CN114928945A - 超细线路印刷线路板的制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超细线路印刷线路板的制作工艺，包括以下步骤：基板准备是将基板上的铜箔层剥离一部分，得到3‑5um厚的底铜层；钻孔是在具有底铜层的基板上直接钻出所需的导电孔；沉厚铜是在钻孔后的基板上镀铜，以得到厚度为0.6‑1.0um的第一镀铜层；图形转移是采用干膜将基板非需要保留铜层的区域遮挡起来；电镀铜是基板在需要保留铜层的区域电镀得到第二镀铜层，以及完成导电孔的金属填孔；褪膜是褪去基板上的干膜；蚀刻是给褪去干膜后的基板进行蚀刻，以将基板非线路区域的底铜层和第一镀铜层去除，从而得到超细线路。电镀铜得到较厚的第二镀铜层，蚀刻去除底铜层和第一镀铜层，得到由底铜层、第一镀铜层和第二镀铜层构成的超细线路。
Description
技术领域
本发明涉及印刷线路板技术领域，特别涉及一种超细线路印刷线路板的制作工艺。
背景技术
PCB(Printed Circuit Board)，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板。自从封装技术工艺问世以来，对封装产品的要求越来越高，包括高存储、高运算、低电压、更小和更薄的特性，封装形式也延伸出堆叠式芯片封装，对封装基板提出了更高的要求，同样大小体积下，要铺设更多或者更多倍数的线路，当线宽/线距在25μm/25μm及以下的时候，封装制作就尤为困难，总的来说，印刷线路板正逐步朝向超细线路的方向发展。
为了提高细线路的能力，通常采用降低铜的厚度，减低蚀刻量的方法，以达到保留更宽幅的线路，进而得到更细的线路。然而，封装基板的面铜的厚度降低，其对应的孔铜、导电性均明显下降，使得印刷线路板的可靠性降低。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种超细线路印刷线路板的制作工艺，能够制作出导电性好的超细线路印刷线路板。
根据本发明实施例的超细线路印刷线路板的制作工艺，包括以下步骤：基板准备、钻孔、沉厚铜、图形转移、电镀铜、褪膜和蚀刻，基板准备是将基板上的铜箔层剥离一部分，得到3-5um厚的底铜层；钻孔是在具有底铜层的所述基板上直接钻出所需的导电孔；沉厚铜是在钻孔后的所述基板上镀铜，以得到厚度为0.6-1.0um的第一镀铜层；图形转移是采用干膜将所述基板非需要保留铜层的区域遮挡起来；电镀铜是所述基板在需要保留铜层的区域电镀得到第二镀铜层，以及完成所述导电孔的金属填孔；褪膜是褪去基板上的所述干膜；蚀刻是给褪去干膜后的所述基板进行蚀刻，得到超细线路。
至少具有如下有益效果：此工艺在电镀铜步骤得到较厚的第二镀铜层，然后再进行蚀刻去除底铜层和所述第一镀铜层，采用一次蚀刻步骤，得到由底铜层、第一镀铜层和第二镀铜层构成的超细线路，保证了超细线路的导电性和可靠性，超细线路可以做到线宽/线距在25μm/25μm及以下。另外，此工艺可采用其他非ABF材料基板，其他非ABF材料基板较ABF材料基板便宜，市场供应量大，良率高，可以有效降低印刷线路板的成本。
根据本发明的一些实施例，所述基板包括由内到外依次设置的基材层、 3-5um厚的底铜层、剥离层和载体铜层。
根据本发明的一些实施例，所述钻孔步骤中，采用激光双面镭射工艺，所述导电孔由内往外的孔径逐步增大。
根据本发明的一些实施例，所述图形转移步骤包括以下小步骤，真空压膜、 LDI曝光、垂直显影和烘干，操作环境为千级无尘室，温度控制在22±2℃，湿度控制在50±5RH％。
根据本发明的一些实施例，在所述真空压膜前对所述基板进行酸洗，采用硫酸浓度为3％的溶液，温度控制在30±3℃，酸洗速度为2m/min。
根据本发明的一些实施例，所述电镀铜步骤中，所述基板依次经过除油、自来水洗、硫酸洗、DI水系、进入铜槽电镀、DI水系和烘干，所述硫酸洗采用浓度为3％的硫酸，温度控制在30±3℃，所述烘干的温度控制在60±5℃。
根据本发明的一些实施例，所述褪膜步骤包括，将所述基板浸泡在浓度为 20％的褪膜液中，温度为60℃，速度为1.5m/min，然后将浓度为20％的褪膜液喷淋在所述基板上，温度为60℃，速度为1.5m/min，喷压为12kg/cm，接着给所述基板进行水洗和烘干。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
图1为本发明实施例工艺步骤示意图；
图2为本发明实施例基板准备步骤所得的剖视结构示意图；
图3为本发明实施例钻孔步骤所得的剖视结构示意图；
图4为本发明实施例沉厚铜步骤所得的剖视结构示意图；
图5为本发明实施例图形转移步骤所得的剖视结构示意图；
图6为本发明实施例电镀铜步骤所得的剖视结构示意图；
图7为本发明实施例褪膜步骤所得的剖视结构示意图；
图8为本发明实施例蚀刻步骤所得的剖视结构示意图。
附图标号：基板100、底铜层110、导电孔200、第一镀铜层300、干膜400、第二镀铜层500。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为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，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，多个指的是两个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1，本发明公开了一种超细线路印刷线路板的制作工艺，包括以下步骤：基板准备、钻孔、沉厚铜、图形转移、电镀铜、褪膜和蚀刻，基板准备是将基板100上的铜箔层剥离一部分，得到3-5um厚的底铜层110；钻孔是在具有底铜层110的基板100上直接钻出所需的导电孔200；沉厚铜是在钻孔后的基板100上沉铜，以得到厚度为0.6-1.0um的第一镀铜层300；图形转移是采用干膜400将基板100非需要保留铜层的区域遮挡起来；电镀铜是基板100在需要保留铜层的区域电镀得到第二镀铜层500，以及完成导电孔200的金属填孔；褪膜是褪去基板100上的干膜400；蚀刻是给褪去干膜400后的基板100进行蚀刻，蚀刻的厚度是底铜层110和第一镀铜层300的总厚度，以将基板100非线路区的底铜层110和第一镀铜层300去除，从而得到超细线路。
此工艺在电镀铜步骤得到较厚的第二镀铜层500，然后再进行蚀刻去除未被第二镀铜层500覆盖的第一镀铜层300和底铜层110，采用一次蚀刻步骤，得到由底铜层110、第一镀铜层300和第二镀铜层500构成的超细线路，保证了超细线路的导电性和可靠性，超细线路可以做到线宽/线距在25μm/25μm及以下。
另外的，此工艺可采用其他非ABF材料基板，其他非ABF材料基板较ABF 材料基板便宜，市场供应量大，良率高，可以有效降低印刷线路板的成本。
可采用30um厚的干膜400，第二镀铜层500可镀到20um的厚度，在蚀刻步骤中，对整个基板100进行蚀刻，未被第二镀铜层500覆盖的第一镀铜层300 倍蚀刻掉后，露出底铜层110，继续进行蚀刻，露出的底铜层110也将完全被蚀刻掉，此时，第二镀铜层500也被蚀刻掉一定的厚度，最后得到的超细线路厚度在17.6-20um的范围。蚀刻步骤时，对线路的侧蚀量小或者无侧蚀的发生，避免线宽过小，从而避免线路的导电性变差。
可以理解的是，基板100包括由内到外依次设置的基材层、3-5um厚的底铜层110、剥离层和载体铜层，由于剥离层的设置，可轻松地将载体铜层从底铜层 110上剥离下来，底铜层110上无残留，3-5um厚的底铜层110易于被蚀刻掉，操作方便。基板100在钻孔前，无需对基板100进行棕化层处理。基材层可由 BT树脂材料或其他高TG、FR4等树脂材料所制成。当然的，基板100可采用普通的覆铜板，覆铜板通过减铜工艺将覆铜厚度减到3-5um，从而得到所需要的基板100。
可以理解的是，常规的机械钻孔为直孔，后续金属填孔时，因孔口处的电流大于孔内电流，孔口处会先被金属填满，而孔内形成气泡，气泡会影响线路的导电性，印刷线路板在使用的过程中，容易发生爆孔的情况。所以导电孔200 采用由内往外的孔径逐步增大的结构，填孔时，孔壁长铜由内而外，避免孔内出现气泡。而激光双面镭射工艺，可以完成由内往外逐步增大孔径的导电孔200。
图形转移步骤包括以下小步骤，真空压膜、LDI曝光、垂直显影和烘干。真空压膜是指在真空环境下，将整块干膜压在基板100上。LDI曝光是用激光扫描的方法直接将图像在干膜400上成像，具有图像更精细的优点，可达图像线宽可达20μm及以下。垂直显影是利用显影液将未曝光的干膜400溶解，得到的基板100在非需要保留铜层的区域被干膜400遮挡起来。烘干是将基板100上的水分烘干，以备基板100进入下一工序步骤。以上步骤的操作环境为千级无尘室，温度控制在22±2℃，湿度控制在50±5RH％，可保证基板100和干膜400的清洁。
可以理解的是，在真空压膜前，对基板100进行酸洗前处理，采用硫酸含量为3％的溶液清洗，温度控制在30±3度，过洗速度为2m/min，可有效保证基板100表面的清洁度。
可以理解的是，图形转移步骤中，基板100依次经过除油、自来水洗、硫酸洗、DI水系、进入铜槽电镀、DI水系和烘干。除油是给基板100去除油污。硫酸洗采用浓度为3％的硫酸，温度控制在30±3℃，烘干的温度控制在60±5℃。进入铜槽电镀是给基板100在需要保留铜层的区域电镀上第二镀铜层500。在基板100电镀前后进行DI水系洗，降低基板100离子迁移造成的短路风险，具有防止腐蚀基板100和印刷线路板的作用。
可以理解的是，褪膜步骤包括，将基板100浸泡在浓度为20％的褪膜液中，温度为60℃，速度为1.5m/min，可以将干膜400蓬松；然后将浓度为20％的褪膜液喷淋在基板100上，温度为60℃，速度为1.5m/min，喷压为12kg/cm，接着给基板100进行水洗和烘干，蓬松的干膜400被褪膜液喷淋冲洗，褪膜的效果较好。超细线路印刷线路板的其他工艺步骤为常见步骤，在此不做冗余的介绍。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
当然，本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (7)
1.超细线路印刷线路板的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
基板准备：将基板上的铜箔层剥离一部分，得到3-5um厚的底铜层；
钻孔：在所述基板上钻出所需的导电孔；
沉厚铜：在所述基板上镀铜，以得到厚度为0.6-1.0um的第一镀铜层；
图形转移：采用干膜将所述基板非需要保留铜层的区域遮挡起来；
电镀铜：所述基板在需要保留铜层的区域电镀得到第二镀铜层，以及完成所述导电孔的金属填孔；
褪膜：褪去所述干膜；
蚀刻：给褪去所述干膜的所述基板进行蚀刻，得到超细线路。
2.根据权利要求1所述的超细线路印刷线路板的制作工艺，其特征在于：所述基板包括由内到外依次设置的基材层、3-5um厚的底铜层、剥离层和载体铜层。
3.根据权利要求1所述的超细线路印刷线路板的制作工艺，其特征在于：所述钻孔步骤中，采用激光双面镭射工艺，所述导电孔由内往外的孔径逐步增大。
4.根据权利要求1所述的超细线路印刷线路板的制作工艺，其特征在于：所述图形转移步骤包括以下小步骤，真空压膜、LDI曝光、垂直显影和烘干，操作环境为千级无尘室，温度控制在22±2℃，湿度控制在50±5RH％。
5.根据权利要求4所述的超细线路印刷线路板的制作工艺，其特征在于：在所述真空压膜前对所述基板进行酸洗，采用硫酸浓度为3％的溶液，温度控制在30±3℃，酸洗速度为2m/min。
6.根据权利要求1所述的超细线路印刷线路板的制作工艺，其特征在于：所述电镀铜步骤中，所述基板依次经过除油、自来水洗、硫酸洗、DI水系、进入铜槽电镀、DI水系和烘干，所述硫酸洗采用浓度为3％的硫酸，温度控制在30±3℃，所述烘干的温度控制在60±5℃。
7.根据权利要求1所述的超细线路印刷线路板的制作工艺，其特征在于：所述褪膜步骤包括，将所述基板浸泡在浓度为20％的褪膜液中，温度为60℃，速度为1.5m/min，然后将浓度为20％的褪膜液喷淋在所述基板上，温度为60℃，速度为1.5m/min，喷压为12kg/cm，接着给所述基板进行水洗和烘干。
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