一种改善线路板线路蚀刻过度的方法
【专利摘要】本发明公布了一种改善线路板线路蚀刻过度的方法，属于印制线路板外层线路蚀刻领域。所述的改善线路板线路蚀刻过度的方法包括以下步骤：整板微电镀铜层厚度5-6μm；外层图形转移在线路板外层形成线路图形，铜线路的宽度比实际所需的铜线路宽度大0.03-0.04mm；加厚图形电镀铜层11-13μm，然后电镀锡5-6μm；褪膜后抽真空蚀刻。本发明对蚀刻前后工序进行统一改进，扩大了外层线路蚀刻的改善范围，能够起到更好的防止线路蚀刻过度的效果，有效提升了外层线路蚀刻的生产效率，降低“线幼”造成的报废，提升电镀质量。
【专利说明】一种改善线路板线路蚀刻过度的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于印制线路板外层线路蚀刻领域，尤其涉及一种改善线路板线路蚀刻过度的方法。
【背景技术】
[0002]对于线路板的精细化、高密度化发展，对外层线路的精细度要求越来越高，线路蚀刻方法也成为线路板行业必须改善的一个关键环节。在精细外层线路蚀刻过程中，常常会出现精细线路蚀刻过度造成“线幼”，导致产品电信号传输不稳定，或者产品报废等问题。
[0003]现有的线路板线路制作流程:前工序一整板电镀一外层图形转移一图形电镀一蚀刻一后工序。整板电镀，需要镀铜厚度一次性镀铜8 μ m至10 μ m，电镀均匀性越差；外层线路图形菲林预大量为0.02mm，预留量较小，易出现过刻；而且，即使外层线路预大制程能力、整板电镀、图形电镀均匀性调整到最佳，但在龙门式电镀时板边与板中铜厚有极差，难起到改善线幼效果。与此同时，蚀刻时直接将待蚀刻线路板放进蚀刻机，通过蚀刻药水喷淋，达到去除多余铜的目的，在蚀刻过程中，会产生喷淋压力变化，或者朝上的板面有“水池效应”等问题，造成蚀刻过度，产生“线幼”。
【发明内容】
[0004]针对上述问题，通过分析研究前后工序(外层线路菲林预大补偿方法，整板电镀均匀性能力，蚀刻方法，图形电镀特点等)的特点，达到实现精细线路蚀刻品质提升的目的，采用调整整板电镀、加厚图形电镀提高电镀均匀性，降低前工序线路板电镀铜厚控制标准，调整蚀刻过程中药水喷淋压力蚀刻速度，来降低线路蚀刻侧蚀量，减少蚀刻过度。新技术方案流程:前工序一整板微电镀一外层图形转移一加厚图形电镀一真空蚀刻。通过改善以下工序的制作，形成对“外层线路蚀刻”工序的“围堵”改善，具体方法如下:
[0005]一种改善线路板线路蚀刻过度的方法，包括以下步骤:
[0006]SI整板微电镀:在线路板表面整板电镀铜，铜层厚度5-6 μ m ;
[0007]S2外层图形转移:在铜层表面贴干膜，然后曝光、显影，使电镀铜层露出的部分组成线路图形，蚀刻区被干膜覆盖，所述的铜线路的宽度比实际所需的铜线路宽度大
0.03-0.04mm ；
[0008]S3加厚图形电镀:对显影后的线路图形电镀铜，铜层厚度11-13 μ m;然后电镀锡，锡层厚度5-6 μ m ;
[0009]S4褪膜蚀刻:图形电镀后的线路板经碱液喷淋褪膜，然后经蚀刻液喷淋蚀刻；所述的蚀刻段需抽真空，真空度为0.7-0.9bar ;所述蚀刻液比重为1.190-1.200，Cu2+含量145-155g/L, pH 8.3-8.8。
[0010]所述的步骤SI中，电镀采用龙门式电镀。
[0011]所述的步骤S2中，贴膜的步骤:入料(检查来料板面品质状况)一割膜一贴干膜—收板(检查来料板面品质状况)。贴干膜的工艺条件为温度:105°C ;压力:2.0-5.0kg/cm2 ;速度:3.0-4.0m/min。
[0012]所述的步骤S2中，曝光的步骤:开启曝光机一点击触摸屏选择相关设定一制作曝光尺确认能量一确认真空度达到设定要求一安装菲林、清洁、放板、自动调整对准度一曝光。工艺条件为温度:20±2°C ;抽真空压力■.( -680mmHg ;曝光尺:7格。
[0013]所述的步骤S2中，显影的步骤:开启显影线电源一检查、确认显影速度、显影压力一确认控制柜左侧添加槽、干燥机、显影槽的温度一完全撕去干膜保护膜一将待显影板放在入板段感应电眼上一显影一水洗一吹干一烘干一出板一自检板面。工艺条件为温度:30±2°C ;上下压力:1.2±0.2kg/cm2 ;速度:2.6±0.2m/min ;时间:10_15s。
[0014]所述的步骤S4中，碱液喷淋褪膜的步骤:来料检查一入板一膨松一退膜一新液洗一水洗一一水洗二一水洗三一风干一出板一检查。褪膜段条件为温度:52°C ;压力:1.0-2.5kg/cm2 ;速度:2.5±0.2m/min ;时间:25_30s。所述的碱液中添加有消泡剂，消泡剂:碱液=I: 100(重量比)。
[0015]所述的步骤S4中，蚀刻液喷淋蚀刻的步骤:入板一蚀刻一补偿蚀刻一子液洗一水洗一一水洗二一水洗三一风干一一风干二一出板一检查。蚀刻段工艺条件为温度:50°C;压力:0.5-1.5kg/cm2 ;速度:5.5-6.0m/min ;时间:20_30s。
[0016]所述的步骤S4中，控制蚀刻液pH的方法为:pH低于8.3时，添加氨水；高于8.8时，增大蚀刻段真空度。
[0017]本发明先采用整板微电镀，只镀5 μ m至6 μ m铜厚，避免镀铜越厚电镀均匀性越差的问题，再加厚图形电镀；由于整板电镀减小了镀铜厚度，所以，需要在后面的图形电镀工序加厚镀铜11 μ m至13 μ m，以保证铜厚达到要求，而加厚图形电镀时，只镀图形，电镀均匀性影响极小。
[0018]外层图形转移过程中，增加外层线路图形菲林预大量，一般外层线路图形菲林预大量为0.02mm，而此类精细线路图形，增加外层菲林图形预大量到0.03mm至0.04mm，增加对位后覆盖在线路上的线路宽度，以抵消后续蚀刻时蚀刻过量的部分，提高线路精细化、高密度化发展要求。
[0019]采用抽真空蚀刻，将蚀刻段抽真空处理使药水更均匀的喷洒在上下板面，减少“水池效应”，避免蚀刻过量；而且，对蚀刻液成分改进，
[0020]改进后参数:比重(S.G)l.190-1.200 ;cu2+:145-155g/l ；pH:8.3-8.8 ；
[0021]原参数:比重(S.G)l.175-1.185 ;cu2+: 115_135g/l ；pH:8.0-8.8 ;蚀刻液比重(S.G)在PCB行业中通常用来监控蚀刻液内铜离子含量，通过测量比重就可知道铜离子的含量，铜离子含量的变化，对侧蚀的影响很大，含铜离子量高能够有效的减小侧蚀，调整好铜离子控制范围很重要，原因在于氯离子含量高对抗蚀刻层有浸蚀作用，提高铜离子含量能够有效的控制子液的添加，实现对子液里的氯离子有效的管控，减小对线路的侧蚀。
[0022]蚀刻液的pH值变化是随着含氨量而定的，pH值需保持在8.3-8.8，低于8.3溶液粘度增大，易浸蚀抗蚀层，高于8.8侧蚀会增大，蚀刻因子变小，品质难控制。
[0023]本发明对蚀刻前后工序进行统一改进，扩大了外层线路蚀刻的改善范围，能够起到更好的防止线路蚀刻过度的效果；整板电镀工序，会给板面全部镀上铜，但是后续蚀刻时，又会蚀刻掉多余部分铜，而且采用整板微电镀，节约了电镀成本，减少了资源浪费，有效提升了外层线路蚀刻的生产效率，提升了电镀质量；提高蚀刻液做板比重，减少了蚀刻子液的添加量，减少了原材料的消耗，同时降低了蚀刻过度造成的报废量；对蚀刻液参数、PH值优化，能够使外层线路密集线路与孤立线路的预大值得以优化，提高线路精细化、高密度化发展要求。
【具体实施方式】
[0024]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进一步介绍和说明。
[0025]实施例1
[0026]采用龙门式电镀在清洁、干燥后的线路板表面整板电镀铜5-6 μ m。然后按以下步骤贴干膜:入料(检查来料线路板面品质状况)一割膜一贴干膜一收板(检查贴膜后线路板板面品质状况);贴膜的工艺条件为温度:105°C ;压力:2.0-5.0kg/cm2 ;速度:3.0-4.0m/min。在曝光工序曝光，曝光的工艺条件为温度:20±2°C ;抽真空压力:<-680mmHg ;曝光尺:7格。然后显影，显影条件为温度:30±2°C ;上下压力:1.2±0.2kg/cm2 ;速度:2.6 + 0.2m/min;时间:10_15s ;经水洗、干燥后电镀铜层的蚀刻区被干膜覆盖，所需的铜线路露出，露出的铜线路组成线路图形，所述的铜线路的宽度比实际所需的铜线路宽度大
0.03-0.04mm。对显影后的线路图形电镀铜，铜层厚度11_13 μ m ;然后电镀锡5_6 μ m。图形电镀后的线路板经碱液喷淋褪膜，所述的碱液中添加有消泡剂，重量比消泡剂:碱液=1:100 ;碱液喷淋褪膜的温度:52°C ;压力:1.0-2.5kg/cm2 ;速度:2.5±0.2m/min ;时间:25-30s。然后经蚀刻液喷淋蚀刻，蚀刻液喷淋蚀刻的温度:50°C ;压力:0.5-1.5kg/cm2 ;速度:5.5-6.0m/min ;时间:20-30s ;蚀刻段抽真空的真空度为0.7-0.9bar ;蚀刻液比重为
1.190-1.200，Cu2+含量 145-155g/L，控制 pH 8.3-8.8。控制 pH 的方法为:pH 低于 8.3 时，添加氨水；高于8.8时，增大真空度，使蚀刻液脱氨。
[0027]实施例2
[0028]采用龙门式电镀在清洁、干燥后的线路板表面整板电镀铜5-6 μ m。然后按以下步骤贴干膜:入料(检查来料线路板面品质状况)一割膜一贴干膜一收板(检查贴膜后线路板板面品质状况)；贴膜的工艺条件为温度:105°C ;压力:3.0kg/cm2 ;速度:3.5m/min。在曝光工序曝光，曝光的工艺条件为温度:20°C ;抽真空压力S -680mmHg ;曝光尺:7格。然后显影，显影条件为温度:30°C ;上下压力:1.2kg/cm2 ;速度:2.6m/min ;时间:13s ;经水洗、干燥后电镀铜层的蚀刻区被干膜覆盖，所需的铜线路露出，露出的铜线路组成线路图形，所述的铜线路的宽度比实际所需的铜线路宽度大0.035mm。对显影后的线路图形电镀铜，铜层厚度11-13 μ m ;然后电镀锡5-6 μ m。图形电镀后的线路板经碱液喷淋褪膜,所述的碱液中添加有消泡剂，重量比消泡剂:碱液=1:100 ;碱液喷淋褪膜的温度:52°C ;压力:1.75kg/cm2 ;速度:2.5m/min ;时间:27s。然后经蚀刻液喷淋蚀刻，蚀刻液喷淋蚀刻的温度:50°C;压力:1.0kg/cm2 ;速度:5.8m/min ;时间:25s ;蚀刻段抽真空的真空度为0.8bar ;蚀刻液比重为1.195，Cu2+含量450g/L，控制pH 8.3-8.8。控制pH的方法为:pH低于8.3时，添加氨水；高于8.8时，增大真空度，使蚀刻液脱氨。
[0029]由于本发明的外层线路铜厚16_19μπι，其蚀刻因子需彡2.0，生产过程中需对首板切片确认蚀刻因子，蚀刻因子测试方法如下:
[0030]1、计算方法:蚀刻因子=2h/(b_a) ;h为铜层厚度，b为线底宽度，a为线面宽度。
[0031]2、测量仪器:电子金相显微镜。
[0032]3、测试对象:生产板蚀刻因子测试条。
[0033]4、取测试条做切片，读取导线横截面相关数据。
[0034]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。
【权利要求】
1.一种改善线路板线路蚀刻过度的方法，其特征在于，包括以下步骤: SI整板微电镀:在线路板表面整板电镀铜，铜层厚度5-6 μ m ; S2外层图形转移:在铜层表面贴干膜，然后曝光、显影，使电镀铜层露出的部分组成线路图形，蚀刻区被干膜覆盖，所述的铜线路的宽度比实际所需的铜线路宽度大0.03-0.04mm ； S3加厚图形电镀:对显影后的线路图形电镀铜，铜层厚度11_13μπι;然后电镀锡，锡层厚度5-6 μ m ； S4褪膜蚀刻:图形电镀后的线路板经碱液喷淋褪膜，然后经蚀刻液喷淋蚀刻；所述的蚀刻段需抽真空，真空度为0.7-0.9bar ;所述蚀刻液比重为1.190-1.200，Cu2+含量145-155g/L, pH 8.3-8.8。
2.根据权利要求1所述的改善线路板线路蚀刻过度的方法，其特征在于，所述的步骤SI中，电镀采用龙门式电镀。
3.根据权利要求1所述的改善线路板线路蚀刻过度的方法，其特征在于，所述的步骤S2中，贴干膜的工艺条件为温度:105°C ;压力:2.0-5.0kg/cm2 ;速度:3.0-4.0m/min。
4.根据权利要求1所述的改善线路板线路蚀刻过度的方法，其特征在于，所述的步骤S2中，曝光的工艺条件为温度:20±2°C ;抽真空压力■.( -680mmHg ;曝光尺:7格。
5.根据权利要求1所述的改善线路板线路蚀刻过度的方法，其特征在于，所述的步骤S2中，显影条件为温度:30±2°C ;上下压力:1.2±0.2kg/cm2 ;速度:2.6±0.2m/min。
6.根据权利要求1所述的改善线路板线路蚀刻过度的方法，其特征在于，所述的步骤S4中，碱液喷淋褪膜的条件为温度:52°C ;压力:1.0-2.5kg/cm2 ;速度:2.5±0.2m/min。
7.根据权利要求1所述的改善线路板线路蚀刻过度的方法，其特征在于，所述的碱液中添加有消泡剂，重量比消泡剂:碱液=1:100。
8.根据权利要求1所述的改善线路板线路蚀刻过度的方法，其特征在于，所述的步骤S4中，蚀刻液喷淋蚀刻的条件为温度:50°C ;压力:0.5-1.5kg/cm2 ;速度:5.5-6.0m/min。
9.根据权利要求1所述的改善线路板线路蚀刻过度的方法，其特征在于，所述的步骤S4中，控制蚀刻液pH的方法为:pH低于8.3时，添加氨水；高于8.8时，增大蚀刻段真空度。
【文档编号】H05K3/06GK104411105SQ201410673997
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】陈洪胜, 姜雪飞, 韩焱林, 朱拓 申请人:深圳崇达多层线路板有限公司