何新榮 曾 平 黃賢權(quán)（深圳市景旺電子股份有限公司， 廣東 深圳 518102）

一種超厚銅板制作工藝探討

Paper Code: S-101

何新榮 曾 平 黃賢權(quán)
（深圳市景旺電子股份有限公司， 廣東 深圳 518102）

通常銅厚≥350μm(10 oz)以上電路板稱為超厚銅板,其主要應(yīng)用于大電流大功率電源、清潔能源太陽能等產(chǎn)品。隨著這類產(chǎn)品需求量的迅速增長，未來超厚銅板必然會成為PCB發(fā)展的另一趨勢之一。超厚銅板由于銅厚較厚，制作時內(nèi)層無銅區(qū)填膠、鉆孔、蝕刻等工序都存在一定的難度。文章通過制開發(fā)28 oz的超厚銅板，對選用的材料及制作工藝等方面進(jìn)行優(yōu)化，解決了這類板制作過程中蝕刻、壓合、鉆孔等工序的制作難點(diǎn)，為業(yè)內(nèi)同行制作此類超厚銅板提供參考。

超厚銅；壓合；鉆孔；蝕刻；難點(diǎn)

1 前言

超厚銅多層印制板是一種特殊類的印制電路板，此類印制電路板的主要特點(diǎn)：一般層數(shù)在4層～12層，內(nèi)層基板銅箔厚度在銅厚≥350 μm（10 oz），品質(zhì)可靠性要求高。超厚銅多層印制板具有良好的載電流能力和優(yōu)良的散熱性，主要應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)能源、通訊、汽車、大功率電源、清潔能源太陽能等方面，因此具有廣闊的市場發(fā)展前景。

鑒于超厚銅多層印制板的技術(shù)特點(diǎn)及其廣闊的市場前景，以及品牌客戶需求，我公司對超厚銅多層印制板產(chǎn)品進(jìn)行技術(shù)難題攻關(guān)并實(shí)現(xiàn)超厚銅多層印制板產(chǎn)業(yè)化。本文介紹一款超厚銅四層印制板的關(guān)鍵生產(chǎn)工序控制要點(diǎn)，以及介紹了銅厚≥1 mm超厚銅多層印制板重要生產(chǎn)工序（蝕刻、壓合、鉆孔）的制作要點(diǎn)，有效提高了超厚銅多層印制板的品質(zhì)可靠性。

2 工藝流程

開料→銅板蝕刻→棕化→印一次樹脂→一次壓合雙面板→內(nèi)層制作→棕化→印二次樹脂→二次壓板→鉆孔→PTH→板電→加厚電鍍→外層線路→蝕刻→感阻→沉金→字符→鑼板→測試→FQC→FOA→包裝

3 制作過程

3.1 銅板蝕刻

正常磨板粗化后貼干膜。

正常曝光，顯影。

蝕刻：將銅板蝕刻至1/2

3.2 印一次樹脂

銅板棕化后，將線路面填樹脂，36T網(wǎng)，20 mm厚刮膠印兩次，保證下油量，刮膠與板方向成30°，與板壓力角度為15°～ 20°，選用鈕力較大機(jī)臺，保證印刷過程不會停頓，印完后水平放置兩小時，水平放置80°烤45 min，120°烤30 min。

3.3 一次壓合

采用鉚合方式，將兩層銅板與半固化片鉚合一起。中間采用高含膠量膠片壓合，先抽真空10 min后開始上壓，減少氣泡。

圖1 一次壓合示圖

3.4 二次內(nèi)層

將銅表面膠去除后，正常磨板，粗化處理，貼膜：手動貼膜機(jī)6 kg壓力，速度0.6 m/min。過后再進(jìn)行空壓一次。

曝光：單面曝光，菲林面朝下。正常能量。

蝕刻：銅厚102.9 μm采用蝕刻速度不同方向正反蝕刻四次后，觀察量測根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整蝕刻。

3.5 二次印樹脂

正反過兩次棕化后，將線路面填樹脂，36T網(wǎng)，20 mm厚刮膠印兩次，保證下油量，刮膠與板方向成30°，與板壓力角度為15°～ 20°，印完后水平放置2 h，水平放置80°烤45 min，120°烤30 min。

3.6 二次壓合

圖2 二次壓合示圖

3.7 鉆孔

選用鈕力大鉆機(jī)鉆孔，排屑較好的機(jī)臺,一片一疊設(shè)分步鉆。

3.8 沉銅板電

先用高壓水洗，插架隔板插架。兩次沉銅，第二次從預(yù)浸缸放入。背光達(dá)9級以上。板電正常正反板電兩次。

加厚板電到圖電線：1.6 A/dm2×75 min板電兩次。正反夾。飛巴兩頭夾寬100 mm，長與板等長的有銅假板。

3.9 外層干膜蝕刻

貼膜：手動貼膜機(jī)6 kg壓力，速度0.6 m/min。最后再進(jìn)行空壓一次。

曝光：單面曝光，菲林面朝下。正常能量。

蝕刻：多次蝕刻。

3.10 防焊

火山灰磨板，將磨板速度調(diào)少1/3后磨板。印刷前先用粘塵輥粘塵后印刷。

做兩次印刷，先用亞色油先打底印刷一次，75度預(yù)烤15分鐘，冷卻后做第二次亮光油印刷。

手動對位曝光，正常顯影。后烤采用分段烤方式，溫度程式依塞孔板。

3.11 沉金字符銑板

依正常即可。

小結(jié)：此板制作過程，主要難度在蝕刻，壓合與鉆孔三個工序。蝕刻采用雙面蝕刻。兩次壓合，做出更小的線寬線距。壓合采用填樹脂后進(jìn)行兩次壓合，控制好升溫速率，及上壓點(diǎn)，減少板厚不均，填膠不足，板內(nèi)氣泡問題。鉆孔采用分段鉆方式，解決了排屑問題，減輕設(shè)備扭力問題。

4 制作品質(zhì)

4.1 壓合后切片介質(zhì)層圖片

表1 壓合后切片介質(zhì)層示圖列表

4.2 蝕刻圖片

表2 蝕刻示圖列表

4.2 鉆孔圖片

表3 鉆孔示意列表

表4 信賴性測試分析列表

4.4 可靠性測試

條件：260 ℃×5cycle 無鉛回流，217 ℃以上

時間：120 s ～ 150 s，255 ℃以上時間：20 s ～ 30 s

熱應(yīng)力：288 ℃×10 s×3cycle

5 總結(jié)

本文解決了超厚銅板蝕刻，壓合，鉆孔等問題,開發(fā)了1 mm厚度銅的多層板工藝開發(fā),并經(jīng)過信賴性測試，滿足了客戶需求,給行業(yè)提供了參考。

[1] 肖世翔. 印制電路板厚銅板制作的幾種特殊方法[J]. 印制電路信息, 2012.秋季國際PCB技術(shù)/信息論壇.

[2] 范思維. 超厚銅多層印制電路板制作工藝探討[J].印制電路信息, 2013,5

何新榮，現(xiàn)任研發(fā)工程師，主要從事新產(chǎn)品的研發(fā)，新材料試驗(yàn)導(dǎo)入。

Discussion on production process of ultra thick copper PCB

HE Xin-rong ZENG Ping HUANG Xian-quan

Ultra thick copper board, which copper thickness is more than or equal to 350μm,and is mainly used in high current power supply, clean energy products. With the rapid growth demand of this kind of product, Ultra thick copper will become one trend of PCB development in future. For heavy copper, there are some difficulties in filling the inner copper free area, drilling, etching processes. This paper, we producted a 980μm(28oz)ultra thick copper board and finally solved the fabrication difficulties in etching, lamination and drilling process through the method of optimizing the selection of materials and production process, provide a reference for industry peer processing this kind of ultra thick copper board.

Ultra Thick Copper; Lamination; Drilling; Etching; Difficulties

TN41

A

1009-0096（2014）04-0175-03