CN116744581A - 一种pcb板厚铜线路加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PCB板厚铜线路加工方法，属于电子元器件元件加工领域。一种PCB板厚铜线路加工方法，包括以下步骤：S1.原材准备；S2.贴覆辅料；S3.图形加工；S4.线路镀铜；S5.辅料除余；S6.基铜去除；它可以实现减少PCB板厚铜线路加工时的用铜量。
Description
技术领域
本发明属于电阻元件加工领域，更具体地说，涉及一种PCB板厚铜线路加工方法。
背景技术
随着印制电路板在电子领域的广泛应用，对其功能要求也越来越高，印制电路板不仅要为电子元器件提供必要的电气连接以及机械支撑，同时也逐渐被赋予了更多的附加功能，因而能够将电源集成、提供大电流、高可靠性的超厚铜多层PCB逐渐成为PCB行业研发的新型产品，前景广阔，利润空间较传统线路板要大，具有非常大的开发价值。
超厚铜多层PCB应用于强电流连接传输以及强弱电混合连接的部件上，随着我国汽车电子以及电源通讯模块的快速发展，逐渐成为一类具有广阔市场前景的特殊PCB；据市场了解，在汽车电子、IGBT装联、风电变流器、点火线圈等方面都有需求。
超厚铜多层PCB的加工，在目前的业内普遍都是采用电镀铜逐次增厚后或采用厚铜箔（2-12OZ），然后通过负片蚀刻的方式来实现厚铜印制电路板线路的加工。
近年来，由于铜箔材料价格疯涨，铜箔加工费用高，特别对于2OZ以上的铜箔，不仅其加工费用呈翻倍式增长，而且对于原来料铜的用量来说，铜厚越高，由于蚀刻而浪费掉的铜越多，行业中虽然可以通过对蚀刻液的回收，省下一部分成本，但省下的成本不及药水回收厂商赚取利润的三分之一，可见可以挖掘节省的成本还是非常之高的。
因此我们需要一种能够节省铜材浪费、减少铜材回收成本的PCB板厚铜线路的加工方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种PCB板厚铜线路加工方法，它可以实现减少PCB板厚铜线路加工时的用铜量。
本发明的一种PCB板厚铜线路加工方法，包括以下步骤：
S1.原材准备：选用薄铜的单或双或多层的基板1，芯板1表面具有基础铜2，基础铜2厚为5~180um；
S2.贴覆辅料：通过贴覆或涂覆的方式将辅料均匀地覆盖在基础铜2表面形成辅料层3，辅料层3的厚度比需要电镀的目标成品铜厚高5~150um；辅料为感光材料或绝缘材料；
S3.图形加工：对辅料进行图形加工，以曝光显影或激光的方式去除部分的辅料以形成所需的线路路线21，线路路线21处裸露芯板1的表面；
S4.线路镀铜：在线路路线21内通过电镀的方式镀上铜，形成镀铜线路4，镀铜线路4的厚度大于成品目标铜厚2um以上；
S5.辅料除余：将基础铜2表面剩余的辅料层3去除；
S6.基铜去除：对芯板1表面进行蚀刻，将镀铜线路4区域外的基础铜2去除，得到所需要的厚铜线路5。
作为本发明的进一步改进，在S4步骤中，当镀铜线路4形成后，在镀铜线路4上覆盖保护层；保护层的材质包括锡、镍、金中的其中一种或多种的结合。
作为本发明的进一步改进，芯板在涂覆辅料前，在基础铜的表面开设贯通芯板的孔；基础铜上覆盖辅料后，孔不被辅料覆盖。
作为本发明的进一步改进，芯板在涂覆辅料前，在基础铜的表面开设贯通芯板的孔；基础铜上覆盖辅料后，辅料层封闭孔；辅料层去除后将孔内残余的辅料一并去除。
作为本发明的进一步改进，辅料为UV固化材料，辅料以流体或胶体的形式覆盖在基础铜表面，经过UV照射固化后形成硬质的辅料层。
作为本发明的进一步改进，辅料为硬质的绝缘材料，辅料可拆地固定在基础铜表面形成辅料层。
作为本发明的进一步改进，在辅料覆盖基础铜时，留出线路路线形状的空隙，空隙的位置与线路路线的预设位置相同。
作为本发明的进一步改进，芯板包括绝缘板；基础铜覆盖在绝缘板的表面，被覆盖的绝缘板表面留有2um以上的工艺余量；基础铜2去除时所去除的厚度为基础铜2自身厚度与工艺余量厚度之和。
作为本发明的进一步改进，基础铜的铜材料与镀铜线路的铜材料成分相同。
作为本发明的进一步改进，在线路路线内镀铜时，先将线路路线内裸露的基础铜进行清洁和平整，使得被电镀的基础铜表面光洁平整、无杂质。
作为本发明的进一步改进，厚铜线路形成后，去除边缘毛刺，将厚铜线路表面打磨平整直至符合要求尺寸。
作为本发明的进一步改进，镀铜线路4与基础铜2的厚度差大于50um。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明通过先铺设辅料层，在辅料层上开设线路路线，仅在线路路线内电镀铜，以最终形成厚铜线路，节省了铜的用料，避免回收铜而浪费的成本；
本发明辅料层为UV固化材料，通过UV光照会聚合固化，结合菲林底片图形设计，去除部分辅料层，得到所需要的目标图形，可自由选择需要的厚铜线路的样式；
本发明辅料层的厚度比需要电镀的目标成品铜厚高5~150um；这样做可以使线路路线内的铜厚低于辅料层，确保电镀完成后去除辅料层，不残留辅料；同时，保证蚀刻因子大于或等于8。
本发明在镀铜线路表面覆盖由非铜的金属材料制成的保护层，以减少S6步骤中基础铜去除过程中的镀铜线路区域的铜层咬蚀量。
附图说明
图1为本发明的芯板的平面结构示意图；
图2为本发明的覆盖了辅料层的芯板的平面结构示意图；
图3为本发明的辅料层开设了线路路线的芯板的平面结构示意图；
图4为本发明的线路路线内电镀了镀铜线路的芯板的平面结构示意图；
图5为本发明的去除了辅料层的芯板的平面结构示意图；
图6为本发明的形成了厚铜线路的芯板的平面结构示意图；
图7为本发明的开设了孔的芯板的平面结构示意图。
图中标号说明：
芯板1、孔11、基础铜2、线路路线21、辅料层3、镀铜线路4、厚铜线路5。
具体实施方式
具体实施例一：请参阅图1-6的一种PCB板厚铜线路加工方法，包括以下步骤：
S1.原材准备：选用薄基铜的单或双或多层的芯板1，芯板1表面具有基础铜2，基础铜2的膜厚为5~180um；本实施例中，采用双层的芯板1；
S2.贴覆辅料：通过贴覆或涂覆的方式将辅料均匀地覆盖在基础铜2表面形成辅料层3，辅料层3的厚度比需要电镀的目标成品铜厚高5~150um；辅料为UV固化材料，辅料以流体或胶体的形式覆盖在基础铜2表面，经过UV照射固化后形成硬质的辅料层3；
S3.图形加工：对辅料进行固化，并通过蚀刻或激光的方式去除部分的辅料以形成所需的线路路线21，线路路线21处裸露芯板1的表面；
S4.线路镀铜：在线路路线21内通过电镀的方式镀上铜，形成镀铜线路4，镀铜线路4的厚度大于成品目标铜厚2um以上，且镀铜线路4与基础铜2的厚度差大于50um；基础铜2的铜材料与镀铜线路4的铜材料成分相同；
S5.辅料除余：将基础铜2表面剩余的辅料层3去除；
S6.基铜去除：对芯板1表面进行蚀刻，将镀铜线路4区域外的基础铜2去除，得到所需要的厚铜线路5；厚铜线路5形成后，去除边缘毛刺，将厚铜线路5表面打磨平整直至符合要求尺寸。
工作原理：通过先铺设辅料层3，在辅料层3上开设线路路线21，仅在线路路线21内电镀铜，以最终形成厚铜线路5，节省了铜的用料，避免回收铜而浪费的成本；且辅料层3铺设后可自由选择开设的目标图形，这样可以做到先大规模制作铺设了辅料层3的芯板1，再根据不同客户的要求来开设线路路线21，这样可以做好铺设了辅料层3的芯板1的仓储，在客户需要时立即取出铺设了辅料层3的芯板1，缩短产品制作的时间；另外，辅料层3的厚度比需要电镀的目标成品铜厚高5~150um，这样做可以使线路路21内的铜厚低于辅料层3，确保电镀完成后去除辅料层3，不残留辅料；同时，保证蚀刻因子大于或等于8，现有工艺的蚀刻因子最多只能达到5。
具体实施例二：与具体实施例一不同的是，芯板1在涂覆辅料前，在基础铜2的表面开设贯通芯板1的孔11；基础铜2上覆盖辅料后，辅料层3封闭孔11；辅料层3去除后将孔11内残余的辅料一并去除；使得本发明的工艺可以满足需要开孔的PCB板的设计要求。
具体实施例三：与具体实施例一不同的是，辅料为硬质的绝缘材料，辅料可拆地固定在基础铜2表面形成辅料层3；敷料在本实施例中为绝缘树脂，树脂与基础铜2粘接，缩短了制备辅料层3所需的时间。
具体实施例四：在具体实施例三的基础上，在辅料覆盖基础铜2时，留出线路路线21形状的空隙，空隙的位置与线路路线21的预设位置相同，缩短了制备辅料层3所需的时间。
具体实施例五：在具体实施例一至四任一的基础上，芯板1包括绝缘板；基础铜2覆盖在绝缘板的表面，被覆盖的绝缘板表面留有2~5um的工艺余量；基础铜2去除时所去除的厚度为基础铜2自身厚度与工艺余量厚度之和；使得成品的表面仅存在厚铜线路5处具有铜，避免成品的漏电或电阻尺寸不理想的问题出现。
具体实施例六：在具体实施例一至五任一的基础上，在线路路线21内镀铜时，先将线路路线21内裸露的基础铜2进行清洁和平整，使得被电镀的基础铜2表面光洁平整、无杂质，避免厚铜线路5形成后内部包含杂质影响电阻值，或内部具有空腔影响电阻值的问题发生。
具体实施例七：在具体实施例一至六任一的基础上，基础铜2的表面留有2~5um的工艺余量，在线路路线21内镀铜前，先将工艺余量去除，使得被电镀的基础铜2表面光洁平整，避免厚铜线路5形成后内部具有空腔影响电阻值的问题发生。
具体实施例八：在具体实施例一至七任一的基础上，在S4步骤中，当镀铜线路4形成后，在镀铜线路4上覆盖保护层；保护层的材质包括锡、镍、金中的其中一种或多种的结合；以减少S6步骤中基础铜去除过程中的镀铜线路区域的铜层咬蚀量。
Claims (10)
1.一种PCB板厚铜线路加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.原材准备：选用薄铜的单或双或多层的基板（1），芯板（1）表面具有基础铜（2），基础铜（2）厚为5~180um；
S2.贴覆辅料：通过贴覆或涂覆的方式将辅料均匀地覆盖在基础铜（2）表面形成辅料层（3），辅料层（3）的厚度比需要电镀的目标成品铜厚高5~150um；辅料为感光材料或绝缘材料；
S3.图形加工：对辅料进行图形加工，以曝光显影或激光的方式去除部分的辅料以形成所需的线路路线（21），线路路线（21）处裸露芯板（1）的表面；
S4.线路镀铜：在线路路线（21）内通过电镀的方式镀上铜，形成镀铜线路（4），镀铜线路（4）的厚度大于成品目标铜厚2um以上；
S5.辅料除余：将基础铜（2）表面剩余的辅料层（3）去除；
S6.基铜去除：对芯板（1）表面进行蚀刻，将镀铜线路（4）区域外的基础铜（2）去除，得到所需要的厚铜线路（5）。
2.根据权利要求1所述的一种PCB板厚铜线路加工方法，其特征在于：在S4步骤中，当镀铜线路（4）形成后，在镀铜线路（4）上覆盖保护层；保护层的材质包括锡、镍、金中的其中一种或多种的结合。
3.根据权利要求1所述的一种PCB板厚铜线路加工方法，其特征在于：辅料为UV固化材料，辅料以流体或胶体的形式覆盖在基础铜（2）表面，经过UV照射固化后形成硬质的辅料层（3）。
4.根据权利要求1所述的一种PCB板厚铜线路加工方法，其特征在于：辅料为硬质的绝缘材料，辅料可拆地固定在基础铜（2）表面形成辅料层（3）。
5.根据权利要求1所述的一种PCB板厚铜线路加工方法，其特征在于：在辅料覆盖基础铜（2）时，留出线路路线（21）形状的空隙，空隙的位置与线路路线（21）的预设位置相同。
6.根据权利要求1所述的一种PCB板厚铜线路加工方法，其特征在于：芯板（1）包括绝缘板；基础铜（2）覆盖在绝缘板的表面，被覆盖的绝缘板表面留有2um以上的工艺余量；基础铜（2）去除时所去除的厚度为基础铜（2）自身厚度与工艺余量厚度之和。
7.根据权利要求1所述的一种PCB板厚铜线路加工方法，其特征在于：基础铜（2）的铜材料与镀铜线路（4）的铜材料成分相同。
8.根据权利要求1所述的一种PCB板厚铜线路加工方法，其特征在于：在线路路线（21）内镀铜时，先将线路路线（21）内裸露的基础铜（2）进行清洁和平整，使得被电镀的基础铜（2）表面光洁平整、无杂质。
9.根据权利要求1所述的一种PCB板厚铜线路加工方法，其特征在于：厚铜线路（5）形成后，去除边缘毛刺，将厚铜线路（5）表面打磨平整直至符合要求尺寸。
10.根据权利要求1所述的一种PCB板厚铜线路加工方法，其特征在于：
镀铜线路（4）与基础铜（2）的厚度差大于50um。
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