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PCB技术

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介绍线路板的线路成型的方法与流程
2020-09-28
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技术背景

随着电子产品对小型化、轻量化及高性能需求的不断提升,线路板的布线密度日益增加,线宽和线距不断缩小。这种精细化趋势使得线路的机械强度相应减弱。在传统线路板制造工艺中,线路成型通常采用湿膜或干膜作为抗蚀层,在铜面上形成开窗后进行蚀刻。该方法的成型质量直接受湿膜或干膜厚度的影响,同时蚀刻液与铜面的接触时间也成为生产管控的核心难点。

传统线路成型流程如图1所示:

  • 方法a:将基材与铜箔压合为一体,形成覆铜板;

  • 方法b:通过冲型工艺加工出所需孔洞;

  • 方法c:在铜箔表面贴覆干膜或涂布湿膜,并进行曝光;

  • 方法d:显影处理;

  • 方法e:蚀刻铜层;

  • 方法f:剥离干膜或湿膜,使线路成型;

  • 方法g:在相应位置印刷油墨;

  • 方法h:进行表面处理。

该传统方法存在以下不足:

  1. 线路成型质量受干膜或湿膜厚度影响显著,且蚀刻液与铜面的接触时间控制难度大,增加了生产管理复杂度;

  2. 受干膜或湿膜厚度影响,线路边缘直线度较差,易产生毛边;

  3. 表面处理在线路成型之后进行,导致线路根部基材长时间接触表面处理药液,降低了铜箔线路与基材的结合力,影响电气可靠性。

线路板

发明内容

为解决上述技术问题,本发明提供了一种线路板的线路成型方法。

本发明通过以下技术方案实现:一种线路板的线路成型方法,包括如下步骤:

  • 方法a:将基材与铜箔压合为一体,形成覆铜板;

  • 方法b:冲制出所需孔洞;

  • 方法c:在铜箔表面覆盖膜层;

  • 方法d:对膜层进行显影处理;

  • 方法e:在铜箔表面进行图形化非铜材料表面处理,形成表面处理层;

  • 方法f:剥离膜层;

  • 方法g:对铜箔表面进行选择性蚀刻;

  • 方法h:在相应位置印刷油墨。

进一步地,方法c中,所述膜层为可发生光聚合反应的干膜或湿膜;通过在铜箔表面压合干膜或涂布湿膜,经曝光使干膜或湿膜发生光聚合反应,再进行方法d所述的显影处理。

方法d中,显影过程将铜箔表面部分区域的干膜或湿膜溶解去除,裸露出需要形成线路的铜面。

方法e中,在裸露的铜面上进行非铜材料的图形化表面处理,所形成的表面处理层厚度为0.01μm~3μm。

方法g中,选择性蚀刻仅蚀刻铜,而不蚀刻表面处理层。

所述图形化表面处理可采用镀锡铅合金、镀纯锡、化学锡、喷锡、镀金、化学金、化学银、镀镍、镀镍金或镍钯金等工艺。

所述线路板可为PCB、FPC、TCP、COF、HDI或RF类型,也可为单面板、双面板或多层板。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

  1. 采用比干膜或湿膜更薄的表面处理层(非铜材料)作为抗蚀层进行选择性蚀刻,蚀刻时待蚀刻区域的蚀刻液更新速度更快,有效降低了蚀刻液与铜面接触时间的差异性,从而实现了更精细的线路蚀刻;

  2. 相对于传统工艺,本方法将表面处理工序提前至蚀刻之前,避免了线路根部基材与表面处理药液长时间接触,增强了铜箔线路与基材之间的结合力。

附图说明

图1为背景技术中传统线路成型工艺的流程图;
图2为本发明线路板线路成型方法的流程图;
图3为图1中方法e、方法f、方法g的局部放大示意图。

图中标记说明:
1—基材;2—铜箔;3—孔洞;4—膜层;5—油墨;6—表面处理层。

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、完整的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部实施例。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,均属于本发明保护的范围。

结合图2和图3所示,一种线路板的线路成型方法,适用于PCB、FPC、TCP、COF、HDI或RF等类型的线路板,可为单面板、双面板或多层板,具体步骤如下:

方法a: 将基材1与铜箔2压合为一体,形成覆铜板;基材1可选用聚酰亚胺等绝缘材料。

方法b: 冲制出所需孔洞3,如链轮齿孔、定位孔等。

方法c: 在铜箔2表面覆盖膜层4;所述膜层4为可发生光聚合反应的干膜或湿膜。通过在铜箔2表面压合干膜或涂布湿膜,再经曝光使干膜或湿膜发生光聚合反应,然后进行方法d的显影处理。

方法d: 对膜层4进行显影处理,将铜箔2表面需要实施非铜材料表面处理区域的干膜或湿膜溶解去除,裸露出需要形成线路的铜面。

方法e: 在裸露的铜面上进行非铜材料的图形化表面处理,形成表面处理层6,其厚度为0.01μm~3μm。该图形化表面处理可采用镀锡铅合金、镀纯锡、化学锡、喷锡、镀金、化学金、化学银、镀镍、镀镍金或镍钯金等工艺。

方法f: 剥离膜层4,将残留的干膜或湿膜全部去除,使铜面完全裸露。

方法g: 对铜箔2表面进行选择性蚀刻,即仅蚀刻铜或主要蚀刻铜,而不蚀刻或几乎不蚀刻非铜材料的表面处理层。

方法h: 在相应位置印刷油墨5。在方法h之前,可根据需要进行表面处理,也可不做额外处理。

本实施例的有益效果在于:
首先,蚀刻线路的直线度受抗蚀层厚度影响,厚度越大,直线度越差,毛边越多,反之亦然。本实施例进行选择性蚀刻时,抗蚀作用由表面处理层6提供,其厚度仅为0.01μm~3μm,远小于干膜或湿膜的常规厚度,因此蚀刻所得线路边缘更平直、毛边更少,品质更优。

其次,蚀刻过程中,抗蚀层厚度直接影响蚀刻液在待蚀刻区域的更新速度,厚度越大,更新越慢,同时蚀刻液深度方向的浓度梯度也越大。这正是传统工艺中将蚀刻液与铜面接触时间作为管控要点的原因。而本实施例中,表面处理层6的厚度远薄于干膜或湿膜,故蚀刻时药液更新更快,蚀刻均匀性提高,能够实现更精细的线路制作。

最后,与传统工艺相比,本发明将表面处理工序提前至蚀刻之前,避免了线路根部基材与表面处理药液长时间接触,从而提高了铜箔线路与基材的结合力,增强了电气可靠性。