一种超厚铜板的制作方法及超厚铜板与流程

本发明涉及电路板技术领域，尤其涉及一种超厚铜板的制作方法及超厚铜板。

背景技术：

随着pcb终端应用功率的不断提升，尤其如变压器、工业电源类应用的发展，其对pcb的散热性能提出了越来越高的要求。当前，该类pcb的铜厚要求已经超过0.5mm。常规厚铜板制作方法为通过基铜加电镀厚铜以满足客户铜厚要求。但是对于铜厚要求超过0.5mm，受限于电镀均匀性及生产效率的影响，已无法用传统电镀工艺进行制作。除超厚铜需求外，客户亦对线路密集度提出了要求，当前行业内提出了埋铜块后锣槽的工艺用于制作50/50mil以上线宽间距板，然而对于要求如15/15mil细线宽间距超厚pcb，行业内仍无有效解决方案。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种超厚铜板的制作方法，能够实现铜厚要求大于等于1.0mm，线宽间距为15/15mil的超厚铜密集线电路板的生产。

本发明的目的之二在于提供一种超厚铜板。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种超厚铜板的制作方法，包括以下步骤：

第一蚀刻步骤：对待处理pcb板的厚铜区进行蚀刻；

喷油墨步骤：蚀刻后，在所述厚铜区线路间隙底部喷涂感光油墨并进行固化处理，形成抗镀层；

镀锡步骤：对所述待处理pcb板进行整板镀锡，使得整板除所述抗镀层外均镀上锡层，记为抗蚀层；

褪油墨步骤：将所述抗镀层褪洗；

第二蚀刻步骤：抗镀层褪洗后继续对所述厚铜区线路间隙处余铜进行蚀刻；

褪锡步骤：蚀刻后褪去所述抗蚀层；

重复以上步骤，直至所述厚铜区线路间隙余铜全部蚀刻完全。

进一步地，还包括以下步骤：埋铜步骤，将铜块埋入待处理pcb板，所述铜块与所述待处理pcb板厚度相等，以更好地进行散热；所述铜块的区域则为所述厚铜区。

进一步地，还包括以下步骤：将已经埋入铜块的待处理pcb板进行压合，形成压合板；对所述压合板进行钻孔、沉铜板镀，然后进行干膜制作，接着进行厚铜区局部曝光显影、干膜开窗，显影后进行所述第一蚀刻步骤。

进一步地，还包括填充步骤：对所述厚铜区线路间隙进行填充。

进一步地，利用树脂或油墨对所述厚铜区线路间隙进行填充。

进一步地，在所述第一蚀刻和所述第二蚀刻步骤中，蚀刻深度控制在60-80μm。蚀刻是通过蚀刻药水进行的，单次蚀刻太深药水交换不足，处于蚀刻底面处的铜蚀刻速率将明显慢于顶面的蚀刻速率，从而造成非常严重的梯形线状，严重甚至会造成蚀刻不净从而短路，不利于提升深刻间距能力。蚀刻太浅，则需要循环进行的次数越多，影响生产效率。

进一步地，在所述喷油墨步骤中，所述感光油墨的喷涂厚度为10-15μm，油墨的作用为抗镀，厚度10-15μm易于生产且可起到抗镀作用；在进行固化处理时，固化温度为120-150℃，固化时间为30-60min。

进一步地，在所述镀锡步骤中，锡层厚度为3-8μm，锡的作用为抗蚀，厚度3-8μm易于生产且可起到抗蚀作用。

进一步地，在所述第二蚀刻步骤中，在预计蚀刻将要完成前，将pcb板放于网架之上，pcb板与网架共同进入蚀刻缸，以防止完全蚀刻后局部铜块掉落进蚀刻缸。网架起支撑及防止蚀刻后从板中掉落的铜块掉入蚀刻缸内，影响蚀刻药水浓度。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种超厚铜板，由上述超厚铜板的制作方法制作方法制备而成。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

(1)本发明所提供的超厚铜板的制作方法，创新之处在于可满足客户超厚铜小线宽间距的要求，使得铜厚要求大于等于1.0mm，线宽间距15/15mil的超厚铜密集线电路板得以生产实现。目前的制作方法在做超厚铜板的时候，只能加大线宽间距，否则无法制作，如要求铜厚0.2mm，线宽线宽间距必须大于18/18mil方可制作。

(2)本发明所提供的超厚铜板的制作方法，可应用于1.0mm铜厚要求下大于等于15/15mil线宽间距的所有pcb，15/15mil为1.0mm铜厚要求下推测最小线宽间距能力。且利用本发明方法制备的产品能够满足行业相关标准(如ipc2/3级)。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的超厚铜板的俯视图；

图2为本发明实施例所提供的超厚铜板的剖视图；

图3为本发明实施例1所提供的超厚铜板单面制作的剖视和局部放大图；

图4为本发明实施例1所提供的超厚铜板单面制作的流程示意图；

图5为图4中步骤d中的示意图。

图中：1、pcb基铜；2、芯板介质层；3、半固化片介质层；4、埋入铜块；5、填充层；6、油墨层；7、锡层；a、贴膜；b、第一次蚀刻；c、喷油墨；d、镀锡；e、褪油墨；f、第二次蚀刻；g、褪锡；h、最后一次蚀刻。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

下面，以客户要求外层局部总铜厚≥1.0mm，线宽间距要求15/15mil为例，说明本发明实施例所提供的超厚铜板的制作方法。

实施例1：

如图1-5所示，一种超厚铜板的制作方法，包括以下步骤：

步骤1，直接在待处理pcb内部埋入与板厚等厚铜块，以满足散热需求；

步骤2，埋入铜块后进行压合得到压合板，接着对压合板进行钻孔、沉铜板镀，随后进行干膜制作，按照客户图形设计制作工程资料，进行厚铜区即铜块区局部曝光显影、干膜开窗，显影后对线路间隙区域的铜进行蚀刻，蚀刻深度控制在70μm；

步骤3，蚀刻后喷涂12μm感光油墨，对位曝光显影后在135℃下固化40min，使油墨留存于线路间隙未蚀刻铜底部，感光油墨层形成抗镀层；

步骤4，抗镀层完成后对整板镀锡，使整板除线路间隙底部外(即抗镀层外)均镀上5μm锡以作抗蚀层；

步骤5，抗蚀层完成后，通过褪膜药水将线路间隙底部的感光油墨褪洗干净；

步骤6，感光油墨褪洗后继续对线路间隙处余铜进行蚀刻，仍然按照蚀刻深度70μm控制蚀刻速度(因蚀刻深度较深，后续步骤均按照单面制作，即单面完成相应工步后再进行另一面相同工步制作)；

步骤7，蚀刻后褪去电镀锡，重复制作第3步至第5步，直至线路间隙的余铜全部蚀刻完全。在预计蚀刻将要完成前，板子放于网架之上，板子与网架共同进入蚀刻缸，以防止完全蚀刻后局部铜块掉落进蚀刻缸；

步骤8，接着使用树脂或油墨对铜块区域线路间隙进行填充，其余后续操作按照pcb常规工艺进行制作。

结合附图4，具体的操作流程则为：贴膜a→第一次蚀刻b→喷油墨c→镀锡d→褪油墨e→第二次蚀刻f→褪锡g→…→最后一次蚀刻h。上述步骤完成后，得到图1-2所示的超厚铜板，即超厚铜密线路电路板密集线制作完成后的示意图，其具体结构如图所示，图中包括pcb基铜1即铜层，芯板介质层2，半固化片介质层3，埋入铜块4，填充层5，填充层5为阻焊油墨或填充树脂，阻焊油墨或填充树脂即为线路间绝缘层，阻焊油墨或树脂间铜块则为导电线路。在制作过程中，包括喷油墨和镀锡，见图4-5，喷油墨后得到油墨层6，电镀锡后得到锡层7。

实施例2：

一种超厚铜板的制作方法，包括以下步骤：

步骤1，直接在待处理pcb内部埋入与板厚等厚铜块，以满足散热需求；

步骤2，埋入铜块后进行压合得到压合板，接着对压合板进行钻孔、沉铜板镀，随后进行干膜制作，按照客户图形设计制作工程资料，进行厚铜区即铜块区局部曝光显影、干膜开窗，显影后对线路间隙区域的铜进行蚀刻，蚀刻深度控制在60μm；

步骤3，蚀刻后喷涂10μm感光油墨，对位曝光显影后在120℃下固化60min，使油墨留存于线路间隙未蚀刻铜底部，感光油墨层形成抗镀层；

步骤4，抗镀层完成后对整板镀锡，使整板除线路间隙底部外(即抗镀层外)均镀上3μm锡以作抗蚀层；

步骤5，抗蚀层完成后，通过褪膜药水将线路间隙底部的感光油墨褪洗干净；

步骤6，感光油墨褪洗后继续对线路间隙处余铜进行蚀刻，仍然按照蚀刻深度60μm控制蚀刻速度(因蚀刻深度较深，后续步骤均按照单面制作，即单面完成相应工步后再进行另一面相同工步制作)；

步骤7，蚀刻后褪去电镀锡，重复制作第3步至第5步，直至线路间隙的余铜全部蚀刻完全。在预计蚀刻将要完成前，板子放于网架之上，板子与网架共同进入蚀刻缸，以防止完全蚀刻后局部铜块掉落进蚀刻缸；

步骤8，接着使用树脂或油墨对铜块区域线路间隙进行填充，其余后续操作按照pcb常规工艺进行制作。

实施例3：

一种超厚铜板的制作方法，包括以下步骤：

步骤1，直接在待处理pcb内部埋入与板厚等厚铜块，以满足散热需求；

步骤2，埋入铜块后进行压合得到压合板，接着对压合板进行钻孔、沉铜板镀，随后进行干膜制作，按照客户图形设计制作工程资料，进行厚铜区即铜块区局部曝光显影、干膜开窗，显影后对线路间隙区域的铜进行蚀刻，蚀刻深度控制在80μm；

步骤3，蚀刻后喷涂15μm感光油墨，对位曝光显影后在150℃下固化30min，使油墨留存于线路间隙未蚀刻铜底部，感光油墨层形成抗镀层；

步骤4，抗镀层完成后对整板镀锡，使整板除线路间隙底部外(即抗镀层外)均镀上8μm锡以作抗蚀层；

步骤5，抗蚀层完成后，通过褪膜药水将线路间隙底部的感光油墨褪洗干净；

步骤6，感光油墨褪洗后继续对线路间隙处余铜进行蚀刻，仍然按照蚀刻深度80μm控制蚀刻速度(因蚀刻深度较深，后续步骤均按照单面制作，即单面完成相应工步后再进行另一面相同工步制作)；

步骤7，蚀刻后褪去电镀锡，重复制作第3步至第5步，直至线路间隙的余铜全部蚀刻完全。在预计蚀刻将要完成前，板子放于网架之上，板子与网架共同进入蚀刻缸，以防止完全蚀刻后局部铜块掉落进蚀刻缸；

步骤8，接着使用树脂或油墨对铜块区域线路间隙进行填充，其余后续操作按照pcb常规工艺进行制作。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。