CN1826035A - 制作单面镂空板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制作单面镂空板的方法，旨在提供一种用于印刷电路板行业中简化了生产流程、提高了效率和精确度且成本低的制作单面镂空板的方法。本发明可采用先制作线路再蚀刻PI层的方法：开料→钻孔→前处理→贴干膜→曝光→显影→蚀刻铜层→脱膜→再次贴干膜(FX－940)→再次曝光→再次显影→蚀刻PI层→后处理→再次脱膜→表面处理→贴压包封；也可采用先蚀刻PI层再制作线路的方法：开料→钻孔→前处理→贴干膜(FX－940)→曝光→显影→蚀刻PI层→后处理→脱膜→再次贴干膜→再次曝光→再次显影→蚀刻铜→再次脱膜→表面处理→贴压包封。本发明应用于印刷电路板行业制作单面镂空板。

Description

制作单面镂空板的方法

                         技术领域

本发明涉及一种用于印刷电路板行业的制作单面镂空板的方法。

                         背景技术

镂空板(也就是平常所说的窗口板)在生产中的应用越来越多，利用窗口板可以在单层的基础上实现双面的导通，由于镂空板在镂空处没有有机层，只有一层铜层，更耐高温，所以在焊接时具有良好的耐高温性。在印刷电路板行业中，单面镂空板是指在铜箔背面覆有一层聚酰亚胺基膜的镂空板，制作单面镂镂空板一般有以下几种加工方式：

1.机械加工：尺寸有限，尺寸越小，成本越高；

2.激光切割：加工精度高，但成本高；

3.利用光铜箔(类似铜片，不含有机层)，蚀刻出窗口后与冲切出窗口的包封压合，工艺复杂，效率低，而且光铜箔由于没有有机层，不方便生产，铜的厚度越薄，加工就越困难，一般用于生产的厚度有18mm，35mm等；另外，利用光铜箔的传统工艺在制作出窗口后要贴压包封，以起到连接和阻碍的作用，这样就需要手工对位，效率和精确度较低。

                             发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种用于印刷电路板行业的制作单面镂空板的方法，利用该方法，简化了生产流程，提高了效率和精确度且成本低。

本发明所采用的技术方案是，本发明是按以下步骤进行的：

(1)、开料、钻孔，裁取符合设计要求的有聚酰亚胺基膜的单面铜板，并根据设计要求在所述单面铜箔上钻孔；

(2)、前处理，利用刷磨或化学清洗的方法除去所述单面铜板表面的油污，氧化层，水分等，并使铜箔表面粗糙，增大铜箔和干膜接触面的附着力；

(3)、贴干膜，在处理过所述单面铜板的铜面上贴上一层感光性膜层；

(4)、曝光，将贴有干膜的所述单面铜板在紫外光下照射，将菲林上的线路图形转移到所述单面铜板上，形成一种抗蚀的掩膜图形；

(5)、显影，将曝光后所述单面铜板浸于显影液中，曝光部分不溶于显影液，而未曝光部分可通过显影除去，露出需要蚀刻掉的铜箔；

(6)、蚀刻铜箔，将曝光、显影后所述单面铜板浸于铜蚀刻液中，露出铜箔的地方就被蚀刻掉，得到我们需要的线路；

(7)、脱膜，除掉步骤(6)中用于保护线路的干膜；

(8)、再次贴干膜，在做好线路的所述单面铜板的两面贴上一层杜邦FX-940干膜；

(9)、再次曝光，将贴有杜邦FX-940干膜的所述单面铜板在紫外光下照射，将菲林上的线路图形再次转移到所述单面铜板上，形成一种抗蚀的掩膜图形；

(10)、再次显影，将曝光后所述单面铜板浸于显影液中，曝光部分不溶于显影液，而未曝光部分可通过显影除去，露出需要蚀刻聚酰亚胺基膜。

(11)、蚀刻聚酰亚胺基膜，在100～120℃的温度下，将再次曝光、显影后所述单面铜板浸入聚酰亚胺蚀刻液中反应三分钟后，露出的聚酰亚胺基膜被蚀刻掉；

(12)、后处理，清除蚀刻后带出大量的聚酰亚胺蚀刻液；

(13)、再次脱膜，采用低浓度氢氧化钠溶液或工业酒精清除步骤(12)中用于保护不开窗口部分的杜邦FX-940干膜；

(14)、表面处理后贴压包封。

本发明所采用的另一技术方案是，本发明是按以下步骤进行的：

(1)、开料、钻孔，裁取符合设计要求的有聚酰亚胺基膜的单面铜板，并根据设计要求在所述单面铜箔上钻孔；

(2)、前处理，利用刷磨或化学清洗的方法除去所述单面铜板表面的油污，氧化层，水分等，并使铜箔表面粗糙，增大铜箔和干膜接触面的附着力；

(3)、贴干膜，在处理过的所述单面铜板的两面贴上一层杜邦FX-940干膜；

(4)、曝光，将贴有杜邦FX-940干膜的所述单面铜板在紫外光下照射，将菲林上的线路图形转移到所述单面铜板上，形成一种抗蚀的掩膜图形；

(5)、显影，将曝光后所述单面铜板浸于显影液中，曝光部分不溶于显影液，而未曝光部分可通过显影除去，露出需要蚀刻聚酰亚胺基膜；

(6)、蚀刻聚酰亚胺基膜，在100～120℃的温度下，将再次曝光、显影后所述单面铜板浸入聚酰亚胺蚀刻液中反应三分钟后，露出的聚酰亚胺基膜被蚀刻掉；

(7)、后处理，清除蚀刻后带出大量的聚酰亚胺蚀刻液；

(8)、脱膜，采用低浓度氢氧化钠溶液或工业酒精清除步骤(6)中用于保护不开窗口部分的杜邦FX-940干膜；

(9)、再次贴干膜，在蚀刻掉聚酰亚胺基膜的所述单面铜板的铜面上贴上一层感光性膜层；

(10)、再次曝光，将贴有干膜的所述单面铜板在紫外光下照射，将菲林上的线路图形再次转移到所述单面铜板上，形成一种抗蚀的掩膜图形；

(11)、再次显影，将曝光后所述单面铜板浸于显影液中，曝光部分不溶于显影液，而未曝光部分可通过显影除去，露出需要蚀刻掉的铜箔；

(12)、蚀刻铜箔，将曝光、显影后所述单面铜板浸于铜蚀刻液中，露出铜箔的地方就被蚀刻掉，得到我们需要的线路；

(13)、再次脱膜，除掉步骤(12)中用于保护线路的干膜；

(14)、表面处理后贴压包封。

本发明的有益效果是：本发明采用蚀刻的方法制作单面镂空板，除了采用铜蚀刻液外还采用一种聚酰亚胺(PI)蚀刻液，PI蚀刻液可以精确、没有任何残留的除掉覆铜箔背面的PI层，有效的简化了单面镂空板的生产工艺流程，与传统方法相比，本发明不需要手工对位，无需制作冲孔模具，无需压制工具等，简化了生产流程，提高了效率和精确度，而且还可以制作形状复杂的板，根据不同的需要选择不同厚度覆铜箔，最小厚度可以控制在10Z以内，有利于制作精细线路的板，制作成本较低。

                       具体实施方式

本发明制作单面镂空板的方法中除了采用铜蚀刻液外还采用一种PI蚀刻液。

铜蚀刻液有酸性蚀刻液和碱性蚀刻液两种。本发明采用的是酸性蚀刻液，主要成分为：氯化铜，双氧水，盐酸，蚀刻铜的原理为： 。

本发明所采用的PI蚀刻液的组分为氢氧化钾，氢氧化钠，缓蚀剂，渗透剂组成的水溶液。其中各组分的作用为：

氢氧化钾，氢氧化钠：很多有机材料在浓热强碱的作用下发生水解，氢氧化钾，氢氧化钠的作用就是使PI(聚酰亚胺)基材发生水解，和铜箔分离，实现开窗口的目的。

缓蚀剂：在强碱的作用下，裸露的铜箔易于被氧化成Cu₂O，加入了BTA(苯并三唑)缓蚀剂能够延缓强碱对铜箔的腐蚀作用。

渗透剂：渗透剂是一类能使液体迅速而均匀的渗透到某种固体内部的表面活性剂，本发明选用的是烷基酚聚氧乙烯磷酸酯钾盐渗透剂，它能够加速达成蚀刻反应的目的，缩短反应时间，减少铜箔的膨胀变形。

上述PI蚀刻液及其蚀刻工艺已另案申请(申请号为200510021881.6)。

实施例一：

本实施例采用先制作线路再蚀刻PI层的方法，即先蚀刻掉需开窗口的铜层，再蚀刻掉需开窗口的PI层，其具体步骤如下：

(1)、开料、钻孔，裁取符合设计要求的有聚酰亚胺基膜的单面铜板，并根据设计要求在所述单面铜箔上钻孔；

(2)、前处理，利用刷磨或化学清洗的方法除去所述单面铜板表面的油污，氧化层，水分等，并使铜箔表面粗糙，增大铜箔和干膜接触面的附着力；

(3)、贴干膜，在处理过所述单面铜板的铜面上贴上一层感光性膜层；所述干膜由粘结剂，光聚合单体，光引发剂以及各种添加剂组成。粘结剂起抗蚀剂的骨架作用，不参加化学反应；光聚合单体在光引发剂的存在下，经紫外光照射下发生聚合反应，感光部分不溶于显影液，而未曝光部分可通过显影除去；光引发剂在紫外光照射下，光引发剂吸收紫外光能产生游离基，游离基进一步引发光聚合单体交联；各种添加剂增强干膜粘性及增强铜面附着力等。

(4)、曝光，将贴有干膜的所述单面铜板在紫外光下照射，将菲林上的线路图形转移到所述单面铜板上，形成一种抗蚀的掩膜图形；

(5)、显影，将曝光后所述单面铜板浸于显影液中，曝光部分不溶于显影液，而未曝光部分可通过显影除去，露出需要蚀刻掉的铜箔；

(6)、蚀刻铜箔，将曝光、显影后所述单面铜板浸于铜蚀刻液中，露出铜箔的地方就被蚀刻掉，得到我们需要的线路；

(7)、脱膜，除掉步骤(6)中用于保护线路的干膜；

(8)、再次贴干膜，在做好线路的所述单面铜板的两面贴上一层杜邦FX-940干膜；因此本发明所应用的PI蚀刻液是一种强碱性溶液，所以需要一种抗强碱性的干膜保护不需要开窗口的地方，本发明采用的是杜邦FX-940干膜；

(9)、再次曝光，将贴有杜邦FX-940干膜的所述单面铜板在紫外光下照射，将菲林上的线路图形再次转移到所述单面铜板上，形成一种抗蚀的掩膜图形；

(10)、再次显影，将曝光后所述单面铜板浸于显影液中，曝光部分不溶于显影液，而未曝光部分可通过显影除去，露出需要蚀刻聚酰亚胺基膜。

(11)、蚀刻聚酰亚胺基膜，在100～120℃的温度下，将再次曝光、显影后所述单面铜板浸入聚酰亚胺蚀刻液中反应三分钟后，露出的聚酰亚胺基膜被蚀刻掉；

(12)、后处理，清除蚀刻后带出大量的聚酰亚胺蚀刻液；

(13)、再次脱膜，采用低浓度氢氧化钠溶液或工业酒精清除步骤(12)中用于保护不开窗口部分的杜邦FX-940干膜；

(14)、表面处理后贴压包封，表面处理的目的是增强单面板与包封的粘结力，包封可以起到阻焊，保护线路等作用。

实施例二：

本实施例采用先蚀刻PI层再制作线路的方法，即先蚀刻掉需开窗口的PI层，再蚀刻掉需开窗口的铜层，其具体步骤如下：

(1)、开料、钻孔，裁取符合设计要求的有聚酰亚胺基膜的单面铜板，并根据设计要求在所述单面铜箔上钻孔；

(2)、前处理，利用刷磨或化学清洗的方法除去所述单面铜板表面的油污，氧化层，水分等，并使铜箔表面粗糙，增大铜箔和干膜接触面的附着力；

(3)、贴干膜，在处理过的所述单面铜板的两面贴上一层杜邦FX-940干膜；

(4)、曝光，将贴有杜邦FX-940干膜的所述单面铜板在紫外光下照射，将菲林上的线路图形转移到所述单面铜板上，形成一种抗蚀的掩膜图形；

(5)、显影，将曝光后所述单面铜板浸于显影液中，曝光部分不溶于显影液，而未曝光部分可通过显影除去，露出需要蚀刻聚酰亚胺基膜；

(6)、蚀刻聚酰亚胺基膜，在100～120℃的温度下，将再次曝光、显影后所述单面铜板浸入聚酰亚胺蚀刻液中反应三分钟后，露出的聚酰亚胺基膜被蚀刻掉；

(7)、后处理，清除蚀刻后带出大量的聚酰亚胺蚀刻液；

(8)、脱膜，采用低浓度氢氧化钠溶液或工业酒精清除步骤(6)中用于保护不开窗口部分的杜邦FX-940干膜；

(9)、再次贴干膜，在蚀刻掉聚酰亚胺基膜的所述单面铜板的铜面上贴上一层感光性膜层；

(10)、再次曝光，将贴有干膜的所述单面铜板在紫外光下照射，将菲林上的线路图形再次转移到所述单面铜板上，形成一种抗蚀的掩膜图形；

(11)、再次显影，将曝光后所述单面铜板浸于显影液中，曝光部分不溶于显影液，而未曝光部分可通过显影除去，露出需要蚀刻掉的铜箔；

(12)、蚀刻铜箔，将曝光、显影后所述单面铜板浸于铜蚀刻液中，露出铜箔的地方就被蚀刻掉，得到我们需要的线路；

(13)、再次脱膜，除掉步骤(12)中用于保护线路的干膜；

(14)、表面处理后贴压包封。

其余特征同实施例一。

Claims (2)

1、一种制作单面镂空板的方法，其特征在于，它是按照以下步骤进行：

(1)、开料、钻孔，裁取符合设计要求的有聚酰亚胺基膜的单面铜板，并根据设计要求在所述单面铜箔上钻孔；

(2)、前处理，利用刷磨或化学清洗的方法除去所述单面铜板表面的油污，氧化层，水分等，并使铜箔表面粗糙，增大铜箔和干膜接触面的附着力；

(3)、贴干膜，在处理过所述单面铜板的铜面上贴上一层感光性膜层；

(4)、曝光，将贴有干膜的所述单面铜板在紫外光下照射，将菲林上的线路图形转移到所述单面铜板上，形成一种抗蚀的掩膜图形；

(5)、显影，将曝光后所述单面铜板浸于显影液中，曝光部分不溶于显影液，而未曝光部分可通过显影除去，露出需要蚀刻掉的铜箔；

(6)、蚀刻铜箔，将曝光、显影后所述单面铜板浸于铜蚀刻液中，露出铜箔的地方就被蚀刻掉，得到我们需要的线路；

(7)、脱膜，除掉步骤(6)中用于保护线路的干膜；

(8)、再次贴干膜，在做好线路的所述单面铜板的两面贴上一层杜邦FX-940干膜；

(9)、再次曝光，将贴有杜邦FX-940干膜的所述单面铜板在紫外光下照射，将菲林上的线路图形再次转移到所述单面铜板上，形成一种抗蚀的掩膜图形；

(10)、再次显影，将曝光后所述单面铜板浸于显影液中，曝光部分不溶于显影液，而未曝光部分可通过显影除去，露出需要蚀刻聚酰亚胺基膜。

(11)、蚀刻聚酰亚胺基膜，在100～120℃的温度下，将再次曝光、显影后所述单面铜板浸入聚酰亚胺蚀刻液中反应三分钟后，露出的聚酰亚胺基膜被蚀刻掉；

(12)、后处理，清除蚀刻后带出大量的聚酰亚胺蚀刻液；

(13)、再次脱膜，采用低浓度氢氧化钠溶液或工业酒精清除步骤(12)中用于保护不开窗口部分的杜邦FX-940干膜；

(14)、表面处理后贴压包封。

2、一种制作单面镂空板的方法，其特征在于，它是按照以下步骤进行：开料。

(1)、开料、钻孔，裁取符合设计要求的有聚酰亚胺基膜的单面铜板，并根据设计要求在所述单面铜箔上钻孔；

(2)、前处理，利用刷磨或化学清洗的方法除去所述单面铜板表面的油污，氧化层，水分等，并使铜箔表面粗糙，增大铜箔和干膜接触面的附着力；

(3)、贴干膜，在处理过的所述单面铜板的两面贴上一层杜邦FX-940干膜；

(4)、曝光，将贴有杜邦FX-940干膜的所述单面铜板在紫外光下照射，将菲林上的线路图形转移到所述单面铜板上，形成一种抗蚀的掩膜图形；

(5)、显影，将曝光后所述单面铜板浸于显影液中，曝光部分不溶于显影液，而未曝光部分可通过显影除去，露出需要蚀刻聚酰亚胺基膜；

(6)、蚀刻聚酰亚胺基膜，在100～120℃的温度下，将再次曝光、显影后所述单面铜板浸入聚酰亚胺蚀刻液中反应三分钟后，露出的聚酰亚胺基膜被蚀刻掉；

(7)、后处理，清除蚀刻后带出大量的聚酰亚胺蚀刻液；

(8)、脱膜，采用低浓度氢氧化钠溶液或工业酒精清除步骤(6)中用于保护不开窗口部分的杜邦FX-940干膜；

(9)、再次贴干膜，在蚀刻掉聚酰亚胺基膜的所述单面铜板的铜面上贴上一层感光性膜层；

(10)、再次曝光，将贴有干膜的所述单面铜板在紫外光下照射，将菲林上的线路图形再次转移到所述单面铜板上，形成一种抗蚀的掩膜图形；

(11)、再次显影，将曝光后所述单面铜板浸于显影液中，曝光部分不溶于显影液，而未曝光部分可通过显影除去，露出需要蚀刻掉的铜箔；

(12)、蚀刻铜箔，将曝光、显影后所述单面铜板浸于铜蚀刻液中，露出铜箔的地方就被蚀刻掉，得到我们需要的线路；

(13)、再次脱膜，除掉步骤(12)中用于保护线路的干膜；

(14)、表面处理后贴压包封。