一种局部厚铜印制线路板的制备方法与流程

1.本发明涉及一种局部厚铜印制线路板的制备方法，属于pcb板制作技术领域。


背景技术：

2.随着5g技术的运用及推广，通信产品的数据处理量成几何级数的增长，在芯片设计部分，其尺寸越来越大，其供电通流需求大幅增大。在pcb的供电通流设计需求部分，其内层的铜箔由原来的1/2 oz、1oz、2oz的需求增加到了3oz或以上，用来达到提高通流的目的。
3.目前实现局部厚铜的一般有2种：第1种方式是使用局部电镀增厚的方式，在薄铜的芯板上，通过影像转移的方式，在不需要电镀的位置使用干膜保护起来，再进行电镀加厚，实现局部厚铜。但由于表面凹凸不平，线路图形转移会受限制，产生线路短路的质量问题，从而影响产品良率。
4.第2种方式是蚀刻减铜法，在厚铜的芯板上，采用影像转移的方式，在需厚铜的位置使用干膜保护起来，再使用蚀刻的方式减薄铜至一定的厚度，实现局部厚铜。其由于减铜的不均匀致使表面凹凸不平，线路图形转移会受限制，产生线路短路的质量问题，从而影响产品良率。
5.由于此工艺的限制，无法在厚面铜上实现细线路的加工，故在pcb设计时，整层均设计为电源层，但无法把电源层与信号层设计在同一层上，从而无法实现高通流和高密度布线，降低pcb布线层数，实现成本经济化。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种局部厚铜印制线路板的制备方法，能够实现内层芯板上局部厚铜，实现线路板整体的高通流、高密度布线、高效散热和层数降低，同时降低成本。
7.为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：一种局部厚铜印制线路板的制备方法，包括以下步骤：选择需要局部厚铜的内层芯板，在该内层芯板需要局部厚铜的位置上进行开孔；对开孔后内层芯板的表面和局部厚铜位置进行清洁；对清洁后内层芯板局部厚铜的位置上进行电镀；在电镀后的内层芯板和其它内层芯板上蚀刻出图形或线路；根据线路板结构次序，对蚀刻出图形线路的所有内层芯板进行压合；在压合后的线路板上钻出连通孔，在连通孔的孔壁上积铜。
8.可选的，所述需要局部厚铜的内层芯板为已蚀刻掉一面表铜的内层芯板；在压合时，该内层芯板压合于外层。
9.可选的，所述需要局部厚铜的内层芯板为未经处理的内层芯板；在压合时，该内层芯板压合于内层。
10.可选的，开孔的方式为镭射开孔或开槽镭射开孔，所述镭射开孔包括以下步骤：
在内层芯板贴上感光型干膜，并进行曝光和显影，使内层芯板上局部需要厚铜位置上的干膜显影掉露出铜面，在显影出的铜面上进行蚀刻和镭射，将内层芯板的树脂、玻璃纤维镭射掉形成镭射孔；所述开槽镭射开孔是通过深度铣捞机开槽，开槽镭射开孔包括以下步骤：在需求对应面次的高通流区域进行控深铣开槽，对高通流区域进行镭射，镭射掉残留的树脂和玻璃纤维，形成凹槽。
11.可选的，镭射开孔或开槽镭射开孔时，在内层芯板的板边做出四个定位孔，形成定位系统。
12.可选的，清洁的方式包括微蚀、plasma、desmear、uv清洁中的一种或多种。
13.可选的，电镀采用单面电镀或双面电镀，所述单面电镀包括：在预处理后的内层芯板上盖上干膜保护，利用内层芯板板边的定位系统进行曝光，对内层芯板单面上的局部厚铜镭射孔或局部厚铜凹槽区域和需电镀铜面显影出来进行局部电镀，除胶完成单面电镀；所述双面电镀包括：对预处理后的内层芯板进行电镀。
14.可选的，通过定位系统，利用ccd的对位方式，在压好干膜的内层芯板曝上相应层的图形及其他板边资料，显影蚀刻后形成内层图形线路。
15.可选的，通过粘结片和热压机对蚀刻出图形线路的所有内层芯板进行压合。
16.可选的，使用数控钻机钻出连通孔，通过化学沉铜和电镀铜使连通孔的孔壁积铜厚度大于20μm。
17.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：1.采用镭射开孔方式实现局部厚铜的方式，可以灵活的增加在整张内层芯板的任意位置，实现局部增大通流量和散热性的效果，同时不影响高速信号线在该区域的走线，操作流程简单，时间短，成本低；2.采用开槽后再镭射实现局部厚铜的方式，可以实现大面积增加铜厚，对高功率芯片的通流起到明显的增强效果，生产工艺难度低，可操作性强；3.镭射后对芯板表面和局部厚铜位置进行清洁，可以提升铜面的清洁度，增强铜面的导通能力；4.芯板上进行的单面电镀和图形制作，均采用板边的定位系统进行对位，可以提升电镀位置与图形线路之间的对准度，实现为高层数、高精度的高速板提升通流能力；5.本技术可根据通流量选择相应的开孔方式，流程简单，工艺难度低，能够实现内层芯板上局部厚铜，从而实现高通流、高密度布线和低成本的目的。
附图说明
18.图1所示为本发明制备方法的流程图；图2所示为本发明实施例一局部内层厚铜印制线路板的示意图；图3所示为图2的俯视图；图4所示为内层芯板的示意图；图5所示为本发明实施例一镭射孔开窗示意图；图6所示为本发明实施例一镭射开孔中定位系统示意图；
图7所示为本发明实施例一开槽镭射开孔中定位系统示意图；图8所示为本发明实施例一开槽镭射开孔中控深铣开槽示意图；图9所示为本发明实施例一镭射孔示意图；图10所示为本发明实施例一凹槽示意图；图11所示为本发明实施例一镭射孔电镀前示意图；图12所示为本发明实施例一凹槽电镀前示意图；图13所示为本发明实施例一镭射孔电镀后示意图；图14所示为本发明实施例一凹槽电镀后示意图；图15所示为本发明实施例一中的一种压合示意图；图16所示为本发明实施例一外层钻孔示意图；图17所示为本发明实施例一外层钻孔积铜示意图；图18所示为本发明实施例二局部内层厚铜印制线路板的示意图；图19所示为图18的俯视图；图20所示为本发明实施例二镭射孔开窗示意图；图21所示为本发明实施例二镭射开孔中定位系统示意图；图22所示为本发明实施例二镭射孔示意图；图23所示为本发明实施例二镭射孔电镀前示意图；图24所示为本发明实施例二镭射孔电镀后示意图；图25所示为本发明实施例二压合示意图；图26所示为本发明实施例二外层钻孔积铜示意图。
具体实施方式
19.下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
20.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、
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底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
21.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
22.实施例一如图1至图17所示，一种局部厚铜印制线路板的制备方法，包括以下步骤：
普通内层芯板如图4，局部厚铜根据不同的通流量要求，需要在相应面次上去除不同大小的铜箔与芯板部分；根据通流公式计算，内层芯板局部厚铜区域需要制作镭射孔径a=10 mil，需电镀铜厚度1.6mil，镭射孔总数1000个，以满足该区域通流量要求。
23.s1，在未经处理的内层芯板需要局部厚铜的位置上进行镭射开孔：在内层芯板贴上感光型干膜，并进行曝光和显影，使内层芯板上局部需要厚铜位置上的干膜显影掉露出铜面，同时在内层芯板的板边做出四个定位孔露出铜面，形成定位系统，如图6，为后工序提供定位以保证内层芯板的对准度。然后在显影出的铜面上进行蚀刻形成无铜区，做出相应位置的镭射孔开窗，如图5，对内层芯板上局部需要厚铜的位置进行镭射，将孔内树脂、玻璃纤维镭射至另一面铜箔，不可击穿铜箔，形成镭射孔，如图9；根据通流公式计算，内层芯板局部厚铜区域需要制作面积s=5.3inch2凹槽，需电镀厚度0.8mil，以满足该区域通流量要求。
24.在未经处理的内层芯板需要局部厚铜的位置上通过深度铣捞机开槽后再镭射：在内层芯板的板边钻出四个定位孔，形成定位系统，如图7，用于控深铣开槽定位，同时也为后工序提供定位，然后在需求对应面次的高通流区域进行控深铣开槽，不可捞至另一面铜箔，如图8；对高通流区域进行镭射，对槽内残留的树脂和玻璃纤维镭射至另一面铜箔，不可击穿铜箔，形成凹槽，如图10；s2，对开孔后内层芯板的表面和局部厚铜位置进行清洁；清洁主要作用是提升表面清洁度，以提升铜面的导电性能，也可防止电镀后表面夹杂其他物质，影响通流性能，清洁方式包括微蚀、plasma、desmear、uv清洁中的一种或多种，但是不局限于此四种方式或其组合，其它可提升铜面清洁度的方式均可。
25.s3，清洁后的内层芯板需根据线路布局的密度结合蚀刻能力选择单面电镀或双面电镀，芯板铜厚为h/h，线路密度线宽间距≤4/4mil或1/1oz≤5/5，选择单面电镀，否则选择双面电镀；内层芯板为power或ground(大铜面)，选择双面电镀；电镀前需对清洁后内层芯板进行酸洗、微蚀和烘干预处理；所述单面电镀包括：在预处理后的内层芯板上盖上干膜保护，利用内层芯板板边的定位系统进行曝光，将局部厚铜镭射孔或局部厚铜凹槽区域和需电镀铜面显影出来进行局部电镀，最后进行除胶处理，去除保护干膜；所述双面电镀包括：对预处理后的内层芯板直接进行电镀。
26.根据电镀面积计算相应电镀参数，直接对带干膜的内层芯板进行电镀至需求的通流铜厚，可保证只有底部有铜而侧壁无铜，如图13。
27.s4，通过内层芯板板边开孔或开槽时形成的定位系统，利用ccd的对位方式，在压好干膜的用于制备线路板的所有内层芯板上曝上相应层的图形及其他板边资料，显影蚀刻后形成内层图形线路以及后工序所需要的板外资料。
28.s5，根据线路板结构次序，使用粘结片和热压机对蚀刻出图形线路的所有内层芯板进行压合，局部厚铜的内层芯板压合于内层，如图15。
29.s6，使用数控钻孔机在压合后的线路板上钻出连通孔，如图16，再通过化学沉铜和电镀铜使连通孔的孔壁上积铜，积铜厚度大于20μm，如图17，连通孔用于不同线路板上图形线路的连接。
30.最后再通过后续的外层蚀刻图形、防焊印刷、成型、表面处理、功能性测试工艺流程制作到相应成品。
31.实施例二如图1、图4、图18至图26所示，一种局部厚铜印制线路板的制备方法，包括以下步骤：普通内层芯板如图4，局部厚铜根据不同的通流量要求，需要在相应面次上去除不同大小的铜箔与芯板部分；内层芯板局部厚铜区域需要制作镭射孔径a=8 mil，需电镀铜厚度1mil，镭射孔总数20000个分布在5个高功率器件位置，以满足该器件散热要求。
32.s1，在已蚀刻掉一面表铜的内层芯板需要局部厚铜的位置上进行镭射开孔：在内层芯板贴上感光型干膜，并进行曝光和显影，使内层芯板上局部需要厚铜位置上的干膜显影，同时在内层芯板的板边做出四个定位孔，形成定位系统，如图21，为后工序提供定位以保证内层芯板的对准度。然后在显影出的区域上进行蚀刻，做出相应位置的镭射孔开窗，如图20，对内层芯板上局部需要厚铜的位置进行镭射，将孔内树脂、玻璃纤维镭射至铜箔，不可击穿铜箔，形成镭射孔，如图22；s2，对开孔后内层芯板的表面和局部厚铜位置进行清洁；清洁主要作用是提升表面清洁度，以提升铜面的导电性能，也可防止电镀后表面夹杂其他物质，影响通流性能，清洁方式包括微蚀、plasma、desmear、uv清洁中的一种或多种，但是不局限于此四种方式或其组合，其它可提升铜面清洁度的方式均可。
33.s3，对清洁后的内层芯板进行单面电镀；电镀前需对清洁后内层芯板进行酸洗、微蚀和烘干预处理；所述单面电镀包括：在预处理后的内层芯板上盖上干膜，利用内层芯板板边的定位系统进行曝光，将局部厚铜镭射孔显影出来进行局部电镀，最后进行除胶处理，去除保护干膜；根据电镀面积计算相应电镀参数，直接对带干膜的内层芯板进行电镀至需求的铜厚，可保证只有底部有铜而侧壁无铜，如图24。
34.s4，通过内层芯板板边开孔时形成的定位系统，利用ccd的对位方式，在压好干膜的用于制备线路板的所有内层芯板上曝上相应层的图形及其他板边资料，显影蚀刻后形成内层图形线路以及后工序所需要的板外资料。
35.s5，根据线路板结构次序，使用粘结片和热压机对蚀刻出图形线路的所有内层芯板进行压合，局部厚铜的内层芯板压合于外层，铜箔作为压合后线路板的板面，如图25。
36.s6，使用数控钻孔机在压合后的线路板上钻出连通孔，再通过化学沉铜和电镀铜使连通孔的孔壁上积铜，积铜厚度大于20μm，如图26，连通孔用于不同线路板上图形线路的连接。
37.最后再通过后续的外层蚀刻图形、防焊印刷、成型、表面处理、功能性测试工艺流程制作到相应成品。
38.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。