[發(fā)明專利]一種線路板及其加工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210204487.6
• 申請(qǐng)日: 2012-06-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103517579A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 冷科;郭長(zhǎng)鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深南電路有限公司
• 主分類號(hào): H05K3/42
• 分類號(hào): H05K3/42;H05K3/46;H05K1/11
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種PCB線路板及其加工方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)PCB板、特別是剛撓結(jié)合板進(jìn)行孔金屬化，是指在雙面或多層剛撓結(jié)合板中用化學(xué)鍍銅和電鍍的方法使絕緣孔壁上鍍上一層導(dǎo)電金屬，使層間導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)相互連通的工藝。該孔金屬化工藝是整個(gè)剛撓結(jié)合板生產(chǎn)制造工藝的核心，包括鉆孔、去鉆污、化學(xué)鍍銅、電鍍銅等工序。金屬化孔要求有良好的機(jī)械韌性和導(dǎo)電性、鍍銅層均勻完整、焊接盤無(wú)起翹、孔內(nèi)無(wú)分層、氣泡隨著電子產(chǎn)品向著小型化、輕型化發(fā)展以及高密度封裝技術(shù)的出現(xiàn)，PCB在設(shè)計(jì)與制造結(jié)構(gòu)上有了全新的發(fā)展，對(duì)孔金屬化技術(shù)提出了更高的要求。PCB板，特別是剛撓結(jié)合板的層數(shù)越來(lái)越多，孔徑越來(lái)越小，孔金屬化工藝越來(lái)越難處理，已經(jīng)成為困撓整個(gè)剛撓結(jié)合板大量生產(chǎn)的技術(shù)瓶頸。

剛撓印制電路板所用材料與剛性印制電路板及撓性印制電路板的所用材料不同，剛性印制電路板所用的基板材料主要是由環(huán)氧或改性環(huán)氧樹(shù)脂玻璃布等材料組成，撓性印制電路板基材主要是由聚酰亞胺和丙烯酸樹(shù)脂，這些材料的Tg溫度較低，高速鉆頭所產(chǎn)生的熱量易在PCB板孔內(nèi)形成大量的膩污，導(dǎo)致孔金屬化不良。

傳統(tǒng)的剛性印制電路板生產(chǎn)中所用的堿性高錳酸鉀去鉆污工藝，易導(dǎo)致?lián)闲詫雍蛣傂詫影l(fā)生起泡、分層。當(dāng)前對(duì)剛撓結(jié)合板去鉆污有效的方法是等離子清洗物理去鉆污法和PI調(diào)整溶液化學(xué)去鉆污法。

非凹蝕工藝僅僅去除鉆孔過(guò)程中脫落和汽化的環(huán)氧鉆污，得到干凈的孔壁，形成二維結(jié)合，非凹蝕工藝簡(jiǎn)單、可靠，并已十分成熟，因此在大多數(shù)廠家得到廣泛應(yīng)用。高錳酸鉀去鉆污是典型的非凹蝕工藝。

凹蝕(Etchback)工藝是為了去除樹(shù)脂鉆污及充分暴露內(nèi)層表面而有控制的除去孔壁非金屬材料至規(guī)定深度的過(guò)程。凹蝕工藝同時(shí)要去除環(huán)氧樹(shù)脂和玻璃纖維，形成可靠的三維結(jié)合，而三維結(jié)合要比二維結(jié)合可靠性高。

附圖1-2示出了常規(guī)技術(shù)中的凹蝕工藝的流程和產(chǎn)品。其中，常規(guī)的凹蝕工藝流程包括如下步驟：

步驟A：請(qǐng)同時(shí)參閱圖1（a）提供一多層板，其具有至少一個(gè)絕緣層和至少兩個(gè)導(dǎo)電層，例如圖1(a)中所示出的多層板，其具有第一導(dǎo)電層101、第一絕緣層102、第二導(dǎo)電層103、第二絕緣層104、第三導(dǎo)電層105、第三絕緣層106、第四導(dǎo)電層107，其中導(dǎo)電層例如為銅層，絕緣層例如為聚酰亞胺或丙烯酸樹(shù)脂、或者為環(huán)氧或改性環(huán)氧樹(shù)脂的玻璃布；

步驟B：請(qǐng)同時(shí)參閱圖1（b），在線路板上鉆設(shè)貫穿各導(dǎo)電層和各絕緣層的孔108。

步驟C：請(qǐng)同時(shí)參閱圖1（c），采用離子清洗和玻纖蝕刻的方法去除鉆孔108中的鉆污，使得孔壁周圍的導(dǎo)電層裸露出來(lái)；例如通常用離子清洗和玻纖蝕刻的方法去除孔壁的枝杈和玻璃纖維，常規(guī)的plasma去鉆污的時(shí)間控制在40—50min，玻纖蝕刻的時(shí)間控制在190-210S；

步驟D：請(qǐng)同時(shí)參閱圖1（d），化學(xué)沉銅和電鍍銅，在孔壁上形成銅層109，以實(shí)現(xiàn)各導(dǎo)電層的可電性連通。

常規(guī)的多層線路板產(chǎn)品的導(dǎo)電層與金屬化孔形成的金屬層只有一個(gè)接觸面，結(jié)合力極為薄弱；在一定的熱沖擊或其他環(huán)境的變化就很容易導(dǎo)致內(nèi)層銅與孔壁銅分離進(jìn)而導(dǎo)致開(kāi)路失效。而凹蝕產(chǎn)品通過(guò)工藝的改變實(shí)現(xiàn)了內(nèi)層銅與電鍍銅三個(gè)面的接觸，如圖2所示，導(dǎo)電層103的內(nèi)層銅朝向鍍銅層109一側(cè)端部的長(zhǎng)度超出其上下緊鄰的兩個(gè)絕緣層，該端部具有三個(gè)面與電鍍銅層109相接觸結(jié)合，故而相對(duì)于僅僅有一個(gè)面接觸結(jié)合的情況，大大地增加了結(jié)合面的面積，因而也增加了兩者的結(jié)合力，有效的提高了產(chǎn)品的可靠性。

但是，對(duì)于某些特定用途的產(chǎn)品，例如航空產(chǎn)品和軍工電子產(chǎn)品，往往對(duì)可靠性的要求極為嚴(yán)格。而某些關(guān)鍵的大功率電子產(chǎn)品對(duì)可靠性要求更為嚴(yán)格，例如航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的電子產(chǎn)品，由于長(zhǎng)期處于各種惡劣環(huán)境交替中，其壽命直接由其可靠性的高低決定；因此該類產(chǎn)品對(duì)其電子產(chǎn)品的可靠性提出了更為苛刻的要求。而高功率的線路板產(chǎn)品要實(shí)現(xiàn)超高可靠性，一方面是需要嚴(yán)格的選擇高可靠性的材料；另一方面則是由產(chǎn)品本身的結(jié)構(gòu)和加工工藝所決定其是否能具備超高的可靠性。隨著產(chǎn)品功率的提升和要進(jìn)一步提高產(chǎn)品的壽命，必須進(jìn)一步提高產(chǎn)品的可靠性，而普通的凹蝕工藝也無(wú)法滿足超高可靠性產(chǎn)品的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的，在于提供一種可提升線路板可靠性的加工方法，通過(guò)該方法加工的線路板具有較高的安全性、穩(wěn)定性及可靠性。