续进行。
S6：利用激光剥离部分干膜，得到具有开口的剩余干膜，使部分金属层通过干膜上的开口暴露出来。
具体地，根据设定好的路径使用激光将线路板20上线路对应位置和过孔24对应位置已经曝光的干膜25烧蚀干净，得到具有开口26的干膜25，部分第一金属层22和部分第二金属层23通过干膜25上的开口26暴露出来。
在第一金属层22或多个第二金属层23远离基板21的表面的干膜25上形成有多个开口26，多个开口26之间的尺寸可以相同，也可以不同，具体根据设计需求来定。开口26的截面形状为倒梯形，开口26沿其深度方向上的宽度逐渐减小，即开口26在远离第一金属层22(或第二金属层23)一端的宽度要大于靠近第一金属层22(或第二金属层23)一端的宽度。
S7：对金属层暴露的部分进行电镀增厚。
具体地，对暴露出来的第一金属层22区域(线路区域)、第二金属层23区域(线路区域)以及过孔24进行电镀，使暴露出来的第一金属层22的金属厚度、第二金属层23的金属厚度和过孔24孔壁上的金属厚度达到客户要求的厚度。电镀的金属厚度可以通过调整电镀温度、电流密度、电镀液浓度等参数来实现。
请参阅图15，对暴露出来的第一金属层22区域(线路区域)、第二金属层23区域(线路区域)进行电镀增厚，即对开口26处进行电镀，使得开口26处的金属层厚度增加，金属层增加的厚度根据客户需求来定。金属层增加的厚度低于干膜25的厚度，即电镀增厚后的部分第一金属层22远离基板21的表面(或部分第二金属层23远离基板21的表面)所在的平面低于干膜25远离基板21的表面所在的平面。由于激光剥离部分干膜25形成的开口26为倒梯形，在开口26处电镀增厚的金属层12的截面形状为倒梯形，即线路区域的金属层的截面为倒梯形。线路区域的金属层沿其厚度方向上的宽度逐渐较小，线路区域的金属层在远离基板21的一端的宽度大于金属层在靠近基板21的一端的宽度。
对过孔24进行电镀增厚，使得过孔24孔壁上的金属层厚度增加，同时使得过孔24孔壁上的金属层的两端分别沿着孔壁向远离基板21的方向延伸。孔壁上的金属层的一端在孔壁外延伸的尺寸与部分第一金属层22上金属增加的厚度相同，孔壁上的金属层的另一端在孔壁外延伸的尺寸与部分第二金属层23上金属增加的厚度相同。
S8：对电镀增厚的线路区域和过孔进行镀锡保护。
具体地，对线路区域和过孔24表面进行镀锡27，是为了保护线路和过孔24不受腐蚀液的影响。镀锡27溶液一般为酸性溶液，并要具备良好的分解能力，可以是硫酸盐、氟硼酸盐、氨基磺酸盐、烷基磺酸盐等，考虑到成本、原料的易得性、工艺维护的难易性、槽液配制的难以性，通常选用硫酸盐进行镀锡27。
S9：去除剩余干膜。
具体地，使用氢氧化钠溶液褪去剩余的干膜25，使得第一金属层22和第二金属层23未被锡27覆盖的区域暴露出来，即使非线路区域的第一金属层22和第二金属层23暴露出来。
S10：去除干膜覆盖区域的金属层。
具体地，将非线路区域的第一金属层22和第二金属层23通过蚀刻去除。蚀刻可以选用化学蚀刻，也可以选用电化学蚀刻；其中，化学蚀刻分为浸渍蚀刻、搅拌蚀刻、喷射蚀刻。蚀刻液可以是氢氟酸体系、硝酸体系、硫酸体系、三氟化铁体系、碱性氯化铜体系、酸性氯化铜体系、硫酸盐和过硫酸铵盐体系。蚀刻的质量影响着线宽，进而影响线路板的精细度。为了达到较好的蚀刻效果，可以使第一金属层22和第二金属层23时时刻刻与蚀刻液保持接触。蚀刻液的性质、浓度、pH值、温度、所加入的无机盐和有机添加剂会影响蚀刻质量和蚀刻速度。根据需求，可以通过调节蚀刻液的浓度、温度、pH值等参数以实现较好的蚀刻效果。
受蚀刻药水交换的影响，线路区域的金属层的截面形状由倒梯形变成长方形，使得线路沿其深度方向上的宽度一致，打破了传统工艺的束缚。
S11：将保护线路区域和过孔的锡去除，形成需要的线路和过孔。
具体地，可以使用退锡液或灼热的电烙洛铁去除锡27，使得线路和过孔24暴露出来，形成的线宽/线距为20μm/20μm。
本实施例提供的高精密线路加工方法，该方法通过使用激光剥离部分干膜25，再进行后续操作，得到的线路的线宽/线距更小，能够满足市场需求。同时，通过使用激光剥离部分干膜25，得到的剩余干膜25上的开口的截面为倒梯形，进行后续操作得到的线路在其厚度方向上的宽度一致，打破了传统工艺的束缚，有利于提高线路的精密度。
请参阅图20，图20是本发明提供的高精密线路板的结构示意图。
在本实施例中，提供一种高精密线路板100，该高精密线路板100通过上述实施例中的加工方法制成，在此不再赘述。该高精密线路板的线宽/线距为20μm/20μm。其中，线路板100可以为柔性印制线路板(FPC)。
本实施例提供的线路板，通过使用激光剥离部分干膜，再进行后续操作，打破了传统工艺的束缚，得到的线路的线宽/线距更小，能够满足市场需求。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种高精密线路的加工方法，其特征在于，所述加工方法包括：
获取预处理线路板，所述预处理线路板包括基板和金属层；
在所述金属层远离所述基板的表面形成干膜，并对所述干膜进行曝光；
利用激光剥离部分干膜，得到具有开口的干膜，使部分所述金属层通过所述干膜的开口暴露出来；
对所述金属层暴露的部分进行电镀增厚；
去除所述干膜以及所述干膜覆盖的所述金属层。
2.根据权利要求1所述的高精密线路的加工方法，其特征在于，所述金属层的厚度小于6μm；所述基板为柔性基板。
3.根据权利要求1所述的高精密线路的加工方法，其特征在于，所述预处理线路板包括所述基板和设置于所述基板相对两表面的第一金属层和第二金属层。
4.根据权利要求3所述的高精密线路的加工方法，其特征在于，在所述金属层远离所述基板的表面形成干膜的步骤之前还包括：
在所述预处理线路板上形成过孔；
对所述过孔进行金属化。
5.根据权利要求3所述的高精密线路的加工方法，其特征在于，在所述金属层远离所述基板的表面形成干膜的步骤包括：在所述第一金属层和所述第二金属层远离所述基板的表面均形成干膜。
6.根据权利要求1所述的高精密线路的加工方法，其特征在于，所述开口的宽度在沿着深度方向上逐渐减小，所述开口在远离所述金属层一端的宽度大于所述开口在靠近所述金属层一端的宽度。
7.根据权利要求1所述的高精密线路的加工方法，其特征在于，所述去除所述干膜的步骤之前还包括：
对所述金属层暴露的部分进行镀锡处理的步骤；
所述去除所述干膜覆盖的所述金属层的步骤之后还包括：
去除所述锡的步骤。
8.根据权利要求1所述的高精密线路的加工方法，其特征在于，所述去除所述干膜以及所述干膜覆盖的所述金属层的步骤之后得到的线路板上的线路的宽度在沿着深度方向上一致。
9.根据权利要求1所述的高精密线路的加工方法，其特征在于，所述去除所述干膜以及所述干膜覆盖的所述金属层后的所述线路板的线宽/线距为20μm/20μm。
10.一种高精密线路板，其特征在于，所述高精密线路板由上述权利要求1～9任意一项所述高精密线路的加工方法制得。
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