專利名稱：超厚銅圖形制作方法及具有超厚銅圖形的pcb板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及PCB板制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種超厚銅圖形制作方法及具有超厚銅圖形的PCB板。
背景技術(shù)：
PCB板制備領(lǐng)域，在PCB板的銅層制作圖形的常規(guī)工藝為:下料一層壓一貼膜一曝光一顯影一蝕刻。然而，在3(T400Z (PCB板行業(yè)中，IOZ (盎司)表示面積為I平方英尺且重量為IOZ的銅箔的平均厚度，IOZ對(duì)應(yīng)的厚度約為35微米)的超厚銅箔上制作圖形時(shí)，上述常規(guī)的通過蝕刻形成圖形的PCB板線路圖形加工方法已無法獲得較好的使用效果，尤其是當(dāng)圖形間距只有20mil (lmil =千分之一英寸)甚至更小時(shí)，由于蝕刻的深度與間距的比例已經(jīng)大于1:1，蝕刻藥水已無法有效進(jìn)入到圖形間距的底部進(jìn)行蝕刻，從而導(dǎo)致蝕刻不盡，進(jìn)而直接導(dǎo)致無法形成合格的線路圖形。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種超厚銅圖形制作方法，以便有效地在超厚銅箔上制作出合格的線路圖形。本發(fā)明實(shí)施例另一個(gè)所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種具有超厚銅圖形的PCB板，以有效提升超厚銅圖形的合格率。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種超厚銅圖形制作方法，包括如下步驟:
準(zhǔn)備步驟，下料獲得超厚銅箔，并在超厚銅箔靠邊緣處成型出定位孔；
單面控深銑步驟，利用控深銑工藝在超厚銅箔第一側(cè)表面的預(yù)定位置加工形成未貫穿超厚銅箔的第一局部圖形；
單面蝕刻步驟，在超厚銅箔兩側(cè)表面貼感光膜，經(jīng)曝光后顯影，再用蝕刻工藝在超厚銅箔的第一側(cè)表面蝕刻出未貫穿超厚銅箔的第二局部圖形，蝕刻完成后除去貼于超厚銅箔兩側(cè)表面的感光膜；
層壓步驟，在兩片超厚銅箔之間放置絕緣基材并經(jīng)層壓獲得覆銅板，所述兩片超厚銅箔的第一側(cè)表面均朝向位于中間的絕緣基材；
鉆通孔及電鍍步驟，在覆銅板上預(yù)定位置處鉆通孔，再以電鍍工藝在通孔孔壁形成厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的銅層；
外層蝕刻步驟，在覆銅板的兩側(cè)表面分別貼感光膜，經(jīng)曝光后顯影，露出的銅的位置對(duì)應(yīng)第二局部圖形的位置，再用蝕刻工藝對(duì)覆銅板兩側(cè)的超厚銅箔進(jìn)行蝕刻直至與第二局部圖形的間隔槽貫通，蝕刻完成后除去貼于覆銅板兩側(cè)表面的感光膜；
外層控深銑步驟，利用控深銑工藝分別在覆銅板的兩外側(cè)表面與第一局部圖形的間隔槽正對(duì)的位置處銑削加工直至與所述第一局部圖形的間隔槽貫通，從而獲得貫穿超厚銅箔的完整線路圖形； 以上步驟中，單面控深銑步驟是在單面蝕刻步驟之前進(jìn)行或者單面蝕刻步驟在單面控深銑步驟之間進(jìn)行；而外層蝕刻步驟是在外層控深銑步驟之前進(jìn)行或者外層控深銑步驟在外層蝕刻步驟之前進(jìn)行。進(jìn)一步地，單面控深銑步驟中，第一局部圖形的設(shè)計(jì)間距不大于80mil，控深的深度控制在28±4mil ;外層控深銑步驟中，控深的深度控制在32 40mil。進(jìn)一步地，第二局部圖形的設(shè)計(jì)間距大于SOmil。進(jìn)一步地，單面蝕刻步驟以及外層蝕刻步驟中，所貼的感光膜為干膜，且圖形設(shè)計(jì)間距大于SOmil時(shí)，干膜曝光時(shí)采用的底片的圖形補(bǔ)償為20mil。進(jìn)一步地，所述超厚銅箔為400Z的銅箔，單面蝕刻步驟按照蝕刻200Z銅厚的技術(shù)要求控制蝕刻速度，而外層蝕刻步驟中按照蝕刻220Z銅厚的技術(shù)要求控制蝕刻速度；優(yōu)選地，蝕刻時(shí)，單次蝕刻量為20Z，重復(fù)蝕刻多次以達(dá)到蝕刻銅厚要求。進(jìn)一步地，層壓步驟中，所述絕緣基材的用于與銅箔貼合的表面設(shè)有填充于第一局部圖形的間隔槽以及第二局部圖形的間隔槽中的填充膠層。進(jìn)一步地，層壓步驟中，在進(jìn)行層壓時(shí)，用銷釘穿入定位孔進(jìn)行對(duì)位，并在層壓完成后將所述銷釘卸去。進(jìn)一步地，鉆通孔步驟中，采用正反鉆孔工藝鉆出所述通孔。另一方面，本發(fā)明還提供一種具有超厚銅圖形的PCB板，其采用如上任一項(xiàng)所述的超厚銅圖形制作方法制作而成，所述PCB板包括絕緣基材以及設(shè)于絕緣基材兩側(cè)的超厚銅圖形，所述絕緣基材包括:
位于絕緣基材中間層位置的基體層；
兩層分別位于絕緣基材上下兩側(cè)最外層的形變層；以及 兩層分別層疊于基體層與兩側(cè)的形變層之間的過渡層；
所述基體層、形變層疊及過渡層均由半固化片構(gòu)成，且各層結(jié)構(gòu)的樹脂流動(dòng)性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)樾巫儗印⑦^渡層、基體層，在層壓形成覆銅板時(shí)，銅箔分別貼于兩層形變層外表面，且形變層產(chǎn)生變形流動(dòng)填充于第一局部圖形的間隔槽以及第二局部圖形的間隔槽中。進(jìn)一步地，所述基體層由2張型號(hào)為7630RC48的半固化片構(gòu)成，每一過渡層由2張型號(hào)為2116RC58的半固化片構(gòu)成，每一形變層由2張型號(hào)為1080RC65的半固化片構(gòu)成。通過采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有如下有益效果:本發(fā)明通過采用在超厚銅箔雙面蝕刻與機(jī)械控深銑相接合的工藝，通過銅箔雙面蝕刻，將應(yīng)用傳統(tǒng)工藝難以一次加工好的超厚銅箔拆分為兩個(gè)厚銅箔分別從銅箔兩側(cè)表面加工，降低了蝕刻難度；此外，圖形設(shè)計(jì)間距不大于SOmil的圖形部分采用機(jī)械控深銑工藝成型，而設(shè)計(jì)間距大于SOmil的圖形部分采用蝕刻工藝成型，從而降低了超厚銅圖形制作難度，并能通過現(xiàn)有的PCB設(shè)備加工出超厚銅線路板的圖形。


圖1是本發(fā)明超厚銅圖形制作方法的具體操作流程圖。圖2是本發(fā)明超厚銅圖形制作方法的鉆孔后的超厚銅箔結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明超厚銅圖形制作方法的單面控深銑加工后的超厚銅箔結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明超厚銅圖形制作方法的單面蝕刻后的超厚銅箔結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本發(fā)明超厚銅圖形制作方法的層壓后獲得的覆銅板結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明超厚銅圖形制作方法的鉆通孔后的覆銅板結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明超厚銅圖形制作方法的電鍍后的覆銅板結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本發(fā)明超厚銅圖形制作方法的外層蝕刻后的覆銅板結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是本發(fā)明超厚銅圖形制作方法的外層控深銑加工后的覆銅板結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參考圖1所示的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明提供一種超厚銅圖形制作方法，本實(shí)施例以400Z厚的銅箔為例進(jìn)行說明，但不并是限制本發(fā)明只適用加工400Z厚的銅箔，優(yōu)選本發(fā)明適用300Z到400Z厚的銅箔，該制作方法包括如下步驟:
準(zhǔn)備步驟，下料獲得超厚銅箔1，并在超厚銅箔I靠邊緣處成型出定位孔10，如圖2所
示；
單面控深銑步驟，如圖3所示，利用控深銑工藝在超厚銅箔I第一側(cè)表面的預(yù)定位置加工形成未貫穿超厚銅箔I的第一局部圖形20，通常地，適于采用控深銑工藝加工的圖形為設(shè)計(jì)間距不大于SOmil的圖形部分，控深的深度控制在28±4mil ；
單面蝕刻步驟，在超厚銅箔I兩側(cè)表面貼感光膜30、32，經(jīng)曝光后顯影，再用蝕刻工藝在超厚銅箔I的第一側(cè)表面蝕刻出未貫穿超厚銅箔I的第二局部圖形22，蝕刻后的超厚銅箔I如圖4所示，通常地，對(duì)于設(shè)計(jì)間距大于SOmil的圖形部分優(yōu)選采用蝕刻工藝加工成型，在蝕刻完成后即可除去貼于超厚銅箔I兩側(cè)表面的感光膜30、32 ；
層壓步驟，在兩片超厚銅箔I之間放置絕緣基材4并經(jīng)層壓獲得如圖5所示的覆銅板，所述兩片超厚銅箔I的第一側(cè)表面均朝向位于中間的絕緣基材4 ；
鉆通孔及電鍍步驟，如圖6所示，在覆銅板上預(yù)定位置處鉆通孔5，優(yōu)選采用正反鉆孔工藝鉆出所述通孔5，然后再以電鍍工藝在通孔5孔壁形成厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的銅層50，如圖7所示；
外層蝕刻步驟，在覆銅板的兩側(cè)表面分別貼感光膜34、36，經(jīng)曝光后顯影，露出的銅的位置對(duì)應(yīng)第二局部圖形22的位置，再用蝕刻工藝對(duì)覆銅板兩側(cè)的超厚銅箔I進(jìn)行蝕刻直至與第二局部圖形22的間隔槽貫通，外層蝕刻后的覆銅板如圖8所示，蝕刻完成后即除去貼于覆銅板兩側(cè)表面的感光膜34、36 ；
外層控深銑步驟，利用控深銑工藝分別在覆銅板的兩外側(cè)表面與第一局部圖形20的間隔槽正對(duì)的位置處銑削加工直至與所述第一局部圖形20的間隔槽貫通，從而制作出如圖9所示的超厚銅箔的完整線路圖形，本步驟中，控深的深度優(yōu)選控制在32 40mil。在以上方案中，進(jìn)行單面控深銑步驟或外層控深銑步驟時(shí)，銑刀的直徑尺寸決定控深銑工藝制作最小間距的能力，對(duì)于常規(guī)的銑床而言，圖形設(shè)計(jì)間距不小于20mil并不大于SOmil時(shí)，采用銑床常規(guī)銑刀即可制作，而對(duì)于設(shè)計(jì)間距小于20mil，則需換用更小尺寸的銑刀。在單面蝕刻步驟以及外層蝕刻步驟中，所貼的感光膜優(yōu)選為干膜。此外，蝕刻時(shí)，通過控制蝕刻因子來控制蝕刻速率，通常是經(jīng)多次蝕刻以達(dá)到該蝕刻步驟所要求的總蝕刻銅厚量。以所述超厚銅箔為400Z的銅箔為例，其單面蝕刻步驟按照蝕刻200Z銅厚的技術(shù)要求控制蝕刻速度，而外層蝕刻步驟中按照蝕刻220Z銅厚的技術(shù)要求控制蝕刻速度，單次蝕刻量通常設(shè)定為20Z，因此，在單面蝕刻步驟中需蝕刻10次，而外層蝕刻步驟中則需蝕刻11次。在層壓步驟中，所述絕緣基材4與超厚銅箔I壓合的過程中，靠近銅箔的部分絕緣基材4會(huì)變形填充于第一局部圖形20的間隔槽以及第二局部圖形22的間隔槽中。在具體實(shí)施時(shí)，所述絕緣基材包括:
位于絕緣基材中間層位置的基體層；
兩層分別位于絕緣基材上下兩側(cè)最外層的形變層；以及 兩層分別層疊于基體層與兩側(cè)的形變層之間的過渡層；
所述基體層、形變層疊及過渡層均優(yōu)選由半固化片(英文縮寫:PP)構(gòu)成，且各層結(jié)構(gòu)的樹脂流動(dòng)性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)樾巫儗印⑦^渡層、基體層，此順序相應(yīng)亦即各層結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度由弱至強(qiáng)的順序，在層壓形成覆銅板時(shí)，銅箔分別貼于兩層形變層外表面，且形變層產(chǎn)生變形流動(dòng)填充于第一局部圖形的間隔槽以及第二局部圖形的間隔槽中。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述絕緣基材由4張型號(hào)為1080RC65的半固化片、4張型號(hào)為2116RC58的半固化片以及2張型號(hào)為7630RC48的半固化片配全層疊而成，在層疊時(shí)，以2張7630RC48為基體層，在基體層的兩側(cè)表面各層疊2張2116RC58作為過渡層，而每一過渡層的外表面再各層疊2張1080RC65作為形變層。由于1080RC65具有較高的樹脂含量，流動(dòng)性好，從而在進(jìn)行層壓時(shí)，其可變形流動(dòng)填充于已成型出的第一局部圖形、第二局部圖形中的間隔槽中；7630RC48強(qiáng)度大，可確保壓合后電路板的均勻性，避免出現(xiàn)高低不平的現(xiàn)象；而2116RC58作為層間過渡層，其流動(dòng)性、厚度介于1080RC65和7630RC48之間，可增強(qiáng)層間粘接性，避免出現(xiàn)分層。此外，在進(jìn)行層壓時(shí)，采用常規(guī)的厚銅參數(shù)進(jìn)行壓合即可，通常需用銷釘9穿入定位孔10進(jìn)行對(duì)位，在層壓完成后再將銷釘9卸去。以上各步驟中，單面控深銑步驟可以是在單面蝕刻步驟之前進(jìn)行或者單面蝕刻步驟在單面控深銑步驟之前進(jìn)行；而外層蝕刻步驟可以是在外層控深銑步驟之前進(jìn)行或者外層控深銑步驟在外層蝕刻步驟之前進(jìn)行。本發(fā)明通過采用超厚銅箔雙面蝕刻與機(jī)械控深銑相接合的工藝，通過銅箔雙面蝕亥|J，將超厚銅箔拆分為兩個(gè)厚銅箔來加工，降低了蝕刻的難度；此外，圖形設(shè)計(jì)間距不大于SOmil的圖形部分采用機(jī)械控深銑工藝成型，而設(shè)計(jì)間距大于SOmil的圖形部分采用蝕刻工藝成型，從而降低了超厚銅圖形制作難度，并能通過現(xiàn)有的PCB設(shè)備加工出超厚銅線路板的圖形。以上所述是本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種超厚銅圖形制作方法，其特征在于，包括如下步驟: 準(zhǔn)備步驟，下料獲得超厚銅箔，并在超厚銅箔靠邊緣處成型出定位孔； 單面控深銑步驟，利用控深銑工藝在超厚銅箔第一側(cè)表面的預(yù)定位置加工形成未貫穿超厚銅箔的第一局部圖形； 單面蝕刻步驟，在超厚銅箔兩側(cè)表面貼感光膜，經(jīng)曝光后顯影，再用蝕刻工藝在超厚銅箔的第一側(cè)表面蝕刻出未貫穿超厚銅箔的第二局部圖形，蝕刻完成后除去貼于超厚銅箔兩側(cè)表面的感光膜； 層壓步驟，在兩片超厚銅箔之間放置絕緣基材并經(jīng)層壓獲得覆銅板，所述兩片超厚銅箔的第一側(cè)表面均朝向位于中間的絕緣基材； 鉆通孔及電鍍步驟，在覆銅板上預(yù)定位置處鉆通孔，再以電鍍工藝在通孔孔壁形成厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的銅層； 外層蝕刻步驟，在覆銅板的兩側(cè)表面分別貼感光膜，經(jīng)曝光后顯影，露出的銅的位置對(duì)應(yīng)第二局部圖形的位置，再用蝕刻工藝對(duì)覆銅板兩側(cè)的超厚銅箔進(jìn)行蝕刻直至與第二局部圖形的間隔槽貫通，蝕刻完成后除去貼于覆銅板兩側(cè)表面的感光膜； 外層控深銑步驟，利用控深銑工藝分別在覆銅板的兩外側(cè)表面與第一局部圖形的間隔槽正對(duì)的位置處銑削加工直至與所述第一局部圖形的間隔槽貫通，從而獲得貫穿超厚銅箔的完整線路圖形； 以上步驟中，單面控深銑步驟是在單面蝕刻步驟之前進(jìn)行或者單面蝕刻步驟在單面控深銑步驟之間進(jìn)行；而外層蝕刻步驟是在外層控深銑步驟之前進(jìn)行或者外層控深銑步驟在外層蝕刻步驟之前進(jìn)行。
2.如權(quán)利要求1所述的超厚銅圖形制作方法，其特征在于，單面控深銑步驟中，第一局部圖形的設(shè)計(jì)間距不大于80mil，控深的深度控制在28±4mil ;外層控深銑步驟中，控深的深度控制在32 40mil。
3.如權(quán)利要求1或2所述的超厚銅圖形制作方法，其特征在于，第二局部圖形的設(shè)計(jì)間距大于80mil。
4.如權(quán)利要求1所述的超厚銅圖形制作方法，其特征在于，單面蝕刻步驟以及外層蝕刻步驟中，所貼的感光膜為干膜，且圖形設(shè)計(jì)間距大于SOmil時(shí)，干膜曝光時(shí)采用的底片的圖形補(bǔ)償為20mil。
5.如權(quán)利要求1所述的超厚銅圖形制作方法，其特征在于，所述超厚銅箔為400Z的銅箔，單面蝕刻步驟按照蝕刻200Z銅厚的技術(shù)要求控制蝕刻速度，而外層蝕刻步驟中按照蝕刻220Z銅厚的技術(shù)要求控制蝕刻速度。
6.如權(quán)利要求1所述的超厚銅圖形制作方法，其特征在于，層壓步驟中，所述絕緣基材的用于與銅箔貼合的表面設(shè)有填充于第一局部圖形的間隔槽以及第二局部圖形的間隔槽中的填充膠層。
7.如權(quán)利要求1所述的超厚銅圖形制作方法，其特征在于，層壓步驟中，在進(jìn)行層壓時(shí)，用銷釘穿入定位孔進(jìn)行對(duì)位，并在層壓完成后將所述銷釘卸去。
8.如權(quán)利要求1所述的超厚銅圖形制作方法，其特征在于，鉆通孔步驟中，采用正反鉆孔工藝鉆出所述通孔。
9.一種具有超厚銅圖形的PCB板，其特征在于，所述PCB板采用如權(quán)利要求Γ8中任一項(xiàng)所述的超厚銅圖形制作方法制作而成，所述PCB板包括絕緣基材以及設(shè)于絕緣基材兩側(cè)的超厚銅圖形，所述絕緣基材包括: 位于絕緣基材中間層位置的基體層； 兩層分別位于絕緣基材上下兩側(cè)最外層的形變層；以及 兩層分別層疊于基體層與兩側(cè)的形變層之間的過渡層； 所述基體層、形變層疊及過渡層均由半固化片構(gòu)成，且各層結(jié)構(gòu)的樹脂流動(dòng)性由強(qiáng)至弱的順序?yàn)樾巫儗?、過渡層、基體層，在層壓形成覆銅板時(shí)，銅箔分別貼于兩層形變層外表面，且形變層產(chǎn)生變形流動(dòng)填充于第一局部圖形的間隔槽以及第二局部圖形的間隔槽中。
10.如權(quán)利要求9所述的具有超厚銅圖形的PCB板，其特征在于，所述基體層由2張型號(hào)為7630RC48的半固化片構(gòu)成，每一過渡層由2張型號(hào)為2116RC58的半固化片構(gòu)成，每一形變層由2張型號(hào)為1080R C65的半固化片構(gòu)成。
全文摘要
一種超厚銅圖形制作方法，包括準(zhǔn)備步驟，下料并成型定位孔；單面控深銑步驟，用控深銑工藝在超厚銅箔第一側(cè)表面形成第一局部圖形；單面蝕刻步驟，用蝕刻工藝在超厚銅箔第一側(cè)表面形成第二局部圖形；層壓步驟，在兩片超厚銅箔之間放置絕緣基材并層壓獲得覆銅板；鉆通孔及電鍍步驟，在覆銅板上鉆通孔，再在通孔孔壁電鍍銅層；外層蝕刻步驟，用蝕刻工藝蝕刻覆銅板外層的超厚銅箔直至與第二局部圖形的間隔槽貫通；外層控深銑步驟，利用控深銑工藝銑削加工覆銅板外層的超厚銅箔直至與第一局部圖形的間隔槽貫通，從而獲得貫穿超厚銅箔的完整線路圖形。本發(fā)明通過結(jié)合雙面蝕刻與控深銑工藝，加工難度小，可用現(xiàn)有PCB設(shè)備加工出超厚銅線路圖形。
文檔編號(hào)H05K3/06GK103188875SQ20111045162
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者冷科, 焦小山, 廖輝, 湯德軍, 付威 申請(qǐng)人:深南電路有限公司