CN104185377A - 一种精细线路pcb的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及PCB生产制备技术领域，具体为一种精细线路PCB的制作方法，依次经过压合、钻孔、除铜箔、沉铜、外层图像转移、图形电镀、微蚀及常规的后工序。本发明通过除去多层板上压合的外层铜箔，然后在半固化片层上沉铜，并直接在沉铜层上制作图形和电镀图形，省去了压合铜箔层，使底铜层较薄，外层蚀刻时可采用微蚀的方式处理，从而避免了线路的两侧出现严重的侧蚀现象。外层线路两边的侧蚀量不到1um，相对现有的制作工艺的侧蚀量减少10倍以上，保障了精细线路PCB的制作品质。通过将铜箔的光面与半固化片压合粘结在一起，减少铜箔与半固化片间的结合力，使铜箔与半固化片之间粘结不良，从而既可避免钻孔时出现崩孔问题，又可在钻孔后将铜箔撕掉。

Description

一种精细线路PCB的制作方法

技术领域

本发明涉及PCB生产制备技术领域，尤其涉及一种精细线路PCB的制作方法。

背景技术

PCB是电子元器件的支撑体，为电子元器件提供电气连接。PCB的生产工艺流程一般为：开料→内层图形转移→内层蚀刻→层压→钻孔→沉铜→整板电镀→外层图形转移→图形电镀→蚀刻→阻焊→表面处理→成型加工等。

近年来，随着电子产品不断地向轻、薄、短、小发展，PCB也逐渐朝高密集度发展，因此PCB上的电路图案需具有更高的精度和密度，即精细线路。目前制作方法一般步骤是先在层压后的多层板上钻孔，然后通过沉铜、整板电镀，接着进行外层图形转移，再经显影蚀刻后，图形电镀、外层蚀刻完成金属孔和精细线路的制作。这种制作方法的缺点主要有：对非线路区域的铜箔进行蚀刻时，线路的侧面也会受到蚀刻，极大的影响了精细线路的品质；并且工艺流程复杂，生产效率低。如现有的PCB制作中，压合铜箔和沉铜及整板电镀的铜层的总铜厚(底铜厚)通常在10μm以上，而精细线路的线较细且线距较小，外层蚀刻时，线路必然会受到侧蚀，若线路单边侧蚀为5μm，则线路的总侧蚀则为10μm，如图1所示。10μm的蚀刻宽度对精细线路将产生明显的影响。

发明内容

本发明针对现有的精细线路PCB制作中，精细线路侧蚀严重的问题，提供一种可避免精细线路侧蚀过大，提高精细线路PCB品质的制作方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，

一种精细线路PCB的制作方法，包括以下步骤：

S1、将内层电路板、半固化片和铜箔按要求依次叠合并层压，形成多层板；所述铜箔的一面为毛面，另一面为光面；所述铜箔的光面与半固化片粘结。优选的，所述铜箔的厚度为1.5-2.5OZ。

S2、按设计要求在多层板上钻孔，钻孔后将多层板上的铜箔除去。

S3、多层板除胶渣后依次进行沉铜处理、外层图形转移和图形电镀，然后通过微蚀进行外层蚀刻。

优选的，沉铜处理所形成的沉铜层的厚度为0.3-0.5um，微蚀的微蚀量为0.5-0.6um。

外层图形转移为：先对多层板进行酸洗处理，然后在多层板上贴膜并依次进行曝光和显影，在多层板上形成外层图形。

图形电镀为：先对多层板依次进行除油处理和酸洗处理，然后在多层板上依次电镀铜和电镀锡。

外层蚀刻为：先退膜露出线路以外的底铜部分，再通过微蚀将底铜微蚀掉，然后退去线路上的锡层。

S4、在多层板上制作阻焊层并丝印字符，然后进行表面处理，制得精细线路PCB。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过除去多层板上压合的外层铜箔，然后直接在半固化片层上沉铜，并直接在沉铜层上制作图形和电镀图形，省去了压合铜箔层，使底铜层较薄，外层蚀刻时可采用微蚀的方式处理，从而避免了线路的两侧出现严重的侧蚀现象。通过本发明方法，外层线路两边的侧蚀量不到1um，相对现有的制作工艺的侧蚀量减少10倍以上，保障了精细线路PCB的制作品质。通过将铜箔的光面与半固化片压合粘结在一起，减少铜箔与半固化片间的结合力，使铜箔与半固化片之间的粘合既避免钻孔时出现崩孔问题，又可在钻孔后将铜箔撕掉。选择厚度为1.5-2.5OZ的铜箔，即可使铜箔较好的压合在半固化片上便于钻孔操作，而较厚的铜箔又可使铜箔可顺利的撕除而不对半固化片层造成影响。外层图形转移工序中对多层板只进行酸洗处理，而不作磨板和微蚀处理；并且在图形电镀工序中只进行除油、酸洗处理，不作微蚀处理，可进一步提高精细线路的品质。

附图说明

图1为现有技术中，外层蚀刻时线路存在的侧蚀现象示意图；

图2为本发明实施例中，经微蚀后的线路存在的侧蚀现象示意图。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。

实施例1

本实施例提供的一种精细线路PCB的制作方法，包括以下步骤：

(1)将内层电路板、半固化片和厚度为2OZ的铜箔按要求依次叠合，并且把铜箔的光面朝内，毛面朝外，即铜箔的光面与半固化片相向，形成叠合板。

然后将叠合板移入压炉中采用热压工艺进行压合，形成多层板。热压过程中，温度和压力随时间逐渐变化的情况如下表所示，总时长为280min：

温度	140	165	185	210	195	195	195	175	140	140
											压力	50	250	250	400	400	400	200	200	100	100
时间	8	7	9	40	15	70	30	20	18	1

(2)根据现有的钻孔技术，按照设计要求在多层板上钻孔。钻孔后将多层板上的外层铜箔撕去。

(3)根据现有的除胶渣和沉铜流程对多层板进行除胶渣和沉铜处理，并控制沉铜工艺中化学物质的浓度、温度及时间，使在半固化片上和孔内形成的沉铜层的厚度为0.4um。

(4)进行沉铜处理后直接进行外层图形转移：根据现有技术对多层板进行酸洗处理，然后再根据现有的外层图形转移流程(贴膜→菲林检查→菲林尺寸检查→曝光→显影)在多层板的沉铜层上制作外层图形。

(5)接着对多层板依次进行除油处理和酸洗处理，然后在多层板上电镀铜，在外层图形上形成电镀铜层。由电镀铜层及电镀铜层正下方的沉铜层构成外层电路3。多层板经水洗后再在电镀铜层上镀锡，使电镀锡层作为抗蚀层1。再次洗板后完成图形电镀工序。

(6)图形电镀后进行外层蚀刻，以除去外层电路3以外的铜层，即除去外层电路3以外的沉铜层。外层蚀刻采用现有的微蚀技术进行(Na₂S₂O₈，20g/L；H₂SO₄，30mL/L；温度26-30℃)，并将微蚀量控制在0.5um。微蚀造成的线路侧蚀如图2所示，半固化片2上方是外层线路3，外层线路3上覆盖一层抗蚀层1。

(7)然后根据现有技术的后序制作流程依次进行加工处理：退锡以除去抗蚀层1→制作阻焊层→丝印字符→成型→性能测试→外观检查→包装。制得精细线路PCB。

测量外层线路两侧的侧蚀量分别为0.4um以下，相对现有的制作工艺的侧蚀量减少10倍以上，保障了精细线路PCB的制作品质。

在其它实施方案中，还可以使用厚度为1.5-2.5OZ的铜箔。沉铜处理中还可控制沉铜层的厚度0.3-0.5um，而微蚀处理中可控制微蚀量为0.5-0.6um，微蚀量只需大于沉铜层的厚度即可。

实施例2

本实施例提供的一种精细线路PCB的常规制作方法，包括以下步骤：

(1)将内层电路板、半固化片和厚度为0.25OZ的铜箔(目前行业最薄的铜箔)按要求依次叠合，并且把铜箔的毛面朝内，光面朝外，即铜箔的毛面与半固化片相向，形成叠合板。

然后将叠合板移入压炉中采用热压工艺进行压合，形成多层板。热压过程中，温度和压力随时间逐渐变化的情况如下表所示，总时长为280min：

温度	140	165	185	210	195	195	195	175	140	140
											压力	50	250	250	400	400	400	200	200	100	100
时间	8	7	9	40	15	70	30	20	18	1

(2)根据现有的钻孔技术，按照设计要求在多层板上钻孔。

(3)根据现有的除胶渣和沉铜流程对多层板进行除胶渣和沉铜处理，并控制沉铜工艺中化学物质的浓度、温度及时间，使在半固化片上和孔内形成的沉铜层的厚度为0.4um，再进行整板电镀3-5um铜厚。

(4)进行沉铜和整板电镀处理后进行外层图形转移：根据现有技术对多层板进行酸洗和磨板处理，然后再根据现有的外层图形转移流程(贴膜→菲林检查→菲林尺寸检查→曝光→显影)在多层板的沉铜、板电层上制作外层图形。

(5)接着对多层板依次进行除油处理、微蚀和酸洗处理，然后在外层图形的线路露出部分上形成电镀铜层。多层板经水洗后再在电镀铜层上镀锡，使电镀锡层作为抗蚀层。再次洗板后完成图形电镀工序。

(6)图形电镀后进行外层蚀刻，以除去线路以外的铜层。退除外层图形时所贴干膜后，外层蚀刻采用氯化铵+氨水系列蚀刻液进行蚀刻。底铜为8.75um(0.25OZ)加3-5um(整板电镀铜厚)，考虑沉铜前处理、外层图形前处理、图形电镀前处理，待蚀刻的铜厚约为10um。

(7)然后根据现有技术的后序制作流程依次进行加工处理：退锡以除去抗蚀层1→制作阻焊层→丝印字符→成型→性能测试→外观检查→包装。制得精细线路PCB。

测量外层线路两侧的侧蚀量分别为5um以上(最优生产状态)。

实施例3

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：本实施例的步骤(1)中使用的铜箔厚度为3OZ。

使用3OZ铜厚的铜箔，在钻孔过程中，钻咀会被损伤，钻咀的寿命缩短，并且由于铜箔较厚，使精细线路PCB的制作成本增加。

实施例4

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：本实施例的步骤(4)中根据现有技术对多层板进行酸洗处理后，先按现有技术的方法进行磨板，然后再根据现有的外层图形转移流程(自动贴膜→菲林检查→菲林尺寸检查→曝光→显影)在多层板的沉铜层上制作外层图形。

在PCB的制作过程中，沉铜层被破坏，使半固化片部分裸露出来，极易导致图形电镀工序中无法完整镀上铜，造成开路等问题。

实施例5

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：本实施例的步骤(4)中根据现有技术对多层板进行酸洗处理后，先按现有技术的方法进行微蚀(控制微蚀量为0.4um)，然后再根据现有的外层图形转移流程(自动贴膜→菲林检查→菲林尺寸检查→曝光→显影)在多层板的沉铜层上制作外层图形。

在PCB的制作过程中，沉铜层被破坏，使半固化片部分裸露出来，极易导致图形电镀工序中无法完整镀上铜，不能保证所制作的线路的电气导通性，造成开路等问题。

实施例6

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：本实施例的步骤(5)中根据现有技术对多层板进行除油处理后，进行微蚀处理(控制微蚀量为0.4um)。然后再在多层板上电镀铜，在外层图形上形成电镀铜层。由电镀铜层及电镀铜层正下方的沉铜层构成外层电路。多层板经水洗后再在电镀铜层上镀锡，使电镀锡层作为抗蚀层。再次洗板后完成图形电镀工序。

在PCB的制作过程中，沉铜层被破坏，不能保证所制作的线路的电气导通性。

以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。

Claims (5)

1.一种精细线路PCB的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将内层电路板、半固化片和铜箔按要求依次叠合并层压，形成多层板；所述铜箔的一面为毛面，另一面为光面；所述铜箔的光面与半固化片粘结；

S2、按设计要求在多层板上钻孔，钻孔后将多层板上的铜箔撕掉；

S3、多层板除胶渣后依次进行沉铜处理、外层图形转移和图形电镀，然后通过微蚀进行外层蚀刻；

S4、在多层板上制作阻焊层并丝印字符，然后进行表面处理，制得精细线路PCB。

2.根据权利要求1所述一种精细线路PCB的制作方法，其特征在于：步骤S3中所述的外层图形转移为：先对多层板进行酸洗处理，然后在多层板上贴膜并依次进行曝光和显影，在多层板上形成外层图形。

3.根据权利要求2所述一种精细线路PCB的制作方法，其特征在于：步骤S3中所述的图形电镀为：先对多层板依次进行除油处理和酸洗处理，然后在多层板上依次电镀铜和电镀锡。

4.根据权利要求3所述一种精细线路PCB制作方法，其特征在于：所述铜箔的厚度为1.5-2.5OZ。

5.根据权利要求4所述一种精细线路PCB制作方法，其特征在于：通过步骤S3中所述的沉铜处理形成的沉铜层的厚度为0.3-0.5um，步骤3中所述微蚀的微蚀量为0.5-0.6um。