CN116916532A - 一种类载板图形线路制作方法 - Google Patents

一种类载板图形线路制作方法 Download PDF

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CN116916532A CN202310740422.1A CN202310740422A CN116916532A CN 116916532 A CN116916532 A CN 116916532A CN 202310740422 A CN202310740422 A CN 202310740422A CN 116916532 A CN116916532 A CN 116916532A
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姚晓建
季子豪
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Guangzhou Meadville Electronics Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种类载板图形线路制作方法,包括:步骤一:根据线路设计要求,确认加工工艺流程;步骤二:确认线路线宽L/线距S的设计等级及铜厚H等关键因素;步骤三:制定底铜厚度H0以及铜牙的厚度或者深度H1;步骤四:制定图形转移后压板棕化的微蚀量E1;步骤五:制定图形转移干膜前处理的微蚀量E2;步骤六:制定图形转移闪蚀工序的闪蚀量E3;步骤七:制定图纸转移线路线宽补偿设计规则;步骤八:根据步骤二至七计算出图形转移工艺CAM菲林设计最小线距;步骤九:图形转移贴膜工序干膜选择;该方法可以快速确定图形转移核心工艺参数,提高了类载板或者精细线路制作的成功率以及降低了精细线路的工艺研究制作成本。

Description

一种类载板图形线路制作方法
技术领域
本发明涉及印制电路板制作领域,尤其涉及一种类载板图形线路制作方法。
背景技术
目前,随着电子产品的不断升级,线路的线宽/线距也越来越小,PCB行业的常规HDI/PCB工艺能力已经不能满足精细线路的制作。那么就需要开发类载板或者载板工艺,相对而言,类载板工艺如改良型半加层法(mSAP)相对比较接近HDI制作工艺,更容易让PCB板厂投资者接受。
在印刷电路板制造工艺中,主要有减成法、加成法、半加成法三种工艺。在覆铜板上利用抗蚀膜保护图形,然后再蚀刻掉未经抗蚀膜保护的暴露铜从而得到所需导电图形的方法称为减成法。这种方法会导致裸露的铜层往下蚀刻的同时,也会形成侧蚀,从而造成线路形成困难,在精细线路中应用较为有限。采用含光敏催化剂的绝缘基板,在按线路图形曝光后,通过选择性化学镀铜的方式形成线路的方法称为加成法。加成法工艺适合做精细电路,但其基材有特殊要求,成本高且工艺尚不成熟,无法大规模应用于精细电路的制作。采用绝缘基板,在绝缘层上形成种子层,并在其表面上镀敷抗蚀膜,随后进行曝光、显影、形成抗镀图形的方法称为半加成法。这种方法由于得到的铜层较薄,易于蚀刻,可以用来制作具有精细线路的电路板。目前,线宽/线距50μm以下的高密度互连电路板(HDI),包括30μm以下的类载板(SLP),已普遍采用半加成法(SAP)或改进型半加成法(mSAP)。
细线电路有几种选择,一种典型的细线电路PCB产品,采用铜箔技术,如改进的半加成工艺(mSAP),通过预刻蚀制成的薄基铜箔层;而超薄铜箔工艺(SAP)面临着一个新的挑战,即铜的粗糙度和厚度的技术限制,以及面临着细线路附着力和绝缘方面的问题。在SAP和mSAP制程中,精细线路的形成关键在图形转移和蚀刻,目前,类载板或者精细线路制作的存在成功率较低以及制造成本高的缺陷。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种类载板图形线路制作方法,以提高类载板或者精细线路制作的成功率,降低精细线路的工艺研究制作成本。
本发明的目的采用如下技术方案实现:
一种类载板图形线路制作方法,包括:
步骤一:根据线路设计要求,确认加工工艺流程,加工工艺流程包括:压板-激光钻孔-沉铜/闪镀-图形转移-图形电镀-褪膜-烘烤-闪蚀-线宽测量;
步骤二:确认线路线宽L/线距S的设计等级及铜厚H等关键因素;
步骤三:制定底铜厚度H0以及铜牙的厚度或者深度H1;
步骤四:制定图形转移后压板棕化的微蚀量E1;
步骤五:制定图形转移干膜前处理的微蚀量E2;
步骤六:制定图形转移闪蚀工序的闪蚀量E3,E3=((H0+H1)-E2)*Δ,Δ表示闪蚀系数;
步骤七:制定图纸转移线路线宽补偿设计规则;
步骤八:根据步骤二至七计算出图形转移工艺CAM菲林设计最小线距SC=S-(LC-L),L表示产品最终设计或者成品线宽;Lo表示经过闪蚀E3之后的半成品线宽;LC表示CAM设计菲林线宽;
步骤九:图形转移贴膜工序干膜选择;根据SC进行选择附着力合适干膜;干膜厚度≥最终铜厚规格+E3+E1。
进一步地,步骤七的线路线宽补偿设计规则如下:
1)若线宽为密集区时,CAM菲林设计线宽为LC=L+E1*2+E3*ρ;CAM焊盘尺寸设计为PC=P+E1*2+E3*ρ,ρ表示蚀刻补偿系数;
2)若线宽为孤立区时,CAM菲林设计线宽为LC=L+E1*2+E3*ρ+E3*0.30,CAM焊盘尺寸设计PC=P+E1*2+E3*ρ+E3*0.30;
3)流程监控方法:闪蚀后线宽控制Lo=L+E1*2;闪蚀后焊盘控制Po=P+E1*2。
进一步地,所述蚀刻补偿系数ρ为1.30-2.0。
进一步地,步骤九中,干膜附着力的干膜宽度确认方法及LDI曝光机补偿确认方法为:
首先,制作测量样品,制作流程为:双面铜板准备-干膜前处理-贴膜-曝光-显影-图形电镀-实验室切片分析线路位置;
其次,切片分析干膜实际宽度DB值,其中DB值等于CAM菲林设计的SC值,若是两者存在差异时,则通LDI曝光设备的补偿进行调整,LDI补偿值=(DB-SC)。
进一步地,在步骤四中,微蚀量E1范围为1.0-2.0um。
进一步地,在步骤五中,微蚀量E2范围为0-0.7um。
进一步地,在步骤六中,闪蚀系数Δ范围为1.1-1.3。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:
本发明根据需要制作的线路线宽/线距的设计等级,进行分析底铜的厚度、棕化微蚀量、干膜附着能力、图形曝光的LDI能力及闪蚀能力等影响因素,制定图形转移过程的线路补偿设计、干膜前处理的微蚀量、LDI的补偿量、闪蚀量及棕化量等等关键技术参数,从而形成一套类载板图形转移线路的制作方法,从而可以快速确定图形转移核心工艺参数,如闪蚀量、干膜及线路设计补充规则,从而减少了繁琐的DoE实验探究精细线路的图形转移工艺设计,提高了类载板或者精细线路制作的成功率以及降低了精细线路的工艺研究制作成本。
附图说明
图1为本发明提供的一种类载板图形线路制作方法的步骤二的线路截面图;
图2为本发明提供的一种类载板图形线路制作方法的步骤二的线路俯视图;
图3为本发明提供的一种类载板图形线路制作方法的步骤七的线路密集区的示意图;
图4为本发明提供的一种类载板图形线路制作方法的步骤七的线路孤立区的示意图;
图5为本发明提供的一种类载板图形线路制作方法的显影后干膜截面图;
图6为本发明提供的一种类载板图形线路制作方法的显影后干膜俯视图;
图7为本发明提供的一种类载板图形线路制作方法的图形电镀后线路截面图;
图8为本发明提供的一种类载板图形线路制作方法的图形电镀后线路俯视图;
具体实施方式
下面,结合附图以及具体实施方式,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“竖直”、“顶”、“内”、“外”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,因此不能理解为本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“一个”、“另一个”等用于区分相似的元件,这些术语以及其它类似术语不旨在限制本发明的范围。
本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接相连,或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在各附图中,相同或相应的元件采用相应的附图标记(例如,以“1XX”和“2XX”标识的元件结构相同、功能类似)。
参照图1至图8,本发明的优选实施例:一种类载板图形线路制作方法,包括:
步骤一:根据线路设计要求,确认加工工艺流程,加工工艺流程包括:压板-激光钻孔-沉铜/闪镀-图形转移-图形电镀-褪膜-烘烤-闪蚀-线宽测量;
步骤二:确认线路线宽L/线距S的设计等级及铜厚H等关键因素,参考图1和图2;
步骤三:制定底铜厚度H0以及铜牙的厚度或者深度H1;其中,H0与H1根据测量实际铜箔确定,若是线宽/线距设计30/30um或更大等级的铜箔可以选择3um-EX类型铜箔,若是线宽/线距达到25/25um甚至更小时,则优先选择3um-FL或者2um-FL类型铜牙粗糙度更小的铜箔。
步骤四:制定图形转移后压板棕化的微蚀量E1;
步骤五:制定图形转移干膜前处理的微蚀量E2;
步骤六:制定图形转移闪蚀工序的闪蚀量E3,E3=((H0+H1)-E2)*Δ,Δ表示闪蚀系数;
步骤七:制定图纸转移线路线宽补偿设计规则;
步骤八:根据步骤二至七计算出图形转移工艺CAM菲林设计最小线距SC=S-(LC-L),L表示产品最终设计或者成品线宽;Lo表示经过闪蚀E3之后的半成品线宽;LC表示CAM设计菲林线宽;
步骤九:图形转移贴膜工序干膜选择;根据SC进行选择附着力合适干膜;干膜厚度≥最终铜厚规格+E3+E1。
作为本发明的优选实施例,其还可具有以下附加技术特征:步骤七的线路线宽补偿设计规则如下:
1)若线宽为密集区时,CAM菲林设计线宽为LC=L+E1*2+E3*ρ;CAM焊盘尺寸设计为PC=P+E1*2+E3*ρ,ρ表示蚀刻补偿系数;
2)若线宽为孤立区时,CAM菲林设计线宽为LC=L+E1*2+E3*ρ+E3*0.30,CAM焊盘尺寸设计PC=P+E1*2+E3*ρ+E3*0.30;
3)流程监控方法:闪蚀后线宽控制Lo=L+E1*2;闪蚀后焊盘控制Po=P+E1*2。
作为本发明的优选实施例,其还可具有以下附加技术特征:所述蚀刻补偿系数ρ为1.30-2.0。
作为本发明的优选实施例,其还可具有以下附加技术特征:步骤九中,干膜附着力的干膜宽度确认方法及LDI曝光机补偿确认方法为:
首先,制作测量样品,制作流程为:双面铜板准备-干膜前处理-贴膜-曝光
-显影-图形电镀-实验室切片分析线路位置;
其次,切片分析干膜实际宽度DB值,以测量DB为参考(如图5和图6);其中,DB值等于CAM菲林设计的SC值,若是两者存在差异时,则通LDI曝光设备的补偿进行调整,LDI补偿值=(DB-SC)。
作为本发明的优选实施例,其还可具有以下附加技术特征:在步骤四中,微蚀量E1范围为1.0-2.0um。
作为本发明的优选实施例,其还可具有以下附加技术特征:在步骤五中,微蚀量E2范围为0-0.7um。当基本上底铜厚度确认后,E2基本上不仅需要兼顾干膜附着力的需要,也需要满足沉铜电镀的工艺铜厚要求,避免盲孔断铜甚至板面漏基材。
作为本发明的优选实施例,其还可具有以下附加技术特征:在步骤六中,闪蚀系数Δ范围为1.1-1.3。闪蚀系数Δ具体需要参考实际底铜H0公差、蚀刻设备、闪蚀药水及产品线路形状而定;在满足线宽/线距的前提下,Δ选择越小则生产成本越低,优先选择。
在本发明中,根据以上步骤1-9,可以确定图形转移线路补偿设计规则、闪蚀工艺闪蚀量、关键物料干膜。当所有关键设计以及所有相关工作准备好之后,开始按照步骤1中所提工艺流程(压板-激光钻孔-沉铜/闪镀-图形转移-图形电镀-褪膜-烘烤-闪蚀-线宽测量)进行线路板的精细线路层加工。
本发明根据需要制作的线路线宽/线距的设计等级,进行分析底铜的厚度、棕化微蚀量、干膜附着能力、图形曝光的LDI能力及闪蚀能力等影响因素,制定图形转移过程的线路补偿设计、干膜前处理的微蚀量、LDI的补偿量、闪蚀量及棕化量等等关键技术参数,从而形成一套类载板图形转移线路的制作方法,从而可以快速确定图形转移核心工艺参数,如闪蚀量、干膜及线路设计补充规则,从而减少了繁琐的DoE实验探究精细线路的图形转移工艺设计,提高了类载板或者精细线路制作的成功率以及降低了精细线路的工艺研究制作成本。
在不出现冲突的前提下,本领域技术人员可以将上述附加技术特征自由组合以及叠加使用。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种类载板图形线路制作方法,其特征在于,包括:
步骤一:根据线路设计要求,确认加工工艺流程,加工工艺流程包括:压板-激光钻孔-沉铜/闪镀-图形转移-图形电镀-褪膜-烘烤-闪蚀-线宽测量;
步骤二:确认线路线宽L/线距S的设计等级及铜厚H等关键因素;
步骤三:制定底铜厚度H0以及铜牙的厚度或者深度H1;
步骤四:制定图形转移后压板棕化的微蚀量E1;
步骤五:制定图形转移干膜前处理的微蚀量E2;
步骤六:制定图形转移闪蚀工序的闪蚀量E3,E3=((H0+H1)-E2)*Δ,Δ表示闪蚀系数;
步骤七:制定图纸转移线路线宽补偿设计规则;
步骤八:根据步骤二至七计算出图形转移工艺CAM菲林设计最小线距SC=S-(LC-L),L表示产品最终设计或者成品线宽;Lo表示经过闪蚀E3之后的半成品线宽;LC表示CAM设计菲林线宽;
步骤九:图形转移贴膜工序干膜选择;根据SC进行选择附着力合适干膜;干膜厚度≥最终铜厚规格+E3+E1。
2.如权利要求1所述的类载板图形线路制作方法,其特征在于,步骤七的线路线宽补偿设计规则如下:
1)若线宽为密集区时,CAM菲林设计线宽为LC=L+E1*2+E3*ρ;CAM焊盘尺寸设计为PC=P+E1*2+E3*ρ,ρ表示蚀刻补偿系数;
2)若线宽为孤立区时,CAM菲林设计线宽为LC=L+E1*2+E3*ρ+E3*0.30,CAM焊盘尺寸设计PC=P+E1*2+E3*ρ+E3*0.30;
3)流程监控方法:闪蚀后线宽控制Lo=L+E1*2;闪蚀后焊盘控制Po=P+E1*2。
3.如权利要求2所述的类载板图形线路制作方法,其特征在于,所述蚀刻补偿系数ρ为1.30-2.0。
4.如权利要求1所述的类载板图形线路制作方法,其特征在于,步骤九中,干膜附着力的干膜宽度确认方法及LDI曝光机补偿确认方法为:
首先,制作测量样品,制作流程为:双面铜板准备-干膜前处理-贴膜-曝光-显影-图形电镀-实验室切片分析线路位置;
其次,切片分析干膜实际宽度DB值,其中DB值等于CAM菲林设计的SC值,若是两者存在差异时,则通LDI曝光设备的补偿进行调整,LDI补偿值=(DB-SC)。
5.如权利要求1所述的类载板图形线路制作方法,其特征在于,在步骤四中,微蚀量E1范围为1.0-2.0um。
6.如权利要求1所述的类载板图形线路制作方法,其特征在于,在步骤五中,微蚀量E2范围为0-0.7um。
7.如权利要求1所述的类载板图形线路制作方法,其特征在于,在步骤六中,闪蚀系数Δ范围为1.1-1.3。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117806128A (zh) * 2023-12-28 2024-04-02 珠海市能动科技光学产业有限公司 一种光源诱发干膜成型的最佳曝光能量的确定方法

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