[發明專利]用覆厚導電層基板材料制作厚導電層電路結構電路板的方法

有效

• 申請號: 201310755096.8
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103731994B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 屈元鵬;胡宏宇
• 申請（專利權）人: 天津市德中技術發展有限公司
• 主分類號: H05K3/02
• 分類號: H05K3/02
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司12209
• 代理人: 董一寧

技術領域

本發明屬于電路板制造領域，尤其是一種用覆厚導電層基板材料制作厚導電層電路結構電路板的方法。

背景技術

減成法制電路板技術最關鍵的步驟就是制作導電圖案，即按照設計要求，將覆導電金屬箔絕緣板上不需要的導電層去除，留下的部分導電層作為電路結構。去除不需要的導電層通常用印制--蝕刻方法，先在覆銅箔板表面上進行圖形轉移，將需要保留的導電圖形部分的導電層，通常是銅箔，用保護性材料--抗蝕劑覆蓋起來，而把非導電圖案部分，即將要去掉的銅則暴露在外。蝕刻時，腐蝕劑和與暴露在外的銅相互接觸，發生反應，把銅溶解到蝕刻劑溶液中，達到了除去的目的。

蝕刻方法的優點是形成導電結構后，基本不會傷害導電層下面的絕緣載板，電路板的介電性能比較容易控制。但蝕刻方法的加工精度受很多因素影響，難以控制，導致做出的電路圖形的幾何尺寸偏離設計要求，不適合制造極其精細的電路結構，比如由于圖形轉移精度不高，側腐蝕效應等問題，都是電路板加工的難題。當導電層厚度大時，特別是導電層厚度接近導線間最小間距時，側腐蝕效應會更加突出，制出的導線橫截面上窄底寬，甚至局部斷線，在實踐中很難制造由厚導電層構造的精細線路。

用激光直接將不需要的導電層光蝕去掉，留下需要的部分制作電路板的方法，加工步驟少，精度高，適合制作極其微細的結構，應用越來越廣泛。激光方法加工覆有厚導電層的電路板時，一般要逐層去除導電層，到達絕緣載體處為止。然而，激光逐層去除導電層接近絕緣材料時，很難準確控制激光能量，即很難控制去除程度，使其恰恰光蝕掉導電層，而不傷或少傷絕緣材料。要么是激光能量過大，去掉導電層的同時，也大幅度地去掉絕緣材料，要么是激光能量不夠，不能夠完全去除導電材料，不能形成完全的絕緣區域。由于這樣的原因，激光直接逐層剝除導電層，即所謂的直接激光成型技術，加工需要厚導電層的精細線路，會傷及絕緣基板材料，導致產品的介電性能不可控制。

用機械裝置直接銑掉不需要的導電層，也可以制作電路結構，步驟少、幾何尺寸精度較高，適合打樣。但也存在與直接激光成型相同的問題，即由于材料厚度不勻，或翹曲不平，或裝置本身構造問題等等原因，很難控制機械刀具銑削進入導電層深度，使其恰恰銑透導電層，不傷或少傷其絕緣載體。事實上，用機械方法加工覆厚導電金屬層的電路基板材料，除了會傷害絕緣材料，影響介電性能外，還存在刀具磨損快，成本高的缺點，應用較少。

可見，不論用上述那種方法，制作幾何尺寸精度要求高、導電層厚度大，且不能傷害絕緣材料的電路板都有困難。現有的技術滿足不了大電流、制冷、線圈或傳感器、射頻微波、電機驅動等等要求導電層達到一定厚度，導電結構幾何尺寸精確、導線側壁陡直平順，絕緣基材完整無傷、均勻一致的電路結構或電路板的制作需求。

發明內容

本發明針對蝕刻方法和激光直接或機械直接成型技術制電路結構，因為導電層過厚而出現的加工困難之處，提供了一種利用覆厚導電金屬層絕緣基板材料制作含厚導電圖形結構的電路板的方法，本方法提出了新工藝路線，給出了操作要點，按照本發明的方法，可以采用市場上通用的基板材料，用激光直接成型技術，導電結構幾何精度高，線路側壁陡直平滑，不傷絕緣基材，即使導電層厚度大，比如厚200μm以上，也能保證產品質量。

本發明的技術方案是：

一種用覆厚導電層基板材料制作厚導電層電路結構電路板的方法，其特征在于：先用激光去除電路板基材非導電圖案部分上部的導電層，控制去除程度，到剩余的與絕緣材料接觸的底層導電層厚度既能被通用的蝕刻技術快速去除且又能厚到由于激光能量偏差和導電層厚度偏差恰不被激光穿透，而導致損傷導電層絕緣載體程度為止，其步驟為：

⑴制作監測盤，即從該監測盤圖案區域上去除厚度為0.1-10μm導電層；

⑵同時去除絕緣圖案區域的導電層和監測盤區域的導電層，直至監測盤圖案區域露出電路板基材時為止；

⑶對該在制電路板進行蝕刻加工，去除絕緣圖案區域上留下的導電層，從而得到符合設計要求導電圖形結構。

而且，步驟⑴所述的監測盤的形狀和位置是適合加工的任何圖案和任何尺寸，其位置是在覆導電材料表面上用于設計要求的導電圖案輪廓的外部或按照設計要求的導電圖案輪廓內的非導電結構的區域。

而且，步驟⑴所述的去除的方法為定深加工的激光或定深加工的機械銑削方法。

而且，在步驟⑴所述的從該監測盤圖案區域上去除厚度為0.1-10μm導電層時，通過控制激光或機械銑削加工參數或者通過用導電層測厚儀器測量剩余導電層控制去除程度。