一种精细线路PCB板加工方法转让专利

申请号 : CN202010506450.3

文献号 : CN111741614B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 刘勇张杰芳关俊轩王金灵

申请人 : 广州美维电子有限公司

摘要 :

本发明公开了一种精细线路PCB板加工方法,用于对精细线路的PCB板进行加工,包括以下步骤压合步骤、钻孔步骤、载体铜箔去除步骤、镭射钻孔步骤、超导材料处理步骤、水平微蚀步骤、填铜电镀步骤、贴膜步骤、垂直图形填孔电镀步骤、退膜步骤与闪蚀步骤,该精细线路PCB板加工方法,能够有效避免加工时出现盲孔断铜和堵孔等现象,且能够加工线路厚度<25um的PCB板。

权利要求 :

1.一种精细线路PCB板加工方法,用于对精细线路的PCB板进行加工,其特征在于包括以下步骤:

压合步骤:对固态的聚丙烯材料进行热熔,并利用热熔后的PP将内层铜面与铜箔粘合并形成基材;

钻孔步骤:在基材上钻出对位靶标;

载体铜箔去除步骤:将基材与载体铜箔分离;

镭射钻孔步骤:将基材放在镭射钻孔机上,通过对位靶标对基材进行定位,然后利用镭射在基材上钻出盲孔;

超导材料处理步骤:将超导体颗粒附着在基材及盲孔表面,所述超导体颗粒不与基材中内层铜面、铜箔及微蚀药水反应,但与聚丙烯材料反应;

水平微蚀步骤:将微蚀药水倒在基材上,微蚀药水通过超导体颗粒的间隙与构成基材的内层铜面及铜箔接触并发生反应,以将超导体颗粒与内层铜面及铜箔分离;

填铜电镀步骤:在盲孔内填充铜料,并对基材表面进行镀铜处理;

贴膜步骤:将干膜贴在基材表面,并对贴膜后的基材进行曝光及显影处理,以露出电镀图案;

垂直图形填孔电镀步骤:将铜闪镀在所述电镀图案并形成保护层;

退膜步骤:除去附着在基材表面的干膜:闪蚀步骤:利用闪蚀工艺对基材表面进行蚀刻,以去除基材表面铜层及保护层,以露出所述电镀图案制得PCB板。

2.如权利要求1所述的一种精细线路PCB板加工方法,其特征在于:所述压合步骤之前还包括一次棕化步骤,在所述一次棕化步骤中对内层铜面进行清洁和粗化处理。

3.如权利要求1所述的一种精细线路PCB板加工方法,其特征在于:在所述压合步骤之后所述钻孔步骤之前还包括修边步骤,在所述修边步骤中除去残留在基材边缘的聚丙烯材料。

4.如权利要求1所述的一种精细线路PCB板加工方法,其特征在于:在所述载体铜箔去除步骤之后所述镭射钻孔步骤之前还包括二次棕化步骤,在所述二次棕化步骤中对基材表面进行棕化处理,以使基材表面形成蜂窝状结构。

5.如权利要求1所述的一种精细线路PCB板加工方法,其特征在于:在所述镭射钻孔步骤之后所述超导材料处理步骤之前还包括除胶步骤,在所述除胶步骤中除去残留在基材表面及镭射孔的残胶。

6.如权利要求5所述的一种精细线路PCB板加工方法,其特征在于:在所述镭射钻孔步骤之后所述除胶步骤之前还包括一次检测步骤,在所述一次检测步骤中利用镭射盲孔检测机对钻出的盲孔质量进行检测。

7.如权利要求5所述的一种精细线路PCB板加工方法,其特征在于:在所述除胶步骤之后所述超导材料处理步骤之前还包括二次检测步骤,在所述二次检测步骤中利用镭射盲孔检测机对钻出的盲孔质量及除胶效果进行检测。

8.如权利要求1所述的一种精细线路PCB板加工方法,其特征在于:在所述闪蚀步骤之后还包括三次检测步骤,在所述三次检测步骤中利用镭射盲孔检测机对制得PCB板质量进行检测。

9.如权利要求1所述的一种精细线路PCB板加工方法,其特征在于:在所述填铜电镀步骤中,镀在所述基材表面铜的厚度为1.4μm‑1.6μm。

说明书 :

一种精细线路PCB板加工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及PCB加工技术领域,尤其涉及一种精细线路PCB板加工方法。

背景技术

[0002] 随着电子设备的小型化,电子元件的体积越来越小,排列密度越来越高,这就要求作为电子元件载体的线路板有更小的线宽线距,目前电路板精细线路的制作方法主要有三
种:减成法、半加成法、全加成法。
[0003] 半加成法在精细线路制作中有较广泛的应用,其制作的精细线路完整度和成本都比较容易接受。mSAP流程属于半加成法的一种,如图2所示,现有mSAP具体流程为:棕化→压
合→修边→钻工具孔→撕载体铜箔→二次棕化→镭射钻孔→镭射AOI→除胶→AOI检查→
沉铜→闪镀→IDF→垂直图形填孔电镀→退膜→闪蚀→AOI光学检查→……。
[0004] 二次棕化:板子铜面与棕化药水反应,在板面形成一薄层棕化膜(便于镭射钻孔工序抓孔钻镭射孔),同时板子表面铜厚由3um减少到2.8um;
[0005] 除胶:去除板面棕化膜,同时去除镭射孔孔壁的残胶,板子经过除胶工序后表面铜厚由2.8um减少到2.5um;
[0006] 沉铜31:在板子的表面和镭射孔内沉上一薄层化学铜,起到后续内层线路与元器件的导通作用,板子经过沉铜工序后,表面铜厚由2.5um增加到3.0um;
[0007] 闪镀41:在板子的沉铜层上镀上一层薄铜,板子经过闪镀工序后,表面铜厚由3.0um增加到5±1um;
[0008] 贴膜步骤:先经过前处理粗化板面,再在板面贴一层干膜,经贴膜后的板子曝光处理和显影,显影后露出需垂直图形填孔电镀的铜面,无需电镀的铜面则被干膜盖住。
[0009] 闪蚀:将干膜下的板面铜厚完全蚀刻掉的同时,线路位置也蚀刻掉部分铜厚。
[0010] mSAP流程可制作线路厚度≥25um的PCB板,但如小于该极限值时,采用常规的mSAP流程制作品质得不到保证,将会出现以下问题:1、由于贴膜步骤前需经过前处理粗化铜面,
其次是贴膜,再次是曝光,最后显影。贴膜的过程中由于干膜存在溶胶风险,残胶残留在孔
内无法被显影药水冲掉,在垂直图形填孔电镀工序时将出现抗镀或者电镀结晶不好,产生
盲孔断铜和堵孔,影响品质;2、贴膜步骤步骤中曝光将产生轻微偏位,显影后盲孔被干膜封
住,导致垂直图形填孔电镀工序产生盲孔断铜,影响品质;3、闪镀后,板面铜厚达5±1um,而
经过显影后盖干膜的该部分铜需要被全部闪蚀掉最终才能形成线路,如果板面铜厚过厚,
就意味着闪蚀处理时间长,线路被蚀刻的越小,要做到线宽达到客户的要求需要在CAM加大
补偿,补偿变大,线间距变小,垂直图形填孔电镀工序难度加大,闪蚀后会统一出现夹膜等,
故无法制作线路厚度<25um的PCB板。

发明内容

[0011] 为了克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种精细线路PCB板加工方法,能够有效避免加工时出现盲孔断铜和堵孔等现象,且能够加工线路厚度<25um的PCB板。
[0012] 本发明的目的采用如下技术方案实现:
[0013] 一种精细线路PCB板加工方法,用于对精细线路的PCB板进行加工,其包括以下步骤:
[0014] 压合步骤:对固态的聚丙烯材料进行热熔,并利用热熔后的PP将内层铜面与铜箔粘合并形成基材;
[0015] 钻孔步骤:在基材上钻出对位靶标;
[0016] 载体铜箔去除步骤:将基材与载体铜箔分离;
[0017] 镭射钻孔步骤:将基材放在镭射钻孔机上,通过对位靶标对基材进行定位,然后利用镭射在基材上钻出盲孔;
[0018] 超导材料处理步骤:将超导体颗粒附着在基材及盲孔表面,所述超导体颗粒不与基材中内层铜面、铜箔及微蚀药水反应,但与聚丙烯材料反应;
[0019] 水平微蚀步骤:将微蚀药水倒在基材上,微蚀药水通过超导体颗粒的间隙与构成基材的内层铜面及铜箔接触并发生反应,以将超导体颗粒与内层铜面及铜箔分离;
[0020] 填铜电镀步骤:在盲孔内填充铜料,并对基材表面进行镀铜处理;
[0021] 贴膜步骤:将干膜贴在基材表面,并对贴膜后的基材进行曝光及显影处理,以露出电镀图案;
[0022] 垂直图形填孔电镀步骤:将铜闪镀在所述电镀图案并形成保护层;
[0023] 退膜步骤:除去附着在基材表面的干膜:
[0024] 闪蚀步骤:利用闪蚀工艺对基材表面进行蚀刻,以去除基材表面铜层及保护层,以露出所述电镀图案制得PCB板。
[0025] 进一步地,所述压合步骤之前还包括一次棕化步骤,在所述一次棕化步骤中对内层铜面进行清洁和粗化处理。
[0026] 进一步地,在所述压合步骤之后所述钻孔步骤之前还包括修边步骤,在所述修边步骤中除去残留在基材边缘的聚丙烯材料。
[0027] 进一步地,在所述载体铜箔去除步骤之后所述镭射钻孔步骤之前还包括二次棕化步骤,在所述二次棕化步骤中对基材表面进行棕化处理,以使基材表面形成蜂窝状结构。
[0028] 进一步地,在所述镭射钻孔步骤之后所述超导材料处理步骤之前还包括除胶步骤,在所述除胶步骤中除去残留在基材表面及镭射孔的残胶。
[0029] 进一步地,在所述镭射钻孔步骤之后所述除胶步骤之前还包括一次检测步骤,在所述一次检测步骤中利用镭射盲孔检测机对钻出的盲孔质量进行检测。
[0030] 进一步地,在所述除胶步骤之后所述超导材料处理步骤之前还包括二次检测步骤,在所述二次检测步骤中利用镭射盲孔检测机对钻出的盲孔质量及除胶效果进行检测。
[0031] 进一步地,在所述闪蚀步骤之后还包括三次检测步骤,在所述三次检测步骤中利用镭射盲孔检测机对制得PCB板质量进行检测。
[0032] 进一步地,在所述填铜电镀步骤中,镀在所述基材表面铜的厚度为1.4μm‑1.6μm。
[0033] 相比现有技术,本发明的有益效果在于:
[0034] 本申请通过设置的填铜电镀步骤在盲孔内填充铜料以除去盲孔,在通过对基材表面进行镀铜处理以使得基材表面保持平整,有效避免贴膜过程中残胶残留在盲孔内无法被
显影药水冲掉的问题,避免垂直图形填孔电镀步骤时铜料无法充满整个盲孔的问题;同时,
能够避免贴膜步骤时干膜粘贴在盲孔位置,导致盲孔堵塞,闪镀时铜料无法进入盲孔中,影
响产品品质;此外,设置的超导材料处理步骤与水平微蚀步骤配合,超导体颗粒与盲孔内材
质发生反应,以扩大盲孔孔径,使得填铜电镀步骤时,盲孔内能够装填更多铜料,提高导电
效率,然后水平微蚀药水与铜料反应以消减铜层厚度,以避免铜层过厚,导致闪蚀时处理时
间长,线路被蚀刻的越小的问题出现,从而能够加工线路厚度<25um的PCB板。

附图说明

[0035] 图1为本发明的一种精细线路PCB板加工方法的流程示意图;
[0036] 图2为现有精细线路PCB板加工方法的流程示意图。
[0037] 图示:1、镭射钻孔步骤;2、除胶步骤;3、水平微蚀步骤;4、填铜电镀步骤;5、贴膜步骤;6、垂直图形填孔电镀步骤;7、退膜步骤;8、闪蚀步骤;10、二次棕化步骤。

具体实施方式

[0038] 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。
[0039] 如图1所示的一种精细线路PCB板加工方法,用于对精细线路的PCB板进行加工,其包括以下步骤:
[0040] 压合步骤:对固态的聚丙烯材料进行热熔,并利用热熔后的PP将内层铜面与铜箔粘合并形成基材;
[0041] 钻孔步骤:在基材上钻出对位靶标;
[0042] 载体铜箔去除步骤:将基材与载体铜箔分离;
[0043] 镭射钻孔步骤1:将基材放在镭射钻孔机上,通过对位靶标对基材进行定位,然后利用镭射在基材上钻出盲孔;
[0044] 超导材料处理步骤:将超导体颗粒附着在基材及盲孔表面,超导体颗粒不与基材中内层铜面、铜箔及微蚀药水反应,但与聚丙烯材料反应,与超导材料反应后的聚丙烯材料
不与微蚀药水反应,并可在后续填铜电镀步骤4中起到导电作用。
[0045] 水平微蚀步骤3:将微蚀药水倒在基材上,微蚀药水通过超导体颗粒的间隙与构成基材的内层铜面及铜箔接触并发生反应,以将超导体颗粒与内层铜面及铜箔分离;具体地,
微蚀药水经过基材表面,先与超导体颗粒接触,通过超导体颗粒的间隙渗透到构成基材的
内层铜面及盲孔底部的铜箔接触并发生反应,由于微蚀药水与内层铜面及铜箔发生反应后
超导体颗粒与内层铜面及铜箔的接触面积大大减少其附着力也大大减少,最终经过微蚀后
的水洗,将板面的超导体颗粒清洗掉,且经过水平微蚀工序后,板面铜厚由2.5um减少到
2.0um;
[0046] 填铜电镀步骤4:在盲孔内填充铜料,并对基材表面进行镀铜处理;镀铜后板面铜厚由2.0um增加到2.5um‑4.5um;
[0047] 贴膜步骤5:将干膜贴在基材表面,并对贴膜后的基材进行曝光及显影处理,以露出电镀图案;
[0048] 垂直图形填孔电镀步骤6:将铜闪镀在电镀图案并形成保护层;
[0049] 退膜步骤7:除去附着在基材表面的干膜:
[0050] 闪蚀步骤8:利用闪蚀工艺对基材表面进行蚀刻,以去除基材表面铜层及保护层,以露出电镀图案制得PCB板。
[0051] 与传统PCB板加工方法相比,本申请通过设置的填铜电镀步骤4在盲孔内填充铜料以除去盲孔,在通过对基材表面进行镀铜处理以使得基材表面保持平整,有效避免贴膜过
程中残胶残留在盲孔内无法被显影药水冲掉的问题,避免垂直图形填孔电镀步骤6时铜料
无法充满整个盲孔的问题;同时,能够避免贴膜步骤5时干膜粘贴在盲孔位置,导致盲孔堵
塞,闪镀时铜料无法进入盲孔中,影响产品品质;此外,设置的超导材料处理步骤与水平微
蚀步骤3配合,超导体颗粒与盲孔内材质发生反应,以扩大盲孔孔径,使得填铜电镀步骤4
时,盲孔内能够装填更多铜料,提高导电效率,然后水平微蚀药水与铜料反应以消减铜层厚
度,以避免铜层过厚,导致闪蚀时处理时间长,线路被蚀刻的越小的问题出现,从而能够加
工线路厚度<25um的PCB板。
[0052] 具体地,压合步骤之前还包括一次棕化步骤,在一次棕化步骤中对内层铜面进行清洁和粗化处理。
[0053] 更具体地,在压合步骤之后钻孔步骤之前还包括修边步骤,在修边步骤中除去残留在基材边缘的聚丙烯材料,以提高产品的美观性。
[0054] 在载体铜箔去除步骤之后镭射钻孔步骤1之前还包括二次棕化步骤10,在二次棕化步骤10中对基材表面进行棕化处理,以使基材表面形成蜂窝状结构。
[0055] 在镭射钻孔步骤1之后超导材料处理步骤之前还包括除胶步骤2,在除胶步骤2中除去残留在基材表面及镭射孔的残胶,以避免残胶影响后续加工。
[0056] 在镭射钻孔步骤1之后除胶步骤2之前还包括一次检测步骤,在一次检测步骤中利用镭射盲孔检测机对钻出的盲孔质量进行检测,以避免出现盲孔为穿透聚丙烯材料的问
题。
[0057] 在除胶步骤2之后超导材料处理步骤之前还包括二次检测步骤,在二次检测步骤中利用镭射盲孔检测机对钻出的盲孔质量及除胶效果进行检测。
[0058] 在闪蚀步骤8之后还包括三次检测步骤,在三次检测步骤中利用镭射盲孔检测机对制得PCB板质量进行检测。
[0059] 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。