[發明專利]一種印制電路板盲孔和精細線路的加工方法

有效

• 申請號: 201310460513.6
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN103491728A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 何為;馮立;陳苑明;王守緒;陶志華;何杰
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H05K3/42
• 分類號: H05K3/42;H05K3/06;H05K3/18
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 李順德;王睿

技術領域

本發明涉及印制電路板制造技術領域，具體涉及一種印制電路板盲孔和精細線路的加工方法。

背景技術

芯片的大規模集成化促使電子產品的高密度化與高智能化，作為元器件支撐體與傳輸電信號載體的印制電路板也應逐漸步向微型化、輕量化、高密度與多功能，進而對印制電路板盲孔和精細線路的制作提出了更高的要求。另外，印制電路板的制作涉及機械加工、圖形轉移、電鍍、蝕刻等復雜工藝過程，存在耗能高、污染大等缺點，在節能減排和清潔生產的影響下，只有提高能源使用效率、降低能耗、減少污染物排放和進行相關技術創新，才能保證印制電路板制作的綠色快速發展。

目前，根據精細線路的制作分類主要有三種方法：減成法、加成法和半加成法。減成法制作盲孔和精細線路是現在印制電路板應用最廣泛的方法，其一般步驟是先制作盲孔，之后經過電鍍填孔技術進行盲孔的電鍍填銅處理，然后通過減薄板面銅厚之后進行圖形轉移，再經過顯影蝕刻后完成盲孔和精細線路的制作，這種制作方法的缺點主要包括：存在工藝流程復雜，生產效率低，而且在對銅箔蝕刻過程中，也會對線路側面蝕刻，大大限制了減成法在精細線路制作中的應用。另外，在保證盲孔填銅質量的前提下，其填銅后的板面銅厚偏厚且不平整，極大影響了精細線路制作；美國陶氏化學指出了下一代填孔技術包括板面高度平整性與較小的面銅厚度，以滿足線路制作精細化的要求，但是這種技術還處于研究階段。

而對于加成法工藝制作盲孔和精細線路，主要步驟是先在含光敏催化劑的印制電路基板上制作盲孔，然后進行板面的線路圖形曝光與盲孔區域曝光，通過選擇性化學鍍銅得到盲孔和精細線路的制作，這種方法仍然是分兩步實現了盲孔和精細線路的制作，適合制作精細線路，但是如果采用化學鍍銅實現盲孔和線路的共鍍，不僅要求使用特殊基材，制作成本高，而且在盲孔和精細線路的制作過程中，由于鍍銅厚度與盲孔鍍銅所持續時間的差異容易引發盲孔鍍銅不良問題，因此，這種方法現在還不成熟，也未得到廣泛應用。

半加成法更有利于盲孔和精細線路的制作，這種制作方法的主要特點是：先在介質層與導電層的基板制作出導通盲孔，接著在導通盲孔孔壁形成種子層，然后在基板面貼感光薄膜，通過圖形轉移在基板上形成電鍍阻擋層，再通過圖形電鍍的方式對盲孔和含電鍍阻擋層基板進行共鍍，最后分別去掉阻擋層、種子層。何波等人（印制電路信息，2008，No.3：29-32）對半加成法制作精細線路的方法進行了報道，但是這種制作方法的缺點在于：所形成的精細線路存在于基板面上，在后續去除阻擋層和種子層蝕刻時，仍然存在蝕刻液攻擊精細線路銅柱側面，造成線路底部與側面向內產生凹蝕，從而使得精細線路銅柱發生側蝕，也限制了在精細線路制作。另外，當盲孔和含電鍍阻擋層基板進行共鍍時，銅在基板面上生長形成精細線路銅柱與填充盲孔形成盲孔銅柱的形成方向不同，在線間距較小區域的電流密度相對較大，使得線路電鍍生長厚度會遠遠大于盲孔填銅，線路容易出現電鍍偏厚導致夾膜問題，肖勁松等人（印制電路信息，2013，No.2：21-22）對夾膜問題修理進行了研究，但是夾膜去除很難控制，容易蝕刻過度導致線路過薄，也可能由于夾膜嚴重導致短路，進而無法滿足良好的電氣性能。

針對激光形成線路圖形的制作方法，主要以德國樂普科激光電子的研究最為廣泛，主要包括兩種方法：第一種方法是，首先采用常規方法對線路區域進行貼膜、曝光，用激光直接形成圖形(LDS)技術剝掉抗蝕層，以露出線路圖形部分，然后電鍍加厚LDS技術露出的圖形部分，鍍到最終要求厚度，然后利用電鍍錫作為抗蝕層，最后去膜，腐蝕基材銅從而形成圖形，但是這種方法其實質仍然是半加成法形成線路圖形，在電鍍和腐蝕基材銅的過程中，其線路的夾膜和側蝕缺陷難以避免。第二種方法是采用激光直接成型刻板機LPKF?ProtoLaser?S有選擇性地向基板材料上投照激光，高能激光作用于基板材料的銅導電層，產生光蝕效果，銅導電層被移除掉，形成絕緣區域，而未被激光投照的區域的銅導電層得以保留，這樣就在絕緣材料上制得需要電路圖形，這種方法的主要缺點在于：存在激光燒蝕銅導電層的能量難以控制，直接導致燒蝕過度傷至絕緣層，極易造成板面的不平整性，而且激光大面積燒蝕銅導電層需要更多時間，生產效率低，另外，在實際生產中，為了減少銅導電層對激光的反射，需要對銅導電層進行棕化處理，這不僅增加了制作成本，而且存在棕化廢水對環境的污染，目前，這種方法也僅僅處于試驗階段。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種制作流程簡單、操作實施容易、可節約制作成本、提高產品品質及生產效率的印制電路板盲孔和精細線路的加工方法。