一种阶梯铜层印制线路板的制作方法与流程

文档序号:32033027发布日期:2022-11-03 02:19阅读:138来源:国知局

1.本发明属于pcb技术领域,具体涉及一种阶梯铜层印制线路板的制作方法。


背景技术:

2.金属基印制线路板因其良好的散热能力(金属铜的导热率为400w/m.k),常应用于大功率、高散热需求的产品上。
3.常规线路板的线路层要求铜厚均匀,铜厚差异<5um,线路层铜厚增加时,线路层最小线宽和最小线距随之增大,二者呈正比例关系;当设计出线路层局部厚铜(铜厚差异>100um),且要保证线路层最小线宽和最小线距比较小,对于现有的生产工艺流程还无法达到。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本发明提供一种阶梯铜层印制线路板的制作方法。
5.本发明的技术方案为:一种阶梯铜层印制线路板的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:开料—内层线路—压合—钻孔—电化镀铜—外层干膜—酸性蚀刻—aoi—后工序。
6.进一步的,所述压合工序,采用离型膜完成压合制程,形成外面无铜的多层印制线路板。本发明中,压合工序无需在外层添加铜箔,压合完成后形成光芯板,能够有效降低铜箔使用量,同时降低生产成本,降低压合制程难度。
7.进一步的,所述电化镀铜工序,实现无同区域能够均匀附着厚度3-15um铜层。
8.本发明中,所述开料工序,按照产品设计的尺寸与规格,完成内层开料与内层线路。
9.本发明中,所述钻孔工序,钻孔完成后采用常规的化学除胶工艺,对孔壁及残留钻污进行去除,保证后续孔内孔与电化镀层的良好结合性;除胶完成后采用超声波对除胶工艺产生的凹槽、尖刺进行处理,保证表面的粗糙,同时消除除胶工艺带来的尖刺效应。
10.本发明中,通过外层干膜覆盖与酸性蚀刻,完成精密线路图形制作。
11.进一步的,所述钻孔工序还包括对导通孔保护工序。
12.进一步的,所述对导通孔保护工序,包括以下步骤:在线路板本体上形成凸出于所述线路板本体的导通孔;在所述线路板本体上所述导通孔所在的一侧覆盖第一uv干膜;将所述导通孔周围的所述第一uv干膜进行曝光,并去除其余的所述第一uv干膜;对所述第一uv干膜进行压膜处理;在所述线路板本体上所述导通孔所在的一侧覆盖第二uv干膜;将所述第一uv干膜远离所述线路板本体一端的所述第二uv干膜进行曝光,并去除其余的所述第二uv干膜;对所述第二uv干膜进行压膜处理;使用蚀刻液对所述线路板本体进行蚀刻;在所述线路板本体蚀刻完成后,去除所述第一uv干膜和所述第二uv干膜。
13.进一步的,所述电化镀铜工序,包括以下步骤:s1.采用催化还原体系,酸度调整至1.0-2.0,在基材或孔表面形成一层均匀且致
密的铜层,厚度在1-3.5um;沉铜速率控制在0.1-0.5um/min,此反应过程实际控制时间在5-8min;s2.在既有镀液体系里面,以铜为可溶性阳极、钛为阴极;经过30-45min,实现铜层加厚到目标厚度。
14.进一步的,所述步骤s1中,电化镀工艺条件为:电流密度为1-5a/dm2、温度为20-40℃、振辐1.5-2.5cm,频率5-15s/次,转速线速度为0.8-1.2m/s、阴阳极距离为30-90mm、预镀层厚度为1-3.5um。
15.进一步的,所述步骤s2中,电化镀工艺条件为:电流密度为15-25a/dm2、温度为20-40℃、振辐3-5cm,频率3-7s/次、阴阳极距离为30-90mm、镀层厚度10-25um。
16.进一步的,步骤s1中,所述催化还原体系包括以下组分:硫酸铜:5-20g/l;次亚磷酸钠:5-30g/l;羟乙基乙二胺三乙酸:5-40g/l;乙二胺四乙酸:5-40g/l;h2so4调整ph值至1.0-2.0。
17.进一步的,步骤s1中,所述催化还原体系包括以下组分:硫酸铜:8-10g/l;次亚磷酸钠:10-20g/l;羟乙基乙二胺三乙酸:10-20g/l;乙二胺四乙酸:10-20g/l;h2so4调整ph值至1.0-1.5。
18.本发明可以形成双面不同厚度的铜层,客户可根据实际需要设计出差距超过30um以上的差分铜层基板,可实现不同产品的功能性多样化。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例对技术方案进行清楚、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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
20.实施例1一种阶梯铜层印制线路板的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:开料—内层线路—压合—钻孔—电化镀铜—外层干膜—酸性蚀刻—aoi—后工序。
21.进一步的,所述压合工序,采用离型膜完成压合制程,形成外面无铜的多层印制线路板。本发明中,压合工序无需在外层添加铜箔,压合完成后形成光芯板,能够有效降低铜箔使用量,同时降低生产成本,降低压合制程难度。
22.进一步的,所述电化镀铜工序,实现无同区域能够均匀附着厚度3-15um铜层。
23.本发明中,所述开料工序,按照产品设计的尺寸与规格,完成内层开料与内层线路。
24.本发明中,所述钻孔工序,钻孔完成后采用常规的化学除胶工艺,对孔壁及残留钻
污进行去除,保证后续孔内孔与电化镀层的良好结合性;除胶完成后采用超声波对除胶工艺产生的凹槽、尖刺进行处理,保证表面的粗糙,同时消除除胶工艺带来的尖刺效应。
25.本发明中,通过外层干膜覆盖与酸性蚀刻,完成精密线路图形制作。
26.进一步的,所述钻孔工序还包括对导通孔保护工序。
27.进一步的,所述对导通孔保护工序,包括以下步骤:在线路板本体上形成凸出于所述线路板本体的导通孔;在所述线路板本体上所述导通孔所在的一侧覆盖第一uv干膜;将所述导通孔周围的所述第一uv干膜进行曝光,并去除其余的所述第一uv干膜;对所述第一uv干膜进行压膜处理;在所述线路板本体上所述导通孔所在的一侧覆盖第二uv干膜;将所述第一uv干膜远离所述线路板本体一端的所述第二uv干膜进行曝光,并去除其余的所述第二uv干膜;对所述第二uv干膜进行压膜处理;使用蚀刻液对所述线路板本体进行蚀刻;在所述线路板本体蚀刻完成后,去除所述第一uv干膜和所述第二uv干膜。
28.进一步的,所述电化镀铜工序,包括以下步骤:s1.采用催化还原体系,酸度调整至1.5,在基材或孔表面形成一层均匀且致密的铜层,厚度在2.5um;沉铜速率控制在0.3um/min,此反应过程实际控制时间在6min;s2.在既有镀液体系里面,以铜为可溶性阳极、钛为阴极;经过35min,实现铜层加厚到目标厚度。
29.进一步的,所述步骤s1中,电化镀工艺条件为:电流密度为3a/dm2、温度为30℃、振辐2cm,频率10s/次,转速线速度为1m/s、阴阳极距离为60mm、预镀层厚度为2.5um。
30.进一步的,所述步骤s2中,电化镀工艺条件为:电流密度为20a/dm2、温度为30℃、振辐4cm,频率6s/次、阴阳极距离为60mm、镀层厚度15um。
31.进一步的,步骤s1中,所述催化还原体系包括以下组分:硫酸铜:9g/l;次亚磷酸钠:15g/l;羟乙基乙二胺三乙酸:14g/l;乙二胺四乙酸:16g/l;h2so4调整ph值至1.3。
32.本发明可以形成双面不同厚度的铜层,客户可根据实际需要设计出差距超过30um以上的差分铜层基板,可实现不同产品的功能性多样化。
33.实施例2本实施例提供一种与实施例1相同的阶梯铜层印制线路板的制作方法,所不同的是,所述电化镀铜工序,包括以下步骤:s1.采用催化还原体系,酸度调整至1.0,在基材或孔表面形成一层均匀且致密的铜层,厚度在1um;沉铜速率控制在0.1um/min,此反应过程实际控制时间在5min;s2.在既有镀液体系里面,以铜为可溶性阳极、钛为阴极;经过30min,实现铜层加厚到目标厚度。
34.进一步的,所述步骤s1中,电化镀工艺条件为:电流密度为1a/dm2、温度为20℃、振辐1.5cm,频率5s/次,转速线速度为0.8m/s、阴阳极距离为30mm、预镀层厚度为1um。
35.进一步的,所述步骤s2中,电化镀工艺条件为:电流密度为15a/dm2、温度为20℃、振辐3cm,频率3s/次、阴阳极距离为30mm、镀层厚度10um。
36.进一步的,步骤s1中,所述催化还原体系包括以下组分:硫酸铜:8g/l;次亚磷酸钠:10g/l;羟乙基乙二胺三乙酸:10g/l;乙二胺四乙酸:10g/l;h2so4调整ph值至1.0。
37.实施例3本实施例提供一种与实施例1相同的阶梯铜层印制线路板的制作方法,所不同的是,所述电化镀铜工序,包括以下步骤:s1.采用催化还原体系,酸度调整至2.0,在基材或孔表面形成一层均匀且致密的铜层,厚度在3.5um;沉铜速率控制在0.5um/min,此反应过程实际控制时间在8min;s2.在既有镀液体系里面,以铜为可溶性阳极、钛为阴极;经过45min,实现铜层加厚到目标厚度。
38.进一步的,所述步骤s1中,电化镀工艺条件为:电流密度为5a/dm2、温度为40℃、振辐2.5cm,频率15s/次,转速线速度为1.2m/s、阴阳极距离为90mm、预镀层厚度为3.5um。
39.进一步的,所述步骤s2中,电化镀工艺条件为:电流密度为25a/dm2、温度为40℃、振辐5cm,频率7s/次、阴阳极距离为90mm、镀层厚度25um。
40.进一步的,步骤s1中,所述催化还原体系包括以下组分:硫酸铜:10g/l;次亚磷酸钠:20g/l;羟乙基乙二胺三乙酸:20g/l;乙二胺四乙酸:20g/l;h2so4调整ph值至1.5。
41.对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
42.此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。需注意的是,本发明中所未详细描述的技术特征,均可以通过任一现有技术实现。
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