专利名称：超厚铜图形制作方法及具有超厚铜图形的pcb板的制作方法
技术领域：
本发明涉及PCB板制备技术领域，尤其涉及一种超厚铜图形制作方法及具有超厚铜图形的PCB板。
背景技术：
PCB板制备领域，在PCB板的铜层制作图形的常规工艺为:下料一层压一贴膜一曝光一显影一蚀刻。然而，在3(T400Z (PCB板行业中，IOZ (盎司)表示面积为I平方英尺且重量为IOZ的铜箔的平均厚度，IOZ对应的厚度约为35微米)的超厚铜箔上制作图形时，上述常规的通过蚀刻形成图形的PCB板线路图形加工方法已无法获得较好的使用效果，尤其是当图形间距只有20mil (lmil =千分之一英寸)甚至更小时，由于蚀刻的深度与间距的比例已经大于1:1，蚀刻药水已无法有效进入到图形间距的底部进行蚀刻，从而导致蚀刻不尽，进而直接导致无法形成合格的线路图形。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种超厚铜图形制作方法，以便有效地在超厚铜箔上制作出合格的线路图形。本发明实施例另一个所要解决的技术问题在于，提供一种具有超厚铜图形的PCB板，以有效提升超厚铜图形的合格率。为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案:一种超厚铜图形制作方法，包括如下步骤:
准备步骤，下料获得超厚铜箔，并在超厚铜箔靠边缘处成型出定位孔；
单面控深铣步骤，利用控深铣工艺在超厚铜箔第一侧表面的预定位置加工形成未贯穿超厚铜箔的第一局部图形；
单面蚀刻步骤，在超厚铜箔两侧表面贴感光膜，经曝光后显影，再用蚀刻工艺在超厚铜箔的第一侧表面蚀刻出未贯穿超厚铜箔的第二局部图形，蚀刻完成后除去贴于超厚铜箔两侧表面的感光膜；
层压步骤，在两片超厚铜箔之间放置绝缘基材并经层压获得覆铜板，所述两片超厚铜箔的第一侧表面均朝向位于中间的绝缘基材；
钻通孔及电镀步骤，在覆铜板上预定位置处钻通孔，再以电镀工艺在通孔孔壁形成厚度达到设计要求的铜层；
外层蚀刻步骤，在覆铜板的两侧表面分别贴感光膜，经曝光后显影，露出的铜的位置对应第二局部图形的位置，再用蚀刻工艺对覆铜板两侧的超厚铜箔进行蚀刻直至与第二局部图形的间隔槽贯通，蚀刻完成后除去贴于覆铜板两侧表面的感光膜；
外层控深铣步骤，利用控深铣工艺分别在覆铜板的两外侧表面与第一局部图形的间隔槽正对的位置处铣削加工直至与所述第一局部图形的间隔槽贯通，从而获得贯穿超厚铜箔的完整线路图形； 以上步骤中，单面控深铣步骤是在单面蚀刻步骤之前进行或者单面蚀刻步骤在单面控深铣步骤之间进行；而外层蚀刻步骤是在外层控深铣步骤之前进行或者外层控深铣步骤在外层蚀刻步骤之前进行。进一步地，单面控深铣步骤中，第一局部图形的设计间距不大于80mil，控深的深度控制在28±4mil ;外层控深铣步骤中，控深的深度控制在32 40mil。进一步地，第二局部图形的设计间距大于SOmil。进一步地，单面蚀刻步骤以及外层蚀刻步骤中，所贴的感光膜为干膜，且图形设计间距大于SOmil时，干膜曝光时采用的底片的图形补偿为20mil。进一步地，所述超厚铜箔为400Z的铜箔，单面蚀刻步骤按照蚀刻200Z铜厚的技术要求控制蚀刻速度，而外层蚀刻步骤中按照蚀刻220Z铜厚的技术要求控制蚀刻速度；优选地，蚀刻时，单次蚀刻量为20Z，重复蚀刻多次以达到蚀刻铜厚要求。进一步地，层压步骤中，所述绝缘基材的用于与铜箔贴合的表面设有填充于第一局部图形的间隔槽以及第二局部图形的间隔槽中的填充胶层。进一步地，层压步骤中，在进行层压时，用销钉穿入定位孔进行对位，并在层压完成后将所述销钉卸去。进一步地，钻通孔步骤中，采用正反钻孔工艺钻出所述通孔。另一方面，本发明还提供一种具有超厚铜图形的PCB板，其采用如上任一项所述的超厚铜图形制作方法制作而成，所述PCB板包括绝缘基材以及设于绝缘基材两侧的超厚铜图形，所述绝缘基材包括:
位于绝缘基材中间层位置的基体层；
两层分别位于绝缘基材上下两侧最外层的形变层；以及 两层分别层叠于基体层与两侧的形变层之间的过渡层；
所述基体层、形变层叠及过渡层均由半固化片构成，且各层结构的树脂流动性由强至弱的顺序为形变层、过渡层、基体层，在层压形成覆铜板时，铜箔分别贴于两层形变层外表面，且形变层产生变形流动填充于第一局部图形的间隔槽以及第二局部图形的间隔槽中。进一步地，所述基体层由2张型号为7630RC48的半固化片构成，每一过渡层由2张型号为2116RC58的半固化片构成，每一形变层由2张型号为1080RC65的半固化片构成。通过采用上述技术方案，本发明至少具有如下有益效果:本发明通过采用在超厚铜箔双面蚀刻与机械控深铣相接合的工艺，通过铜箔双面蚀刻，将应用传统工艺难以一次加工好的超厚铜箔拆分为两个厚铜箔分别从铜箔两侧表面加工，降低了蚀刻难度；此外，图形设计间距不大于SOmil的图形部分采用机械控深铣工艺成型，而设计间距大于SOmil的图形部分采用蚀刻工艺成型，从而降低了超厚铜图形制作难度，并能通过现有的PCB设备加工出超厚铜线路板的图形。
图1是本发明超厚铜图形制作方法的具体操作流程图。图2是本发明超厚铜图形制作方法的钻孔后的超厚铜箔结构示意图。图3是本发明超厚铜图形制作方法的单面控深铣加工后的超厚铜箔结构示意图。图4是本发明超厚铜图形制作方法的单面蚀刻后的超厚铜箔结构示意图。
图5是本发明超厚铜图形制作方法的层压后获得的覆铜板结构示意图。图6是本发明超厚铜图形制作方法的钻通孔后的覆铜板结构示意图。图7是本发明超厚铜图形制作方法的电镀后的覆铜板结构示意图。图8是本发明超厚铜图形制作方法的外层蚀刻后的覆铜板结构示意图。图9是本发明超厚铜图形制作方法的外层控深铣加工后的覆铜板结构示意图。
具体实施例方式请参考图1所示的本发明的一个实施例，本发明提供一种超厚铜图形制作方法，本实施例以400Z厚的铜箔为例进行说明，但不并是限制本发明只适用加工400Z厚的铜箔，优选本发明适用300Z到400Z厚的铜箔，该制作方法包括如下步骤:
准备步骤，下料获得超厚铜箔1，并在超厚铜箔I靠边缘处成型出定位孔10，如图2所
示；
单面控深铣步骤，如图3所示，利用控深铣工艺在超厚铜箔I第一侧表面的预定位置加工形成未贯穿超厚铜箔I的第一局部图形20，通常地，适于采用控深铣工艺加工的图形为设计间距不大于SOmil的图形部分，控深的深度控制在28±4mil ；
单面蚀刻步骤，在超厚铜箔I两侧表面贴感光膜30、32，经曝光后显影，再用蚀刻工艺在超厚铜箔I的第一侧表面蚀刻出未贯穿超厚铜箔I的第二局部图形22，蚀刻后的超厚铜箔I如图4所示，通常地，对于设计间距大于SOmil的图形部分优选采用蚀刻工艺加工成型，在蚀刻完成后即可除去贴于超厚铜箔I两侧表面的感光膜30、32 ；
层压步骤，在两片超厚铜箔I之间放置绝缘基材4并经层压获得如图5所示的覆铜板，所述两片超厚铜箔I的第一侧表面均朝向位于中间的绝缘基材4 ；
钻通孔及电镀步骤，如图6所示，在覆铜板上预定位置处钻通孔5，优选采用正反钻孔工艺钻出所述通孔5，然后再以电镀工艺在通孔5孔壁形成厚度达到设计要求的铜层50，如图7所示；
外层蚀刻步骤，在覆铜板的两侧表面分别贴感光膜34、36，经曝光后显影，露出的铜的位置对应第二局部图形22的位置，再用蚀刻工艺对覆铜板两侧的超厚铜箔I进行蚀刻直至与第二局部图形22的间隔槽贯通，外层蚀刻后的覆铜板如图8所示，蚀刻完成后即除去贴于覆铜板两侧表面的感光膜34、36 ；
外层控深铣步骤，利用控深铣工艺分别在覆铜板的两外侧表面与第一局部图形20的间隔槽正对的位置处铣削加工直至与所述第一局部图形20的间隔槽贯通，从而制作出如图9所示的超厚铜箔的完整线路图形，本步骤中，控深的深度优选控制在32 40mil。在以上方案中，进行单面控深铣步骤或外层控深铣步骤时，铣刀的直径尺寸决定控深铣工艺制作最小间距的能力，对于常规的铣床而言，图形设计间距不小于20mil并不大于SOmil时，采用铣床常规铣刀即可制作，而对于设计间距小于20mil，则需换用更小尺寸的铣刀。在单面蚀刻步骤以及外层蚀刻步骤中，所贴的感光膜优选为干膜。此外，蚀刻时，通过控制蚀刻因子来控制蚀刻速率，通常是经多次蚀刻以达到该蚀刻步骤所要求的总蚀刻铜厚量。以所述超厚铜箔为400Z的铜箔为例，其单面蚀刻步骤按照蚀刻200Z铜厚的技术要求控制蚀刻速度，而外层蚀刻步骤中按照蚀刻220Z铜厚的技术要求控制蚀刻速度，单次蚀刻量通常设定为20Z，因此，在单面蚀刻步骤中需蚀刻10次，而外层蚀刻步骤中则需蚀刻11次。在层压步骤中，所述绝缘基材4与超厚铜箔I压合的过程中，靠近铜箔的部分绝缘基材4会变形填充于第一局部图形20的间隔槽以及第二局部图形22的间隔槽中。在具体实施时，所述绝缘基材包括:
位于绝缘基材中间层位置的基体层；
两层分别位于绝缘基材上下两侧最外层的形变层；以及 两层分别层叠于基体层与两侧的形变层之间的过渡层；
所述基体层、形变层叠及过渡层均优选由半固化片(英文缩写:PP)构成，且各层结构的树脂流动性由强至弱的顺序为形变层、过渡层、基体层，此顺序相应亦即各层结构的强度由弱至强的顺序，在层压形成覆铜板时，铜箔分别贴于两层形变层外表面，且形变层产生变形流动填充于第一局部图形的间隔槽以及第二局部图形的间隔槽中。在本发明的一个实施例中，所述绝缘基材由4张型号为1080RC65的半固化片、4张型号为2116RC58的半固化片以及2张型号为7630RC48的半固化片配全层叠而成，在层叠时，以2张7630RC48为基体层，在基体层的两侧表面各层叠2张2116RC58作为过渡层，而每一过渡层的外表面再各层叠2张1080RC65作为形变层。由于1080RC65具有较高的树脂含量，流动性好，从而在进行层压时，其可变形流动填充于已成型出的第一局部图形、第二局部图形中的间隔槽中；7630RC48强度大，可确保压合后电路板的均匀性，避免出现高低不平的现象；而2116RC58作为层间过渡层，其流动性、厚度介于1080RC65和7630RC48之间，可增强层间粘接性，避免出现分层。此外，在进行层压时，采用常规的厚铜参数进行压合即可，通常需用销钉9穿入定位孔10进行对位，在层压完成后再将销钉9卸去。以上各步骤中，单面控深铣步骤可以是在单面蚀刻步骤之前进行或者单面蚀刻步骤在单面控深铣步骤之前进行；而外层蚀刻步骤可以是在外层控深铣步骤之前进行或者外层控深铣步骤在外层蚀刻步骤之前进行。本发明通过采用超厚铜箔双面蚀刻与机械控深铣相接合的工艺，通过铜箔双面蚀亥|J，将超厚铜箔拆分为两个厚铜箔来加工，降低了蚀刻的难度；此外，图形设计间距不大于SOmil的图形部分采用机械控深铣工艺成型，而设计间距大于SOmil的图形部分采用蚀刻工艺成型，从而降低了超厚铜图形制作难度，并能通过现有的PCB设备加工出超厚铜线路板的图形。以上所述是本发明的具体实施方式
，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种超厚铜图形制作方法，其特征在于，包括如下步骤: 准备步骤，下料获得超厚铜箔，并在超厚铜箔靠边缘处成型出定位孔； 单面控深铣步骤，利用控深铣工艺在超厚铜箔第一侧表面的预定位置加工形成未贯穿超厚铜箔的第一局部图形； 单面蚀刻步骤，在超厚铜箔两侧表面贴感光膜，经曝光后显影，再用蚀刻工艺在超厚铜箔的第一侧表面蚀刻出未贯穿超厚铜箔的第二局部图形，蚀刻完成后除去贴于超厚铜箔两侧表面的感光膜； 层压步骤，在两片超厚铜箔之间放置绝缘基材并经层压获得覆铜板，所述两片超厚铜箔的第一侧表面均朝向位于中间的绝缘基材； 钻通孔及电镀步骤，在覆铜板上预定位置处钻通孔，再以电镀工艺在通孔孔壁形成厚度达到设计要求的铜层； 外层蚀刻步骤，在覆铜板的两侧表面分别贴感光膜，经曝光后显影，露出的铜的位置对应第二局部图形的位置，再用蚀刻工艺对覆铜板两侧的超厚铜箔进行蚀刻直至与第二局部图形的间隔槽贯通，蚀刻完成后除去贴于覆铜板两侧表面的感光膜； 外层控深铣步骤，利用控深铣工艺分别在覆铜板的两外侧表面与第一局部图形的间隔槽正对的位置处铣削加工直至与所述第一局部图形的间隔槽贯通，从而获得贯穿超厚铜箔的完整线路图形； 以上步骤中，单面控深铣步骤是在单面蚀刻步骤之前进行或者单面蚀刻步骤在单面控深铣步骤之间进行；而外层蚀刻步骤是在外层控深铣步骤之前进行或者外层控深铣步骤在外层蚀刻步骤之前进行。
2.如权利要求1所述的超厚铜图形制作方法，其特征在于，单面控深铣步骤中，第一局部图形的设计间距不大于80mil，控深的深度控制在28±4mil ;外层控深铣步骤中，控深的深度控制在32 40mil。
3.如权利要求1或2所述的超厚铜图形制作方法，其特征在于，第二局部图形的设计间距大于80mil。
4.如权利要求1所述的超厚铜图形制作方法，其特征在于，单面蚀刻步骤以及外层蚀刻步骤中，所贴的感光膜为干膜，且图形设计间距大于SOmil时，干膜曝光时采用的底片的图形补偿为20mil。
5.如权利要求1所述的超厚铜图形制作方法，其特征在于，所述超厚铜箔为400Z的铜箔，单面蚀刻步骤按照蚀刻200Z铜厚的技术要求控制蚀刻速度，而外层蚀刻步骤中按照蚀刻220Z铜厚的技术要求控制蚀刻速度。
6.如权利要求1所述的超厚铜图形制作方法，其特征在于，层压步骤中，所述绝缘基材的用于与铜箔贴合的表面设有填充于第一局部图形的间隔槽以及第二局部图形的间隔槽中的填充胶层。
7.如权利要求1所述的超厚铜图形制作方法，其特征在于，层压步骤中，在进行层压时，用销钉穿入定位孔进行对位，并在层压完成后将所述销钉卸去。
8.如权利要求1所述的超厚铜图形制作方法，其特征在于，钻通孔步骤中，采用正反钻孔工艺钻出所述通孔。
9.一种具有超厚铜图形的PCB板，其特征在于，所述PCB板采用如权利要求Γ8中任一项所述的超厚铜图形制作方法制作而成，所述PCB板包括绝缘基材以及设于绝缘基材两侧的超厚铜图形，所述绝缘基材包括: 位于绝缘基材中间层位置的基体层； 两层分别位于绝缘基材上下两侧最外层的形变层；以及 两层分别层叠于基体层与两侧的形变层之间的过渡层； 所述基体层、形变层叠及过渡层均由半固化片构成，且各层结构的树脂流动性由强至弱的顺序为形变层、过渡层、基体层，在层压形成覆铜板时，铜箔分别贴于两层形变层外表面，且形变层产生变形流动填充于第一局部图形的间隔槽以及第二局部图形的间隔槽中。
10.如权利要求9所述的具有超厚铜图形的PCB板，其特征在于，所述基体层由2张型号为7630RC48的半固化片构成，每一过渡层由2张型号为2116RC58的半固化片构成，每一形变层由2张型号为1080R C65的半固化片构成。
全文摘要
一种超厚铜图形制作方法，包括准备步骤，下料并成型定位孔；单面控深铣步骤，用控深铣工艺在超厚铜箔第一侧表面形成第一局部图形；单面蚀刻步骤，用蚀刻工艺在超厚铜箔第一侧表面形成第二局部图形；层压步骤，在两片超厚铜箔之间放置绝缘基材并层压获得覆铜板；钻通孔及电镀步骤，在覆铜板上钻通孔，再在通孔孔壁电镀铜层；外层蚀刻步骤，用蚀刻工艺蚀刻覆铜板外层的超厚铜箔直至与第二局部图形的间隔槽贯通；外层控深铣步骤，利用控深铣工艺铣削加工覆铜板外层的超厚铜箔直至与第一局部图形的间隔槽贯通，从而获得贯穿超厚铜箔的完整线路图形。本发明通过结合双面蚀刻与控深铣工艺，加工难度小，可用现有PCB设备加工出超厚铜线路图形。
文档编号H05K3/06GK103188875SQ20111045162
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者冷科, 焦小山, 廖辉, 汤德军, 付威 申请人:深南电路有限公司