一种PCB板局部电厚金与非局部电金接线的制作方法与流程

本发明涉及印制电路板外层图形转移流程，更具体地说是指一种PCB板局部电厚金与非局部电金接线的制作方法。

背景技术：

目前针对有局部电金区域与非局部电金区域接线的PCB产品的主要制作方法为先制作局部电金图形，然后在制作外层线路图形与第一次制作的图形相接，第一次图形的定位基准为钻孔工序提供的定位孔，第二次图形定位沿用第一次图形的定位孔。现有的定位方式主要有两种，一种是人工手动定位，采用人工手动定位，需要操作人员相对较多，且对操作人员的技能要求比较高，进而导致生产成本较高，并且人工定位易造成偏位，造成产品品质不良；另一种是采用PIN钉上PIN定位，虽然这种方式较手工定位可以节省人力，效率有所提升，但这种采用上PIN钉定位所用的工具孔为外层制做前一钻钻出，由于因PCB板在制作过程中受机械打磨和冷热交替的影响，会出现整体和局部的涨缩，受板材涨缩的影响导致接合位出现偏移，超过0.05-0.10mm，导致此类需要接合的流程制程能力限制在≥0.15mm的线宽。因此，在PCB板进行防焊曝光前，PCB板上的外层图形已经相对其上一钻钻出的工具孔有一定的偏移，若此时还采用上述工具孔对防焊底片进行定位曝光，很可能造成偏位、油墨上PAD导致产品不良或报废。因PCB板在制作过程中受机械打磨和冷热交替的影响，会出现整体和局部的涨缩，受板材涨缩的影响导致接合位出现偏移，超过0.05-0.10mm，导致此类需要接合的流程制程能力限制在≥0.15mm的线宽。

目前制作此类产品时，有以下方法进行制作：如中国专利201520702748.6提供了一种PCB板用防偏定位结构，包括PCB板、外层底片和防焊底片，采用数控设备在外层底片与防焊底片相对应的边缘处编辑制作若干个靶标，外层曝光时，外层底片的靶标随外层底片的外层图形转移于PCB板，由于PCB板靶标孔是在PCB板蚀刻后制成的，因而PCB板靶标孔的偏移量和偏移方向均随同PCB板的外层图形，即PCB板的外层图形与PCB板板边的PCB板靶标孔无任何相对偏移，为保证一致性，这样在防焊曝光定位时，以PCB板靶标孔作为新的工具孔与防焊底片的底片靶标孔进行定位，上PIN针后能够有效纠正因PCB板的涨缩或者因外层定位精度原因而造成的PCB板的外层图形和防焊图形的偏移，使得PCB板的外层图形与防焊底片精确定位。

但是，上述的做法中，存在以下的问题：在外层底片与防焊底片相对应的边缘处编辑制作若靶标，需要添加防焊底片，使生产成本上升。

因此，有必要设计一种PCB板局部电厚金与非局部电金接线的制作方法，解决两次图形接合位偏移的问题和提升两次图形接合位流程的制程能力。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种PCB板局部电厚金与非局部电金接线的制作方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种PCB板局部电厚金与非局部电金接线的制作方法，包括以下步骤：

在PCB板内层图形制作时，在PCB板上制作若干个定位PAD；

在PCB板外层图形制作时，以所述定位PAD为定位基准，使用曝光机捕捉生产，外层图形根据内层图形自动涨缩；

外层图形与内层图形接合成型。

其进一步技术方案为：所述定位PAD数量为4个。

其进一步技术方案为：所述定位PAD为圆形。

其进一步技术方案为：所述定位PAD为直径为2mm至4mm。

其进一步技术方案为：所述定位PAD位于PCB板的顶角。

其进一步技术方案为：所述曝光机为LDI曝光机。

其进一步技术方案为：所述LDI曝光机包括定位机构、曝光成像机构、除尘机构和翻板机构。

其进一步技术方案为：所述定位机构在PCB板平面上建立X-O-Y直角坐标系。

其进一步技术方案为：所述除尘机构包括用于清洁PCB板两侧的粘尘轮以及用于将粘尘轮上的灰尘粘走的粘尘纸。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明的一种PCB板局部电厚金与非局部电金接线的制作方法，通过在PCB内层图形制作的同时，在PCB板上制作定位PAD，使其在外层图形制作时，以定位PAD为定位基准，使用曝光机捕捉生产，外层图形根据内层图形自动涨缩，大大地消除了内层图形制作时因为受机械打磨和冷热交替的影响，出现整体或局部的涨缩，导致接合位出现偏移的问题，提高了内、外层图形接合位流程的制程能力。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明具体实施例提供的一种PCB板局部电厚金与非局部电金接线的制作方法的流程框图；

图2为图1中在PCB板内层图形制作时，在PCB板上制作若干个定位PAD的具体流程框图。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

如图1至图2所示的具体实施例，本实施例提供的一种PCB板局部电厚金与非局部电金接线的制作方法，包括以下步骤：

在PCB板内层图形制作时，在PCB板上制作若干个定位PAD；

在PCB板外层图形制作时，以定位PAD为定位基准，使用曝光机捕捉生产，外层图形根据内层图形自动涨缩；

外层图形与内层图形接合成型。

其中，在上述步骤中PCB内层图形制作包括以下步骤：

1、开料，对覆铜板开料。覆铜板：就是两面覆盖铜皮的芯板。

①、覆铜板构成：基材+基铜

A：基材构成：环氧树脂+玻璃纤维 基材厚度≥0.05MM

B：基铜厚度：18μM 35μM 70μM

②覆铜板的表示方法：

A：小数点后一位，表示基材+基铜厚度

B：小数点后两位，只表示基材的厚度

C：特殊的有0.6MM与0.8MM两个

③覆铜板的规格：18/18 35/35 70/70 18/35 35/70单位：μM，其中，35/70 18/35的称为阴阳板

④覆铜板盎司OZ的表示方法

A：盎司：每平方英寸的面积上铺35μM厚的铜的重量为1OZ。盎司为重量单位。

B：覆铜板盎司的表示方法：18/18＝0.5/0.5 35/35＝1/1 70/70＝2/2 18/35＝0.5/1 35/70＝1/2，用盎司表示规格比较方便。

⑤数量：即完成一块板所需要的同板厚、同规格的内层芯板的数量。

⑥板材一般分为A：FR4板B：高频板C：无卤素板

2、内层图形转移，

①内层磨板分两步：

A：用酸洗作用：清除板面氧化物，防止夹入汽泡，干膜起皱；

B：用火山灰洗：使板面变的微观粗糙，增加与半固化片的结合力。

②内层贴膜：膜，即指干膜。干膜分三层：顶层，聚脂薄膜；中层，光致抗蚀剂；底层，聚已烯膜；贴膜时把底层膜去掉。

③菲林对位：通过板边马氏兰孔对位。对位时，要用夹板条，夹板条要与放入两片蕈林之间的内层芯板等厚。菲林一般为负片。

④曝光：用白光对菲林垂直照射

⑤显影：把没有被曝光的干膜熔解掉。(注：在曝光后、显影前去掉顶层膜，若提前去掉顶膜，则氧气会向光致抗蚀剂扩散，破坏游离基，引起感光度下降。)

⑥蚀刻：把没有用的铜熔解掉，蚀刻分为蚀刻补偿与补偿蚀刻。

A：蚀刻补偿：在正片或负片线路菲林上补偿，即加宽线宽。补偿标准为：

阴阳板补偿时注意：板薄的一面多补偿，因为蚀刻时的参数时间T是以厚的基铜为准。则有：

18/35补偿：1.2/0.4

35/70补偿：2.4/1.0

B：补偿蚀刻：是由于同板厚的板的两面蚀刻药水浓度不一样，要在时间上进行补偿，需要多进行一个△T的时间补偿。

⑦褪膜：把被曝光的干膜熔解掉，用强碱(NAOH)

3、内层压合：

①对铜箔开料。铜箔厚度：12μm 18μm 35μm 70μm

②对半固化片开料：

A：半固化片经常用的为1080、2116，因为价格不太贵,含胶量比较大。

B：半固化片由：环氧树脂+玻璃纤维构成

③层压：分热压和冷压。先热压后冷压。

④层压厚度理论值公式：

所有半固化片的厚度+内层芯板(不含基铜)的厚度+各层基铜的厚度×对应层的残铜率。

残铜率＝有用的铜/基铜

⑤层压时的叠层原则：

A：优先选用厚的板材；

B：结构对称；

C：当两面基铜厚度都为18μm时，可以单独使用一张1080；

D：层间半固化片的厚度应＞2倍基铜，当为阴阳板时，则应＞2倍厚的基铜；

E：半固化片应外薄内厚；

F：层间半固化片的张数应≤3张；

G：内层芯板应与半固化片的材料保持一致；

H：当板厚达不到客户要求时，可以加入光板。

4、制作定位PAD，将内层线路图形外裸露的部分铜箔通过化学反应进行蚀刻，制作特殊图形，形成定位PAD，该定位PAD一般是圆形的，当然，也可以是其区别于电路图形的其它形状如环形、星形，本实施例中，定位PAD为圆形。

5、内层图形抓取，由于内层定位PAD通过自然光直接可见，采用定位设备曝光机(本实施例中，曝光机为LDI曝光机)的CCD图形传感器抓取内层铜箔上的定位PAD，并将定位PAD的位置信息储入计算机中。

其中，为了定位更加精准，定位PAD数量为4个，定位PAD为直径为2mm至4mm(本实施例中，定位PAD为直径为2mm)，定位PAD位于PCB板的顶角。

在外层图形根据内层图形自动涨缩生成后，外层图形转移，读取计算机内的定位PAD的位置信息，根据CCD图形传感器抓取内层铜箔上的定位PAD为基准，将外层芯板上下表面裸露的铜箔通过化学反应去除，制作铜箔的外层线路图形，保证外层线路图形与内层线路图形的准度。

LDI曝光机包括定位机构、曝光成像机构、除尘机构和翻板机构。

其中，定位机构在PCB板平面上建立X-O-Y直角坐标系。除尘机构包括用于清洁PCB板两侧的粘尘轮以及用于将粘尘轮上的灰尘粘走的粘尘纸。

曝光机即电子束曝光机，是集电子光学、电气、机械、真空、计算机技术等于一体的复杂的半导体加工设备。曝光机基本工作原理：在计算机的控制下，利用聚焦电子束对有机聚合物(通常称为电子抗蚀剂或光刻胶)进行曝光，受电子束辐照后的光刻胶，其物理化学性质发生变化，在一定的溶剂中形成良溶或非良溶区域，从而在抗蚀剂上形成精细图形。

LDI是Laser Director Imaging(镭射直接成像)的缩写，指的是利用新型技术直接将所需的影像资料通过光的方式扫描到板面上，较之前传统曝光机(需要将影像资料事先画在D/F上)在技术上有巨大的进步，直接将图案打印在乾膜上，不需要底片，可节省底片成本及底片绘制的时间。LDI曝光机采用CCD自动量测角板靶点，根据量测结果自动调整影响比例，并可将此缩放曝光到板上，既改善了定位效果，又便于后制程分类及材料涨缩分析。传统制程打样生产步骤繁琐，时间很久，影响生产进度，而LDI制程简单，有效的节约了时间成本和材料成本。

于其他实施例中，可以采用PCB板防偏移定位结构，包括PCB板、外层底片和防焊底片，外层底片与防焊底片相对应的边缘处均设有用数控设备编辑制作的若干个靶标；采用数控设备在外层底片与防焊底片相对应的四个边角处编辑制作有若干个靶标，优选的，每个边角处设有两个靶标C.S面各一个,靶标为X-Ray钻耙机可辩认的雷达图形图。在PCB板的四个边角处设有用于与外层底片进行定位的PCB板工具孔，当然，外层底片也设有与PCB板工具孔对应的工具孔，在曝光时，外层底片与PCB板通过外层底片的工具孔与PCB板工具孔进行定位，然后将外层底片的外层图形转移于PCB板上。

其中，外层曝光时，在将外层底片上的图形转移于PCB板上的同时，外层底片上的靶标图形也随外层底片上的外层图形转移于PCB板，蚀刻后，采用钻靶机对准PCB1上的靶标进行钻靶孔。

其中，在防焊曝光时，同样采用钻靶机对准防焊底片的靶标钻成靶标孔，PIN针穿设于相对应的PCB板靶标孔与底片靶标孔内，从而完成PCB板和防焊底片定位。

由于PCB板靶标孔是在PCB板蚀刻后制成的，因而PCB板靶标孔的偏移量和偏移方向均随同PCB板的外层图形，即PCB板的外层图形与PCB板靶标孔无任何相对偏移，这样在防焊曝光定位时，PCB板靶标孔将作为新的工具孔与防焊底片的底片靶标孔进行定位，上PIN针后能够有效纠正因PCB板的涨缩或者外层曝光定位精度偏差而造成的PCB板的外层图形的偏移，使得PCB板的外层图形与防焊底片精确定位。本实施例中，PCB板的一边角处还设有防呆结构，防呆结构为并排设置的四个防呆孔，方便快速、正确地定位。

综上所述，本发明的一种PCB板局部电厚金与非局部电金接线的制作方法，通过在PCB内层图形制作的同时，在PCB板上制作定位PAD，使其在外层图形制作时，以定位PAD为定位基准，使用曝光机捕捉生产，外层图形根据内层图形自动涨缩，大大地消除了内层图形制作时因为受机械打磨和冷热交替的影响，出现整体或局部的涨缩，导致接合位出现偏移的问题，提高了内、外层图形接合位流程的制程能力。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。