凸台嵌铜板的制作方法及PCB板与流程

凸台嵌铜板的制作方法及pcb板
技术领域
1.本发明涉及印制电路板制造技术领域，特别是涉及一种凸台嵌铜板的制作方法及pcb板。


背景技术：

2.目前，随着高频接收机、大功率模块电源的快速发展，pcb元器件组装密度和集成度的增高以及信号传输速度的增快，功率消耗随之增大，对pcb板的散热性要求和高频传输要求越来越高，高频铜基板由于具有优良的散热性能、良好的电磁屏蔽性能、较高的机械强度和韧性，且具有翘曲度小、尺寸稳定性高等优点，因此在目前各类金属基印制板中被广泛应用。
3.常见的铜基板结构是在印制电路板背面粘贴铜基以满足印制电路板的散热需求，在实际使用中，功率元器件与铜基之间间隔了绝缘介质，铜基印制电路板的整体散热性能会受到绝缘介质的散热性能影响。但是现有绝缘介质的散热性能远远低于铜基材料，从而影响了铜基板的散热性能，进而导致印制电路板上的热量堆积而无法有效的排放到外部，从而极大的缩短了印制电路板的使用寿命。
4.现有电路板上铜层凸台制作工艺流程，其制作出来的凸台深度一般小于0.3mm。对于较深的凸台设计，现有工艺流程制作出的凸台底部就会有很严重的坡度，如图1所示，且深度越深整板的均匀性较差，影响与其匹配的fr4板，同时，装配后表面会有凸起的现象。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对现有的工艺流程制作出的大于0.5mm凸台，且底部存在坡度的问题，提供一种凸台嵌铜板的制作方法及pcb板。
6.本技术提供了一种凸台嵌铜板的制作方法，该方法包括：
7.s1、制作铜板：选用t2紫铜板，将铜板的表面进行粗糙处理，使铜板的表面粗化；
8.s2、预贴干膜：在铜板表面的预设位置贴干膜，所述干膜的表面尺寸大于待制作凸台的表面尺寸；
9.s3、图形转移：将s2的铜板进行图形转移，同时将图形转移后的铜板进行烤板处理；
10.s4、蚀刻：对s3中的铜板进行蚀刻，其中，预留凸台深度的20％-25％不进行腐蚀；
11.s5、机械控深去除：对s4中的铜板上剩余20％-25％的未蚀刻凸台进行机械控深去除，同时根据待制作凸台的尺寸，对蚀刻后的凸台进行切削，以使得切削后的凸台的拐角处呈90
°
；
12.s6、装配：将fr4板与s5中的铜板进行压合。
13.在其中一个实施例中，所述在铜板表面的预设位置贴干膜，包括：将贴干膜机器温度设置到110℃
±
5℃，压力调整为5-7kg，速度调整为1m/min后，通过贴干膜机器在铜板表面的预设位置贴干膜。
14.在其中一个实施例中，所述将图形转移后的铜板进行烤板处理，包括：将烤板时温度设置为120℃
±
3℃，时间为15-30分钟，进行烤板处理。
15.在其中一个实施例中，所述对s3中的铜板进行蚀刻，其中，预留凸台深度的20％-25％不进行腐蚀，包括：
16.分至少三次对铜板进行蚀刻，且最后一次蚀刻后凸台的深度为75％-80％。
17.在其中一个实施例中，所述s4的蚀刻工序采用酸性蚀刻工艺，蚀刻液为盐酸和氯化铵体系。
18.在其中一个实施例中，所述s1的制作铜板包括：将大尺寸的t2紫铜板裁切成适合生产的尺寸。
19.在其中一个实施例中，所述将铜板的表面进行粗糙处理，包括：通过酸性溶液和针刷对铜板的表面进行粗糙处理。
20.在其中一个实施例中，所述fr4板上的锣槽与所述s5中切削后的凸台相配合。
21.在其中一个实施例中，所述s4中的蚀刻包括：将凸台位置用菲林作挡光设计，通过显影将除凸台其它位置的干膜去掉，采用酸性蚀刻的方法分别对铜板的表面进行蚀刻，蚀刻完成后将凸台上的干膜去除。
22.本技术还提供了一种pcb板，所述pcb板中的至少一层线路层采用如本技术实施例描述中任一项所述的凸台嵌铜板的制作方法制成。
23.本技术的有益效果包括：
24.本技术提供的凸台嵌铜板的制作方法，通过机械控深去除后可以使得切削后的凸台的拐角处呈90
°
，从而解决了高深度凸台制作后凸台高度不均匀的问题，同时解决了凸台底部有弧度不垂直的问题，避免了fr4板与铜板凸台匹配后会产生凸起的现象。
附图说明
25.图1为现有铜板上经蚀刻后凸台深度大于0.3mm的示意图；
26.图2为本技术一实施例提供的制作方法流程示意图；
27.图3为本技术一实施例提供的铜板示意图；
28.图4为本技术一实施例提供的铜板经过蚀刻后的示意图；
29.图5为图4中的铜板经过机械控深去除后的示意图；
30.图6为fr4板装配到图5中的铜板后的示意图。
具体实施方式
31.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术。但是本技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似改进，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
32.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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技术和简化描述，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技术的限制。
33.此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
34.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
35.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
37.本技术中的凸台嵌铜板即为pcb板(printed circuit board)，中文名称为印制电路板，又称印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气相互连接的载体。pcb板中包括线路层和介质层，线路层中包括用于导通各个电子器件的线路，在pcb板中，对于电子器件数量较多的情况下，为了防止不同的电子器件之间的导通线路互相影响，常设置有多个线路层，介质层为绝缘材质，用于隔绝不同的线路层，最常见的介质层为pp片(半固化片，是树脂与载体合成的一种片状粘接材料)，一般来说，pcb板的基板与介质层的材质相同。对于结构最简单的pcb板来说，只有一层介质层和一层或两层线路层，线路层表面做阻焊处理。而对于层数较多的pcb板来说，可能有多层线路层和多层介质层相邻设置，即介质层的相邻层为线路层。
38.现有的pcb板制作总流程包括：原材料准备-》下料-》内层前处理-》压膜-》曝光-》显影-》蚀刻-》去膜-》aoi检验-》压合-》钻孔-》pth-》外层前处理-》压膜-》曝光-》显影-》图形电镀-》去摸-》外层蚀刻-》剥锡-》感光阻焊-》表面处理-》网印文字和标记符号-》固化-》外形加工-》清洁干燥处理-》检验测试-》包装成品，其中，蚀刻(etching)是将材料使用化学反应或物理撞击作用而移除的技术。
39.由于现有工艺流程制作出的凸台底部就会有很严重的坡度，为了解决该问题，如图2所示，本技术提供了一种凸台嵌铜板的制作方法，该方法包括：
40.s1、制作铜板：选用t2紫铜板，将铜板的表面进行粗糙处理，使铜板的表面粗化；
41.s2、预贴干膜：在铜板表面的预设位置贴干膜，干膜的表面尺寸大于待制作凸台的表面尺寸；
42.s3、图形转移：将s2的铜板进行图形转移，同时将图形转移后的铜板进行烤板处理；
43.s4、蚀刻：对s3中的铜板进行蚀刻，其中，预留凸台深度的20％-25％不进行腐蚀；
44.s5、机械控深去除：对s4中的铜板上剩余20％-25％的未蚀刻凸台进行机械控深去除，同时根据待制作凸台的尺寸，对蚀刻后的凸台进行切削，以使得切削后的凸台的拐角处呈90
°
；
45.s6、装配：将fr4板与s5中的铜板进行压合。
46.具体地，本技术选用纯度较高的t2紫铜板做为凸台制作的材料，可完全满足目前印制电路板的导电、导热性能需求；紫铜是铜含量很高的铜，其它杂质总含量在1％以下。t1化学成份：铜 银cuag：≥99.95，t2紫铜：银 铜 银cuag:≥99.9，t3化学成份：铜 银cuag：≥99.70。红铜即纯铜，又名紫铜，纯铜密度为8.96，熔点为1083℃。具有很好的导电性和导热性，塑性极好，易于热压和冷压力加工，可大量用于要求导电性良好的产品。
47.然后将t2紫铜板用酸液和针刷进行粗糙处理，使铜的表面粗化，处理铜板后在铜板表面预贴干膜，该干膜的表面尺寸大于待制作凸台的表面尺寸，贴干膜机器温度设置到110℃
±
5℃，压力调整为5-7kg，速度调整为1m/min，使干膜与铜面紧密结合。
48.随后将上述铜板进行图形转移，如图3所示，图板10上的凸台图形11的尺寸大于待制作凸台的尺寸。例如：待制作凸台的尺寸为10mm，深度1mm，则图板10上凸台图形11的尺寸大于等于11mm。当铜面形成图形后，把图形转移后的铜板进行烤板处理，烤板时温度设置为120℃
±
3℃，时间为15-30分钟，使干膜固化在铜的表面，增加干膜与铜面的结合力，防止脱落。
49.此时，如图4所示，对铜板10进行蚀刻，同时确保铜板10上预留凸台深度的20％-25％不进行腐蚀，即只蚀刻75％-80％的深度，在铜板10上形成凸台101，但是该凸台101底部有弧形坡度。
50.经过上述蚀刻的铜板凸台深度与需求的深度仍相差20％-25％，此时，对剩余20％-25％的未蚀刻凸台进行机械控深去除。取铜板凸台表面为零点，凸台的长宽为需求的尺寸，z轴向下控深值(凸台深度)为需求的凸台高度，设置好后根据设定图形把铜板整体控深掉剩余的20％-25％，如图5所示，从而使得凸台101边缘切削成垂直，实现高深度凸台制作。
51.最后如图6所示，将与fr4板12装配到上述铜板10上进行压合，压合后使铜面与fr4板表面齐平。
52.本技术提供的凸台嵌铜板的制作方法，通过机械控深去除后可以使得切削后的凸台的拐角处呈90
°
，同时能确保凸台的底部平整，从而解决了高深度凸台制作后凸台高度不均匀的问题，同时解决了凸台底部有弧度不垂直的问题，避免了fr4板与铜板凸台匹配后会产生凸起的现象。
53.在一些实施例中，本技术在铜板表面的预设位置贴干膜，包括：将贴干膜机器温度设置到110℃
±
5℃，压力调整为5-7kg，速度调整为1m/min后，通过贴干膜机器在铜板表面的预设位置贴干膜。
54.在一些实施例中，本技术中将图形转移后的铜板进行烤板处理，包括：将烤板时温度设置为120℃
±
3℃，时间为15-30分钟，进行烤板处理。
55.在一些实施例中，本技术中对s3中的铜板进行蚀刻，其中，预留凸台深度的20％-25％不进行腐蚀，包括：分至少三次对铜板进行蚀刻，且最后一次蚀刻后凸台的深度为75％-80％。
56.示例性的，如图4中的图(a)所示，第一次腐蚀整体凸台高度的30％，如图4中的图(b)所示，第二次腐蚀整体凸台高度的30％，如图4中的图(c)所示，最后一次腐蚀整体凸台高度的15％-20％即可。
57.在一些实施例中，s4的蚀刻工序采用酸性蚀刻工艺，蚀刻液为盐酸和氯化铵体系。
58.在一些实施例中，s1的制作铜板包括：将大尺寸的t2紫铜板裁切成适合生产的尺寸。
59.在一些实施例中，将铜板的表面进行粗糙处理，包括：通过酸性溶液和针刷对铜板的表面进行粗糙处理。
60.在一些实施例中，fr4板上的锣槽与s5中切削后的凸台相配合。
61.在一些实施例中，s4中的蚀刻包括：将凸台位置用菲林作挡光设计，通过显影将除凸台其它位置的干膜去掉，采用酸性蚀刻的方法分别对铜板的表面进行蚀刻，蚀刻完成后将凸台上的干膜去除。
62.本技术还提供了一种pcb板，pcb板中的至少一层线路层采用如本技术实施例描述中任一项的凸台嵌铜板的制作方法制成。
63.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
64.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。