一种采用激光蚀刻去除电路板局部保护层的加工工艺的制作方法

文档序号:14560341阅读:1291来源:国知局

本发明涉及激光蚀刻电路板保护层加工技术领域,尤其涉及一种利于后续线路密集化、精度高、位置精度可以控制在50um以下的采用激光蚀刻去除电路板局部保护层的加工工艺。

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背景技术:
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在fpc/pcb以及ic封装用pcb载板(icsubstrate)等集成电路,金属铜基板电路,金属铝基板电路,液晶高分子聚合物(liquidcrystalpolymer)基材的电路基板,以及含有聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,简写为ptfe)电路基板的去除局部绝缘油墨与保护膜粘结胶层,露出焊接铜垫(smtpad/bgapad)工艺过程中,由于冲切的方式不同,会带来较多不同的效果。

如模具冲切开口(fpccoverlayer),由于开口面积必须比pad大,没有效的包裹pad,焊接后的元件拉力承受能力下降,冲切开口的直径只可以做到0.8mm以下,而且产品容易出现溢胶现象,减少了焊接面积使焊盘设计不能微型化,溢出的胶高度不一致,平整性不高,导致焊接的强度降低,贴合时的精度控制差。由于pad稀少,间距过大,缺少顶层的防护底层的基材,在原件贴装后极容易造成不平整,影响焊接的可靠性,且fpc容易破损,大面积开口,pad焊接后的元件拉力值太小,极易造成pad脱落。

针对pcbsolder开窗,需要整体开窗,pad与pad间没有阻焊堤,产品短路的风险极高,且在pcbsolder大开窗过程中,焊垫銅箔比較容易被外力撕裂开來,因为焊垫较小,所以焊垫的附著于pcb的力道也就相对较小,bga焊垫设计通常需要伴随使underfill來加強落下(droptest)時bga承受外力的能力,增加成本,并不利于产品散热,且油墨的印刷高度误差为+/-15um,表面极不平整,影响产品的焊接性与拉力值。还比如pcbsolder小开窗的开窗方式,a:焊锡性会受到影响,因为[soldermask](绿漆)会受到回焊炉高温的影响膨胀,从而导致焊接的吃锡面积变小,且平整度有影响,b:绿漆的印刷的位置定位比銅箔來得差,也就是綠漆印刷的偏差量比銅箔來的大多了,有可能会影响到焊垫的大小及相对位置,c:因为铜箔的面积加大了,所以相对的可以走线的区域也就变小了,走线变得更困难。

上述问题一直制约着加工冲切工艺的更好的进行,尤其是在去除局部保护膜、油墨层的处理过程中,较难达到预期的效果,基于此,本领域的技术人员进行了大量的研发和实验,并取得了较好的成绩。

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技术实现要素:
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为克服现有技术所存在的问题,本发明提供一种利于后续线路密集化、精度高、位置精度可以控制在50um以下的采用激光蚀刻去除电路板局部保护层的加工工艺。

本发明解决技术问题的方案是提供一种采用激光蚀刻去除电路板局部保护层的加工工艺,包括以下步骤,

s1:预备待加工的fpc电路板、pcb电路板、陶瓷集成电路板、液晶高分子聚合物电路板或聚四氟乙烯电路板;

s2:对步骤s1预备的fpc电路板、pcb电路板、陶瓷集成电路板、液晶高分子聚合物电路板以及聚四氟乙烯电路板进行清洁处理,并准备用于进行蚀刻加工的皮秒、纳秒、飞秒或准分子激光器;

s3:对步骤s2中的激光器所发射的激光进行整形处理,形成平顶光与高斯光;

s4:采用步骤s3中处理完成后的激光器对fpc电路板、pcb电路板、陶瓷集成电路板、液晶高分子聚合物电路板或聚四氟乙烯电路板进行蚀刻加工,去除对应电路板上的pi保护膜,soldermask油墨层以及粘结胶层,露出金属pad;且在金属pad与金属pad间形成阻焊堤,在有些情况保留阻焊堤,有些情况下可以不保留阻焊堤);

s5:对步骤s4加工完成的fpc电路板、pcb电路板、陶瓷集成电路板、液晶高分子聚合物电路板或聚四氟乙烯电路板进行再次清洁处理。

优选地,所述步骤s2至步骤s4使用的激光器包括波长范围为480nm-580nm的绿光光源激光器、波长范围为280nm-410nm的uv紫光光源激光器、波长范围为750nm-2500nm的co2光源激光器以及波长范围为218nm--299nm的uv深紫光光源激光器。

优选地,所述步骤s4中的阻焊堤层为pi保护膜、pet层、pps层、pen层、pcb/fpc上的soldermask油墨材质层或onelay覆盖膜层。

优选地,所述步骤s4中加工过程中所使用到的焊盘开口尺寸大于0.02mm。

优选地,所述步骤s4中的soldermask油墨层为厚度范围在1-50微米的soldermask油墨层;且油墨的种类包括普通涂敷热固型、液态感光性以及ldi曝光油墨。

优选地,所述步骤s4中的pi保护膜为厚度范围在1-200微米的pi保护膜。

优选地,所述onelay覆盖膜层为聚酰亚胺薄膜,包括pi保护膜以及离型纸;且onelay覆盖膜层的厚度为1um-18微米之间。

优选地,所述pen层的厚度范围为1-200微米。

优选地,所述pps层的厚度范围为1-200微米。

优选地,所述步骤s4中的粘结胶层的厚度范围为2-200微米。

与现有技术相比,本发明一种采用激光蚀刻去除电路板局部保护层的加工工艺通过采用激光器发射的激光光线直接对fpc电路板、pcb电路板、陶瓷集成电路板、液晶高分子聚合物电路板或聚四氟乙烯电路板进行蚀刻加工处理,实际操作过程中,焊盘可以小型化,做到0.02mm,且不限定最大焊盘开口尺寸,非常有利于后续的线路密集化处理,且激光直接laser开窗,表面平整,可以显著提高焊接性与元件的拉力值,减少underfill的使用,从而提高器件的散热性,不会有传统fpc制作时的压合产生的溢胶,导致焊接面积变小,可靠性变差的问题,有效的防止细间距间的短路现象。

[附图说明]

图1是本发明一种采用激光蚀刻去除电路板局部保护层的加工工艺的流程示意图。

[具体实施方式]

为使本发明的目的,技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定此发明。

请参阅图1,本发明一种采用激光蚀刻去除电路板局部保护层的加工工艺1,包括以下步骤,

s1:预备待加工的fpc电路板、pcb电路板、陶瓷集成电路板、液晶高分子聚合物电路板或聚四氟乙烯电路板;

s2:对步骤s1预备的fpc电路板、pcb电路板、陶瓷集成电路板、液晶高分子聚合物电路板以及聚四氟乙烯电路板进行清洁处理,并准备用于进行蚀刻加工的皮秒、纳秒、飞秒或准分子激光器;

s3:对步骤s2中的激光器所发射的激光进行整形处理,形成平顶光与高斯光;

s4:采用步骤s3中处理完成后的激光器对fpc电路板、pcb电路板、陶瓷集成电路板、液晶高分子聚合物电路板或聚四氟乙烯电路板进行蚀刻加工,去除对应电路板上的pi保护膜,soldermask油墨层以及粘结胶层,露出金属pad,可以在超细金属pad与金属pad间形成阻焊堤;有利于后续的器件焊接在pad上。

s5:对步骤s4加工完成的fpc电路板、pcb电路板、陶瓷集成电路板、液晶高分子聚合物电路板或聚四氟乙烯电路板进行再次清洁处理。

通过采用激光器发射的激光光线直接对fpc电路板、pcb电路板、陶瓷集成电路板、液晶高分子聚合物电路板或聚四氟乙烯电路板进行蚀刻加工处理,实际操作过程中,焊盘可以小型化,做到0.1mm以下,非常有利于后续的线路密集化处理,且激光直接laser开窗,表面平整,可以显著提高焊接性与元件的拉力值,减少underfill的使用,从而提高器件的散热性,不会有传统fpc制作时的压合产生的溢胶,导致焊接面积变小,可靠性变差的问题,有效的防止细间距间的短路现象。

优选地,所述步骤s2至步骤s4使用的激光器包括波长范围为480nm-580nm的绿光光源激光器、波长范围为280nm-410nm的uv紫光光源激光器、波长范围为750nm-2500nm的co2光源激光器以及波长范围为218nm--299nm的uv深紫光光源激光器。

优选地,所述步骤s4中的阻焊堤层为pi保护膜、pet层、pps层、pen层、pcb/fpc上的soldermask油墨材质层或onelay覆盖膜层。

优选地,所述步骤s4加工过程中所使用到的焊盘开口尺寸可以达到最小0.02mm,且不限定最大焊盘开口尺寸。显著改善了传统工艺需要较大焊盘的情况。

优选地,所述步骤s4中的soldermask油墨层为厚度范围在1-50微米的soldermask油墨层;且油墨的种类包括普通涂敷热固型、液态感光性以及ldi曝光油墨。

优选地,所述步骤s4中的pi保护膜为厚度范围在1-200微米的pi保护膜。

优选地,所述onelay覆盖膜层为聚酰亚胺薄膜,包括pi保护膜以及离型纸;且onelay覆盖膜层的厚度为1um-18微米之间。

优选地,所述pen层的厚度范围为1-200微米。

优选地,所述pps层的厚度范围为1-200微米。

优选地,所述步骤s4中的粘结胶层的厚度范围为2-200微米。

与现有技术相比,本发明一种采用激光蚀刻去除电路板局部保护层的加工工艺1通过采用激光器发射的激光光线直接对fpc电路板、pcb电路板、陶瓷集成电路板、液晶高分子聚合物电路板或聚四氟乙烯电路板进行蚀刻加工处理,实际操作过程中,焊盘可以小型化,做到0.02mm,且不限定最大焊盘开口尺寸,非常有利于后续的线路密集化处理,且激光直接laser开窗,,表面平整,可以显著提高焊接性与元件的拉力值,减少underfill的使用,从而提高器件的散热性,不会有传统fpc制作时的压合产生的溢胶,导致焊接面积变小,可靠性变差的问题,有效的防止细间距间的短路现象。

以上所述的本发明实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

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