一種無芯板單面埋線印製電路板的加工方法與流程
2024-02-16 01:31:15
本發明涉及印製電路板的製造方法，具體涉及一種無芯板單面埋線印製電路板的加工方法，更具體涉及一種採用無芯板埋線工藝製作印製電路板的加工方法。
背景技術：
隨著電子產業的蓬勃發展，電子產品已經進入功能化、智能化的研發階段，為滿足電子產品高集成度、小型化、微型化的發展需要，印製電路板或半導體集成電路封裝基板，在滿足電子產品良好的電、熱性能的前提下，也朝著輕、薄、短、小的設計趨勢發展。同時，對於電子系統的設計需求也越來越複雜，並朝不同的方向發展。對於新一代電子產品隨著設計尺寸的逐步變小，所有產品在設計水平上的互連密度也不斷增加。也就是說，在越來越有限的面積區域裡，需要設計更多的輸入輸出信號線路。
基於以上需求，目前業界在印製電路板更細更薄的路線上不斷發展，而通過埋線方式進行印製電路板產品的設計及加工，不僅可以通過線路埋入基材的方式降低板厚，同時，由於埋線路的方式將線路直接埋入基材，不存在常規線路製作必須的蝕刻流程，因此，可以大大降低線路的線寬及間距。且由於細線路極易被破壞，而埋線產品的細線路一直處於埋入樹脂中的狀態，良率較常規生產流程有很大的提升。
由於載板上超薄銅箔與芯板之間的結合力設計的較弱，目的是便於好拆板，但會導致在漫長複雜的製作工藝過程中由於機械碰撞導致超薄銅箔與載體芯板間開裂，進而導致載體芯板上貼附的生產板報廢。目前埋線產品採用增層方式製作，但在加工過程中，載板上的銅箔與芯板極易分離，造成產品在未拆分前分裂。為保證加工的可行性，目前業界普遍採用封邊的方式進行加工，即在載板進行線路加工前，先進行封邊處理，具體方法為採用幹膜將板內覆蓋住，將板邊銅箔中外層的銅箔蝕刻掉，這樣經過層壓後樹脂直接和內層銅箔粘合，板邊不存在銅箔分離的可能。待拆分板時， 將板邊封邊區域通過銑邊的方式去除，再將內部沿載板的載體銅箔黏結處拆分成兩塊埋線板。此方式需要在埋線產品加工前提前封邊，具體封邊流程為：貼膜，曝光，顯影，蝕刻，退膜。由於埋線載板本身由載體銅箔反壓製成，最外部位一層超薄銅箔極易被損壞，且極易被腐蝕，此流程需要在載板上採用5個流程進行封邊，對產品大批量加工良率影響非常大。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種無芯板單面埋線印製電路板的加工方法，克服現有技術在製作多層埋線印製電路板過程中銅箔與載板易分離的缺陷，在不增加流程及物料的情況下，改善加工方法，提升品質。
為達到上述目的，本發明的技術方案是：
一種無芯板單面埋線印製電路板的加工方法，其包括如下步驟：
1)將兩張厚度＜5μm的第一銅箔貼覆在載板的兩面，得到厚度及剛度都能滿足普通設備加工要求的加工板；其中，兩張第一銅箔朝向載板的一面均為光面，背對載板的一面均為毛面；
2)在加工板的第一銅箔毛面進行鑽孔，幹膜製作，電鍍，退膜，在第一銅箔表面形成第一埋線層圖形；其中，在鑽孔的過程中，除鑽常規工具孔之外在加工板四周邊緣處按相鄰兩通孔的孔心距為0.5～10mm，孔直徑為0.2～4mm，至少鑽一排機械通孔；所述機械通孔經電鍍被金屬化；
3)在第一銅箔表面的第一埋線層圖形上層壓一絕緣介電材料和第二銅箔，形成埋線結構，同時金屬化的機械通孔內填充絕緣介電材料；
4)在第二銅箔表面進行雷射鑽孔，沉銅，電鍍填孔，蝕刻流程，使第二銅箔與第一銅箔導通，同時在第二銅箔表面形成第二層線路圖形，得到由兩塊無芯板埋線工藝製作的印製電路板貼附在一張載板上形成的板件；
5)通過層壓的方式在第二銅箔表面再次進行增層，使第二銅箔表面層壓一絕緣介電材料和第三銅箔，再通過雷射鑽孔，沉銅，電鍍，蝕刻，實現第二銅箔和第三銅箔的導通，同時在第三銅箔表面形成第三層線路圖形；如果加工三層以上埋線板，則重複步驟5)；
6)將步驟5)得到的板件通過銑邊去除機械通孔區域部分，再沿加工板中第一銅箔與載板貼合處將載板去除，拆分，再經過蝕刻處理將第一埋 線層圖形表面的第一銅箔去除，得到多塊相同的無芯板單面埋線印製電路板。
進一步，步驟1)中，所述兩張第一銅箔利用黏結劑貼覆在載板兩面，得到加工板；並在步驟6)中，在兩張第一銅箔與載板的貼合處將載板分離，去除載板。
優選的，步驟1)中，所述絕緣介電材料為聚丙烯(pp)樹脂材料。
優選的，步驟1)中，所述載板為常規印製電路板帶銅箔芯板。
本發明在步驟2)中通過在加工板板邊邊緣區域分布一定數量及大小的機械通孔，利用電鍍使機械通孔被金屬化，後續層壓時絕緣介質材料會流入被金屬化的機械通孔內，形成類似鉚釘的膠柱，將生產板與載體芯板的板邊緊緊貼牢，完成對加工板的封邊，使得超薄銅箔與載板，或載板上的超薄銅箔與芯板間不開裂。在步驟6)中，通過銑邊的方式將開鑽的機械通孔區域去除，即可順利進行埋線板的拆分。
本發明的有益效果：
本發明所述無芯板印製電路板的加工方法，在加工板板邊區域鑽一定數量和大小的機械通孔，通過加成法在加工板的第一銅箔表面製作埋線層線路，在加成過程中，上述機械通孔被金屬化；再通過常規無芯板加工流程進行層壓，此時板邊金屬化的機械通孔會被絕緣介電材料填充。在後續的加工過程中，在載板板邊上機械通孔內被金屬化及絕緣介電材料填充的機械通孔會對整個未拆分的埋線板進行保護，保證其不會在銅箔貼合處分離，同時在加工過程中不會有其他物質進入。待產品完成多層埋線板製作，採用銑邊的方式將板邊機械鑽孔區域去除，再進行拆分，即可得到無芯板單面埋線印製電路板產品，可大批量生產。
本發明所述方法只需要在加工板板邊進行機械鑽孔，在不增加流程及物料的情況下完成無芯板工藝中的封邊，避免產品在未拆分前，載體銅箔極易分離的難題，大大提高了大批量加工的良品率。
附圖說明
圖1為本發明實施例中步驟1)中加工板的截面示意圖。
圖2為本發明實施例中步驟2)在指定區域鑽機械通孔後加工板的截 面示意圖。
圖3為本發明實施例中步驟3)通過加成法製作埋線層圖形後加工板的截面示意圖。
圖4為本發明實施例中步驟4)層壓後得到的板件的截面示意圖。
圖5為本發明實施例中步驟5)得到的板件的截面示意圖。
圖6為本發明實施例中步驟6)第二次增層後得到的板件的截面示意圖。
圖7為本發明實施例中步驟7)得到的板件的截面示意圖。
圖8為圖7通過銑邊將板邊鑽機械孔的封邊區域去除後板件的截面示意圖。
圖9為本發明實施例中步驟9)拆分得到的無芯板截面示意圖之一。
圖10為本發明實施例中步驟9)拆分得到的無芯板截面示意圖之二。
圖11為本發明實施例中步驟10)蝕刻去掉埋線層表面的超薄銅箔後無芯板印製電路板的截面示意圖之一。
圖12為本發明實施例中步驟10)蝕刻去掉埋線層表面的超薄銅箔後無芯板印製電路板的截面示意圖之二。
具體實施方式
下面結合實施例和附圖對本發明做進一步說明。
參見圖1-圖12，本發明所述無芯板單面埋線印製電路板的製造方法，主要製作過程如下：
1)將兩張厚度為3μm的第一銅箔11、11』以光面通過黏結劑貼覆在載板10上，得到一個厚度及剛度都能滿足普通設備加工要求的加工板，該加工板截面示意圖如圖1所示；本實施例中載板10由兩張厚度為17μm的銅箔101、101』及一張芯100構成，芯100為pp(聚丙烯)材料組成。
2)在步驟1)形成的加工板上板邊緣四周按孔心距為5mm、孔直徑為2mm，沿四周各鑽一排機械通孔200，其截面示意圖如圖2所示。
3)通過加成法在如圖2所示的加工上進行鑽孔，貼膜，曝光，顯影，電鍍，退膜流程在第一銅箔11、11』表面製作第一埋線層圖形12、12』，其截面示意圖如圖3所示。在上述電鍍時，步驟2)鑽的機械通孔200被 金屬化。
4)將步驟3)製作完成第一埋線層圖形的加工板通過層壓的方式進行增層，具體是在第一銅箔11、11』表面的第一埋線層圖形12、12』上層壓一絕緣介電材料13和第二銅箔14、14』，得到如圖4所示的板件，此時機械通孔200內部被絕緣介電材料13填充，形成強力拉扯，保證在後續加工過程中載板10不會分離，達到更好的封邊效果。
5)將步驟4)得到的板件通過常規無芯板加工連接埋線層與增層，例如通過鑽孔，電鍍，蝕刻等方式實現第二銅箔14與第一銅箔11互聯、第二銅箔14』與第一銅箔11』互聯，同時在第二銅箔14、14』表面形成第二層線路圖形，其截面示意圖如圖5所示。
6)在第二層線路圖形上壓一層絕緣介電材料13』和第三銅箔15、15』，得到如圖6所示的板件，此時由於機械通孔200內部仍被絕緣層填充，形成強力拉扯，保證在加工過程中載板不會分離。
7)將步驟6)得到的板件通過常規無芯板加工方法連接第三層和第四層，例如通過鑽孔，電鍍，蝕刻等方式實現第三層銅箔15、15』和第二層銅箔14、14』加工的圖形相連(具體是實現第三銅箔15與第二銅箔14互聯、第三銅箔15』與第二銅箔14』互聯)，同時第三層銅箔15、15』表面形成第三層線路圖形，其截面示意圖如圖7所示。如果要繼續加工四層、五層板，可通過同樣的方法重複步驟6)、步驟7)。
8)將層壓後如圖7所示板件鑽封邊孔的區域用銑邊方式去除，得到的板件具有如圖8所示的截面示意圖，此時產品極易拆分。
9)沿載板10與第一銅箔11、11』的貼合處將載板10撕下，拆分得到兩塊相同的無芯板，其截面示意圖如圖9和圖10所示。
10)將無芯板表面的超薄的第一銅箔11、11』通過蝕刻的方式去除，得到無芯板印製電路板，其截面示意圖如圖11和圖12所示。
本實施例中所用絕緣介電材料13、13』為聚丙烯(pp)樹脂材料。