一種階梯線路板的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種階梯線路板的制作方法，屬于線路板制作工藝【技術領域】，其技術要點包括下述步驟：（1）開料；（2）鉆孔；（3）第一次圖形轉移；（4）圖形電鍍；（5）退膜；（6）第二次圖形轉移；（7）蝕刻；（8）退膜；（9）檢測線路的線寬線距是否達標；本發明旨在提供一種工藝流程簡單、無磨板且制作成本較低的階梯線路板的制作方法；用于階梯線路板的制作。
【專利說明】一種階梯線路板的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種線路板的制作方法，更具體地說，尤其涉及一種階梯線路板的制作方法。
【背景技術】
[0002]隨著印制線路板向“輕、薄、短、小”方向的發展，對電子產品的線路設計和制作方法要求越來越高，傳統的等厚度精細線路印制線路板已經難以全面滿足電子行業的要求。為了適應電子產品多元化、模塊化的發展趨勢，于是出現了階梯線路。階梯線路的特點是構成印制線路板精細線路的銅厚存在差異，即不同區域的線路之間因銅厚不同有一定的梯度差。
[0003]然而，應用傳統的精細線路工藝難以制備階梯線路板，其主要技術難點包括:(I)因板面存在銅厚梯度，在轆壓干膜時，抗蝕干膜難以與板面形成良好的貼合，導致蝕刻階段出現開路、缺口等品質缺陷。(2)在蝕刻階段，由于不同區域線路銅厚存在差異，致使在相同蝕刻條件下，難以保證不同銅厚區域的線寬、線距均相同，影響產品的品質。(3)制作工藝復雜，成本過高，不適合批量生產。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于針對上述現有技術的不足，提供一種工藝流程簡單、無磨板且制作成本較低的階梯線路板的制作方法。
[0005]本發明的技術方案是這樣實現的:一種階梯線路板的制作方法，其特征在于，包括下述步驟:
(1)對基板進行開料和鉆孔；
(2)對線路板上不需要加厚銅的區域貼壓保護干膜、曝光顯影，實現對線路板的第一次圖形轉移；第一次圖形轉移的目的是將需要加厚銅的區域顯露出來；
(3)經電鍍銅對線路板需要加厚銅的區域進行加厚；
(4)退去附著在線路板面上不需要加厚銅的區域上的保護干膜；
(5)對退膜后的線路板涂覆感光油墨，經曝光、顯影實現第二次圖形轉移；第二次圖形轉移經負片菲林將線路圖形轉移到線路板上；
(6)以酸性蝕刻工藝進行線路蝕刻；
(7)退去附著在線路板面上的感光油墨；
(8)對不同銅厚區域的線寬線距進行測量。
[0006]上述的一種階梯線路板的制作方法中，步驟(2)所述的貼壓保護干膜的工藝參數為:壓膜溫度105?125 °C，壓力0.3?0.5Mpa，入板溫度90±5°C，出板溫度55±5°C，貼膜速度2.0?2.2m/min ;進一步地，采用LDI曝光機對線路板進行曝光，實現圖形轉移，其中保護干膜的型號為DG38，厚度為38 μ m,曝光機的曝光能量為1mJ?12mJ。
[0007]上述的一種階梯線路板的制作方法中，步驟(3)所述的對線路板需要加厚銅的區域進行加厚的工序中，銅缸銅離子濃度為85±15 g/L，對需要加厚銅的區域以1.2 A/dm2的電流密度電鍍65?70 min，使電鍍加厚銅區域的銅厚控制在28?32 μ m。為了避免電鍍時產生高電位，保證鍍銅均勻性，電鍍加厚銅時夾具需夾在有覆蓋膜保護的一端。
[0008]上述的一種階梯線路板的制作方法中，步驟(5)中涂覆感光油墨的工藝參數為:入料傳送速度為2.5±0.5m/min,涂布速度為3.0±0.5 m/min,烘烤時間為10 m/min,烘烤溫度為95±5°C。
[0009]上述的一種階梯線路板的制作方法中，步驟(5)中采用LDI曝光機對線路板進行曝光，曝光機曝光能量為1mJ?12mJ ;在曝光時對厚銅線路區域蝕刻補償27±0.5 μ m，對薄銅線路區域蝕刻補償39±0.5 μ m。對銅厚不同的線路分別進行精確補償的目的是保證以相同速度蝕刻后不同銅厚區域線路的線寬仍然相等。
[0010]上述的一種階梯線路板的制作方法中，步驟(6)所述的酸性蝕刻工藝采用HCl?H2O2體系，其中HCl濃度為2.0 ±0.5 N，H2O2濃度為2.0±0.5 N，比重為1.28± 0.05，蝕刻段上噴淋壓力為2.5±0.5 kg/cm2，下噴淋壓力為2.0 ±0.5 kg/cm2，溫度49?53°C，蝕刻速度為2.3?2.7m/min。
[0011]本發明采用上述方法后，與現有技術相比，具有下述的優點:
(I)選用液態感光油墨，并且通過調低入料速度以及涂布速度，使液態感光油墨充分填入到階梯線路落差處，保證了涂布的質量，避免了在蝕刻過程中蝕刻藥水滲入，所至銅厚不同的落差處易出現的開路缺口等現象，避免了使用干膜工藝造成板面線路無法與干膜密貼而導致的線路缺陷等品質問題。
[0012](2)未通過磨板解決階梯線路中階梯處落差的問題，避免了過細的線路在磨板工序中出現斷路等品質缺陷問題，影響電子類產品的可靠性。
[0013](3)通過對不同厚度線路的精確蝕刻補償分析，確定不同厚度線路的蝕刻補償量，將最佳補償量應用到線路設計中，解決了蝕刻后銅厚不同處線寬線距不等現象，保證了階梯線路的品質。
[0014](4)本發明的制備方法具有流程簡單，生產成本低，效率高的優點，尤其適合于制作線路在3mil以下，銅厚極差在一倍以上的階梯線路。
【具體實施方式】
[0015]下面結合具體實施例對本發明作進一步的詳細說明，但并不構成對本發明的任何限制。
[0016]本發明的一種階梯線路板的制作方法，包括下述步驟:
(1)對基板進行開料和鉆孔；基板優選為臺光EM825、H/Hoz基板；
(2)對線路板上不需要加厚銅的區域貼壓保護干膜、曝光顯影，實現對線路板的第一次圖形轉移；具體地，貼壓保護干膜的工藝參數為:壓膜溫度105?125°C，壓力0.3?
0.5Mpa，入板溫度90 ± 5 °C，出板溫度55 ± 5 °C，貼膜速度2.0?2.2m/min。同時采用LDI (Laser direct imaging激光直接成像技術)曝光機對線路板進行曝光，實現圖形轉移，其中保護干膜的型號為DG38，厚度為38 μ m，曝光機的曝光能量為1mJ?12mJ。
[0017](3)經電鍍銅對線路板需要加厚銅的區域進行加厚；加厚過程中，控制各參數為:銅缸銅離子濃度為85±15 g/L，對需要加厚銅的區域以1.2 A/dm2的電流密度電鍍65?70min，使電鍍加厚銅區域的銅厚控制在28?32 μ m。為了避免電鍍時產生高電位，保證鍍銅均勻性，電鍍加厚銅時夾具需夾在有覆蓋膜保護的一端。
[0018](4)退去附著在線路板面上不需要加厚銅的區域上的保護干膜；
(5)對退膜后的線路板涂覆感光油墨，經曝光、顯影實現第二次圖形轉移；第二次圖形轉移經負片菲林將線路圖形轉移到線路板上；具體地，涂覆感光油墨的工藝參數為:入料傳送速度為2.5±0.5m/min,涂布速度為3.0±0.5 m/min,烘烤時間為10 m/min,烘烤溫度為95±5°C。同時，采用LDI曝光機對線路板進行曝光，曝光機曝光能量為1mJ?12mJ ;在曝光時對厚銅線路區域蝕刻補償27 ±0.5 μ m，對薄銅線路區域蝕刻補償39±0.5 μ m。對銅厚不同的線路分別進行精確補償的目的是保證以相同速度蝕刻后不同銅厚區域線路的線寬仍然相等。
[0019]為了保證抗蝕劑能與板面充分貼合，防止蝕刻工藝中蝕刻藥水滲入造成開路，線路不良等品質缺陷，本發明采用了液態感光油墨，并且調低了入料傳送速度和涂布速度，以使液態感光油墨充分填充到階梯線路的落差處。
[0020](6)以酸性蝕刻工藝進行線路蝕刻；具體為:采用HCl?H2O2體系，其中HCl濃度為2.0 ±0.5 N，H2O2濃度為2.0±0.5 N，比重為1.ZS ± 0.05，蝕刻段上噴淋壓力為2.5±0.5 kg/cm2,下噴淋壓力為2.0 ±0.5 kg/cm2 ,溫皮49?53°C,蝕刻速度為2.3?
2.7m/min。
[0021](7)退去附著在線路板面上的感光油墨；
(8)對不同銅厚區域的線寬線距進行測量。
[0022]上述的各步驟中，其中步驟(I)、(4)、(7)、(8)均為本領域的常規技術。
[0023]實施例1
一種無磨板工序的階梯線路制作技術，以普通雙面板的制作為例，具體實施過程中線路板經第一次圖形轉移將需要加厚銅的區域顯露出來，電鍍加厚滿足線路銅厚的要求；第二次圖形轉移時采用液態感光油墨作為抗蝕劑并對不同銅厚區域的線路分別進行精確補償，以滿足在酸性蝕刻條件下，不同銅厚區域線寬線距均為3/3mil的要求。
[0024]制作方法:
(I)開料:對H/Hoz基板進行開料，開料尺寸468*412mm。
[0025](2)鉆孔:采用機械鉆孔方式，對線路板鉆孔。
[0026](3)第一次圖形轉移:采用型號為DG38，厚度為38 μ m的干膜，壓膜溫度105°C，壓力0.3 Mpa,速度2.0 m/min,入板溫度90°C，出板溫度55°C，采用LDI曝光機進行曝光，曝光能量1mJ ;將上述線路板進行顯影，顯露需要加厚銅區域。
[0027](4)圖形電鍍:銅缸銅離子濃度控制在85±15 g/L,以1.2 A/dm2的電流密度電鍍銅65 min,最終板面銅厚為28 μ m。
[0028](5)退膜:退去不需要加厚銅區域的保護干膜。
[0029](6)第二次圖形轉移:涂覆液態感光油墨作為抗蝕層其工藝參數為:入料傳送速度為2.5m/min，涂布速度為3.0m/min，烘烤時間為10m/min，烘烤溫度為95°C。采用LDI曝光機曝光，曝光能量控制在1mJ ;對上述基板進行顯影。
[0030](7)蝕刻:酸性蝕刻工藝采用HCl?H2O2體系，其中HCl濃度為2.0N, H2O2濃度為2.0 N，比重1.28，蝕刻段上噴淋壓力2.5 kg/cm2，下噴淋壓力2.0 kg/cm2，溫度49 °C，蝕刻速度 2.7 m/min。
[0031](8)退膜:退去線路板面上附著的濕膜，將需要的階梯線路顯露出來。
[0032](9) Α0Ι:檢測線路的線寬線距是否達標。
[0033]實施例2
一種無磨板工序的階梯線路制作技術，以普通雙面板的制作為例，具體實施過程中線路板經第一次圖形轉移將需要加厚銅的區域顯露出來，電鍍加厚滿足線路銅厚的要求；第二次圖形轉移時采用液態感光油墨作為抗蝕劑并對不同銅厚區域的線路分別進行精確補償，以滿足在酸性蝕刻條件下，不同銅厚區域線寬線距均為3/3mil的要求。
[0034]制作方法:
Cl)開料:對臺光EM825基板進行開料，開料尺寸468*412mm。
[0035](2)鉆孔:采用機械鉆孔方式，對線路板鉆孔。
[0036](3)第一次圖形轉移:米用型號為DG38,厚度為38 μ m的干膜,壓膜溫度115°C,壓力0.4Mpa，速度2.lm/min,入板溫度85°C，出板溫度50°C，采用LDI曝光機進行曝光，曝光能量控制在IlmJ ;將上述線路板進行顯影，顯露需要加厚銅區域。
[0037](4)圖形電鍍:銅缸銅離子濃度控制在85±15 g/L,以1.2 A/dm2的電流密度電鍍銅68min，最終板面銅厚為30 μ m。
[0038](5)退膜:退去不需要加厚銅區域的保護干膜。
[0039](6)第二次圖形轉移:涂覆液態感光油墨作為抗蝕層其工藝參數為:入料傳送速度為2 m/min，涂布速度為2.5m/min，烘烤時間為10 m/min，烘烤溫度為90°C。采用LDI曝光機曝光，曝光能量控制在IlmJ ;對上述基板進行顯影。
[0040](7)蝕刻:酸性蝕刻工藝采用HCl?H2O2體系，其中HCl濃度為1.5N, H2O2濃度為
1.5N,比重1.23，蝕刻段上噴淋壓力2.0kg/cm2，下噴淋壓力1.5kg/cm2，溫度50°C，蝕刻速度 2.5m/min。
[0041](8)退膜:退去線路板面上附著的濕膜，將需要的階梯線路顯露出來。
[0042](9) AO1:檢測線路的線寬線距是否達標。
[0043]實施例3
一種無磨板工序的階梯線路制作技術，以普通雙面板的制作為例，具體實施過程中線路板經第一次圖形轉移將需要加厚銅的區域顯露出來，電鍍加厚滿足線路銅厚的要求；第二次圖形轉移時采用液態感光油墨作為抗蝕劑并對不同銅厚區域的線路分別進行精確補償，以滿足在酸性蝕刻條件下，不同銅厚區域線寬線距均為3/3mil的要求。
[0044]制作方法:
Cl)開料:對臺光EM825基板進行開料，開料尺寸468*412mm。
[0045](2)鉆孔:采用機械鉆孔方式，對線路板鉆孔。
[0046](3)第一次圖形轉移:采用型號為DG38，厚度為38 μ m的干膜，壓膜溫度125 °C，壓力0.5 Mpa,速度2.2 m/min,入板溫度95°C，出板溫度60°C，采用LDI曝光機進行曝光，曝光能量控制在12 mj ;將上述線路板進行顯影，顯露需要加厚銅區域。
[0047](4)圖形電鍍:銅缸銅離子濃度控制在85±15 g/L,以1.2 A/dm2的電流密度電鍍銅70 min，最終板面銅厚為32 μ m。
[0048](6)退膜:退去不需要加厚銅區域的保護干膜。
[0049](6)第二次圖形轉移:涂覆液態感光油墨作為抗蝕層其工藝參數為:入料傳送速度為3.0 m/min，涂布速度為3.5 m/min，烘烤時間為10 m/min，烘烤溫度為100°C。采用LDI曝光機曝光，曝光能量控制在12 mj ;對上述基板進行顯影。
[0050](7)蝕刻:酸性蝕刻工藝采用HCl?H2O2體系，其中HCl濃度為2.5N, H2O2濃度為2.5N,比重1.33，蝕刻段上噴淋壓力3.0kg/cm2，下噴淋壓力2.5kg/cm2，溫度53 °C，蝕刻速度 2.3 m/min。
[0051](8)退膜:退去線路板面上附著的濕膜，將需要的階梯線路顯露出來。
[0052](9) AO1:檢測線路的線寬線距是否達標。
【權利要求】
1.一種階梯線路板的制作方法，其特征在于，包括下述步驟: (1)對基板進行開料和鉆孔； (2)對線路板上不需要加厚銅的區域貼壓保護干膜、曝光顯影，實現對線路板的第一次圖形轉移； (3)經電鍍銅對線路板需要加厚銅的區域進行加厚； (4)退去附著在線路板面上不需要加厚銅的區域上的保護干膜； (5)對退膜后的線路板涂覆感光油墨，經曝光、顯影實現第二次圖形轉移； (6)以酸性蝕刻工藝進行線路蝕刻； (7)退去附著在線路板面上的感光油墨； (8)對不同銅厚區域的線寬線距進行測量。
2.根據權利要求1所述的一種階梯線路板的制作方法，其特征在于，步驟(2)所述的貼壓保護干膜的工藝參數為:壓膜溫度105?125°C，壓力0.3?0.5Mpa，入板溫度90±5°C，出板溫度55 ±5 °C，貼膜速度2.0?2.2m/min。
3.根據權利要求1或2所述的一種階梯線路板的制作方法，其特征在于，步驟(2)中采用LDI曝光機對線路板進行曝光，實現圖形轉移，其中保護干膜的型號為DG38，厚度為38 μ m,曝光機的曝光能量為1mJ?12mJ。
4.根據權利要求1所述的一種階梯線路板的制作方法，其特征在于，步驟(3)所述的對線路板需要加厚銅的區域進行加厚的工序中，銅缸銅離子濃度為85±15 g/L，對需要加厚銅的區域以1.2 A/dm2的電流密度電鍍65?70 min，使電鍍加厚銅區域的銅厚控制在28?32μ m0
5.根據權利要求1所述的一種階梯線路板的制作方法，其特征在于，步驟(5)中涂覆感光油墨的工藝參數為:入料傳送速度為2.5±0.5m/min，涂布速度為3.0±0.5 m/min，烘烤時間為10 m/min，烘烤溫度為95±5°C。
6.根據權利要求1或5所述的一種階梯線路板的制作方法，其特征在于，步驟(5)中采用LDI曝光機對線路板進行曝光，曝光機曝光能量為1mJ?12mJ ;在曝光時對厚銅線路區域蝕刻補償27 ±0.5 μ m，對薄銅線路區域蝕刻補償39±0.5 μ m。
7.根據權利要求1所述的一種階梯線路板的制作方法，其特征在于，步驟(6)所述的酸性蝕刻工藝采用HCl?H2O2體系，其中HCl濃度為2.0 ±0.5 N，H2O2濃度為2.0±0.5 N，比重為1.M ± 0.05，蝕刻段上噴淋壓力為2.5±0.5 kg/cm2，下噴淋壓力為2.0 ±0.5 kg/cm2 ，溫度49?53°C，蝕刻速度為2.3?2.7m/min。
【文檔編號】H05K3/00GK104080275SQ201410089348
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月12日 優先權日:2014年3月12日
【發明者】李曉蔚, 陳際達, 張勝濤, 張翠, 劉璇, 劉又暢, 陳世金, 鄧宏喜, 徐緩 申請人:博敏電子股份有限公司, 重慶大學