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印制电路板及其线路制作方法与流程

作者:admin      2022-10-26 08:06:20     729



电子电路装置的制造及其应用技术1.本发明涉及印制电路板技术领域,尤其涉及一种印制电路板及其线路制作方法。背景技术:2.印制电路板的表面或者内部一般设有线路以实现电性连接。相关技术中,线路通过图形电镀形成。具体地,形成线路的步骤依次包括:在双面覆铜板的表面贴膜、曝光、显影、电镀铜层、电镀金属抗蚀层、褪膜、蚀刻,最终得到线路。3.由此可知,相关技术中的印制电路板的线路制作流程非常繁琐、耗时长,还增加了不良品的风险,这是由于在电镀铜层形成线路后还需要蚀刻掉双面覆铜板原本的非线路区的铜层,在蚀刻的过程中会因侧蚀原因导致线路被部分蚀刻,影响线路的精度,而且,其中的显影、电镀铜层、电镀金属抗蚀层、褪干膜、蚀刻这五个步骤都是湿法流程,湿法流程较多,排污较多,难以满足环保需求。技术实现要素:4.本发明实施例公开了一种印制电路板及其线路制作方法,该印制电路板的线路制作方法制作的线路精度更高、而且工艺流程更加环保。5.为了实现上述目的,第一方面,本发明实施例公开了一种印制电路板的线路制作方法,所述制作方法包括以下步骤:6.提供板体,所述板体包括绝缘介质层,所述绝缘介质层包括线路区和非线路区,所述线路区用于形成线路;7.在板体的绝缘介质层的所述线路区和所述非线路区上均设置有机膜,所述有机膜为具有疏水性和抗活化性的高分子有机膜;8.去除所述绝缘介质层上的线路区的所述有机膜;9.对所述线路区导电化、电镀,以在所述板体的所述绝缘介质层上形成所述线路;10.去除所述绝缘介质层的非线路区的所述有机膜。11.作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,在所述对所述线路区导电化的步骤前,所述制作方法还包括:12.在所述板体的线路区钻孔。13.作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述在所述绝缘介质层的所述线路区以及非线路区上均设置有机膜,所述有机膜为具有疏水性和抗活化性的高分子有机膜的步骤之前,所述制作方法还包括:14.在所述板体的线路区钻孔;15.去除钻污。16.作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述在所述绝缘介质层的所述线路区以及非线路区均设置所述有机膜,所述有机膜为具有疏水性和抗活化性的高分子有机膜的步骤,以及,所述去除所述绝缘介质层上的线路区的所述有机膜的步骤之间,所述制作方法还包括以下步骤:17.在所述板体的线路区钻孔。18.作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述绝缘介质层表面具有金属层时,所述在所述绝缘介质层的所述线路区以及非线路区均设置有机膜,所述有机膜为具有疏水性和抗活化性的高分子有机膜的步骤之前,所述制作方法还包括:19.去除所述绝缘介质层表面的所述金属层。20.作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述板体还包括芯板,所述绝缘介质层贴覆于所述芯板的表面,所述绝缘介质层中不包含玻璃纤维布,所述绝缘介质层的厚度为20μm~40μm。21.作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述绝缘介质层设有激光盲孔,所述激光盲孔的孔径为30μm~60μm。22.作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述线路的最小线宽小于或等于25μm,和/或,所述线路的最小间距小于或等于25μm。23.作为一种可选的实施方式,在本发明第一方面的实施例中,所述线路区、所述非线路区的所述有机膜采用激光雕刻的方式去除。24.第二方面,本发明还公开了一种印制电路板,所述印制电路板至少通过上述第一方面所述的印制电路板的线路制作方法制备而成。25.相较于现有技术,本发明实施例的有益效果是:26.采用本实施例提供的一种印制电路板及其线路制作方法,该线路制作方法先在绝缘介质层上设置有机膜,然后去除线路区的有机膜以露出线路区,再通过对线路区导电化以形成导电膜层以及电镀以形成电镀线路层,从而在绝缘介质层上形成线路,再去除有机膜即可完成印制电路板的线路制作,换言之,该印制电路板的线路制作方法是直接在绝缘介质层上制作线路,而非在双面覆铜板的铜箔的基础上制作线路,这样,就无需在电镀后再蚀刻双面覆铜板上的铜箔层,既避免了蚀刻时对线路侧边蚀刻而导致线路的线宽和线距难以控制的问题,也有效解决了线路底部铜箔铜层比电镀铜层蚀刻速率快导致线路与绝缘介质层连接的一端宽度较窄、远离绝缘介质层的一端宽度较宽,即,线路呈倒梯形,从而影响线路底部与绝缘介质层的结合力的问题。因此,本技术的印制电路板的线路制作方法制作而成的线路精度更佳,能够用于制备精细线路。而且,该制作方法无需进行干膜曝光、电镀金属抗蚀层以及蚀刻步骤,大大缩短了工艺流程,从而便于制作、有利于提高产品良率,而且耗时短、有利于提高生产效率。此外,由于无需电镀金属抗蚀层以及蚀刻这两个湿法流程,一方面,有利于减少排污,更易于满足环保需求,另一方面,还能够避免电镀形成线路后再进行蚀刻导致由于侧蚀问题使得线路精度不佳的问题,有利于实现精细线路制作。附图说明27.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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。28.图1是本技术提供的印制电路板的线路制作方法的流程图;29.图2是本技术提供的一种印制电路板的结构简图;30.图3是本技术提供的另一种印制电路板的结构简图。具体实施方式31.在本发明中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。32.并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。33.此外,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如,可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。34.此外,术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的装置、元件或组成部分(具体的种类和构造可能相同也可能不同),并非用于表明或暗示所指示装置、元件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明,“多个”的含义为两个或两个以上。35.相关技术中,普通的印制电路板在制备形成线路时一般通过图形转移和图形电镀实现,具体地,图形转移包括:在双面覆铜板的表面贴膜、曝光、显影。其中,双面覆铜板可以是开料得到的也可以是经过一次或者多次压合得到的,其包括基材以及附着于基材的两相对表面的铜箔层。在双面覆铜板的表面贴膜可以贴干膜也可以涂覆湿膜,干膜和湿膜都是一种具有感光性的膜层,通过曝光发生交联反应,使得被曝光的部分无法被弱碱分解而只能被强碱分解,而未被曝光的部分在弱碱条件下即可发生分解,在曝光时一般通过将印有线路图形的菲林叠置于双面覆铜板上,通过曝光以及在弱碱条件下显影后即可分解干膜或湿膜的未被曝光的部分,以露出双面覆铜板的线路区域,而双面覆铜板的非线路区域则仍被干膜或湿膜覆盖。36.图像电镀包括:电镀铜层、电镀金属抗蚀层、褪干膜、蚀刻,其中,电镀铜层为将上述经显影后的双面覆铜板于电镀槽中进行电镀,使得露出的线路区域经电镀加厚铜层,以达到标准所要求的线路厚。由于双面覆铜板在显影后仍被膜层覆盖的非线路区域具有双面覆铜板的铜箔层,因此,此时的非线路区域和线路区域是导通的,因此,首先对线路区电镀金属抗蚀层,比如,锡层、金层等,然后再在强碱的环境中褪干膜,以露出非线路区的铜层,再通过蚀刻将非线路区的铜层去除,从而实现非线路区不导通。37.由上述可知,印制电路板制备线路的流程非常繁琐,如此繁琐的工艺流程不仅耗时长,更重要的是,每个流程中都可能会存在不良品,从而增加了不良品的风险。而且,显影、电镀铜层、电镀金属抗蚀层、褪干膜、蚀刻这五个步骤都是湿法流程,排污较多,难以满足环保要求、环保成本较大。此外,由于在电镀铜层以形成线路后需要进行蚀刻以去除双面覆铜板的非线路区的铜箔层,然而,在蚀刻时会因侧蚀原因导致线路的宽度方向的侧边被蚀刻,从而影响线宽和线距精度,难以实现精细线路的制作。38.此外,对于一些印制电路板往往还需要制作盲孔,在制作盲孔时,需要对双面覆铜板进行微蚀、棕化、激光钻孔,其中,在激光钻孔时,至少需要两次激光烧蚀,第一次发射能量较大的激光束以烧蚀掉双面覆铜板的铜层,第二次发射能量较小的激光束以烧蚀绝缘介质层。由此可知,制作盲孔时不仅工艺流程复杂,而且激光钻孔的工艺也较为复杂,不易于控制。39.基于此,本技术提供一种印制电路板的线路制作方法以及印制电路板,以解决上述技术问题。40.下面将结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步的说明。41.实施例一42.请参阅图1,本发明实施例一公开了一种印制电路板的线路制作方法,该制作方法包括以下步骤:43.101、提供板体,板体包括绝缘介质层,绝缘介质层包括线路区和非线路区,线路区用于形成线路;44.102、在绝缘介质层的线路区和非线路上均设置有机膜,有机膜为具有疏水性和抗活化性的高分子有机膜;45.103、去除绝缘介质层上的线路区的有机膜;46.104、对线路区导电化、电镀,以在板体的绝缘介质层上形成线路;47.105、去除绝缘介质层上的非线路区的有机膜。48.本发明实施例一提供的印制电路板的线路制作方法,由于本技术采用的有机膜具有疏水性和抗活化性,因此,有机膜上不会在导电化和电镀时沉积镀层,因此,本技术可以通过在绝缘介质层1上设置有机膜,然后去除线路区3的有机膜以露出线路区3,再通过对线路区3导电化以形成导电膜层4以及电镀以形成电镀线路层5,从而在绝缘介质层1上形成线路,再去除有机膜即可完成印制电路板的线路制作,换言之,该印制电路板的线路制作方法是直接在绝缘介质层1上制作线路,而非在双面覆铜板的铜箔的基础上制作线路,这样,就无需在电镀后再蚀刻双面覆铜板上的铜箔层,既避免了蚀刻时对线路侧边蚀刻而导致线路的线宽和线距难以控制的问题,也有效解决了线路底部铜箔铜层比电镀铜层蚀刻速率快导致线路与绝缘介质层连接的一端宽度较窄、远离绝缘介质层的一端宽度较宽,即,线路呈倒梯形,从而影响线路底部与绝缘介质层的结合力的问题。因此,本技术的印制电路板的线路制作方法制作而成的线路精度更佳,能够用于制备精细线路(其中,在印制电路板领域,当线路的线宽和线距均小于25μm,可以宽泛的定义为精细线路)。49.而且,该制作方法无需进行干膜曝光、电镀金属抗蚀层以及蚀刻步骤,大大缩短了工艺流程,从而便于制作、有利于提高产品良率,而且耗时短、有利于提高生产效率。此外,由于无需电镀金属抗蚀层以及蚀刻这两个湿法流程,一方面,有利于减少排污,更易于满足环保需求,另一方面,还能够避免电镀形成线路后再进行蚀刻导致由于侧蚀问题使得线路精度不佳的问题,有利于实现精细线路制作。如图2所示,图2中,图(a)示出了步骤101后的板体10,此时,板体10的绝缘介质层的线路区和非线路区均覆着有机膜。图(b)示出步骤102后的板体10,此时,板体10表面的线路区3的有机膜已被去除,非线路区6的有机膜仍附着于板体10上。图(c)为步骤103后的板体10,此时,线路区3镀设了导电膜层4,示例性地,该导电膜层4可以为经过沉铜以实现导电化的沉铜层。图(d)为步骤104后的板体10,在板体10的导电层上电镀了一层电镀线路层5,示例性地,该电镀线路层5可以为电镀铜层。图(e)为步骤105后的印制电路板,此时,非线路区6的有机膜已去除。50.可选地,该制作方法制作的线路的最小线宽小于或等于25μm,和/或,线路的最小间距小于或等于25μm。示例性地,线路的最小线宽为25μm、22μm、20μm、18μm等,线路的最小间距为25μm、22μm、20μm、18μm等。由于本技术的制作方法直接在绝缘介质层1上涂覆有机膜然后再制作线路,无需进行蚀刻,从而能够提高线路精度以及线路与绝缘介质层1的结合力,从而能够实现线宽、线距小于或等于25μm,即,本技术的制作方法可以制作精细线路,以满足日益小型化、精细化的电路板的需求。51.可以理解的,本技术通过在板体10的绝缘介质层1上设置有机膜,也就是说,该板体10的表面不具有金属层,一些实施例中,该板体10可以为在开料时取得表面未覆金属层的芯板。52.请结合图3所示,另一些实施例中,板体10还包括芯板7,绝缘介质层1贴覆于芯板的表面,绝缘介质层1中不包含玻璃纤维布,绝缘介质层1的厚度h为20μm~40μm。其中,该芯板7为开料取得的具有铜层或者不具有铜层的芯板,该绝缘介质层1可以为纯树脂材料,例如,abf(ajinomoto build-up film,简称,abf)材料。通过在芯板7上贴覆绝缘介质层1,从而使得板体10表面为绝缘介质层1,以实现在绝缘介质层1上直接制作线路,而且,不包含玻璃纤维布的绝缘介质层1相较于包含玻璃纤维布的绝缘介质层(比如,半固化片)而言,其粘度更大,更易于粘接于芯板7上且固化的温度更低,厚度更薄,适用于精细线路的印制电路板。示例性地,绝缘介质层1的厚度h为20μm、25μm、30μm、35μm、40μm等。当然,在其他实施例中,也可以在芯板的表面压合半固化片,在压合时可以通过在半固化片上叠设pet膜(又称,耐高温聚酯薄膜),压合后可以将pet膜撕开,从而使得板体的表面为绝缘介质层。53.当该板体的绝缘介质层表面具有金属层时,在步骤101之前,制作方法还包括:54.1011、去除绝缘介质层表面的金属层。55.示例性地,可以通过蚀刻或激光雕刻的方式去除绝缘介质层表面的金属层,通过去除绝缘介质层1表面的金属层,然后再在绝缘介质层1上制作线路,相较于先在金属层上制作线路再蚀刻绝缘介质层表面的非线路区的金属层而言,不会因侧蚀而影响线路精度的。56.可选地,有机膜包括pet(polyethylene terephthalate,聚对苯二甲酸乙二醇酯)、pi(polyimide film,聚酰亚胺)、rpp(reinforced polypropylene,增强聚丙烯)、bopet(biaxially oriented polyethylene terephthalate双向拉伸聚酯薄膜)、bopp(biaxially oriented polypropylene,双向拉伸聚丙烯薄膜)、pa(polyamide,聚酰胺)、ppe(polypheylene ether,聚亚苯基氧化物)、派瑞林高聚物薄膜中的至少一种。通过设置有机膜包括pet、pi、rpp、bopet、bopp、pa、ppe、派瑞林高聚物薄膜中的至少一种,该有机膜可以有多种选择,用户可以根据需求选择合适的有机膜的种类即可。由于本技术采用如上述的具有疏水性和抗活化性的有机膜,因此,有机膜上不会在沉铜和电镀时沉积铜层,因此,本技术可以在线路区导电化和电镀前设置有机膜,以实现选择性沉铜和电镀(即,仅在未被有机膜覆盖的区域沉铜和电镀)。57.可以理解的是,该有机膜可以通过液体材料经印刷、镀覆、喷涂、帘涂等多种方式设置于板体10。当然,该有机膜也可以为薄膜结构,这样,可以通过滚压、热压等方式设置于板体10上。该有机膜的设置方式可以有多种选择,用户可以根据需求选择合适的有机膜的设置方法即可。58.可选地,步骤103中,可以通过激光雕刻的方式去除绝缘介质层1上的线路区3的有机膜。可以理解的是,在步骤103中,由于需要去除线路区3的有机膜,而不能去除非线路区6的有机膜,因此,通过激光雕刻的方法可以选择性的去除线路区3的有机膜而不会去除非线路区6的有机膜,而且,相较于贴膜、曝光、显影这种图形转移的方式而言,不仅简化了工艺流程,节省了在曝光时需要使用的菲林,节省耗材,而且,通过激光雕刻的方法则无需要求有机膜具有感光性,对有机膜种类的限定较少,更易于选取合适的有机膜。59.在步骤104中,对线路区3导电化的方式可以为在线路区3形成金属导电层或者非金属导电层,比如,通过沉铜在线路区3形成沉铜层,即,金属导电层,也可以通过碳膜法形成非金属导电膜层4。本技术中以导电化为沉铜为例进行说明。60.在步骤104中,电镀可以为电镀铜层,从而形成铜线路。61.在步骤105中,可以通过激光雕刻或化学方法去除绝缘介质层1上的非线路区6的有机膜。由于在步骤105中需要将板体10表面的全部膜层去除,无需选择特定的区域去除膜层,因此,可以通过激光雕刻的方式去除也可以通过化学方法去除,用户可以根据需求进行选择。62.一些实施例中,在步骤104前,制作方法还包括:63.1012、在板体的线路区钻孔。64.由于本技术通过在步骤104之前进行钻孔,那么,对板体表面的线路导电化时可以同时实现对孔的导电化,在电镀可以同时实现对板体10的表面线路以及孔的电镀加厚镀层,从而可以同时制作形成表面线路以及导通孔,相较于分别对孔和板体表面的线路区进行导电化和电镀而言,能够简化工艺流程。65.由前述可知,当有机膜为液体材料涂覆于板体10时,若涂覆有机材料时板体10上已经存在孔,可能会导致有机膜进入孔内,从而导致无法对孔进行导电化以及电镀的情况,将导致导通孔失效的问题。当有机膜为薄膜材料时,若贴覆有机膜时已经存在孔,那么,有机膜会覆盖于孔上,在步骤103中去除线路区3的有机膜时还需要将孔的位置的有机膜去除,去除有机膜的耗时更长,导致生产效率下降的问题。基于此,一些实施例中,将步骤1012设置于步骤102以及步骤103之间。66.由于步骤1012位于步骤102和步骤103之间,这样,能够避免有机膜涂覆于孔内,以避免导通孔失效的问题,或者,能够避免由于有机膜覆盖于孔位置而需要去除孔的位置的有机膜的问题,有利于减少去除有机膜的时间以提高生产效率。67.在另一些实施例中,在步骤102之前,制作方法还包括:68.1012、在板体的线路区钻孔;69.1013、去除钻污。70.可以理解的是,在钻孔时可能由于高温作用使得板体10的绝缘介质层1烧焦从而在孔壁上形成钻污,那么,通过去除钻污可以提高后续电镀的金属层与孔壁的结合强度,而且,将在板体10上钻孔和去除钻污两个步骤之后再进行涂覆有机膜,这样,能够避免去除钻污时破坏有机膜的情况,在去除钻污时无需考虑对有机膜的影响,那么,去除钻污的方法可以有更多的选择,比如,可以采用化学法,即,通过化学试剂去除钻污,也可以采用机械法,比如采用喷砂的方式去除钻污,当然,也可以将多种去除钻污的方法结合使用,从而提高钻污去除的效果。71.一些实施例中,绝缘介质层1设有激光盲孔,激光盲孔的孔径为30μm~60μm。示例性地,激光盲孔的孔径为30μm、40μm、50μm、60μm等。通过在不包含玻璃纤维布的绝缘介质层1上设置盲孔,盲孔的孔径可以达到30μm~60μm,孔径较小,有利于实现精细线路的制作。此外,本技术通过在绝缘介质成上制作盲孔,相较于在覆铜板上制作盲孔而言,无需对铜面进行微蚀和棕化,在激光钻孔时也无需先使用较大能量的激光烧蚀铜层,有利于简化激光钻孔的流程且更易于控制。72.本发明实施例一的印制电路板的线路制作方法,通过直接在绝缘介质层1上制作线路,而非在双面覆铜板的铜箔的基础上制作线路,这样,就无需在电镀后再蚀刻双面覆铜板上的铜箔层,从而避免了蚀刻时对线路侧蚀而导致线路的线宽和线距难以控制的问题,也能够避免影响线路与绝缘介质层1的结合力,有效解决了当线宽过小时与绝缘介质层1结合力不足的问题。因此,本技术的印制电路板的线路制作方法制作而成的线路精度更佳,能够用于制备精细线路。而且,该制作方法大大缩短了工艺流程,从而便于制作、有利于提高产品良率,而且耗时短、有利于提高生产效率。此外,由于无需电镀金属抗蚀层以及蚀刻这两个湿法流程,一方面,有利于减少排污,更易于满足环保需求,另一方面,还能够避免电镀形成线路后再进行蚀刻导致由于侧蚀问题使得线路精度不佳的问题,有利于实现精细线路制作。73.实施例二74.本发明实施例二公开了一种印制电路板,该印制电路板至少通过实施例一的印制电路板的线路制作方法制备而成。75.可以理解的是,采用如上述实施例一的印制电路板的线路制作方法制备而成的印制电路板具有如上述实施例一的全部技术效果,此处不再赘述。76.以上对本发明实施例公开的印制电路板及其线路制作方法进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的印制电路板及其线路制作方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。









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