CN114900946A - 一种微间距slp类载板及其制备工艺 - Google Patents

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CN114900946A CN202210310888.3A CN202210310888A CN114900946A CN 114900946 A CN114900946 A CN 114900946A CN 202210310888 A CN202210310888 A CN 202210310888A CN 114900946 A CN114900946 A CN 114900946A
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李志雄
舒志迁
魏和平
陈蓁
邱锡曼
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Abstract

本发明公开了一种微间距SLP类载板及其制备工艺，包括第一介电层和在所述第一介电层上下两侧均设有的第一基铜层；两个所述第一基铜层的外侧均设有第一电镀铜层；两个所述第一电镀铜层的外侧均设有第二介电层；两个所述第二介电层的外侧均设有第二基铜层；两个所述第二基铜层的外侧均设有第二电镀铜层；两个所述第二电镀铜层的外侧均设有阻焊层；且在所述阻焊层内嵌设有多个焊料镀块；本发明通过第一介电层、第一基铜层、第一电镀铜层、第二介电层、第二基铜层和第二电镀铜层保证较好的电流流通能力以及散热效果；嵌设在阻焊层内的焊料镀块为焊盘，实现精密元器件与类载板之间的连接，不需要引入载板进行转接，降低成本，缩减类载板的体积。

Description

一种微间距SLP类载板及其制备工艺
技术领域
本发明涉及类载板领域，具体涉及一种微间距SLP类载板及其制备工艺。
背景技术
SLP(substrate-like PCB)类载板，是新一代PCB硬板，可将线宽/线距从HDI的40/50微米缩短到20/35微米，即最小线宽/线距将从HDI的40微米缩短到SLP的30微米以内。从制程上来看，SLP更接近用于半导体封装的IC载板，但尚未达到IC载板的规格，而其用途仍是搭载各种主被动元器件，因此仍属于PCB的范畴。用同样功能的PCB，SLP能够大幅度减小HDI板的面积和厚度，厚度减少约30％，面积减小约50％，能够为电子产品腾出更多空间发展新硬件或增加电池容量。目前SLP类载板的表面处理方式有化学镍金、化学镍钯金、化学沉锡、化学沉银、OSP，这些表面处理主要起到保护SLP类载板上的焊盘不被氧化的作用，这些焊盘在打件厂装配元器件前还需要在焊盘表面植锡或波峰焊上锡才能保证元器件与焊盘的连通。由于SLP类载板本身的涨缩及操作精度等影响，植锡模具与类载板的对准精度普遍在30-50微米左右，意味着如果相邻焊盘间距小于50微米则存在连锡短路的风险。波峰焊不需要植锡模具，但是对应直径小于100微米的焊盘由于表面张力等影响，上锡润湿不良率可以达到10％以上，意味着设计时最小焊盘直径只能在100微米以上。而目前精密的元器件最小间距已经达到20微米，最小焊盘直径已经达到了50微米。由于上述SLP类载板表面处理方法的原因，导致精密的元器件无法直接与焊盘连通。目前电子行业普遍采用的应对措施是在SLP类载板与精密的元器件之间增加载板进行过渡，载板的引入不仅增加了高昂的成本，还限制了电子产品体积的缩小。
基于上述情况，本发明提出了一种微间距SLP类载板及其制备工艺，可有效解决以上问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微间距SLP类载板及其制备工艺。本发明的微间距SLP类载板及其制备工艺，结构简单，使用方便，通过第一介电层、第一基铜层、第一电镀铜层、第二介电层、第二基铜层和第二电镀铜层保证较好的电流流通能力以及较好的散热效果；嵌设在阻焊层内的焊料镀块为焊盘，实现精密元器件与类载板之间的连接，不需要引入载板进行转接，降低成本，缩减类载板的体积。
本发明通过下述技术方案实现：
一种微间距SLP类载板，包括第一介电层和在所述第一介电层上下两侧均设有的第一基铜层；两个所述第一基铜层的外侧均设有第一电镀铜层；两个所述第一电镀铜层的外侧均设有第二介电层；两个所述第二介电层的外侧均设有第二基铜层；两个所述第二基铜层的外侧均设有第二电镀铜层；两个所述第二电镀铜层的外侧均设有阻焊层；且在所述阻焊层内嵌设有多个固定在所述第二电镀铜层上的焊料镀块。
本发明通过所述第一介电层、第一基铜层、第一电镀铜层、第二介电层、第二基铜层和第二电镀铜层保证较好的电流流通能力以及较好的散热效果；嵌设在所述阻焊层内的焊料镀块为焊盘，实现精密元器件与类载板之间的连接，不需要引入载板进行转接，降低成本，缩减类载板的体积。
优选的，所述第一介电层和设置在所述第一介电层两侧的第一基铜层上设有贯穿所述第一介电层和两个所述第一基铜层的第一导通孔；所述第一导通孔内灌满电镀铜，且所述第一导通孔内的电镀铜与两侧的所述第一电镀铜层连接。
优选的，所述第一基铜层和第一电镀铜层上设有贯穿所述第一基铜层和第一电镀铜层的第二导通孔，所述第二导通孔内灌满介电物质，且所述第二导通孔内的介电物质与所述第一介电层和第二介电层连接。
优选的，所述第二介质层和第二基铜层上设有贯穿所述第二介质层和第二基铜层的第三导通孔，所述第三导通孔内灌满电镀铜，且所述第一导通孔内的电镀铜与第一电镀铜层和第二电镀铜层连接。
优选的，所述第二基铜层和第二电镀铜层上设有贯穿所述第二基铜层和第二电镀铜层的线路间距，所述线路间距内灌满阻焊物质，且所述线路间距内的阻焊物质与所述阻焊层连接。
一种用于上述的微间距SLP类载板的制备工艺，制备步骤如下：
步骤S1：钻导通孔，根据孔径设计大小钻通孔以导通所述第一介电层和设置在所述第一介电层两侧的第一基铜层，并形成第一导通孔；
步骤S2：内层电镀填孔，采用电镀填孔工艺在所述第一基铜层表面及第一导通孔内电镀一层铜，形成第一电镀铜层；
步骤S3：内层线路制作，在第一电镀铜层表面贴覆感光干膜，通过曝光将线路图形转移到第一电镀铜层上，有效的线路图形位置进行UV光照射；通过显影将未曝光位置的干膜去掉以露出此位置的电镀铜，然后采用氯化铜体系的酸性蚀刻药水将这些露出的电镀铜腐蚀掉，最后采用去膜药水将感光干膜去掉；
步骤S4：压合，在两个第一电镀铜层的外侧均放置第二基铜层，并采用真空压机在一定的高温高压下，将第一介电层从半固化态转为高粘液态再转为固态的第一介电层完成第一电镀铜层与第一基铜层的粘合；且在所述第二基铜层和第一电镀铜层之间形成第二介电层；
步骤S5：盲孔制作，将连通第二介电层与第二基铜层的盲孔导通孔采用激光钻孔机烧蚀出；
步骤S6：闪镀，采用除胶渣工艺将盲孔烧蚀后的残渣去除，然后在盲孔内沉积一层0.3微米左右的化学铜，最后在化学铜上电镀一层3微米左右的薄铜，并形成第二电镀铜层；
步骤S7：外层图形制作，在第二电镀铜层表面贴覆感光干膜，通过曝光将线路图形转移到第二电镀铜层上，有效的线路图形位置不进行UV光照射，通过显影将未曝光位置的干膜去掉以露出此位置的外层图形；
步骤S8：外层图形电镀，按电镀面积、电镀铜厚需求等信息设置电镀的电流值、电镀时间等参数，然后将板子输送到垂直图形电镀线完成图形电镀；
步骤S9：焊料电镀，先需要制作出焊盘区域的图形，操作同步骤S7。然后将板子送入焊料图形电镀线，电镀参数设置等操作同步骤S8
步骤S10：外层线路制作，完成步骤S9后的类载板半成品，使用有机退膜药水将感光层退膜去掉，露出线路间距位置的薄铜，然后通过蚀刻液将这些薄铜蚀刻去掉；
步骤S11：阻焊制作，在蚀刻后的类载板半成品两面印刷阻焊油墨，曝光显影后将焊盘位置露出，下一步对需要进行文字标识的位置喷印字符，最后高温烘烤固化，形成阻焊层；
步骤S12：成型，使用数控成型机或激光切割机，将整张的类载板切分成装配线所需的尺寸；
步骤S13：电测检验，使用电信号测试机测试成品类载板无开路或短路等不良，使用自动外观检查机AVI检查SLP板无脏污等外观不良及尺寸偏差；
步骤S14：包装，使用真空包装机对PCB板进行包装。
优选的，步骤S1中采用激光钻盲孔或数控钻机钻通孔钻出所述第一导通孔。
优选的，步骤S9中采用龙门式电镀，且焊料为锡、锡银铜合金或锡镍铜合金中的一种。
优选的，步骤S10中，蚀刻液为碱性蚀刻液。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的微间距SLP类载板及其制备工艺，结构简单，使用方便，通过第一介电层、第一基铜层、第一电镀铜层、第二介电层、第二基铜层和第二电镀铜层保证较好的电流流通能力以及较好的散热效果；嵌设在阻焊层内的焊料镀块为焊盘，实现精密元器件与类载板之间的连接，不需要引入载板进行转接，降低成本，缩减类载板的体积。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的剖视结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
实施例1：
如图1至2所示，一种微间距SLP类载板，包括第一介电层1和在所述第一介电层1上下两侧均设有的第一基铜层2；两个所述第一基铜层2的外侧均设有第一电镀铜层3；两个所述第一电镀铜层3的外侧均设有第二介电层4；两个所述第二介电层4的外侧均设有第二基铜层5；两个所述第二基铜层5的外侧均设有第二电镀铜层6；两个所述第二电镀铜层6的外侧均设有阻焊层7；且在所述阻焊层7内嵌设有多个固定在所述第二电镀铜层6上的焊料镀块8。
本发明通过所述第一介电层1、第一基铜层2、第一电镀铜层3、第二介电层4、第二基铜层5和第二电镀铜层6保证较好的电流流通能力以及较好的散热效果；嵌设在所述阻焊层7内的焊料镀块8为焊盘，实现精密元器件与类载板之间的连接，不需要引入载板进行转接，降低成本，缩减类载板的体积。
进一步地，在另一个实施例中，所述第一介电层1和设置在所述第一介电层1两侧的第一基铜层2上设有贯穿所述第一介电层和两个所述第一基铜层2的第一导通孔91；所述第一导通孔91内灌满电镀铜，且所述第一导通孔91内的电镀铜与两侧的所述第一电镀铜层3连接。
进一步地，在另一个实施例中，所述第一基铜层2和第一电镀铜层3上设有贯穿所述第一基铜层2和第一电镀铜层3的第二导通孔92，所述第二导通孔92内灌满介电物质，且所述第二导通孔92内的介电物质与所述第一介电层1和第二介电层4连接。
进一步地，在另一个实施例中，所述第二介质层4和第二基铜层5上设有贯穿所述第二介质层4和第二基铜层5的第三导通孔93，所述第三导通孔93内灌满电镀铜，且所述第一导通孔91内的电镀铜与第一电镀铜层3和第二电镀铜层6连接。
进一步地，在另一个实施例中，所述第二基铜层5和第二电镀铜层6上设有贯穿所述第二基铜层5和第二电镀铜层6的线路间距94，所述线路间距94内灌满阻焊物质，且所述线路间距94内的阻焊物质与所述阻焊层7连接。
实施例2：
如图1至2所示，一种用于上述的微间距SLP类载板的制备工艺，制备步骤如下：
步骤S1：钻导通孔，根据孔径设计大小钻通孔以导通所述第一介电层1和设置在所述第一介电层1两侧的第一基铜层2，并形成第一导通孔91；
步骤S2：内层电镀填孔，采用电镀填孔工艺在所述第一基铜层2表面及第一导通孔91内电镀一层铜，形成第一电镀铜层3；
为保证信号信赖性及板内散热效果，第一导通孔91内完全被电镀铜填满。
步骤S3：内层线路制作，在第一电镀铜层3表面贴覆感光干膜，通过曝光将线路图形转移到第一电镀铜层3上，有效的线路图形位置进行UV光照射；通过显影将未曝光位置的干膜去掉以露出此位置的电镀铜，然后采用氯化铜体系的酸性蚀刻药水将这些露出的电镀铜腐蚀掉，最后采用去膜药水将感光干膜去掉；
步骤S4：压合，在两个第一电镀铜层3的外侧均放置第二基铜层5，并采用真空压机在一定的高温高压下，将第一介电层1从半固化态转为高粘液态再转为固态的第一介电层1完成第一电镀铜层3与第一基铜层2的粘合；且在所述第二基铜层5和第一电镀铜层3之间形成第二介电层4；
步骤S5：盲孔制作，将连通第二介电层4与第二基铜层5的盲孔导通孔采用激光钻孔机烧蚀出；
步骤S6：闪镀，采用除胶渣工艺将盲孔烧蚀后的残渣去除，然后在盲孔内沉积一层0.3微米左右的化学铜，最后在化学铜上电镀一层3微米左右的薄铜，并形成第二电镀铜层6；
步骤S7：外层图形制作，在第二电镀铜层6表面贴覆感光干膜，通过曝光将线路图形转移到第二电镀铜层6上，有效的线路图形位置不进行UV光照射，通过显影将未曝光位置的干膜去掉以露出此位置的外层图形；
步骤S8：外层图形电镀，按电镀面积、电镀铜厚需求等信息设置电镀的电流值、电镀时间等参数，然后将板子输送到垂直图形电镀线完成图形电镀；
步骤S9：焊料电镀，先需要制作出焊盘区域的图形，操作同步骤S7。然后将板子送入焊料图形电镀线，电镀参数设置等操作同步骤S8
步骤S10：外层线路制作，完成步骤S9后的类载板半成品，使用有机退膜药水将感光层退膜去掉，露出线路间距位置的薄铜，然后通过蚀刻液将这些薄铜蚀刻去掉；
步骤S11：阻焊制作，在蚀刻后的类载板半成品两面印刷阻焊油墨，曝光显影后将焊盘位置露出，下一步对需要进行文字标识的位置喷印字符，最后高温烘烤固化，形成阻焊层7；
步骤S12：成型，使用数控成型机或激光切割机，将整张的类载板切分成装配线所需的尺寸；
步骤S13：电测检验，使用电信号测试机测试成品类载板无开路或短路等不良，使用自动外观检查机AVI检查SLP板无脏污等外观不良及尺寸偏差；
步骤S14：包装，使用真空包装机对PCB板进行包装。
本发明可实现焊料与焊盘对位完全对准且不受焊盘间距及焊盘尺寸的设计限制，按常规的SLP类载板生产流程完成外层图形电镀后再整板贴覆感光层，感光层曝光显影后露出所有焊盘位置，然后在焊盘上电镀焊料；完成焊料层电镀后将感光层退膜去除，再使用碱性蚀刻法将线路之间的薄铜去除，从而得到裸露的线路图形和覆盖焊料的焊盘图形；然后在线路图形上覆盖阻焊层进行保护，确保类载板可以与精密的元器件之间键合，从而解决由于载板过渡类载板与元器件造成的成本偏高及体积偏大的问题。
进一步地，在另一个实施例中，步骤S1中采用激光钻盲孔或数控钻机钻通孔钻出所述第一导通孔91。
进一步地，在另一个实施例中，步骤S9中采用龙门式电镀，且焊料为锡、锡银铜合金或锡镍铜合金中的一种。
进一步地，在另一个实施例中，步骤S10中，蚀刻液为碱性蚀刻液。
确保所述焊料镀块8不会发生变色和腐蚀。
依据本发明的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本发明的微间距SLP类载板，并且能够产生本发明所记载的积极效果。
如无特殊说明，本发明中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此本发明中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。
除非另有明确的规定和限定，本发明中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种微间距SLP类载板，其特征在于：包括第一介电层(1)和在所述第一介电层(1)上下两侧均设有的第一基铜层(2)；两个所述第一基铜层(2)的外侧均设有第一电镀铜层(3)；两个所述第一电镀铜层(3)的外侧均设有第二介电层(4)；两个所述第二介电层(4)的外侧均设有第二基铜层(5)；两个所述第二基铜层(5)的外侧均设有第二电镀铜层(6)；两个所述第二电镀铜层(6)的外侧均设有阻焊层(7)；且在所述阻焊层(7)内嵌设有多个固定在所述第二电镀铜层(6)上的焊料镀块(8)。
2.根据权利要求1所述的一种微间距SLP类载板，其特征在于：所述第一介电层(1)和设置在所述第一介电层(1)两侧的第一基铜层(2)上设有贯穿所述第一介电层和两个所述第一基铜层(2)的第一导通孔(91)；所述第一导通孔(91)内灌满电镀铜，且所述第一导通孔(91)内的电镀铜与两侧的所述第一电镀铜层(3)连接。
3.根据权利要求1所述的一种微间距SLP类载板，其特征在于：所述第一基铜层(2)和第一电镀铜层(3)上设有贯穿所述第一基铜层(2)和第一电镀铜层(3)的第二导通孔(92)，所述第二导通孔(92)内灌满介电物质，且所述第二导通孔(92)内的介电物质与所述第一介电层(1)和第二介电层(4)连接。
4.根据权利要求1所述的一种微间距SLP类载板，其特征在于：所述第二介质层(4)和第二基铜层(5)上设有贯穿所述第二介质层(4)和第二基铜层(5)的第三导通孔(93)，所述第三导通孔(93)内灌满电镀铜，且所述第一导通孔(91)内的电镀铜与第一电镀铜层(3)和第二电镀铜层(6)连接。
5.根据权利要求1所述的一种微间距SLP类载板，其特征在于：所述第二基铜层(5)和第二电镀铜层(6)上设有贯穿所述第二基铜层(5)和第二电镀铜层(6)的线路间距(94)，所述线路间距(94)内灌满阻焊物质，且所述线路间距(94)内的阻焊物质与所述阻焊层(7)连接。
6.一种用于权利要求1～5中任一项所述的微间距SLP类载板的制备工艺，其特征在于：制备步骤如下：
步骤S1：钻导通孔，根据孔径设计大小钻通孔以导通所述第一介电层(1)和设置在所述第一介电层(1)两侧的第一基铜层(2)，并形成第一导通孔(91)；
步骤S2：内层电镀填孔，采用电镀填孔工艺在所述第一基铜层(2)表面及第一导通孔(91)内电镀一层铜，形成第一电镀铜层(3)；
步骤S3：内层线路制作，在第一电镀铜层(3)表面贴覆感光干膜，通过曝光将线路图形转移到第一电镀铜层(3)上，有效的线路图形位置进行UV光照射；通过显影将未曝光位置的干膜去掉以露出此位置的电镀铜，然后采用氯化铜体系的酸性蚀刻药水将这些露出的电镀铜腐蚀掉，最后采用去膜药水将感光干膜去掉；
步骤S4：压合，在两个第一电镀铜层(3)的外侧均放置第二基铜层(5)，并采用真空压机在一定的高温高压下，将第一介电层(1)从半固化态转为高粘液态再转为固态的第一介电层(1)完成第一电镀铜层(3)与第一基铜层(2)的粘合；且在所述第二基铜层(5)和第一电镀铜层(3)之间形成第二介电层(4)；
步骤S5：盲孔制作，将连通第二介电层(4)与第二基铜层(5)的盲孔导通孔采用激光钻孔机烧蚀出；
步骤S6：闪镀，采用除胶渣工艺将盲孔烧蚀后的残渣去除，然后在盲孔内沉积一层0.3微米左右的化学铜，最后在化学铜上电镀一层3微米左右的薄铜，并形成第二电镀铜层(6)；
步骤S7：外层图形制作，在第二电镀铜层(6)表面贴覆感光干膜，通过曝光将线路图形转移到第二电镀铜层(6)上，有效的线路图形位置不进行UV光照射，通过显影将未曝光位置的干膜去掉以露出此位置的外层图形；
步骤S8：外层图形电镀，按电镀面积、电镀铜厚需求等信息设置电镀的电流值、电镀时间等参数，然后将板子输送到垂直图形电镀线完成图形电镀；
步骤S9：焊料电镀，先需要制作出焊盘区域的图形，操作同步骤S7。然后将板子送入焊料图形电镀线，电镀参数设置等操作同步骤S8
步骤S10：外层线路制作，完成步骤S9后的类载板半成品，使用有机退膜药水将感光层退膜去掉，露出线路间距位置的薄铜，然后通过蚀刻液将这些薄铜蚀刻去掉；
步骤S11：阻焊制作，在蚀刻后的类载板半成品两面印刷阻焊油墨，曝光显影后将焊盘位置露出，下一步对需要进行文字标识的位置喷印字符，最后高温烘烤固化，形成阻焊层(7)；
步骤S12：成型，使用数控成型机或激光切割机，将整张的类载板切分成装配线所需的尺寸；
步骤S13：电测检验，使用电信号测试机测试成品类载板无开路或短路等不良，使用自动外观检查机AVI检查SLP板无脏污等外观不良及尺寸偏差；
步骤S14：包装，使用真空包装机对PCB板进行包装。
7.根据权利要求6所述的一种微间距SLP类载板的制备工艺，其特征在于：步骤S1中采用激光钻盲孔或数控钻机钻通孔钻出所述第一导通孔(91)。
8.根据权利要求6所述的一种微间距SLP类载板的制备工艺，其特征在于：步骤S9中采用龙门式电镀，且焊料为锡、锡银铜合金或锡镍铜合金中的一种。
9.根据权利要求6所述的一种微间距SLP类载板的制备工艺，其特征在于：步骤S10中，蚀刻液为碱性蚀刻液。
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