一种阶梯表面的PCB基板及其制造方法与流程

专利2026-01-31  9


本技术涉及pcb制造,更具体地说,涉及一种阶梯表面的pcb基板及其制造方法。


背景技术:

1、线路板又称印刷电路板(pcb,printed circuit board),是连接各种电子功能器件的载体。目前的贴装元件安装在pcb基板上,要求平整性对角线至少<0.75%,以确保焊锡装配的可靠性。由于一些功能器件本身不在同一平面,要将该功能器件贴装在pcb基板上,通常采取两款厚度不同的板或者通过电镀加厚形成高度差的方式,来匹配功能器件的高度差,采取的此种方式在制造和装配上均较为繁琐。


技术实现思路

1、为了改善目前在pcb基板上贴装功能器件,采取两款厚度不同的板或者通过电镀加厚形成高度差,来匹配功能器件本身的高度差,在制造和装配上均较为繁琐的问题,本技术提出了一种阶梯表面的pcb基板及其制造方法。

2、第一方面,本技术提出了一种阶梯表面的pcb基板的制造方法,本采用了以下技术方案。

3、一种阶梯表面的pcb基板的制造方法,包括根据待贴装的功能器件的引脚和本体的高度差所形成的阶梯形,来制造适配所述高度差的阶梯形pcb基板;所述制造方法包括:

4、获取复合板,所述复合板包括从上到下贴合的铜箔、胶体层和铜基板,并且所述铜箔和所述胶体层的厚度之和等于所述引脚和所述本体的高度差;其中,铜箔的厚度可以为35-105μm,胶体层的厚度可以为0.075-0.30mm,铜基板的厚度可以为1.5-2.5mm。

5、在所述铜箔上涂布湿膜或压干膜,再曝光、显影、蚀刻和退膜,使得所述铜箔被蚀刻得到线路区和无铜区;所述线路区具有对接所述引脚的点位;

6、去除所述无铜区下方的所述胶体层,使得所述无铜区下方的所述铜基板裸露;

7、涂布湿膜或压干膜,再曝光、显影、蚀刻和退膜,使得裸露的所述铜基板上形成对接所述本体的点位;

8、防焊,覆盖所述线路区和所述无铜区下方的所述铜基板,但裸露对接所述引脚的点位和对接所述本体的点位。

9、通过采用以上技术方案,设计所述铜箔和所述胶体层的厚度之和等于所述引脚和所述本体的高度差,通过蚀刻铜箔形成无铜区,再去除所述无铜区下方的所述胶体层,并对裸露的铜基板进行蚀刻,制备得到适配待贴装的功能器件的引脚和本体的高度差的阶梯形pcb基板,提高了装配的可靠性。

10、可选的,所述的去除所述无铜区下方的所述胶体层,具体包括在20-30℃的气温中,使用浓硫酸浸泡所述复合板,使得所述无铜区下方的所述胶体层被腐蚀脱落。

11、通过采用以上技术方案,使用浓硫酸,在20-30℃的常温下,来腐蚀所述胶体层,使其脱落,常温对铜的损伤小,铜层基本不被腐蚀,而胶体层的反应速率适中,过蚀小,过程可控,并且20-30℃的常温属于一般生产车间常控的温度范围。

12、可选的,蚀刻所述铜箔和所述铜基板所用的材料包括碱性氯化铜溶液。

13、通过采用以上技术方案,碱性氯化铜溶液不会腐蚀湿膜和干膜,碱性氯化铜可以氧化单质铜为亚铜,并被氧气所氧化成二价铜而融入溶液中,得到重复利用。通过控制蚀刻温度、速度、蚀刻次数来确定阶梯高度差。

14、可选的,所述碱性氯化铜溶液的成分包括氯化铜、氨、氯化铵和磷酸铵。

15、通过采用以上技术方案:氨的作用是作为络合剂,将铜离子络合,防止沉淀,以能和单质铜反应;氯化铵的作用是提高蚀刻速率、溶铜能力和溶液的稳定性;磷酸铵的作用是缓冲ph,维持ph在一定水平并提供铵离子,防止抗蚀镀层(湿膜或干膜)被腐蚀,以及防止沉淀,能保持抗蚀镀层稳定及孔内清洁。碱性氯化铜溶液中,氯化铜、氨、氯化铵和磷酸铵的质量比例为2:(2~6):(1~5):(0.01~0.5)。蚀刻速率与温度也有很大关系。蚀刻温度低于40℃,蚀刻速率很慢,而蚀刻速率过慢会增大侧蚀量,影响蚀刻质量。温度高于60℃,蚀刻速率明显增大。但氨的挥发量也显著增加,使蚀刻液中化学组份比例失调。故一般应控制蚀刻温度在45℃~55℃。

16、可选的,控制蚀刻液的ph在8.0~8.8之间。当ph值降到8.0以下时,蚀刻液中的铜不能被完全络合成铜氨络离子,溶液会出现沉淀,并在槽底形成泥状沉淀,这些泥状沉淀能在加热器上结成硬皮,可能损坏加热器,还会堵塞泵和喷嘴,给蚀刻造成困难。如果溶液ph值过高,蚀刻液中氨过饱和,游离氨释放到大气中,一方面导致环境污染;另一方面,溶液的ph值增大也会增大侧蚀的程度,造成过蚀。

17、可选的,所述防焊采用网版印刷油墨的方式进行,所采用的油墨粘度为330-350pa·s。

18、通过采用以上技术方案,油墨的润湿性和平流性达到较好状态。由于阶梯的存在,印刷油墨时容易在阶梯处产生断层或聚油等不良现象,选择粘度为330-350pa·s的油墨,既可以在阶梯竖面覆上油墨,并且油墨易流平,不易在阶梯竖面和横面垂直连接处积累油墨。

19、可选的,印刷的所述油墨的粘度为340pa·s。

20、通过采用以上技术方案,油墨的润湿性和平流性达到一定范围内的最好状态。选择粘度为340pa·s的油墨,既可以在阶梯竖面覆上油墨,并且油墨易流平,并且在阶梯竖面和横面垂直连接处基本无油墨累积。

21、可选的,所述防焊还包括在印刷所述油墨后,进行预烤、曝光、显影和后烤。印刷所述油墨后,进行曝光的能量为550-650mj/cm2,显影采用的显影液为1%碳酸钠溶液,显影时间70-80s,后烤参数为150-160℃烘烤50-60min。

22、通过采用以上技术方案,非图案区油墨去除的较为干净,图案界限平滑、美观,图案油墨附着力强。

23、可选的,所述制造方法还包括根据所述本体自身存在的阶梯形,来制造适配的阶梯形pcb基板。

24、通过采用以上技术方案,所述阶梯形pcb基板不仅适配了待贴装的功能器件的引脚和本体的高度差,还适配了本体自身存在的高度差,形成了三水平面和两竖面的阶梯形状,适配一些特殊形状的功能器件。

25、可选的,在所述的裸露的所述铜基板上形成对接所述本体的点位之后,阻焊之前,还重复进行涂布湿膜或压干膜,再曝光、显影、蚀刻和退膜,使得对接所述本体的点位形成适配所述本体的阶梯形。

26、通过采用以上技术方案,为了形成多阶梯形的pcb基板表面,选择多次进行、湿膜或干膜、蚀刻等操作,使得该pcb基板表面适配待贴装的功能器件的本体形状。

27、第二方面,本技术还提出一种阶梯表面的pcb基板,并采用如下技术方案。

28、一种阶梯表面的pcb基板,采用上述的制造方法而制备得到。

29、通过采用以上技术方案,得到的pcb基板具有适配待贴装的功能器件的阶梯形表面,满足贴装平整性的要求,提高了焊锡装配的可靠性。

30、综上所述,本技术具有以下有益效果:

31、通过图形转移和蚀刻、腐蚀即可做出需求的具有高度差的焊接表面,控制反应温度、速度、蚀刻次数来确定阶梯高度差,阶梯高度差容易控制,生产成本低。本制备方法对复合片进行从上到下的常温腐蚀,对材料的损伤小,可靠性高。


技术特征:

1.一种阶梯表面的pcb基板的制造方法,其特征在于,包括根据待贴装的功能器件的引脚和本体的高度差所形成的阶梯形,来制造适配所述高度差的阶梯形pcb基板;所述制造方法包括:

2.根据权利要求1所述的阶梯表面的pcb基板的制造方法,其特征在于,所述的去除所述无铜区下方的所述胶体层,具体包括在20-30℃的气温中,使用浓硫酸浸泡所述复合板,使得所述无铜区下方的所述胶体层被腐蚀脱落。

3.根据权利要求1所述的阶梯表面的pcb基板的制造方法,其特征在于,蚀刻所述铜箔和所述铜基板所用的材料包括碱性氯化铜溶液。

4.根据权利要求1所述的阶梯表面的pcb基板的制造方法,其特征在于,所述碱性氯化铜溶液的成分包括氯化铜、氨、氯化铵和磷酸铵。

5.根据权利要求1所述的阶梯表面的pcb基板的制造方法,其特征在于,所述防焊采用网版印刷油墨的方式进行,所采用的油墨粘度为330-350pa·s。

6.根据权利要求5所述的阶梯表面的pcb基板的制造方法,其特征在于,印刷的所述油墨的粘度为340pa·s。

7.根据权利要求5或6所述的阶梯表面的pcb基板的制造方法,其特征在于,所述防焊还包括在印刷所述油墨后,进行预烤、曝光、显影和后烤;印刷所述油墨后,进行曝光的能量为550-650mj/cm2,显影采用的显影液为1%碳酸钠溶液,显影时间70-80s,后烤参数为150-160℃烘烤50-60min。

8.根据权利要求1所述的阶梯表面的pcb基板的制造方法,其特征在于,所述制造方法还包括根据所述本体自身存在的阶梯形,来制造适配的阶梯形pcb基板。

9.根据权利要求8所述的阶梯表面的pcb基板的制造方法,其特征在于,在所述的裸露的所述铜基板上形成对接所述本体的点位之后,阻焊之前,还重复进行涂布湿膜或压干膜,再曝光、显影、蚀刻和退膜,使得对接所述本体的点位形成适配所述本体的阶梯形。

10.一种阶梯表面的pcb基板,其特征在于,采用权利要求1-9任意一项所述的制造方法而制备得到。


技术总结
本申请公开一种阶梯表面的PCB基板及其制造方法,涉及PCB制造技术领域。该制造方法包括根据待贴装的功能器件的引脚和本体的高度差所形成的阶梯形,来制造适配高度差的阶梯形PCB基板。先获取复合板,复合板包括从上到下贴合的铜箔、胶体层和铜基板。铜箔和胶体层的厚度之和等于引脚和本体的高度差。在铜箔上涂布湿膜或压干膜,再曝光、显影、蚀刻和退膜,使得铜箔被蚀刻得到线路区和无铜区。去除无铜区下方的胶体层,使得无铜区下方的铜基板裸露。涂布湿膜或压干膜,再曝光、显影、蚀刻和退膜,使得裸露的铜基板上形成对接本体的点位。最后进行防焊,制备得到适配待贴装的功能器件的引脚和本体的高度差的阶梯形PCB基板,提高了装配的可靠性。

技术研发人员:姚建军,张双林,华荣双
受保护的技术使用者:深圳恒宝士线路板有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
转载请注明原文地址: https://bbs.8miu.com/read-437785.html

最新回复(0)