CN112739022A - 一种hdi技术应用印刷电路板的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种HDI技术应用印刷电路板的工艺，具体的工艺步骤如下：工程资料制作→开料→内层线路制作→内层线路检测→次外层压合→次外层机械钻孔→次外层沉铜及电镀→次外层线路制作→次外层线路检测→棕氧化→树脂塞孔→外层压合→减铜及棕化→激光钻孔→外层机械钻孔→外层沉铜及电镀→外层线路制作→外层自动光学检查→防焊制作→丝印文字→化学沉镍金→成型→电测试→外观检查→抗氧化→包装。采用本技术方案，工艺设计合理，提高了生产加工精度，满足了用户需求。

Description

一种HDI技术应用印刷电路板的工艺

技术领域

本发明涉及印刷电路板生产的技术领域，特别涉及一种HDI技术应用印刷电路板的工艺。

背景技术

HDI印刷电路板主要应用于智能手机，HDI印刷电路板由于应用端产品薄型轻量要求，为近年度广受欢迎的产品。利用双面板或多层板为核心再于其上逐层制作线路以提高密度并降低厚度的电路板，所以具有线路密度增加、电气特性佳、设计效率较高以及具有较好的热性质，为目前印刷电路板最主要的技术发展重点，而现有的印刷电路板其生产工艺复杂，且所制成型产品良品率不高，无法满足用户需求，急需改进，为此，我们设计一种HDI技术应用印刷电路板的工艺。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种HDI技术应用印刷电路板的工艺。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种HDI技术应用印刷电路板的工艺，具体的工艺步骤如下：

步骤(1)、工程资料制作：通过工程电脑将用户的需求资料转化为加工生产资料格式，形成制作的工艺清单；

步骤(2)、开料：采用自动裁切机将购置的大张双面覆铜板裁切成所需尺寸的板料；

步骤(3)、内层线路制作：采用内层前处理机进行粗糙及清洁铜板表面；采用压膜机使铜板表面上贴上一层感光材料再通过曝光形成线路图形；采用自动曝光机把菲林上的线路图形转移到铜面上，并使有线路图形地方的干膜进行光合作用对线路形成保护层；采用显影、蚀刻、退膜机把需要的线路图形保护起来，不需要的的图形上的铜板蚀刻掉，形成线路图形及其他图形；

步骤(4)、内层线路检测：采用自动光学检查机将线路中的不良品检查出来；再采用VRS机将自动光学检查机检查出的不良品进行修理；

步骤(5)、次外层压合：采用棕氧化机粗糙铜板表面，增加PP与铜箔板之间的粘合性；采用压合机把已蚀刻出线路图形的内层与半固化片(PP)及铜箔板进行压合，形成所需的多层板；

步骤(6)、次外层机械钻孔：采用数控钻孔机在压好的多层板上钻通孔，建立线路层与层之间以及元件与线路之间的连通；

步骤(7)、次外层沉铜及电镀：采用自动化学沉铜线以及垂直连续电镀线技术使钻制通孔壁镀上一层薄铜，并在板面均匀镀上一层基铜；

步骤(8)、次外层线路制作：同样采用步骤(3)中的处理方式，通过曝光的原理,将用户需求的次外层图形转移到覆铜板上,利用蚀刻将需要的线路图形制作出来；

步骤(9)、次外层线路检测：同样采用步骤(4)中的处理方式，将线路中的不良品检查出来，并进行修理；

步骤(10)、棕氧化：采用棕氧化机粗糙表面，增加PP与铜箔板之间的粘合性；

步骤(11)、树脂塞孔：采用丝印机、无尘烤箱将钻制通孔内填满树脂，平衡整板受力以利更好的压合；

步骤(12)、外层压合：采用压合机把已蚀刻出线路图形的内层与半固化片(PP)及铜箔进行压合，形成所需的多层板；

步骤(13)、减铜及棕化：采用减铜棕化机降低表铜的厚度，增加表铜对激光的吸收；

步骤(14)、激光钻孔：采用激光钻孔机将需要钻盲孔的地方钻出，方便后工序沉铜后使层与层之间连通；

步骤(15)、外层机械钻孔：同样采用步骤(6)中的处理方式，在压好的多层板上钻通孔，建立线路层与层之间以及元件与线路之间的连通；

步骤(16)、外层沉铜及电镀：同样采用步骤(7)中的处理方式，用化学方法使孔壁镀上一层薄铜，并在板面均匀镀上一层基铜；

步骤(17)、外层线路制作：同样采用步骤(3)中的处理方式，通过曝光的原理,将用户需求的外层图形转移到覆铜板上,利用蚀刻将需要的线路图形制作出来；

步骤(18)、外层自动光学检查：同样采用步骤(4)中的处理方式，将线路中的不良品检查出来，并进行修理；

步骤(19)、防焊制作：采用喷砂磨板机、自动丝印机、ccd半自动曝光机、显影机在外层板面不需要贴件的地方印上一层绝缘感光油墨，起绝缘作用；

步骤(20)、丝印文字：采用自动丝印机、自动文字喷涂机、烤箱在防焊层表面丝印文字；

步骤(21)、化学沉镍金：采用喷砂磨板机、自动化金线在元件焊垫涂上金属或有机保焊剂；

步骤(22)、成型：采用数控锣机对成品板进行加工；

步骤(23)、电测试：采用通用测试机对成品板进行开短路测试，筛选不良品；

步骤(24)、外观检查：对成品板外观进行全面检查，进一步筛选不良品；

步骤(25)、抗氧化：采用抗氧化机在元件焊垫涂上有机保焊剂；

步骤(26)、包装：采用真空包装机对成品板进行真空包装运输，防止氧化。

优选的，所述步骤(14)中的激光钻孔技术利用极细的柱状激光束打在板面产生的瞬间高温，烧蚀经减薄并棕氧化的铜层及介质层，使两层之间形成细小的圆柱形孔，在后工序经沉铜、电镀后即形成导通盲孔。

优选的，所述步骤(14)工艺加工过程中的蚀孔速度高达1000次/秒；钻孔孔径和精度达到到4mil(100μm)和0.6mil(15μm)。

优选的，所述工艺中所包括的线路制作过程、分层压合过程以及机械钻孔过程中，均采用CCD对位/定位技术，采用了CCD技术自动抓取对位孔进行自动对位，减少了人工对位所产生的无序对位偏差，提高了不同层之间及图形与孔之间的准确度；在机械钻孔的内外层定位过程中，采用射线透视，射线接收CCD技术，抓取对位图形，自动对位/定位钻孔；在分层压合的过程中，也采用了CCD技术读取图形，经电脑计算、自动补偿、机械自动装置进行自动对准，比传统的定位钉定位***的精度有了显著的改善。

优选的，所述工艺中所包括的线路检测采用了光学自动检测AOI技术，通过CCD对图形进行图象抓取、自动对位，对所获取的图象与电脑中贮存的图形进行比对，自动找出差异/缺陷的全自动光学检测技术，监控生产品质，便捷准确地找出缺陷，确保了HDI电路板的品质。

优选的，所述步骤(20)丝印文字中采用湿法贴膜和垂直油墨涂覆技术，湿法贴膜是通过水膜来软化干膜阻剂，以达到降低干膜粘度，增强干膜的流动性，以便干膜能更充分地填入板面凹坑，使干膜与板面之粘附力大大提高，从而提高产品的良品率，垂直涂覆技术的运用，使良品率有了显著的提高。

优选的，所述工艺中所包括的沉铜以及电镀过程中采用自动化学沉铜线以及垂直连续电镀线技术，对盲孔进行电镀铜堆积填平，可将Dimple控制在10um以下，漏填率控制在5DPPM以下。

优选的，所述步骤(22)中成型的HDI印刷电路板各层板厚均匀性在8％以内，固化度△Tg≤3℃。

采用以上技术方案的有益效果是:

1、可以根据用户需求，按照工艺规划采用计算机进行布线和钻孔设计，将线路图制成底片，经过内层干膜和外层干膜等工序，制作出不同线路宽度的线路板，经过压合和钻孔工艺，将线路板的层次和孔洞制出，再经电镀和蚀刻等工艺将线路完成，采用多种检验手段，如此反复多次，生产出不同层数的线路板，最后经过防焊与印刷完成表面处理及标识，再经成型工艺将边料切除后水洗，经过最后的检验，即可包装出货。

2、工艺设计合理，提高了生产加工精度，所制作成型的HDI印刷电路板各层间可以进行立体连接并有高密度的配置，集成度非常高、图形线路非常密的电路板产品，其显著特点是电路细、孔径小、精度较高。

附图说明

图1是本发明一种HDI技术应用印刷电路板的工艺的走向框图；

图2是本发明一种HDI技术应用印刷电路板的工艺的电路板依次加工成型示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-2所示，本发明的具体实施方式：一种HDI技术应用印刷电路板的工艺，具体的工艺步骤如下：

步骤(1)、工程资料制作：通过工程电脑将用户的需求资料转化为加工生产资料格式，形成制作的工艺清单；

步骤(2)、开料：采用自动裁切机将购置的大张双面覆铜板裁切成所需尺寸的板料；

步骤(3)、内层线路制作：采用内层前处理机进行粗糙及清洁铜板表面；采用压膜机使铜板表面上贴上一层感光材料再通过曝光形成线路图形；采用自动曝光机把菲林上的线路图形转移到铜面上，并使有线路图形地方的干膜进行光合作用对线路形成保护层；采用显影、蚀刻、退膜机把需要的线路图形保护起来，不需要的的图形上的铜板蚀刻掉，形成线路图形及其他图形；

步骤(4)、内层线路检测：采用自动光学检查机将线路中的不良品检查出来；再采用VRS机将自动光学检查机检查出的不良品进行修理；

步骤(5)、次外层压合：采用棕氧化机粗糙铜板表面，增加PP与铜箔板之间的粘合性；采用压合机把已蚀刻出线路图形的内层与半固化片(PP)及铜箔板进行压合，形成所需的多层板；

步骤(6)、次外层机械钻孔：采用数控钻孔机在压好的多层板上钻通孔，建立线路层与层之间以及元件与线路之间的连通；

步骤(7)、次外层沉铜及电镀：采用自动化学沉铜线以及垂直连续电镀线技术使钻制通孔壁镀上一层薄铜，并在板面均匀镀上一层基铜；

步骤(8)、次外层线路制作：同样采用步骤(3)中的处理方式，通过曝光的原理,将用户需求的次外层图形转移到覆铜板上,利用蚀刻将需要的线路图形制作出来；

步骤(9)、次外层线路检测：同样采用步骤(4)中的处理方式，将线路中的不良品检查出来，并进行修理；

步骤(10)、棕氧化：采用棕氧化机粗糙表面，增加PP与铜箔板之间的粘合性；

步骤(11)、树脂塞孔：采用丝印机、无尘烤箱将钻制通孔内填满树脂，平衡整板受力以利更好的压合；

步骤(12)、外层压合：采用压合机把已蚀刻出线路图形的内层与半固化片(PP)及铜箔进行压合，形成所需的多层板；

步骤(13)、减铜及棕化：采用减铜棕化机降低表铜的厚度，增加表铜对激光的吸收；

步骤(14)、激光钻孔：采用激光钻孔机将需要钻盲孔的地方钻出，方便后工序沉铜后使层与层之间连通；

步骤(15)、外层机械钻孔：同样采用步骤(6)中的处理方式，在压好的多层板上钻通孔，建立线路层与层之间以及元件与线路之间的连通；

步骤(16)、外层沉铜及电镀：同样采用步骤(7)中的处理方式，用化学方法使孔壁镀上一层薄铜，并在板面均匀镀上一层基铜；

步骤(17)、外层线路制作：同样采用步骤(3)中的处理方式，通过曝光的原理,将用户需求的外层图形转移到覆铜板上,利用蚀刻将需要的线路图形制作出来；

步骤(18)、外层自动光学检查：同样采用步骤(4)中的处理方式，将线路中的不良品检查出来，并进行修理；

步骤(19)、防焊制作：采用喷砂磨板机、自动丝印机、ccd半自动曝光机、显影机在外层板面不需要贴件的地方印上一层绝缘感光油墨，起绝缘作用；

步骤(20)、丝印文字：采用自动丝印机、自动文字喷涂机、烤箱在防焊层表面丝印文字；

步骤(21)、化学沉镍金：采用喷砂磨板机、自动化金线在元件焊垫涂上金属或有机保焊剂；

步骤(22)、成型：采用数控锣机对成品板进行加工；

步骤(23)、电测试：采用通用测试机对成品板进行开短路测试，筛选不良品；

步骤(24)、外观检查：对成品板外观进行全面检查，进一步筛选不良品；

步骤(25)、抗氧化：采用抗氧化机在元件焊垫涂上有机保焊剂；

步骤(26)、包装：采用真空包装机对成品板进行真空包装运输，防止氧化。

所述步骤(14)中的激光钻孔技术利用极细的柱状激光束打在板面产生的瞬间高温，烧蚀经减薄并棕氧化的铜层及介质层，使两层之间形成细小的圆柱形孔，在后工序经沉铜、电镀后即形成导通盲孔，所述步骤(14)工艺加工过程中的蚀孔速度高达1000次/秒；钻孔孔径和精度达到到4mil(100μm)和0.6mil(15μm)。

工艺中将拟激光蚀孔的定位图形置于内层，再通过光学CCD抓取定位图形直接激光蚀孔；与常规的HDI板生产工艺相比，减少了开窗对位过程的公差，有效提高了层间定位/对位的精度，减少了因对位不良导致的产品报废，使HDI产品的良品率高达95％以上，比传统工艺提高5％以上。

所述工艺中所包括的线路制作过程、分层压合过程以及机械钻孔过程中，均采用CCD对位/定位技术，采用了CCD技术自动抓取对位孔进行自动对位，减少了人工对位所产生的无序对位偏差，提高了不同层之间及图形与孔之间的准确度；在机械钻孔的内外层定位过程中，采用射线透视，射线接收CCD技术，抓取对位图形，自动对位/定位钻孔；在分层压合的过程中，也采用了CCD技术读取图形，经电脑计算、自动补偿、机械自动装置进行自动对准，比传统的定位钉定位***的精度有了显著的改善。

所述工艺中所包括的线路检测采用了光学自动检测AOI技术，通过CCD对图形进行图象抓取、自动对位，对所获取的图象与电脑中贮存的图形进行比对，自动找出差异/缺陷的全自动光学检测技术，监控生产品质，便捷准确地找出缺陷，确保了HDI电路板的品质，不仅提高了产品的检测精度、准确度及检测速度，也适应了HDI产品批量小、规格多、更新快的特点，从而有效地降低了HDI产品的检测成本，确保了产品的质量。

所述步骤(20)丝印文字中采用湿法贴膜和垂直油墨涂覆技术，湿法贴膜是通过水膜来软化干膜阻剂，以达到降低干膜粘度，增强干膜的流动性，以便干膜能更充分地填入板面凹坑，使干膜与板面之粘附力大大提高，从而提高产品的良品率；垂直油墨涂覆与水平涂覆相比，涂油更均匀，可生产的芯板更薄，能完全烤干油墨，少粘附空气中浮尘；与干膜图形转移技术相比，涂油层作阻蚀层，厚度薄，有利于细密线路的生产，垂直涂覆技术的运用，使良品率有了显著的提高。

所述工艺中所包括的沉铜以及电镀过程中采用自动化学沉铜线以及垂直连续电镀线技术，对盲孔进行电镀铜堆积填平，可将Dimple控制在10um以下，漏填率控制在5DPPM以下，工艺中应用两次电镀技术，有效解决高纵横比导通孔和激光盲孔同时电镀的技术难题；电镀延展性达到20％以上，从而保证通盲孔电镀的耐热冲击性能。

所述步骤(22)中成型的HDI印刷电路板各层板厚均匀性在8％以内，固化度△Tg≤3℃。

采用本技术方案，可以根据用户需求，按照工艺规划采用计算机进行布线和钻孔设计，将线路图制成底片，经过内层干膜和外层干膜等工序，制作出不同线路宽度的线路板，经过压合和钻孔工艺，将线路板的层次和孔洞制出，再经电镀和蚀刻等工艺将线路完成，采用多种检验手段，如此反复多次，生产出不同层数的线路板，最后经过防焊与印刷完成表面处理及标识，再经成型工艺将边料切除后水洗，经过最后的检验，即可包装出货。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种HDI技术应用印刷电路板的工艺，其特征在于，具体的工艺步骤如下：

步骤(1)、工程资料制作：通过工程电脑将用户的需求资料转化为加工生产资料格式，形成制作的工艺清单；

步骤(2)、开料：采用自动裁切机将购置的大张双面覆铜板裁切成所需尺寸的板料；

步骤(3)、内层线路制作：采用内层前处理机进行粗糙及清洁铜板表面；采用压膜机使铜板表面上贴上一层感光材料再通过曝光形成线路图形；采用自动曝光机把菲林上的线路图形转移到铜面上，并使有线路图形地方的干膜进行光合作用对线路形成保护层；采用显影、蚀刻、退膜机把需要的线路图形保护起来，不需要的的图形上的铜板蚀刻掉，形成线路图形及其他图形；

步骤(4)、内层线路检测：采用自动光学检查机将线路中的不良品检查出来；再采用VRS机将自动光学检查机检查出的不良品进行修理；

步骤(5)、次外层压合：采用棕氧化机粗糙铜板表面，增加PP与铜箔板之间的粘合性；采用压合机把已蚀刻出线路图形的内层与半固化片(PP)及铜箔板进行压合，形成所需的多层板；

步骤(6)、次外层机械钻孔：采用数控钻孔机在压好的多层板上钻通孔，建立线路层与层之间以及元件与线路之间的连通；

步骤(7)、次外层沉铜及电镀：采用自动化学沉铜线以及垂直连续电镀线技术使钻制通孔壁镀上一层薄铜，并在板面均匀镀上一层基铜；

步骤(8)、次外层线路制作：同样采用步骤(3)中的处理方式，通过曝光的原理,将用户需求的次外层图形转移到覆铜板上,利用蚀刻将需要的线路图形制作出来；

步骤(9)、次外层线路检测：同样采用步骤(4)中的处理方式，将线路中的不良品检查出来，并进行修理；

步骤(10)、棕氧化：采用棕氧化机粗糙表面，增加PP与铜箔板之间的粘合性；

步骤(11)、树脂塞孔：采用丝印机、无尘烤箱将钻制通孔内填满树脂，平衡整板受力以利更好的压合；

步骤(12)、外层压合：采用压合机把已蚀刻出线路图形的内层与半固化片(PP)及铜箔进行压合，形成所需的多层板；

步骤(13)、减铜及棕化：采用减铜棕化机降低表铜的厚度，增加表铜对激光的吸收；

步骤(14)、激光钻孔：采用激光钻孔机将需要钻盲孔的地方钻出，方便后工序沉铜后使层与层之间连通；

步骤(15)、外层机械钻孔：同样采用步骤(6)中的处理方式，在压好的多层板上钻通孔，建立线路层与层之间以及元件与线路之间的连通；

步骤(16)、外层沉铜及电镀：同样采用步骤(7)中的处理方式，用化学方法使孔壁镀上一层薄铜，并在板面均匀镀上一层基铜；

步骤(17)、外层线路制作：同样采用步骤(3)中的处理方式，通过曝光的原理,将用户需求的外层图形转移到覆铜板上,利用蚀刻将需要的线路图形制作出来；

步骤(18)、外层自动光学检查：同样采用步骤(4)中的处理方式，将线路中的不良品检查出来，并进行修理；

步骤(19)、防焊制作：采用喷砂磨板机、自动丝印机、ccd半自动曝光机、显影机在外层板面不需要贴件的地方印上一层绝缘感光油墨，起绝缘作用；

步骤(20)、丝印文字：采用自动丝印机、自动文字喷涂机、烤箱在防焊层表面丝印文字；

步骤(21)、化学沉镍金：采用喷砂磨板机、自动化金线在元件焊垫涂上金属或有机保焊剂；

步骤(22)、成型：采用数控锣机对成品板进行加工；

步骤(23)、电测试：采用通用测试机对成品板进行开短路测试，筛选不良品；

步骤(24)、外观检查：对成品板外观进行全面检查，进一步筛选不良品；

步骤(25)、抗氧化：采用抗氧化机在元件焊垫涂上有机保焊剂；

步骤(26)、包装：采用真空包装机对成品板进行真空包装运输，防止氧化。

2.根据权利要求1所述的一种HDI技术应用印刷电路板的工艺，其特征在于，所述步骤(14)中的激光钻孔技术利用极细的柱状激光束打在板面产生的瞬间高温，烧蚀经减薄并棕氧化的铜层及介质层，使两层之间形成细小的圆柱形孔，在后工序经沉铜、电镀后即形成导通盲孔。

3.根据权利要求2所述的一种HDI技术应用印刷电路板的工艺，其特征在于，所述步骤(14)工艺加工过程中的蚀孔速度高达1000次/秒；钻孔孔径和精度达到到4mil(100μm)和0.6mil(15μm)。

4.根据权利要求1所述的一种HDI技术应用印刷电路板的工艺，其特征在于，所述工艺中所包括的线路制作过程、分层压合过程以及机械钻孔过程中，均采用CCD对位/定位技术，采用了CCD技术自动抓取对位孔进行自动对位，减少了人工对位所产生的无序对位偏差，提高了不同层之间及图形与孔之间的准确度；在机械钻孔的内外层定位过程中，采用射线透视，射线接收CCD技术，抓取对位图形，自动对位/定位钻孔；在分层压合的过程中，也采用了CCD技术读取图形，经电脑计算、自动补偿、机械自动装置进行自动对准，比传统的定位钉定位***的精度有了显著的改善。

5.根据权利要求1所述的一种HDI技术应用印刷电路板的工艺，其特征在于，所述工艺中所包括的线路检测采用了光学自动检测AOI技术，通过CCD对图形进行图象抓取、自动对位，对所获取的图象与电脑中贮存的图形进行比对，自动找出差异/缺陷的全自动光学检测技术，监控生产品质，便捷准确地找出缺陷，确保了HDI电路板的品质。

6.根据权利要求1所述的一种HDI技术应用印刷电路板的工艺，其特征在于，所述步骤(20)丝印文字中采用湿法贴膜和垂直油墨涂覆技术，湿法贴膜是通过水膜来软化干膜阻剂，以达到降低干膜粘度，增强干膜的流动性，以便干膜能更充分地填入板面凹坑，使干膜与板面之粘附力大大提高，从而提高产品的良品率，垂直涂覆技术的运用，使良品率有了显著的提高。

7.根据权利要求1所述的一种HDI技术应用印刷电路板的工艺，其特征在于，所述工艺中所包括的沉铜以及电镀过程中采用自动化学沉铜线以及垂直连续电镀线技术，对盲孔进行电镀铜堆积填平，可将Dimple控制在10um以下，漏填率控制在5DPPM以下。

8.根据权利要求1所述的一种HDI技术应用印刷电路板的工艺，其特征在于，所述步骤(22)中成型的HDI印刷电路板各层板厚均匀性在8％以内，固化度△Tg≤3℃。

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