一种厚铜线路板阻焊工艺制作方法及线路板与流程

1.本发明涉及线路板制作技术领域，更具体地，涉及一种厚铜线路板阻焊工艺制作方法及线路板。


背景技术：

2.目前在多层线路板制造行业中,随着5g、新能源技术的不断发展，线路板上集成的功能元件越来越多，对线路板线路的电流导通能力和承载能力的要求也越来越高，对于厚铜线路板的铜厚要求也越来越高，能够提供大电流和将电源集成的内层超高铜厚印制电路板必然会成为线路板发展的新型趋势之一。
3.线路板的阻焊工艺就是利用阻焊油墨填充线路缝隙、油墨塞孔的方式对线路以及孔进行保护。
4.现有的阻焊方式就是直接在线路板上印刷阻焊油墨，然后对线路板上的阻焊油墨进行烘烤，使其固化在线路板表面、线路缝隙及孔内，对线路和孔进行保护。
5.上述方式一般只适用于铜厚在2盎司以内的线路板，当线路板的铜厚超过2盎司时，阻焊塞孔以及填充厚铜间隙时容易出现气泡，在塞孔油墨交界面以及两条线路之间形成空洞；因油墨挥发性成分偏高，烘烤固化时油墨挥发会加剧空洞，从而产生塞孔裂纹；另一方面，因铜层较厚，在印刷阻焊油墨时，容易出现垂流现象，即在孔口以及线路拐角、线路密集区阻焊油墨向孔内和线路间隙垂流，导致孔壁和线路表面油墨偏薄，从而产生不良品。


技术实现要素：

6.为了解决现有阻焊工艺无法胜任厚铜线路板的阻焊加工需求，本技术提供一种厚铜线路板阻焊工艺制作方法，本技术是通过以下技术方案来实现的：
7.一种厚铜线路板阻焊工艺制作方法，包括以下步骤：
8.s1：在线路板基板上制作厚铜线路，得到内层基板，其中，所述厚铜线路的铜厚不少于2盎司；
9.s2：在所述内层基板上的厚铜线路之间印刷树脂油墨，得到厚铜线路板，其中，所述树脂油墨的厚度与线路铜厚相同；
10.s3：在所述厚铜线路板的表面印刷阻焊油墨；
11.s4：预烘烤，对所述厚铜线路板表面的阻焊油墨进行第一次烘烤，将所述阻焊油墨烘干；
12.s5：阻焊开窗，去除所述厚铜线路板表面需要开窗部分的阻焊油墨，露出铜面；
13.s6：固化，对所述厚铜线路板表面的阻焊油墨进行第二次烘烤，直至所述阻焊油墨固化。
14.进一步地，步骤s1中，制作厚铜线路包括以下步骤：
15.s11：将线路板基板裁切成预定尺寸，其中，所述线路板基板的表面设有2盎司铜厚的基铜；
16.s12：在所述线路板基板表面压合一层感光干膜；
17.s13：将感光干膜进行紫外光照射,使感光干膜发生聚合反应,透过底片菲林将需要的图案转移到所述线路板基板表面上；
18.s14：去除所述感光干膜中未曝光部分，露出部分铜面；
19.s15：溶解掉所述线路板基板上露出的铜面；
20.s16：去除所述内层基板上已曝光部分的感光干膜，得到含有厚铜线路的内层基板。
21.进一步地，步骤s11之后，步骤s12之前，还包括以下步骤：
22.a1：在所述线路板基板上开设内层埋孔；
23.a2：将所述线路板基板进行沉铜处理，使所述内层埋孔孔壁形成导电涂层；
24.a3：将所述线路板基板进行电镀镀铜，加厚所述线路板基板表面的铜层厚度。
25.进一步地，步骤s2中，印刷树脂油墨包括以下步骤：
26.s21：在内层基板表面印刷树脂油墨，将树脂油墨填充满内层基板表面的非线路区域；
27.s22：将所述内层基板进行烘烤，使树脂油墨固化；
28.s23：对所述内层基板的表面进行打磨，得到树脂与厚铜线路齐平的厚铜线路板。
29.进一步地，在步骤s2之后，步骤s3之前，需要对所述厚铜线路板进行阻焊前处理，包括以下步骤：
30.火山灰磨板，将火山灰与水的混合物喷洒到厚铜线路板表面，对所述厚铜线路板表面进行打磨，去除所述厚铜线路板表面的氧化物及杂质，控制火山灰磨刷的磨痕宽度为10-15毫米；
31.热风吹干，利用热风将所述厚铜线路板吹干，控制热风温度为85-90℃。
32.进一步地，需在所述厚铜线路板阻焊前处理完成后4小时内完成步骤s3，印刷阻焊油墨采用丝网漏印的方式，其中，阻焊油墨的印刷厚度为15-25微米，网板的网目为51t，刮刀角度为5-15
°
，印刷速度为25mm/s，印刷压力为0.45mpa。
33.进一步地，在步骤s4中，预烘烤包括以下步骤：
34.s41：静置，将印刷有阻焊油墨的厚铜线路板静置30-120分钟；
35.s42：将所述厚铜线路板放置到隧道炉中烘烤，将所述阻焊油墨烘干，其中，烘烤温度为70-80℃，烘烤时间为40-60分钟；
36.s43：检验所述阻焊油墨烘干是否合格，如果是，则进行步骤s5操作，如果否，则继续操作步骤s42。
37.进一步地，在步骤s43中，检验所述阻焊油墨是否烘干的步骤如下：
38.用大拇指按一下厚铜线路板的阻焊油墨面，再用碎布擦拭，如果拇指印消失，则说明阻焊油墨烘干合格，反之则说明阻焊油墨烘干不合格。
39.进一步地，在步骤s5中，阻焊开窗包括以下步骤：
40.s51：曝光，将所述厚铜线路板表面的阻焊油墨进行曝光处理，且曝光需在真空度为65-75厘米汞柱的环境中进行；
41.s52：显影，将所述厚铜线路板放入显影药水中去除所述厚铜线路板表面阻焊开窗区域的阻焊油墨，露出铜面线路。
42.另一方面，本技术还提供一种线路板，所述线路板利用上述厚铜线路板阻焊工艺制作方法制得。
43.与现有阻焊工艺相比，本技术制作方法在线路板形成厚铜线路后通过树脂填充，且控制树脂与厚铜线路厚度相同，从而使厚铜线路板表面成为一个平整的平面，然后再进行阻焊工艺。避开了阻焊塞孔以及阻焊填充厚铜线路的制程难点，解决了厚铜线路板阻焊制程难点，有效地规避掉了阻焊空洞、油墨薄、假性露铜、油墨高度差大的制程问题，提高了阻焊加工是良品率。
附图说明
44.为了更清楚地说明本技术或现有技术中的方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
45.图1是本技术实施例流程图。
具体实施方式
46.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术；本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本技术的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。
47.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
48.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
49.如图1所示，一种厚铜线路板阻焊工艺制作方法，包括以下步骤：
50.s1：在线路板基板上制作厚铜线路，得到内层基板，其中，所述厚铜线路的铜厚不少于2盎司；
51.s2：在所述内层基板上的厚铜线路之间印刷树脂油墨，得到厚铜线路板，其中，所述树脂油墨的厚度与线路铜厚相同；
52.s3：在所述厚铜线路板的表面印刷阻焊油墨；
53.s4：预烘烤，对所述厚铜线路板表面的阻焊油墨进行第一次烘烤，将所述阻焊油墨烘干；
54.s5：阻焊开窗，去除所述厚铜线路板表面需要开窗部分的阻焊油墨，露出铜面；
55.s6：固化，对所述厚铜线路板表面的阻焊油墨进行第二次烘烤，使所述阻焊油墨固化。
56.该制作方法在线路板形成厚铜线路后通过树脂填充，且控制树脂与厚铜线路厚度相同，从而使厚铜线路板表面为一个平面，然后再进行阻焊工艺避开了阻焊塞孔以及阻焊填充厚铜线路的制程难点，解决了厚铜线路板阻焊制程难点，有效地规避掉了阻焊空洞、油墨薄、假性露铜、油墨高度差大的制程问题，提高了阻焊加工是良品率。
57.以下分步骤详细说明该制作方法的工艺过程：
58.在上述步骤s1中，具体包括以下步骤：
59.开料，选用表面设有2盎司铜厚的线路板基板，采用裁切机将线路板基板裁切成预定尺寸。
60.钻孔，使用机械钻孔设备在线路板基板上开设内层埋孔，此预设内层埋孔可作为后期各线路层之间的导通孔。钻孔参数为：压力脚0.25-0.35mpa，主气压0.68
±
0.1mpa，转速：25-120kr/min；进刀速：0.5-2.5m/min；回刀速6-25m/min。很显然，在其他实施例中，也可以采用镭射或者其他任意现有工艺开孔。
61.沉铜，将线路板基板进行沉铜处理；沉铜的作用是在内层埋孔的孔壁形成铜导电涂层，为后面电镀铜孔内做导电的媒介。
62.沉铜具体包括以下步骤：除胶渣
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中和
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水洗
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碱性除油
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水洗
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粗化(也叫微蚀)
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水洗
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预浸
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活化
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解胶(也叫加速)
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水洗
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沉铜
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水洗
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下板。
63.沉铜中各个步骤的作用为：
64.除胶渣：是为了除掉线路板钻孔后孔内残留的钻渣，并将孔壁的一部分树脂溶去，露出玻璃纤维；
65.中和：是把除胶渣的物质中和；
66.碱性除油：是除掉板面上的油脂，并调整孔内的电荷；
67.粗化：是将铜用化学的方法溶去一部分，使铜表面积增大；
68.预浸：是保护下面的活化药水的；
69.活化：是让铜表面附着催化剂；
70.加速：是让活化剂的物质露出，便于沉铜时更好与铜离子结合；
71.沉铜：就是让铜离子与活化剂结合，使铜离子还原出来附在板面上。
72.镀铜，将线路板基板进行电镀镀铜，使线路板基板表面的铜层厚度达到3盎司。镀铜完成后线路板基材原本只有2盎司厚度的铜层做成了3盎司厚度，为后续厚铜线路提供符合铜厚要求的线路板基板。
73.压膜，用压膜机在内层基板表面贴合一层感光材料干膜，为后续内层线路形成做准备。压膜机参数：温度90-120℃，速度0.8-2.5m/min，气压0.5-0.8mpa/cm2。
74.曝光，利用干膜的感光性,利用曝光机激发出uv紫外光照射,使干膜发生聚合反应,透过底片菲林将需要的图案转移到内层基板表面上；曝光参数：曝光尺3-9格，进气气压≥0.5mpa。
75.显影，利用弱碱溶解掉感光干膜中未曝光部分，露出部分铜面。
76.蚀刻，使用蚀刻液将露出的铜面溶解掉，使线路板基板表面形成需要的线路图形。
77.剥膜，将线路板基板上已曝光部分的感光干膜去除，得到含有厚铜线路的内层基板。
78.完成厚铜线路后，需要在厚铜线路之间填充树脂，在上述步骤s2中，具体包括以下步骤：
79.s21：利用印刷机在内层基板表面印刷3盎司厚的树脂油墨，将树脂油墨填充满内层基板表面的非线路区域。本例中，选用的树脂油墨信号为bth-8000php-lv。印刷作业参数为：刮刀硬度75
°
，刮刀角度5-15
°
，速度1-3inch/sec，压力0.4-0.6mpa/cm2。
80.s22：将内层基板进行烘烤，直至树脂油墨固化。烘烤分两段：第一段烘烤温度控制在75-85℃，烘烤30分钟；第二段烘烤温度控制在150-160℃，烘烤70分钟。
81.s23：利用陶瓷磨刷去除内层线路表面上的多余树脂，得到树脂与厚铜线路齐平的厚铜线路板。树脂油墨印刷固化之后内层线路表面可能会有树脂覆盖，陶瓷磨刷的目的是将内层线路表面树脂磨掉，得到一个平整露线路的内层基板表面；陶瓷磨刷是采用专门的磨板线利用500-800目的辊轮陶瓷磨刷作业。
82.为了保证阻焊油墨能够更好的吸附于厚铜线路板的表面，在完成步骤s2之后，进行步骤s3印刷阻焊油墨之前，先要对厚铜线路板进行阻焊前处理，阻焊前处理包括以下步骤：
83.火山灰磨板，将火山灰与水的混合物喷洒到厚铜线路板表面，且火山灰的浓度为10-20％，然后对厚铜线路板表面进行打磨，去除所述厚铜线路板表面的氧化物及杂质，需要控制火山灰磨刷的磨痕宽度为10-15毫米；
84.热风吹干，利用热风将所述厚铜线路板吹干，控制热风温度为85-90℃。如果热风温度设置太低，板面水分不能完全吹干，容易导致印刷阻焊油墨前板面氧化，将导致阻焊油墨最终从板面脱落；如果热风温度设置太高，板面温度高，进入丝印房后对周围环境造成影响，另外亦会造成板面氧化。
85.为了防止厚铜线路板板面氧化，需在厚铜线路板阻焊前处理完成后4小时内进行步骤s3印刷阻焊油墨的工作，印刷阻焊油墨采用丝网漏印的方式，其中，阻焊油墨的印刷厚度为15-25微米，网板选用51t网目的网板，刮刀角度为5-15
°
，印刷速度为25mm/s，印刷压力为0.45mpa。
86.印刷的阻焊油墨相当于一种保护膜，可以防止线路焊接时的桥接，提供长时间的绝缘环境和抗化学保护作用，相当于给厚铜线路板披上一层保护外衣。
87.上述步骤s4中，预烘烤包括以下步骤：
88.阻焊油墨印刷完成后，将厚铜线路板静置30-120分钟，使油墨层中的空气逸出。
89.将厚铜线路板放置到隧道炉中烘烤，将阻焊油墨烘干，其中，烘烤温度为70-80℃，烘烤时间为40-60分钟。预烘烤的温度和时间设置匹配很重要，温度设置过高，时间设置过长，则在阻焊开窗时不易从板上冲掉从而影响焊锡性能，相反温度过低，时间过短，油墨尚未烘干，在曝光时会出现底片压痕，显影时油墨容易受显影液侵蚀，引起油墨脱落，导致阻焊不良品。
90.完成预烘烤后，需要对阻焊油墨烘干是否合格进行检查，检查的方法为：预烘烤完成后，待厚铜线路板凉下来后，用大拇指按一下厚铜线路板的阻焊油墨面，再用碎布擦拭，如果拇指印消失，则说明阻焊油墨烘干合格，反之则说明阻焊油墨烘干不合格。
91.完成预烘烤后，则需要进行阻焊开窗操作，阻焊开窗的目的是露出线路板上的插件孔以及焊盘，上述步骤s5中，阻焊开窗包括以下步骤：
92.曝光，将厚铜线路板表面需要阻焊开窗的部分进行曝光处理，曝光采用ccd曝光机，阻焊开窗曝光需在真空度为65-75厘米汞柱的环境中进行。之所以有真空度要求，基于如下原理：如真空度达到要求，曝光时的光线在两层mylar面射入时，发生折射的现象大大减少，可以保证曝光效果，有绿油窗遮光的部分不会出现大的偏移，但如果抽真空效果差，mylar面和菲林面，板面之间形成新的介质层，曝光时，由于光线在不同介质分界层会有折射发生的特性，故光线通过mylar时会导致不同方向的折射，那么板面本来有油墨窗的部位就有曝光，显影时此处油墨就不会被冲掉，从而出现不该有油墨的铜面位置有油墨残留，影响线路板后续加工。
93.显影，将已完成曝光的厚铜线路板放入显影药水中去除厚铜线路板表面阻焊开窗区域的阻焊油墨，露出插件孔和焊盘。显影操作中，有如下要求：
94.显影时间，控制阻焊油墨在显影药水缸内停留时间为60-90s，显影破裂点控制在40-50％，即线路板走到显影缸的40-50％长度时焊盘露出铜面。
95.显影药水浓度控制在0.8-1.2％，药水浓度低于要求时，显影时易出现显影洁，从而有油墨残留，导致焊锡不良。药水浓度过高，易出现显影过度，冲松油墨，造成侧蚀严重，导致油墨从板面脱落。本例中，使用自动补充新液装置按ph值控制显影药水的浓度在合适范围。
96.显影药水压力控制在20-35psi，药水压力过低或温度过低，不足以显影，油墨残存影响可焊性，药水压力过高或温度过高，侧蚀严重，破坏线路板表面的阻焊油墨。
97.显影完成后对厚铜线路板进行检查，包括检查焊盘尺寸、厚铜线路板阻焊油墨厚度以及油墨粘合度等。可采用5点取切片法，每个切片数据必须大于5组，也可采用3m胶拉力测试。
98.检查合格的厚铜线路板放置到烘烤箱中进行二次烘烤，使厚铜线路板表面的阻焊油墨固化，增强其抗氧化性能，得到满足要求的厚铜线路板。烘烤温度为150-160℃，烘烤时间60分钟。
99.显然，以上所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本技术的较佳实施例，但并不限制本技术的专利范围。本技术可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本技术说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本技术专利保护范围之内。