阅读说明：本技术 一种无底铜电路板的制作方法 (Method for manufacturing bottomless copper circuit board ) 是由 胡小义 黄明安 何小国 于 2019-11-14 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种无底铜电路板的制作方法，包括以下步骤：按拼板尺寸开出无铜基板，并对无铜基板进行退火处理；而后对无铜基板依次进行研磨、喷砂及火山灰磨板处理；依次通过沉铜和全板电镀在无铜基板表面镀上铜层，形成覆铜板；采用负片工艺或正片工艺在覆铜板上制作内、外层线路；而后依次在覆铜板上制作阻焊层、表面处理和成型，制得电路板。本发明方法通过物理加化学的粗化方法，提高了无铜基板表面的附着力，确保电镀铜层与基材牢固结合。(The invention discloses a method for manufacturing a bottomless copper circuit board, which comprises the following steps: cutting a copper-free substrate according to the size of the jointed board, and annealing the copper-free substrate; then sequentially grinding, sand blasting and volcanic ash plate grinding treatment are carried out on the copper-free substrate; sequentially carrying out copper deposition and full-plate electroplating to plate a copper layer on the surface of the copper-free substrate to form a copper-clad plate; manufacturing inner and outer layer circuits on the copper-clad plate by adopting a negative film process or a positive film process; and then sequentially manufacturing a solder mask layer, surface treatment and molding on the copper-clad plate to obtain the circuit board. The method improves the adhesive force of the surface of the copper-free substrate by a physical and chemical roughening method, and ensures that the electroplated copper layer is firmly combined with the base material.)

一种无底铜电路板的制作方法

技术领域

本发明涉及印制线路板制作技术领域，具体涉及一种无底铜电路板的制作方法。

背景技术

随着电路板制作精细线路的要求越来越高，尤其在小于或等于2mil/2mil线宽和间距的激光钻孔板制作精细线路时，采用无底铜制作方法是实现这一工艺的关键技术之一，但现有的无底铜电路板的制作方法会存在铜与基材结合力差的问题。

现有技术中有采用普通铜箔进行减薄处理的半加成法，最少需要使用12μm厚的铜箔进行减薄至7-9μm，还需经过电镀前的磨板和微蚀，铜的厚度难以控制；钻孔后的基板无法进行减薄处理，孔铜无法保证，铜的损耗也非常大。

还有就是采用高科技方法，比如溅射的方法在基材表面金属化，需购入真空溅射设备，成本非常高、且效率低。

如果能改善电镀沉铜与基材的结合力制作无底铜电路板，不仅能很好的实现半加成生产工艺，而且可以大大降低原物料采购成本，提高生产效率。

发明内容

本发明针对上述现有的技术缺陷，提供一种无底铜电路板的制作方法，通过物理加化学的粗化方法，提高了无铜基板表面的附着力，确保电镀铜层与基材牢固结合。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种无底铜电路板的制作方法，包括以下步骤：

S1、按拼板尺寸开出无铜基板，并对无铜基板进行退火处理；

S2、而后对无铜基板依次进行研磨、喷砂及火山灰磨板处理；

S3、依次通过沉铜和全板电镀在无铜基板表面镀上铜层，形成覆铜板；

S4、采用负片工艺或正片工艺在覆铜板上制作外层线路；

S5、而后依次在覆铜板上制作阻焊层、表面处理和成型，制得电路板。

进一步的，步骤S1中，退火处理时的温度高于无铜基板的TG温度，时间为2h。

进一步的，步骤S2中，采用600目的砂带对无铜基板进行研磨。

进一步的，步骤S2中，研磨、喷砂及火山灰磨板处理时的压力均为2.5±0.5kg/cm²。

进一步的，步骤S2与S3之间还包括以下步骤:

S21、对无铜基板进行除胶处理。

进一步的，步骤S3中，先对无铜基板进行三次沉铜处理后再进行全板电镀处理。

进一步的，步骤S4与S5之间还包括以下步骤：

S41、对已制作好外层线路的覆铜板进行退火处理。

进一步的，步骤S41中，退火处理时的温度控制在180±5℃，时间为2h。

进一步的，步骤S1中，退火处理前，先在无铜基板上钻孔。

进一步的，所述无铜基板为FR-4板材。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过先对无铜基板进行退火处理，消除基材的内应力及烘干水分，而后再通过研磨、喷砂及火山灰磨板多道粗化工序，使基材的表面充分粗化，加强基材与铜层的结合力，通过以上物理加化学的粗化方法，提高了无铜基板的附着力，确保电镀铜层与基材牢固结合；并在制作外层线路后再一次进行退火处理，改善电镀铜晶格、改善两种不同材料的内应力匹配程度及去除水分。可进一步增加电镀铜与基材之间的结合力；本发明采用在无铜基板上直接电镀铜作为导电层的方法，实现了导电层的薄型化和精细化线路的制作。

具体实施方式

为了更充分的理解本发明的技术内容，下面将结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。

实施例1

本实施例所示的一种无底铜电路板的制作方法，依次包括以下处理工序：

(1)开料：按拼板尺寸520mm×620mm开出无铜基板，该无铜基板优选为FR-4板材。

(2)钻孔：根据现有的钻孔技术，按照设计要求在无铜基板上钻孔。

(3)退火：对无铜基板进行退火处理，用于消除基材内应力及烘干水分；且退火处理时的温度高于无铜基板的TG温度，时间为2h。

(4)研磨：采用600目的砂带对退火后的无铜基板进行研磨处理，且研磨时横竖研磨各一到两次，从而使无铜基板的树脂表面充分粗化，形成条状划痕；研磨时的压力控制在2.5±0.5kg/cm²。

(5)磨板：将砂带研磨后的无铜基板再依次进行喷砂和火山灰磨板处理，使无铜基板的表面在砂带研磨后的磨痕的基础上进一步粗化，提高结合力；喷砂及火山灰磨板处理时的压力均控制在2.5±0.5kg/cm²。

(6)沉铜：利用化学镀铜的方法在板面和孔壁沉上一层薄铜，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm。

(7)全板电镀：以18ASF的电流密度进行全板电镀，加厚孔铜和板面铜层的厚度，形成覆铜板。

(8)外层线路制作(负片工艺)：外层图形转移，用涂布感光湿膜或贴干膜均可，采用全自动曝光机，以6-8格曝光尺(21格曝光尺)完成外层线路曝光；外层蚀刻，将曝光显影后的覆铜板蚀刻出外层线路，外层线宽量测为2mil；外层AOI，然后检查内层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理，无缺陷的产品出到下一流程。

(9)退火：对已制作好外层线路的覆铜板进行退火处理，用于改善电镀铜晶格、改善两种不同材料的内应力匹配程度及去除水分，可进一步增加电镀铜与基材之间的结合力；且退火处理时的温度控制在180±5℃，时间为2h。

(10)阻焊、丝印字符：在覆铜板的表面丝印阻焊油墨后，并依次经过预固化、曝光、显影和热固化处理，使阻焊油墨固化成阻焊层；具体为，采用白网印刷TOP面阻焊油墨，TOP面字符添加"UL标记"，从而在不需焊接的线路和基材上，涂覆一层防止焊接时线路间产生桥接、提供永久性的电气环境和抗化学腐蚀的保护层，同时起美化外观的作用。

(11)表面处理(沉镍金)：阻焊开窗位的焊盘铜面通化学原理，均匀沉积一定要求厚度的镍层和金层，镍层厚度为：3-5μm；金层厚度为：0.05-0.1μm。

(12)电测试：测试成品板的电气导通性能，此板使用测试方法为：飞针测试或治具测试。

(13)成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，外型公差+/-0.05mm，制得电路板。

(14)FQC：根据客户验收标准及我司检验标准，对线路板外观进行检查，如有缺陷及时修理，保证为客户提供优良的品质控制。

(15)FQA：再次抽测线路板的外观、孔铜厚度、介质层厚度、绿油厚度、内层铜厚等是否符合客户的要求。

(16)包装：按照客户要求的包装方式以及包装数量，对线路板进行密封包装，并放干燥剂及湿度卡，然后出货。

实施例2

本实施例所示的一种无底铜电路板的制作方法，依次包括以下处理工序：

(1)开料：按拼板尺寸520mm×620mm开出无铜基板，该无铜基板优选为FR-4板材。

(2)钻孔：根据现有的钻孔技术，按照设计要求在无铜基板上钻孔。

(3)退火：对无铜基板进行退火处理，用于消除基材内应力及烘干水分；且退火处理时的温度高于无铜基板的TG温度，时间为2h。

(4)研磨：采用600目的砂带对退火后的无铜基板进行研磨处理，且研磨时横竖研磨各一到两次，从而使无铜基板的树脂表面充分粗化，形成条状划痕；研磨时的压力控制在2.5±0.5kg/cm²。

(5)磨板：将砂带研磨后的无铜基板再依次进行喷砂和火山灰磨板处理，使无铜基板的表面在砂带研磨后的磨痕的基础上进一步粗化，提高结合力；喷砂及火山灰磨板处理时的压力均控制在2.5±0.5kg/cm²。

(6)除胶：将火山灰磨板处理后的无铜基板进行除胶处理，将砂带研磨、喷砂及火山灰磨板时磨出的疏松树脂去除，使其表面形成牢固的微孔层(铜牙形成层)。

(7)沉铜：利用化学镀铜的方法在板面和孔壁沉上一层薄铜，在沉铜时，无铜基板过三次沉铜工序，提高底铜与基材之间的结合力。

(8)制作外层线路(正片工艺)：外层图形转移，采用全自动曝光机和正片线路菲林，以5～7格曝光尺(21格曝光尺)完成外层线路曝光，经显影，在覆铜板上形成外层线路图形；外层图形电镀，然后在覆铜板上镀铜，根据要求的完成铜厚设定电镀参数，镀铜是以1.8ASD的电流密度全板电镀60min；然后再依次退膜和蚀刻，在覆铜板上蚀刻(利用差分蚀刻方式，即微处式闪蚀)出外层线路；外层AOI，使用自动光学检测系统，通过与CAM资料的对比，检测外层线路是否有开路、缺口、蚀刻不净、短路等缺陷。

(9)退火：对已制作好外层线路的覆铜板进行退火处理，用于改善电镀铜晶格、改善两种不同材料的内应力匹配程度及去除水分，可进一步增加电镀铜与基材之间的结合力；且退火处理时的温度控制在180±5℃，时间为2h。

(10)阻焊、丝印字符：在覆铜板的表面丝印阻焊油墨后，并依次经过预固化、曝光、显影和热固化处理，使阻焊油墨固化成阻焊层；具体为，采用白网印刷TOP面阻焊油墨，TOP面字符添加"UL标记"，从而在不需焊接的线路和基材上，涂覆一层防止焊接时线路间产生桥接、提供永久性的电气环境和抗化学腐蚀的保护层，同时起美化外观的作用。

(11)表面处理(沉镍金)：阻焊开窗位的焊盘铜面通化学原理，均匀沉积一定要求厚度的镍层和金层，镍层厚度为：3-5μm；金层厚度为：0.05-0.1μm。

(12)电测试：测试成品板的电气导通性能，此板使用测试方法为：飞针或治具测试。

(13)成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，外型公差+/-0.05mm，制得电路板。

(14)FQC：根据客户验收标准及我司检验标准，对线路板外观进行检查，如有缺陷及时修理，保证为客户提供优良的品质控制。

(15)FQA：再次抽测线路板的外观、孔铜厚度、介质层厚度、绿油厚度、内层铜厚等是否符合客户的要求。

(16)包装：按照客户要求的包装方式以及包装数量，对线路板进行密封包装，并放干燥剂及湿度卡，然后出货。

实施例3

本实施例所示的一种无底铜电路板的制作方法，依次包括以下处理工序：

(1)开料：按拼板尺寸520mm×620mm开出无铜基板，该无铜基板优选为FR-4板材。

(2)钻孔：根据现有的钻孔技术，按照设计要求在无铜基板上钻孔。

(3)退火：对无铜基板进行退火处理，用于消除基材内应力及烘干水分；且退火处理时的温度高于无铜基板的TG温度，时间为2h。

(4)研磨：采用600目的砂带对退火后的无铜基板进行研磨处理，且研磨时横竖研磨各一到两次，从而使无铜基板的树脂表面充分粗化，形成条状划痕；研磨时的压力控制在2.5±0.5kg/cm²。

(5)磨板：将砂带研磨后的无铜基板再依次进行喷砂和火山灰磨板处理，使无铜基板的表面在砂带研磨后的磨痕的基础上进一步粗化，提高结合力；喷砂及火山灰磨板处理时的压力均控制在2.5±0.5kg/cm²。

(6)除胶：将火山灰磨板处理后的无铜基板进行除胶处理，将砂带研磨、喷砂及火山灰磨板时磨出的疏松树脂去除，使其表面形成牢固的微孔层(铜牙形成层)。

(7)沉铜：利用化学镀铜的方法在板面和孔壁沉上一层薄铜，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm。

(8)全板电镀：以18ASF的电流密度进行全板电镀，加厚孔铜和板面铜层的厚度，形成覆铜板。

(9)树脂塞孔：对内层孔位进行树脂塞孔，使用水磨砂带机去除板面多余的树脂。

(10)镀覆盖铜：以18ASF的电流密度进行全板电镀，增加塞孔位覆盖铜。

(11)内层线路制作(负片工艺)：内层图形转移，用涂布感光湿膜或干膜，采用全自动曝光机，以6-8格曝光尺(21格曝光尺)完成内层线路曝光；内层蚀刻，将曝光显影后的覆铜板蚀刻出内层线路，内层线宽量测为2mil；内层AOI，然后检查内层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理，无缺陷的产品出到下一流程。

(12)退火：对已制作好外层线路的覆铜板进行退火处理，用于改善电镀铜晶格、改善两种不同材料的内应力匹配程度及去除水分，可进一步增加电镀铜与基材之间的结合力；且退火处理时的温度控制在180±5℃，时间为2h。

(13)压合：通过棕化或黑化，使铜面粗化，便于铜面与半固化片更好的结合；按要求将依次将覆铜板和外层半固化片预组板，在覆铜板两面放置设计所需的半固化片型号和数量，保证介质层厚度；再进行组板半固化片外放离型膜并按程序要求进行压板、拆板、打靶位孔、锣边后发往下一流程，形成生产板。

(14)研磨：采用600目的砂带对生产板进行研磨处理，且研磨时横竖研磨各一到两次，从而使生产板的树脂表面充分粗化，形成条状划痕；研磨时的压力控制在2.5±0.5kg/cm²。

(15)磨板：将砂带研磨后的生产板再依次进行喷砂和火山灰磨板处理，使生产板的表面在砂带研磨后的磨痕的基础上进一步粗化，提高结合力；喷砂及火山灰磨板处理时的压力均控制在2.5±0.5kg/cm²。。

(16)钻孔：根据现有技术要求，钻出所有通孔及工具孔。

(17)打激光孔：使用CO²镭射机按要求抓对位靶孔加工出激光微孔。

(18)除胶：对生产板进行除胶处理，将板上压合及钻孔时产生的胶渣除去。

(19)沉铜：利用化学镀铜的方法在板面和孔壁沉上一层薄铜，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.5μm。

(20)填孔电镀：以10ASF的电流密度进行填孔电镀，目的在于填平微孔。

(21)全板加厚电镀：全板加厚电镀，加厚孔铜和板面铜层的厚度。

(22)制作外层线路(正片工艺)：外层图形转移，采用全自动曝光机和正片线路菲林，以5～7格曝光尺(21格曝光尺)完成外层线路曝光，经显影，在生产板上形成外层线路图形；外层图形电镀，然后在生产板上镀铜，根据要求的完成铜厚设定电镀参数，镀铜是以1.8ASD的电流密度全板电镀60min m；然后再依次退膜和蚀刻，在生产板上蚀刻出外层线路；外层AOI，使用自动光学检测系统，通过与CAM资料的对比，检测外层线路是否有开路、缺口、蚀刻不净、短路等缺陷。

(23)退火：对已制作好外层线路的生产板进行退火处理，用于改善电镀铜晶格、改善两种不同材料的内应力匹配程度及去除水分，可进一步增加电镀铜与基材之间的结合力；且退火处理时的温度控制在180±5℃，时间为2h。

(24)、阻焊、丝印字符：在覆铜板的表面丝印阻焊油墨后，并依次经过预固化、曝光、显影和热固化处理，使阻焊油墨固化成阻焊层；具体为，采用白网印刷TOP面阻焊油墨，TOP面字符添加"UL标记"，从而在不需焊接的线路和基材上，涂覆一层防止焊接时线路间产生桥接、提供永久性的电气环境和抗化学腐蚀的保护层，同时起美化外观的作用。

(25)、表面处理(沉镍金)：阻焊开窗位的焊盘铜面通化学原理，均匀沉积一定要求厚度的镍层和金层，镍层厚度为：3-5μm；金层厚度为：0.05-0.1μm。

(26)、电测试：测试成品板的电气导通性能，此板使用测试方法为：飞针或治具测试。

(27)、成型：根据现有技术并按设计要求锣外形，外型公差+/-0.05mm，制得电路板。

(28)、FQC：根据客户验收标准及我司检验标准，对线路板外观进行检查，如有缺陷及时修理，保证为客户提供优良的品质控制。

(29)、FQA：再次抽测线路板的外观、孔铜厚度、介质层厚度、绿油厚度、内层铜厚等是否符合客户的要求。

(30)、包装：按照客户要求的包装方式以及包装数量，对线路板进行密封包装，并放干燥剂及湿度卡，然后出货。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。