一种采用半加成法制作的精密蚀刻方法与流程

1.本发明属于pcb技术领域，具体涉及一种采用半加成法制作的精密蚀刻方法。


背景技术：

2.电子通讯设备和汽车产品的飞速发展使得作为元器件载体的印制电路板也不断地更新换代，而为了满足电流和信号传输，需要印制电路板上的精细线路具有更规则的形状，线路能具有更大的厚度。
3.众所周知，印制电路板精细线路的制作方法主要有减成法、半加成法和全加成法，减成法制备的精细线路侧蚀严重，线路极不规则，想要制备厚线路基本上是不可能的，而半加成法和全加成法的缺陷主要在于线路与基材结合力不足，线路的剥离强度达不到生产要求。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供一种采用半加成法制作的精密蚀刻方法。
5.本发明的技术方案为：一种采用半加成法制作的精密蚀刻方法，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—碱性蚀刻—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3-30um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碱性蚀刻，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，所述碱性蚀刻工序，包括以下步骤：对覆铜板依次执行压膜处理、曝光处理、正片显影处理、图形电镀处理和退膜处理，得到待蚀刻电路板；利用氨水将碱性蚀刻药剂的ph值调整到8.8至9.2之间；基于所述碱性蚀刻药剂的ph值调整蚀刻机的抽风阀门开度，具体包括：当所述碱性蚀刻药剂的ph值等于9-0.04a时，调整所述抽风阀门开度等于v
°
，其中，v=30-a；所述抽风阀门开度的取值范围为25
°
至35
°
；a为换算因子，用于对碱性蚀刻药剂的ph值和抽风阀门开度进行分阶；利用所述蚀刻机和所述碱性蚀刻药剂对所述待蚀刻电路板进行碱性蚀刻处理后，退锡处理得到目标电路板。
15.进一步的，所述利用氨水将碱性蚀刻药剂的ph值调整到8.8至9.2之间，包括以下步骤：以预设添加比例逐次向碱性蚀刻药水内添加预设浓度的氨水直至碱性蚀刻药水的ph值位于8.8至9.2之间；其中，预设添加比例为0.8%-1.2%；预设浓度为5%-20%。
16.进一步的，所述压膜处理，包括以下步骤：当所述压膜压力与压膜压力参考值的差值
△
p为正数，且所述差值
△
p满足
△
p≥threshold_2时，调整所述压膜速度为1.6m/min至2.2m/min；当所述压膜压力与压膜压力参考值的差值
△
p为正数，且所述差值
△
p满足threshold_1≤
△
p《threshold_2时，调整所述压膜速度为2.2m/min；当所述压膜压力与压膜压力参考值的差值
△
p为负数时，调整所述压膜速度为；所述threshold_1表示第一阈值；所述threshold_2表示第二阈值；所述第一阈值小于第二阈值；所述压膜压力参考值为5kg/cm2。
17.本发明针对部分高速线路板因其线路设计密度高且器件精细化，通过减少线路铜厚，提升线路精度的方式来提升阻抗精度制作，提供通过在芯板表面直接采用电化镀铜方式，实现铜层均匀增厚，且厚度可控；本发明通过在光芯板上采用电化镀铜的方式，采用从无到有的方式，直接在板面的通过化学镀与电镀方式有机结合，形成导电铜层，其铜层可根据实际生产需要增加至5-30um，特别适合超高精密线路板的特别是15um/15um精度的线路板的生产。
具体实施方式
18.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。
19.实施例1一种采用半加成法制作的精密蚀刻方法，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—碱性蚀刻—aoi—后工序。
20.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。
21.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3-30um铜层。
22.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。
23.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。
24.本发明中，通过外层干膜覆盖与碱性蚀刻，完成精密线路图形制作。
25.进一步的，所述钻孔工序还包括对导通孔保护工序。
26.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。
27.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。
28.进一步的，所述碱性蚀刻工序，包括以下步骤：对覆铜板依次执行压膜处理、曝光处理、正片显影处理、图形电镀处理和退膜处理，得到待蚀刻电路板；利用氨水将碱性蚀刻药剂的ph值调整到9.0；基于所述碱性蚀刻药剂的ph值调整蚀刻机的抽风阀门开度，具体包括：当所述碱性蚀刻药剂的ph值等于9-0.04a时，调整所述抽风阀门开度等于v
°
，其中，v=30-a；所述抽风阀门开度的取值为30
°
；a为换算因子，用于对碱性蚀刻药剂的ph值和抽风阀门开度进行分阶；利用所述蚀刻机和所述碱性蚀刻药剂对所述待蚀刻电路板进行碱性蚀刻处理后，退锡处理得到目标电路板。
29.进一步的，所述利用氨水将碱性蚀刻药剂的ph值调整到9.0，包括以下步骤：以预设添加比例逐次向碱性蚀刻药水内添加预设浓度的氨水直至碱性蚀刻药水的ph值到9.0；其中，预设添加比例为1%；预设浓度为15%。
30.进一步的，所述压膜处理，包括以下步骤：当所述压膜压力与压膜压力参考值的差值
△
p为正数，且所述差值
△
p满足
△
p≥threshold_2时，调整所述压膜速度为2.0m/min；当所述压膜压力与压膜压力参考值的差值
△
p为正数，且所述差值
△
p满足threshold_1≤
△
p《threshold_2时，调整所述压膜速度为2.2m/min；当所述压膜压力与压膜压力参考值的差值
△
p为负数时，调整所述压膜速度为；所述threshold_1表示第一阈值；所述threshold_2表示第二阈值；所述第一阈值小于第二阈值；所述压膜压力参考值为5kg/cm2。
31.实施例2本实施例提供一种与实施例1相同的采用半加成法制作的精密蚀刻方法，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。
32.进一步的，所述碱性蚀刻工序，包括以下步骤：对覆铜板依次执行压膜处理、曝光处理、正片显影处理、图形电镀处理和退膜处理，得到待蚀刻电路板；利用氨水将碱性蚀刻药剂的ph值调整到8.8；基于所述碱性蚀刻药剂的ph值调整蚀刻机的抽风阀门开度，具体包括：当所述碱性蚀刻药剂的ph值等于9-0.04a时，调整所述抽风阀门开度等于v
°
，其中，v=30-a；所述抽风阀门开度的取值为25
°°
；a为换算因子，用于对碱性蚀刻药剂的ph值和抽风阀门开度进行分阶；利用所述蚀刻机和所述碱性蚀刻药剂对所述待蚀刻电路板进行碱性蚀刻处理后，退锡处理得到目标电路板。
33.进一步的，所述利用氨水将碱性蚀刻药剂的ph值调整到8.8，包括以下步骤：以预设添加比例逐次向碱性蚀刻药水内添加预设浓度的氨水直至碱性蚀刻药水的ph值位于8.8；其中，预设添加比例为0.8%；预设浓度为7%。
34.进一步的，所述压膜处理，包括以下步骤：当所述压膜压力与压膜压力参考值的差值
△
p为正数，且所述差值
△
p满足
△
p≥threshold_2时，调整所述压膜速度为1.8m/min；当所述压膜压力与压膜压力参考值的差值
△
p为正数，且所述差值
△
p满足threshold_1≤
△
p《threshold_2时，调整所述压膜速度为2.2m/min；当所述压膜压力与压膜压力参考值的差值
△
p为负数时，调整所述压膜速度为；所述threshold_1表示第一阈值；所述threshold_2表示第二阈值；所述第一阈值小于第二阈值；所述压膜压力参考值为5kg/cm2。
35.实施例3本实施例提供一种与实施例1相同的采用半加成法制作的精密蚀刻方法，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。
36.进一步的，所述碱性蚀刻工序，包括以下步骤：对覆铜板依次执行压膜处理、曝光处理、正片显影处理、图形电镀处理和退膜处理，得到待蚀刻电路板；利用氨水将碱性蚀刻药剂的ph值调整到9.2；基于所述碱性蚀刻药剂的ph值调整蚀刻机的抽风阀门开度，具体包括：当所述碱性蚀刻药剂的ph值等于9-0.04a时，调整所述抽风阀门开度等于v
°
，其中，v=30-a；所述抽风阀门开度的取值为35
°
；a为换算因子，用于对碱性蚀刻药剂的ph值和抽风阀门开度进行分阶；利用所述蚀刻机和所述碱性蚀刻药剂对所述待蚀刻电路板进行碱性蚀刻处理后，退锡处理得到目标电路板。
37.进一步的，所述利用氨水将碱性蚀刻药剂的ph值调整到9.2，包括以下步骤：以预设添加比例逐次向碱性蚀刻药水内添加预设浓度的氨水直至碱性蚀刻药水的ph值位于9.2；其中，预设添加比例为1.2%；预设浓度为18%。
38.进一步的，所述压膜处理，包括以下步骤：当所述压膜压力与压膜压力参考值的差值
△
p为正数，且所述差值
△
p满足
△
p≥threshold_2时，调整所述压膜速度为2.2m/min；当所述压膜压力与压膜压力参考值的差值
△
p为正数，且所述差值
△
p满足threshold_1≤
△
p《threshold_2时，调整所述压膜速度为2.2m/min；当所述压膜压力与压膜压力参考值的差值
△
p为负数时，调整所述压膜速度为；所述threshold_1表示第一阈值；所述threshold_2表示第二阈值；所述第一阈值小于第二阈值；所述压膜压力参考值为5kg/cm2。
39.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。
40.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。