TWI432117B - 電路板之製作方法 - Google Patents

Description

電路板之製作方法

本發明涉及印刷電路板製作領域，特別涉及一種電路板之製作方法。

印刷電路板因具有裝配密度高等優點而得到了廣泛之應用。關於電路板之應用請參見文獻Takahashi,A.Ooki,N.Nagai,A.Akahoshi,H.Mukoh,A.Wajima,M.Res.Lab,High density multilayer printed circuit board for HITAC M-880，IEEE Trans.on Components,Packaging,and Manufacturing Technology,1992,15(4)：418-425。

於印刷電路板之製作過程中，需要於印刷電路板之外表面形成防焊層，所述防焊層將外層導電線路中不需要與外界連通之部分覆蓋，而將需要與外界連通之部分導電線路從覆蓋膜中之開口中露出，以便後續處理中從防焊層露出之導電線路之表面形成金等較緻密之金屬，以更好之與外界連通，並防止從防焊層露出之導電線路被氧化。為了防止外層線路之佈局被容易辨別，需要對電路板之布圖設計進行保護。先前技術中，通常採用感光之黑色油墨作為防焊層。由於防焊層之厚度覆蓋外層導電線路，因此，形成之防焊層之厚度較大，且黑色油墨之吸光能力較強，於對印刷之 防焊層進行曝光時，遠離防焊層表面與電路板表面相接觸之黑色油墨通常因為沒有吸收到足夠之光能而產生聚合，這樣，於顯影過程中，沒有聚合之黑色油墨與顯影液反應從電路板表面脫離，從而形成側蝕。於後續化金之過程中，金形成於由於防焊層側蝕形成之空隙中，從而造成“金長角”現象。這樣之多餘之金容易與被防焊層覆蓋之導電線路相互導通，從而造成電路板產品之短路。

有鑑於此，提供一種能夠有效地保證於進行化金過程中，避免出現“金長角”現象之電路板之製作方法實屬必要。

以下將以實施例說明一種電路板之製作方法。

一種電路板之製作方法，包括步驟：提供具有線路圖形之基板，所述線路圖形包括多個焊墊。於所述線路圖形之表面形成第一油墨層，所述第一油墨層之厚度為0.2mil至1.0mil。於所述第一油墨層上印刷黑色油墨以於第一油墨層表面形成第二油墨層，所述第二油墨層之厚度為0.2mil至1.0mil，所述第一油墨層和第二油墨層構成油墨疊層結構，烘烤所述油墨疊層結構。通過曝光及顯影去除部分油墨疊層結構，以於油墨疊層結構中形成多個開口，每個焊墊均從一個開口露出。於從多個開口露出之多個焊墊表面形成金層。

相較於先前技術，本技術方案所之提供之電路板之製作方法，於進行防焊層之製作過程中，通過兩次印刷油墨之方式形成，既可以通過黑色油墨覆蓋外層導電線路，又可以保證形成之防焊層曝 光充分，避免了防焊層側蝕現象之產生，進而避免了後續化金產生之“金長角”現象，提高了電路板之製作良率。

100，200‧‧‧基板

110，210‧‧‧線路圖形

111，211‧‧‧導電線路

112，212‧‧‧焊墊

120，220‧‧‧基材層

130，230‧‧‧第一油墨層

140，240‧‧‧第二油墨層

150，250‧‧‧開口

160，260‧‧‧油墨疊層結構

170，270‧‧‧金層

圖1係本技術方案第一實施例提供之電路板之剖視圖。

圖2係圖1之線路圖形表面形成第一油墨層後之剖視圖。

圖3係圖2之第一油墨層上形成第二油墨層後之剖視圖。

圖4係圖3之第一油墨層和第二油墨層被曝光及顯影後之剖視圖。

圖5係圖4中之焊墊上形成金層後之剖視圖。

圖6係本技術方案第二實施例提供之電路板之剖視圖。

圖7係圖6之線路圖形表面形成第一油墨層後之剖視圖。

圖8係圖7中之第一油墨層被曝光後之剖視圖。

圖9係圖8之第一油墨層上形成第二油墨層後之剖視圖。

圖10係圖9之第一油墨層和第二油墨層被曝光及顯影後之剖視圖。

圖11係圖10中之焊墊上形成金層後之剖視圖。

下面結合附圖及實施例對本技術方案提供之電路板之製作方法作進一步說明。

本技術方案第一實施例提供之電路板之製作方法包括如下步驟：

第一步，請參閱圖1，提供一個基板100。

基板100包括基材層120及形成於基材層120上之線路圖形110。線路圖形110包括多根導電線路111及多個用於與外界相互電連通之焊墊112。每個焊墊112均與一根或者多根導電線路111相互電連通。基板100可以為單面電路板，也可以為雙面電路板或者多層電路板，亦即，基材層120可以為絕緣層，也可以包括交替排列之導電層和絕緣層。本實施例中，基板100為單面電路板，所述基材層120為絕緣層。

可以理解，當基板100為雙面電路板時，則電路板之相對之兩面均形成有線路圖形。當基板100為多層電路板時，則電路板之相對兩面均形成有線路圖形。

第二步，請參閱圖2，於基板100之表面形成覆蓋所述線路圖形110之第一油墨層130，並對所述第一油墨層130進行預烤。

於基板100之表面形成第一油墨層130之前，還包括對基板100進行防焊前處理。具體為，通過對基板100之表面進行噴砂、酸洗、超聲波水洗、水洗及烘乾等處理，使得基板100之表面之髒汙被去除，線路圖形110表面上之氧化層被去除，並達到粗化線路圖形110表面之目的，從而增強基板100之表面與第一油墨層130之間之結合能力。第一油墨層130印刷於基材層120暴露出之表面和線路圖形110之表面。

本實施例中，第一油墨層130採用印刷透明顯影型油墨形成。第一油墨層130採用絲網印刷之方式形成。於進行印刷時，採用之網版為90T網版。印刷之第一油墨層130之厚度約為0.2mil至 1.0mil。第一油墨層130之厚度應與線路圖形110之厚度大致相等或者略大於線路圖形110之厚度。於印刷透明油墨之後，還需要對透明油墨進行預烤，使得印刷之透明油墨中之部分溶劑揮發，從而使得第一油墨層130處於不黏狀態，以防止於後續操作中產生黏貼現象。本實施例中，對第一油墨層130進行預烤之溫度約為75攝氏度，持續之時間約為5分鐘。

第三步，請參閱圖3，於所述第一油墨層130上印刷黑色油墨形成第二油墨層140，第一油墨層130和第二油墨層140共同構成油墨疊層結構160，並對油墨疊層結構160進行烘烤。

於本步驟中，採用絲網印刷之方式印刷黑色之感光油墨形成第二油墨層140。於印刷形成第二油墨層140時，採用之網版為61T網版。第二油墨層140之厚度應小於1.1mil。線路圖形110完全被第一油墨層130和第二油墨層140覆蓋，第一油墨層130和第二油墨層140共同構成油墨疊層結構160。

於印刷形成第二油墨層140之後，需要對第一油墨層130和第二油墨層140共同構成之油墨疊層結構160進行烘烤，使得油墨疊層結構160中之溶劑揮發，以便後續處理。本實施例中，烘烤之溫度為80攝氏度，烘烤持續之時間為50分鐘。

第四步，請參閱圖4，對油墨疊層結構160進行曝光和顯影，從而於油墨疊層結構160中形成多個開口150，每個開口150均與一個焊墊112相對應，使得每個焊墊112均從對應之開口150露出。

採用具有與基板100之焊墊112之分佈相同圖形之底片對油墨疊層 結構160進行曝光，使得覆蓋於每個焊墊112上之油墨疊層結構160未被紫外光照射，其他部分之油墨疊層結構160被紫外光照射而發生聚合反應。於進行顯影時，當顯影液與第二油墨層140和第一油墨層130油墨疊層結構160相接觸時，未發生聚合反應之部分油墨疊層結構160被顯影液溶解，即於每個焊墊112上之油墨疊層結構160形成開口150。本實施例中，曝光時採用之紫外光之能量為900mJ/cm2。於進行顯影時，設定顯影之線速度為3m/min。

於進行顯影之後，為了使得剩餘之油墨疊層結構160中之溶劑進一步揮發，發生之聚合反應更加完全，還可以進一步對油墨疊層結構160進行後烤處理。

第五步，請參閱圖5，對基板100進行化金，於從油墨疊層結構160之開口150露出之焊墊112形成金層170。

將基板100置於化金槽內，於從每個開口150露出之焊墊112上形成金層170。形成之金層170之厚度通過調整化金時間之長短進行調解。

於本實施例中，油墨疊層結構160由第一油墨層130和第二油墨層140共同組成。第一油墨層130採用透明油墨形成，第二油墨層140採用黑色油墨形成，由於第二油墨層140之厚度相比於只採用一次印刷黑色油墨之厚度小，於進行曝光時，部分光線可以透過第二油墨層140照射至第一油墨層130。而第一油墨層130採用透明油墨製成，具有良好之透光性。從而可以保證第一油墨層130和第二油墨層140均得到充分曝光，於進行顯影時，油墨疊層結 構160不會產生側蝕。這樣，於化金時，金層170只形成於焊墊112之表面，從而能夠有效地防止“金長角”現象之發生。

本技術方案第二實施例也提供一種電路板之製作方法，所述電路板之製作方法包括如下步驟：

第一步，請參閱圖6，提供一個已經形成有線路圖形210之基板200。

基板200包括基材層220及形成於基材層220上之線路圖形210。線路圖形210包括多根導電線路211及多個用於與外界相互電連通之焊墊212。每個焊墊212均與一根或者多根導電線路211相互電連通。基板200可以為單面電路板，也可以為雙面電路板或者多層電路板，亦即，基材層220可以為絕緣層，也可以包括交替排列之導電層和絕緣層。本實施例中，基板200為單面電路板，所述基材層220為絕緣層。基板200基板200基板200第二步，請參閱圖7及圖8，於基板200之表面形成覆蓋所述線路圖形210之第一油墨層230，並對所述第一油墨層230進行預烤及曝光。

可以理解，於基板200之表面形成第一油墨層230之前，還包括對基板200進行防焊前處理。具體為，通過對基板200之表面進行噴砂、酸洗、超聲波水洗、水洗及烘乾等處理，使得基板200之表面之髒汙被去除，線路圖形210表面上之氧化層被去除，並達到粗化線路圖形210表面之目之，從而增強基板200之表面與第一油墨層230之間之結合能力。

第一油墨層230印刷於基材層220暴露出之表面和線路圖形210之 表面。本實施例中，第一油墨層230採用印刷黑色顯影型油墨形成。第一油墨層230採用網印之方式形成。於進行印刷時，採用之網版為120T網版。印刷之第一油墨層230之厚度約為0.2mil至1.0mil。於印刷黑色油墨之後，還需要對透明油墨進行預烤，使得印刷之透明油墨中之部分溶劑揮發，從而使得第一油墨層230處於不黏狀態，以防止於後續操作中產生黏貼現象。本實施例中，對第一油墨層230進行預烤之溫度約為75攝氏度，持續之時間約為5分鐘。

於進行預烤之後，需要對第一油墨層230進行曝光。採用具有與基板200之焊墊212之分佈相同之圖形之底片對第一油墨層230進行曝光，使得覆蓋於每個焊墊212上之第一油墨層230未被紫外光照射，其他部分之第一油墨層230被紫外光照射而發生聚合反應。本實施例中，於對第一油墨層230進行曝光時採用之曝光能量為900mJ/cm2。

第三步，請參閱圖9，於所述第一油墨層230上印刷黑色油墨形成第二油墨層240，第一油墨層230和第二油墨層240共同構成油墨疊層結構260，並對油墨疊層結構260進行烘烤。

於本步驟中，採用絲網印刷之方式印刷黑色之感光油墨形成第二油墨層240。於印刷形成第二油墨層240時，採用之網版為61T網版。第二油墨層140之厚度也應小於1.0mil，優選為0.2mil至1.0mil。線路圖形210完全被油墨疊層結構260覆蓋。

於印刷形成第二油墨層240之後，需要對油墨疊層結構260進行烘 烤，使得油墨疊層結構260中之溶劑揮發，以便後續處理。本實施例中，烘烤之溫度為80攝氏度，烘烤持續之時間為50分鐘。

第四步，請參閱圖10，採用相同之底片對油墨疊層結構260進行曝光及顯影，從而於油墨疊層結構260內形成多個開口250，每個開口250均與一個焊墊212相對應，使得每個焊墊212均從對應之開口250露出。

採用相同之底片對油墨疊層結構260進行曝光，使得覆蓋於每個焊墊212上之油墨疊層結構260未被紫外光照射，其他部分之油墨疊層結構260被紫外光照射而發生聚合反應。於進行顯影時，當顯影液與油墨疊層結構260相接觸時，未發生聚合反應之部分油墨疊層結構260被顯影液溶解，即於每個焊墊212上之油墨疊層結構260形成開口250。本實施例中，曝光時採用之紫外光之能量為1000mJ/cm2。於進行顯影時，設定顯影之線速度為4.1m/min。

於進行顯影之後，為了使得剩餘之油墨疊層結構260中之溶劑進一步揮發，發生之聚合反應更加完全，還可以進一步對油墨疊層結構260進行後烤處理。

第五步，請參閱圖11，對基板100進行化金，於從油墨疊層結構260之開口2150露出之焊墊212形成金層270。

將基板200置於化金槽內，於從每個開口250露出之焊墊212上形成金層270。形成之金層270之厚度通過調整化金時間之長短進行調解。

於本實施例中，油墨疊層結構260由第一油墨層230和第二油墨層 240共同組成。第一油墨層230採用黑色油墨形成，第二油墨層240也採用黑色油墨形成，由於第一油墨層230和第二油墨層240之厚度均相比於只採用黑色油墨一次印刷厚度小，並且第一油墨層230和第二油墨層240分別進行曝光，從而可以保證第一油墨層130和第二油墨層140均得到充分曝光，於進行顯影時，油墨疊層結構260不會產生側蝕。這樣，於化金時，金層270只形成於焊墊212之表面，從而能夠有效地防止“金長角”現象之發生。

上述兩個實施例提供之方法製作之電路板之防焊層，能夠順利通過本技術領域中之信賴性測試，如硬度、附著性、耐焊錫性、耐溶解性、耐酸性、耐鹼性、耐化金、冷熱沖積極恒溫恒濕測試，均無脫落、剝離、軟化或者起泡等現象產生。

惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

100‧‧‧基板

112‧‧‧焊墊

160‧‧‧油墨疊層結構

170‧‧‧金層

Claims (7)

1. 一種電路板之製作方法，包括步驟：提供具有線路圖形之基板，所述線路圖形包括多個焊墊；於所述線路圖形之表面形成第一油墨層，所述第一油墨層之厚度為0.2mil至1.0mil，所述第一油墨層之厚度與焊墊之厚度相等；於所述第一油墨層上印刷黑色油墨以於第一油墨層表面形成第二油墨層，所述第二油墨層之厚度為0.2mil至1.0mil，所述第一油墨層和第二油墨層構成油墨疊層結構，烘烤所述油墨疊層結構；通過曝光及顯影同時去除部分由第一油墨層和第二油墨層構成的油墨疊層結構，以於油墨疊層結構中形成多個開口，每個焊墊均從一個開口露出；於從多個開口露出之多個焊墊表面形成金層。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電路板之製作方法，其中，通過於基板上印刷透明油墨於所述線路圖形之表面形成所述第一油墨層，於印刷透明油墨之後，還進一步包括對印刷之透明油墨進行預烤之步驟。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電路板之製作方法，其中，通過於基板上印刷黑色油墨於所述線路圖形之表面形成所述第一油墨層，並對第一油墨層進行預烤和曝光。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電路板之製作方法，其中，通過曝光及顯影去除部分油墨疊層結構之後，還包括對油墨疊層結構進行後烤之步驟。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電路板之製作方法，其中，所述基板還包括基材層，所述線路圖形形成於基材層之一個表面，所述線路圖形還包括多條導電線路，通過曝光及顯影去除部分油墨疊層結構之後，基材層之該表面及所述多條導電線路均被剩餘之油墨疊層結構覆蓋。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電路板之製作方法，其中，於所述線路圖形之表面形成第一油墨層之前，還包括對電路板之表面進行噴砂、酸洗、超聲波水洗、水洗及烘乾處理。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電路板之製作方法，其中，所述第一油墨層和第二油墨層均通過絲網印刷之方式形成。