一種超厚銅線路板阻焊加工方法
2023-05-30 02:27:56 2
專利名稱：一種超厚銅線路板阻焊加工方法
技術領域：
本發明涉及一種銅線路板的加工方法，尤其涉及一種外層銅箔厚度達到120Z時， 線路拐角油墨厚度達到8 μ m的超厚銅線路板的加工方法。
背景技術：
隨著全世界汽車工業的快速發展，汽車用厚銅電源板的需求呈現快速的增長。目 前國內各線路板企業可加工的銅厚度普遍只能做到4-6oz (140-210 μ m)，而4_6οζ的銅厚 要想達到線路拐角油墨厚度大於8μπι也是比較困難的，更何況銅厚度達到12οζ的超厚銅 板能達到客戶的要求更是難上加難。目前其他廠家有幾種加工厚銅阻焊的方法一是採用兩遍平面印刷的方式加工厚銅板阻焊，用平面印刷的方式加工阻焊有以 下問題1、平面印刷方式只能加工銅厚在6οζ以下厚度的板，當銅厚度大於6οζ時，絲網印 刷時只能在突出的銅表面印刷上油墨，而基材比銅低6οζ (210 μ m)以上，因高度差太大網 版壓力根本達不到基材上，故基材上不能或很少能覆蓋上油墨，而對於厚銅板的阻焊印刷 第一遍必須把線路根部或線路間填充上油墨起支撐作用，這樣在第二遍印刷時才能在已變 得相對圓滑的線路拐角覆蓋上油墨，進而達到一定的厚度。2、用平面印刷方式加工6oz以下厚銅板時，因銅較厚，線路間的氣泡不能完全排 除，會造成板印刷後線路間阻焊內存在大量的氣泡和裂紋，此氣泡和裂紋會嚴重影響線路 板的性能，客戶在做耐電壓測試時產生嚴重的電腐蝕，不能通過客戶的性能測試。第二種加工方式是在線路間先用平面印刷的方式填充樹脂，然後刷板去除多餘的 樹脂，最後再印刷阻焊。此方法同樣存在只能加工銅厚小於6oz以下的板，如銅再厚則承印 的基材離網版距離太大填充不上樹脂；另外加工銅厚小於6oz以下的板除了也會存在線路 間氣泡的問題外，還存在增加刷板流程和填充用樹脂成本太高的問題，也不能批量使用。第三種加工方式是先用平面阻焊圖形印刷的方式印刷線路拐角，待線路根部堆積 了一定厚度的油墨後，再用靜電噴塗油墨的方式加工第二遍阻焊，這種方式對於銅厚小於 6oz的板是基本可行的，但當銅厚達到7oz及以上時，同上所述用平面印刷的方式印刷線路 拐角也是不可行的。在人們把汽車安全性作為購買汽車的最重要指標的今天，線路板的質量安全性也 是我們極力追求的目標，我們生產的線路板可能會經歷各種複雜的氣候及地理條件，對於 汽車用厚銅電源板，其通過的電流比一般線路板大十倍甚至幾十倍，所以其對線路特別是 拐角的油墨厚度要求特別嚴格，必須大於SymWi ；而且要求線路間不能存在氣泡、裂紋 等缺陷；一旦存在上述缺陷，客戶在做耐電壓、電腐蝕測試時就不能通過，即使僥倖通過，也 會給汽車質量帶來很大的質量隱患。所以一種能夠達到120Z超厚銅線路板，且保證拐角的 油墨厚度達到8 μ m的阻焊靜電噴塗工藝急需被研製。
發明內容
本發明針對以上問題的提出，而研製一種超厚銅線路板的阻焊加工方法。本發明 採用的具體技術方案如下一種超厚銅線路板的加工方法，其特徵在於包括如下步驟a、壓合外層銅箔厚度為Iloz的多層板或直接裁切外層銅箔厚度為Iloz的雙面 板；b、在上述多層板外層銅箔上或雙面板上鑽孔，並對孔壁進行鍍銅Ioz ；外層銅箔 厚度達到12oz ；C、繪製外層圖形轉移用的膠片；d、在多層板外層表面或雙面板上貼兩層厚度為50 μ m的感光幹膜；e、將用於圖形轉移的膠片貼覆在感光幹膜上，通過曝光機釋放的紫外線對感光幹 膜曝光；f、用顯影液去除未受光幹膜，孔頂部及需要線路上的幹膜保留；g、用蝕刻液去除無幹膜覆蓋的銅，孔頂部及線路上有幹膜保護不被蝕刻，蝕刻次 數為3 4次；h、用脫膜液去除板面上的幹膜，把已經形成外層線路的銅完全裸露出來；i、對上述生產板進行棕氧化處理，獲得粗糙的銅表面；j、噴塗兩遍液態感光油墨，兩遍之間用冷風吹；k、對上述生產板進行預烘、曝光、顯影、固化，得到需焊接部分未被阻焊覆蓋，線路 和基材部分被阻焊油墨覆蓋的線路板；1、再噴塗兩遍液態感光油墨，兩遍之間用冷風吹；m、進行第二次預烘、曝光、顯影、固化，固化採用分段固化，得到具有外層線路及阻 焊圖形的厚銅電源線路板。所述步驟c中的膠片比正常生產6oz的板線寬要多補償兩倍以上。步驟d中貼的感光幹膜為兩層厚度50 μ m的幹膜。所述步驟m中的油墨加厚，線路拐角部分達到所需要的大於8μπι的厚度。所述步驟k和步驟m中的固化必須採用分段固化，具體為75-85°C /30min+95-10 5°C /30min+115-125°C /30min+150°C /90min。一種根據上述方法製作的超厚銅電源線路板，其特徵在於外層銅厚達到12oz 時，完全用靜電噴塗的方法加工阻焊層，拐角油墨厚度能夠達到8 μ m，線路間沒有氣泡和裂 紋等缺陷。經過上述超厚銅線路板的加工方法處理的生產板外層圖形、阻焊圖形已經完全形 成，並達到客戶要求的厚度，同時線路間也避免產生氣泡及油墨裂紋等缺陷，完全能夠滿足 客戶的各方面性能測試要求。本發明與傳統技術相比有以下優點1、此方法加工12oz厚銅電源板能夠達到加工普通外層銅箔厚度2oz板能夠達到 的拐角油墨厚度8 μ m，其他企業用其他方式加工銅厚6οζ以下板達到拐角大於5 μ m已經是 較高的水平。2、可以全部採用自動化程度比較高的油墨靜電噴塗設備連續生產，避免使用半自動絲印機進行平面印刷，提高了生產效率。3、由於油墨是通過靜電慢慢噴塗到板面上的，避免了平面印刷引起的線路間空氣 排不淨而產生的氣泡問題，提高了線路板的可靠性。4、最終固化採用從低溫到高溫的分段固化方式能夠避免因油墨太厚而而產生的 油墨裂紋問題。5、由於沒有使用傳統工藝使用的樹脂油墨、不用刷板工序、前兩遍噴塗和後兩遍噴塗 之間只採用冷風吹而不用預烘_曝光-顯影_固化工序，縮短了生產流程，降低了生產成本。
圖1是本發明經鑽孔、孔壁鍍銅、貼膜、曝光的雙面板的截面放大示意圖；圖2是本發明經顯影、蝕刻、脫膜後的雙面板的截面放大示意圖；圖3是本發明經前兩次靜電噴塗、曝光後的雙面板的截面放大示意圖；圖4是本發明經第一次阻焊顯影_固化後的雙面板的截面放大示意圖；圖5是本發明經後兩次靜電噴塗後的雙面板的截面放大示意圖；圖6是本發明經第二次曝光後的雙面板的截面放大示意圖；圖7是本發明經第二次顯影、分段固化後獲得的厚銅線路板的截面放大示意圖。
具體實施例方式本發明主要是採用現在比較流行的靜電噴塗工藝代替傳統的平面阻焊印刷加工 工藝，靜電噴塗時採用四遍噴塗、兩遍預烘——曝光——顯影——固化的方式進行加工，前 兩遍和後兩遍靜電噴塗之間不預烘——曝光——顯影——固化而只採用冷風吹的方式，既 能保證第一遍、第三遍噴塗後油墨不垂流、又能減少工藝步驟，以最低的成本完全滿足產品 的性能要求。該超厚銅線路板的加工方法，包括如下步驟a、壓合外層銅箔厚度為Iloz的多層板或直接裁切外層銅箔厚度為Iloz的雙面 板；(以下以雙面板為例敘述)，b、在上述多層板外層銅箔上或雙面板上鑽孔，並對孔壁進行鍍銅Ioz (35 μ m)，此 時外層銅箔厚度達到12oz ；C、繪製外層圖形轉移用的膠片；d、在多層板外層表面或雙面板上貼兩層厚度為50 μ m的感光幹膜；e、將用於圖形轉移的膠片貼覆在感光幹膜上，通過曝光機釋放的紫外線對感光幹 膜曝光(透光區下面的幹膜在紫外線作用下發生聚合反應形成高分子聚合物，遮光區下面 的的幹膜保持原狀態)；f、用顯影液去除未受光幹膜，孔頂部及需要線路上的幹膜保留(曝光後的板面上 經過顯影，未受光幹膜被顯影液溶解掉，留在孔頂部及需要線路上的是發生光聚合反應的 幹膜)；g、用蝕刻液去除無幹膜覆蓋的銅，孔頂部及線路上有幹膜保護不被蝕刻，蝕刻次 數為3 4次，因為上述生產板經過蝕刻液，被幹膜覆蓋的孔及線路被保護而未被蝕刻， 而裸露到蝕刻液中的銅被蝕刻掉進而得到所需要的外層圖形；因外層銅箔太厚，必須經過3-4次蝕刻才能把裸露的銅全部蝕刻掉；h、用脫膜液去除板面上的幹膜，把已經形成外層線路的銅完全裸露出來(上述生 產板經過脫膜液，把已經完成起抗蝕作用的覆蓋孔及線路的幹膜除去，把已經形成外層線 路的銅完全裸露出來)；i、對上述生產板進行棕氧化處理，獲得粗糙的銅表面(對上述生產板進行棕氧化 處理，獲得粗糙的銅表面，增加銅與後續噴塗油墨的結合力)；j、把液態感光油墨用靜電噴塗的方式塗敷在上述板表面，此時先噴塗兩遍，第一 遍和第二遍之間不用預烘、曝光、顯影、固化，只進行冷風吹，保證油墨不垂流，第二遍噴塗 完畢進行預烘；k、對上述生產板進行曝光、顯影、固化，得到需焊接部分未被阻焊覆蓋，線路和基 材部分被阻焊油墨覆蓋的線路板；1、;對此板進行清洗後再進行如上第j步驟的兩遍靜電噴塗，同樣兩遍噴塗之間只 進行冷風吹而不進行預烘、曝光、顯影、固化步驟；m、進行第二次預烘、曝光、顯影、固化，固化採用分段固化，得到具有外層線路及阻 焊圖形的厚銅電源線路板。另外，因外層銅箔很厚，所以在製作膠片時要充分考慮到線寬在蝕刻過程中的損 失，步驟c中的膠片比正常生產6oz的板線寬要多補償兩倍以上。因為銅箔太厚，所以步驟d中貼的感光幹膜為兩層厚度50 μ m的幹膜，以避免在蝕 刻過程中會出現幹膜耐不住蝕刻液的攻擊而產生線路缺失及斷線、孔內無銅問題。所述步 驟m中的油墨加厚，線路拐角部分達到所需要的大於8 μ m的厚度。所述步驟k和步驟m中 的固化必須採用分段固化，具體為75-85°C/30min+95-105°C/30min+115-125°C/30min+15 0°C /90min。(本實施例採用:80°C /30min+100°C /30min+120°C /30min+150°C /90min)經過上述方法製作的超厚銅電源線路板，其外層銅厚達到12oz，拐角油墨厚度能 夠達至Ij 8 μ m0下面結合附圖對上述加工過程進行進一步說明直接裁切外層銅箔厚度為Iloz的雙面板1，然後在該雙面板上鑽孔，並對孔壁進 行鍍銅2，在雙面板上貼兩層厚度為50 μ m的感光幹膜3，將用於圖形轉移的膠片4貼覆在 感光幹膜上，通過曝光機釋放的紫外線對感光幹膜曝光，透光區下面的幹膜5在紫外線作 用下發生聚合反應形成高分子聚合物，遮光區下面的的幹膜6保持原狀態，如圖1所示。曝 光後的板面上經過顯影，未受光幹膜被顯影液溶解掉，留在孔頂部及需要線路上的是發生 光聚合反應的幹膜，上述生產板經過蝕刻液，被幹膜覆蓋的孔及線路7被保護而未被蝕刻， 而裸露到蝕刻液中的銅被蝕刻掉形成空區8進而得到所需要的外層圖形，上述生產板經過 脫膜液，把已經完成起抗蝕作用的覆蓋孔及線路的幹膜除去，把已經形成外層線路的銅7 完全裸露出來。如圖2所示。對上述生產板進行棕氧化處理，獲得粗糙的銅表面，增加銅 與後續噴塗油墨的結合力，把液態感光油墨9用靜電噴塗的方式塗敷在上述板表面，此時 先噴塗兩遍，第一遍和第二遍之間不用預烘、曝光、顯影、固化，只進行冷風吹，保證油墨不 垂流，第二遍後預烘，將用於阻焊圖形轉移的膠片10貼覆在預烘好的感光油墨上，通過曝 光機釋放的紫外線對感光油墨曝光，透光區下面的油墨在紫外線作用下發生聚合反應形成 高分子聚合物，遮光區下面的的油墨11未受光保持原狀態，如圖3所示。曝光後的板面上經過顯影，未受光油墨被顯影液溶解掉，線路和基材部分油墨12不被溶解而保留，此時線 路拐角油墨厚度13僅為0，如圖4所示。對此板進行清洗，把液態感光油墨14用靜電噴塗 的方式塗敷在上述板表面，此時再噴塗兩遍，第三遍和第四遍之間不用預烘、曝光、顯影、固 化，只進行冷風吹，保證油墨不垂流，第四遍後預烘，如圖5所示。將用於阻焊圖形轉移的膠 片10貼覆在預烘好的感光油墨上，通過曝光機釋放的紫外線對感光油墨曝光，透光區下面 的油墨15在紫外線作用下發生聚合反應形成高分子聚合物，遮光區下面的的油墨16保持 原狀態，如圖6所示。曝光後的板面上經過顯影液，未受光油墨16被顯影液溶解掉，線路和 基材部分油墨15不被溶解而保留，對上述生產板進行分段固化獲得最終帶有外層圖形和 阻焊圖形的厚銅電源線路板，由此方法獲得的線路板，外層銅厚達到12oz，線路拐角油墨厚 度17大於8 μ m，如圖7所示。 以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不局限於此， 任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其 發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
權利要求
一種超厚銅線路板的加工方法，其特徵在於包括如下步驟a、壓合外層銅箔厚度為11oz的多層板或直接裁切外層銅箔厚度為11oz的雙面板；b、在上述多層板外層銅箔上或雙面板上鑽孔，並對孔壁進行鍍銅1oz，外層銅箔厚度達到12oz；c、繪製外層圖形轉移用的膠片；d、在多層板外層表面或雙面板上貼兩層厚度為50μm的感光幹膜；e、將用於圖形轉移的膠片貼覆在感光幹膜上，通過曝光機釋放的紫外線對感光幹膜曝光；f、用顯影液去除未受光幹膜，孔頂部及需要線路上的幹膜保留；g、用蝕刻液去除無幹膜覆蓋的銅，孔頂部及線路上有幹膜保護不被蝕刻，蝕刻次數為3～4次；h、用脫膜液去除板面上的幹膜，把已經形成外層線路的銅完全裸露出來；i、對上述生產板進行棕氧化處理，獲得粗糙的銅表面；j、噴塗兩遍液態感光油墨，兩遍之間用冷風吹；k、對上述生產板進行預烘、曝光、顯影、固化，得到需焊接部分未被阻焊覆蓋，線路和基材部分被阻焊油墨覆蓋的線路板；l、再噴塗兩遍液態感光油墨，兩遍之間用冷風吹；m、進行第二次預烘、曝光、顯影、固化，固化採用分段固化，得到具有外層線路及阻焊圖形的厚銅電源線路板。
2.根據權利要求1所述的加工方法，其特徵在於所述步驟c中的膠片比正常生產6oz 的板線寬要多補償兩倍以上。
3.根據權利要求1所述的加工方法，其特徵在於所述步驟d中貼的感光幹膜為兩層厚 度50 μ m的幹膜。
4.根據權利要求1所述的加工方法，其特徵在於所述步驟m中的油墨加厚，線路拐角部 分達到所需要的大於8 μ m的厚度。
5.根據權利要求1所述的加工方法，其特徵在於所述步驟k和步驟m中的固化必須採 用分段固化，具體為75-85°C /30min+95-105°C /30min+115-125°C /30min+150°C /90min。
全文摘要
本發明公開了一種超厚銅線路板的阻焊層加工方法，加工方法主要是在形成外層圖形時貼兩層厚度為50μm的幹膜，阻焊時採用現在比較流行的靜電噴塗工藝代替傳統的平面阻焊印刷加工工藝，靜電噴塗時採用四遍噴塗、兩遍預烘-曝光-顯影-固化的方式進行加工，前兩遍和後兩遍靜電噴塗之間不預烘-曝光-顯影-固化而只採用冷風吹的方式；經過該方法加工出的外層銅箔厚度為12oz，線路拐角油墨厚度為8μm的線路板。利用該工藝加工超厚銅線路板即縮短了生產流程，降低了生產成本，又避免了平面印刷引起的線路間空氣排不淨而產生的氣泡問題，最終固化採用從低溫到高溫的分段固化方式能夠避免因油墨太厚而產生的油墨裂紋問題，提高了線路板的可靠性。
文檔編號H05K3/14GK101959372SQ20101018633
公開日2011年1月26日 申請日期2010年5月24日 優先權日2010年5月24日
發明者劉雲志, 王震霖, 秦麗潔, 鄭威 申請人:大連太平洋多層線路板有限公司