CN116963405A - 一种印刷电路板蚀刻制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印刷电路板蚀刻制造方法，包括：对内层芯板进行线路制作；对外层线路板制作镜向线路菲林，贴膜、曝光显影以获得镜向负片线路层，经酸性蚀刻获得镜向半蚀刻铜箔；外层铜箔采用镜向蚀刻一半铜层厚度，并进行树脂填胶处理；对所述外层线路板的上底面及下底面的线路进行进镜向正片线路制作；对外层线路板的上底面及下底面进行镜向半蚀刻，对镜向蚀刻好的铜箔及内层芯板及聚丙烯片进行压合，再对所述外层线路板进行制作，以解决传统的印刷电路板的蚀刻方法无法实现大功率超厚铜印刷电路板生产工艺的技术问题。

Description

一种印刷电路板蚀刻制造方法

技术领域

本发明涉及印刷电路板领域，尤其是涉及一种印刷电路板蚀刻制造方法。

背景技术

厚铜线路板属于一种特殊类型的PCB(PrintedCircuitBoard，印刷电路板)，其主要应用于大电流基板，厚铜板绝大多数为大电流基板。大电流基板是有大电流通过的，承载功率器件的基板，主要功效是保护电流的承载能力和使电源稳定。这种大电流基板的发展趋势是承载更大的电流，更大的器件发出的热需要及时散出，因此，通过的大电流越来越大，基板所用的铜箔厚度越来越厚。现在制造的大电流基板5～6oz铜厚都成为了常规化；厚铜板其导电材料、基板材料、生产工艺、应用领域均不同于常规PCB，厚铜电路的电镀允许PCB制造商增加通孔侧壁和电镀孔中的铜重量，这可以减少层数和占用空间。厚铜板应用领域及需求量在近年得到了迅速的扩大，现已成为具有很好市场发展前景的一类“热门”PCB品种。

在厚铜板PCB的设计上，因铜越厚，线宽、线距设计应与常规蚀刻工艺能力须相配备，如铜厚越厚，导体线宽越小，线距也越小，由于受蚀刻能力--蚀刻因子(即综合评估蚀刻技术指标)(蚀刻因子＝2H/(A-C):H为铜厚度，A为底部线宽，C顶部线宽，(A-C)/2＝侧蚀量)影响，如超出PCB蚀刻能力时PCB制作时很难实现，即无论是碱性蚀刻液还是酸性蚀刻液，其药水蚀铜不仅纵向咬蚀同时横向会咬蚀，所以，PCB设计的线路理想横切面是一个正方型或是长方型，但实际经药水咬蚀后其线路导体截面是一个成金字塔形的“梯”字形状的导体，铜厚越厚其导体“梯”字形状越明显。受线距设计影响，有效导截面积大大受影响。承受的电流大受影响。传统的内、外层蚀刻均采用正片或负片一次性蚀刻法，此法仅适及于5～6OZ或以下铜厚的板制作。

当铜厚在5～6OZ及以上时，同时受零部件布局的影响，导体线宽、线距同时越小时，传统菲林设计很难实现，因此对于10OZ(350UM)及以上铜厚的厚铜，同时线与线的间隙小14mil时目前行业生产工艺成了一道难以突破的瓶颈，即使按传统工艺蚀刻完后，线宽、线距也面目全非，整个导体成金字塔形，上端尖成“梯”字形导体，往往线间蚀刻后毛边大，同时留有残足，严重影响成品功能，信赖性测试也大打拆扣，造成产成品漏电、通大电流时出现电弧现象。

为了克服上述技术问题，实现大功率超厚铜(350um)印刷电路板生产工艺，进而解决了行业亟需解决的提高线路板的品质，确保组装后的线路板良好的散热性及信号传输稳定性技术难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种印刷电路板蚀刻制造方法，以解决传统的印刷电路板的蚀刻方法无法实现大功率超厚铜印刷电路板生产工艺的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种印刷电路板蚀刻制造方法，包括，对内层芯板进行线路制作；

对外层线路板制作镜向线路菲林，贴膜、曝光显影以获得镜向负片线路层，经酸性蚀刻获得镜向半蚀刻铜箔；对所述镜向半蚀刻铜箔线间隙进行树脂填胶、陶瓷打磨处理；

将所述内层芯板与所述镜向半蚀刻铜箔与聚丙烯片进行压合以获得多层板；

对外层正向线路制作、阻焊、文字、外型加工及表面处理，获得多层电源控制板；外层铜箔采用镜向蚀刻一半铜层厚度，并进行树脂填胶处理；

对所述外层线路板的上底面及下底面的线路进行进镜向正片线路制作；对外层线路板的上底面及下底面进行镜向半蚀刻，对镜向蚀刻好的铜箔及内层芯板及聚丙烯片进行压合，再对所述外层线路板进行制作。

优选的，所述方法还包括：对所述内层芯板、所述聚丙烯片、外层铜箔进行裁切；在所述外层铜箔上制作工具孔。

优选的，所述方法还包括：对所述镜向半蚀刻好的铜箔退膜、烘干处理；对所述镜向半蚀刻好的铜箔、所述内层芯板进行棕化处理，棕化后进行烘烤，烘烤温度为80-100摄氏度，时长为10分钟。

优选的，所述方法还包括：对已棕化的镜向半蚀刻后的铜箔线路间隙进行真空树脂填胶，填胶后进行烘烤，烘烤温度为150摄氏度，时长为60分钟。

优选的，所述方法还包括：将线路间填胶与表面残胶清理、打磨平整；将制作好的半成品铜箔与切好的聚丙烯片按顺序进行配套叠合；将叠合后的组件进行铆合固定，100％照X射线检查层间对准度；利用压合机进行抽真空、热压、冷压处理得到超厚铜的多层压合半成品板；在压合好的半成品板铜箔表面进行除胶处理。

优选的，所述方法还包括，对印刷电路板表面进行清洁、除油、去除表面氧化物；对印刷电路板进行贴膜、制作外层线路菲林、对位、曝光、显影；对显影好的外层印刷电路板进行图电铜、锡，并再次加厚孔内铜层及表层铜层；对所述印刷电路板进行退膜、外层蚀刻、退锡、烘干。

优选的，所述方法还包括：对蚀刻好的外层线路进行光学检测；阻焊前进行酸洗、针刷磨、火山灰磨及超声波清洗、超粗化处理，烘干；利用塞孔油先进行线间填充、为防上线间汽泡须插加横放静止后，再进行预烤、曝光、显影、烘烤；重复阻焊前进行酸洗、针刷磨、火山灰磨及超声波清洗、超粗化处理，烘干处理；

再对外层线路板进行表面阻焊丝印，丝印后静止后，预烤、对位、曝光、显影；后高温烤；对半成品进行外型加工，电性功能测试及沉锡表面处理后制得印刷电路板成品线路板。

因此，本发明采用上述方法，相较于传统的印刷电路板的蚀刻方法，能够实现大功率超厚铜印刷电路板生产工艺，进而解决了行业亟需解决的提高线路板的品质，确保组装后的线路板良好的散热性及信号传输稳定性技术难题。

具体实施方式

本发明提供一种厚铜线路板镜向半蚀刻制作方法，包括需要对线路板的外层线路即焊接面下底面和元件面下底面先进行镜向线路半蚀刻制作；所述的外层线路板的焊接面的下底面需要先进行镜向半蚀刻；所述的外层线路元件面的下底面同样先进行镜向半蚀刻得到压合前的半成品外层铜箔；所述的外层线路板的制作方法如下：先对内、外层线路板的上底面的线路进行制作，再经棕化后芯板、外层铜块(350UM及以上)、PP叠合后进行铆合后进行压合得到多层厚铜板，然后对外层线路制作，再对焊接PAD区域的进行沉锡表面工艺处理。

作为本发明的更进一步改进，所述的外层线路先进行镜向线路制作，再进行镜向半蚀刻为了减少避免蚀刻过程中水池效应的产生不良影响，镜向蚀刻面朝下，相对于传统厚铜板单层线一次全蚀刻有效避免了线宽不足及线间残足毛边不良，提高了导体线路完整性，特别是当线路设计空间不足时效果更易体现此工艺特别之处。

相对应现有技术，本发明的制作方法，通过镜向半蚀刻再进行线间树脂填胶工艺，有效的改善了传统的厚铜线路板压合因铜厚太厚造成压合空洞，流胶不均造成的板厚不均等不良，填胶前进行棕化的目的也是借签于传统压合工艺使得树脂胶更易于与铜结合杜绝分层风险。提高了线路板的品质，确保组装后的线路板的信号传输确保稳定性和产品的性能。另外，该制作方式还具有工艺流程简单，采用辅助菲林和干膜进行配合使用，操作简使，成本与其它工艺更为实惠，有效的降低了生产成本，实用性强，便于推广使用。

具体的，包括以下步骤：

S1、裁切：根据工程制图纸，对内层芯板、PP片、外层铜箔进行裁切待用(与传统制作相同)。

S2、内层线路制作：制作内层芯板线路层

S3、工具孔：用制作好钻带将外层铜箔(此处铜箔≥10OZ即：350um以上)先钻方便后续制作使用的工具孔(包括铆合孔、抽气孔及对位孔等)

S4、镜向线路：制作CS面及SS面的镜向线路菲林，对切好的铜箔(350um以上)进行贴膜，使用镜向菲林进行曝光(此处为CS面的底面及SS面的底面，而上面均直接用干膜覆盖曝光曝死作为蚀刻保护层)、显影得到镜向线路(此处菲林采用的是负片菲林)

S5、镜向半蚀刻：对S4已制作好的镜向线路进行镜向半蚀刻(此处为酸性蚀刻)(注：镜向蚀刻只蚀刻铜箔厚的一半即10OZ(350um)的铜厚只须蚀掉5OZ(175um)，为减少避免蚀刻产生的水池效应带来的不良，此处蚀刻时镜向蚀刻面朝下)的深度,一般根据蚀刻液的蚀刻因子进行蚀刻速度管控。

S6、退膜、烘干：对S5镜向半蚀刻好的铜箔退膜、烘干处理待用

S7、棕化：对镜向半蚀刻好的铜箔、内层芯板进行棕化处理，棕化后进行烘烤(80-100度*10分钟)

S8、树脂填胶：已棕化的镜向半蚀刻后的铜箔线路间隙进行真空树脂填胶，填胶后进行烘烤(150度*60分钟)

S9、陶瓷磨刷：将线路间填胶与表面残胶清理、打磨平整；

S10、叠合：根据S1、S2、S6、S7、S8制作好的半成品铜箔与切好的PP按顺序进行配套叠合

S11、铆合：将S10叠合后的组件进铆合固定，100％照X-RAY检查层间对准度。

S12、压合：送压合机进行抽真空、热压、冷压处理得到超厚铜的多层压合半成品板

S13、除胶：在压合好半成品板铜箔表面进行除胶处理(此处用陶瓷磨板机械化打磨处理)

S14、钻靶孔：用X-RAY打靶机将靶孔钻出以便后续钻外层孔时做定位使用

S15、钻孔、钻出PCB板通孔(钻咀用镀膜钻刀，寿命设定为200孔限)

S16、DESMER+PTH：清除孔内壁除胶渣、使孔内沉上一层导铜层；

S17、全板电镀：加厚表面及孔内铜层(5-8UM)

S18、外层正向线路：对PCB板表面清洁、除油、去除表面氧化物等，贴膜、制作外层线路菲林、对位、曝光、显影；

S19、图电：对显影好的外层PCB进行图电铜锡，再次加厚孔内铜层及表层铜层；

S20、外层正向蚀刻：退膜、外层蚀刻(此处为碱性蚀刻液)、退锡、烘干；

S21、AOI：对蚀刻好的外层线路进行光学检测；

S22、阻焊前处理：酸洗、针刷磨(横竖各磨一次目的是将线路棱角边沿打磨圆滑，减少阻焊时产生线边露铜)、火山灰磨及超声波清洗、超粗化处理，烘干；

S23、塞孔：专用塞孔油先进行线间填充、为防上线间汽泡须插加横放静止2H以上再进行预烤(75*45分钟)、曝光、显影、后烤(150度*60分钟)；

S24、重复S22步骤后再对外层线路板进行表面阻焊丝印，丝印后静止1小以上，预烤(75*45分钟)、对位、曝光、显影；

S25、文字丝印；后高温烤；

S26、成型：对上述半成品外型加工，电性功能测试及沉锡表面处理后制得所需超厚PCB成品线路板。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种印刷电路板蚀刻制造方法，其特征在于，包括：

对内层芯板进行线路制作；

对外层线路板制作镜向负片线路菲林，贴膜、曝光显影以获得镜向负片线路层，经酸性蚀刻获得镜向半蚀刻铜箔；对所述镜向半蚀刻铜箔线间隙进行树脂填胶、陶瓷打磨处理；

将所述内层芯板与所述镜向半蚀刻铜箔与聚丙烯片进行压合以获得多层厚铜板；

对外层正向正片线路制作、外层阻焊、文字、外型加工及表面处理，获得多层电源控制板；外层铜箔采用镜向蚀刻一半铜层厚度，并进行树脂填胶处理。

2.根据权利要求1所述的印刷电路板蚀刻制造方法，其特征在于，所述方法还包括：对所述内层芯板、所述聚丙烯片、外层铜箔进行裁切；在所述外层铜箔上制作工具孔。

3.根据权利要求1所述的印刷电路板蚀刻制造方法，其特征在于，所述方法还包括：对所述镜向半蚀刻好的铜箔退膜、烘干处理；对所述镜向半蚀刻好的铜箔、所述内层芯板进行棕化处理，棕化后进行烘烤，烘烤温度为80-100摄氏度，时长为10分钟。

4.根据权利要求3所述的印刷电路板蚀刻制造方法，其特征在于，所述方法还包括：对已棕化的镜向半蚀刻后的铜箔线路间隙先进行真空树脂填胶，填胶后进行烘烤，烘烤温度为150摄氏度，时长为60分钟。

5.根据权利要求1所述的印刷电路板蚀刻制造方法，其特征在于，所述方法还包括：将线路间填胶与表面残胶清理、打磨平整；将制作好的半成品铜箔与切好的聚丙烯片按顺序进行配套叠合；将叠合后的组件进铆合固定，100％照X射线检查层间对准度；利用压合机进行抽真空、热压、冷压处理得到超厚铜的多层压合半成品板；在压合好的半成品板铜箔表面进行除胶处理。

6.根据权利要求1所述的印刷电路板蚀刻制造方法，其特征在于，所述方法还包括：对印刷电路板表面进行清洁、除油、去除表面氧化物；对印刷电路板进行贴膜、制作外层线路菲林、对位、曝光、显影；对显影好的外层印刷电路板进行图电铜锡，并再次加厚孔内铜层及表层铜层；对所述印刷电路板进行退膜、外层蚀刻、退锡、烘干。

7.根据权利要求1所述的印刷电路板蚀刻制造方法，其特征在于，所述方法还包括：对蚀刻好的外层线路进行光学检测；阻焊前进行酸洗、针刷磨、火山灰磨及超声波清洗、超粗化处理，烘干；利用塞孔油先进行线间填充、为防上线间汽泡须插加横放静止后，再进行预烤、曝光、显影、烘烤；重复阻焊前进行酸洗、针刷磨、火山灰磨及超声波清洗、超粗化处理，烘干处理；

再对外层线路板进行表面阻焊丝印，丝印后静止后，预烤、对位、曝光、显影；后高温烤；对半成品进行外型加工，电性功能测试及沉锡表面处理后制得印刷电路板成品线路板。