一种PCB内层线路图形转移工艺
阅读：323发布：2024-01-29
专利汇可以提供一种PCB内层线路图形转移工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种PCB内层线路图形转移工艺，包括如下步骤：油墨涂布步骤：将半干型全 树脂 油墨涂布在PCB覆 铜 板的表面，形成湿膜；预烘步骤：将所述湿膜在40-70℃的 温度 下 烘烤 至半干，得半 固化 湿膜；菲林处理步骤：在菲林上涂抹一层菲林保护剂或离型剂；曝光步骤：将所述菲林贴附于半固化的所述湿膜表面，进行曝光处理，使所述菲林表面的图像转移至所述半固化湿膜上。本发明提供的PCB内层线路图形转移工艺，工作效率高，缩短产品制备的周期，提升了制程能 力 ，该工艺可解析、制作最小线宽/线距＝1/1mil线路，提升了PCB(线路板)精密线路的制造能力，可满足全世界最高 水 准之高精密互联HDI产品的生产，且节能减排降耗，更加环保。，下面是一种PCB内层线路图形转移工艺专利的具体信息内容。
1.一种PCB内层线路图形转移工艺，其特征在于，包括如下步骤：
油墨涂布步骤：将半干型全树脂油墨涂布在PCB覆铜板的表面，形成湿膜；
预烘步骤：在40-70℃的温度下，将所述湿膜烘烤至半干，得半固化湿膜；
菲林处理步骤：在菲林上涂抹一层菲林保护剂或离型剂；
曝光步骤：将所述菲林贴附于所述半固化湿膜的表面，对贴附了所述菲林的所述半固化湿膜进行曝光处理，使所述菲林表面的图像转移至所述半固化湿膜上。
2.根据权利要求1所述的PCB内层线路图形转移工艺，其特征在于，在所述曝光步骤之后还包括显影步骤，所述显影步骤包括：利用显影液对所述半固化湿膜进行处理，将所述半固化湿膜未曝光的部分除去，得到电路图形。
3.根据权利要求1所述的PCB内层线路图形转移工艺，其特征在于，所述预烘步骤包括：
在60℃的温度下，将所述湿膜烘烤5分钟至半干，得到所述半固化湿膜。
4.根据权利要求1所述的PCB内层线路图形转移工艺，其特征在于，所述曝光步骤包括：
将所述菲林贴附于所述半固化湿膜的表面，对贴附了所述菲林的所述半固化湿膜进行软接触曝光，使所述菲林表面的图像转移至所述半固化湿膜上。
5.根据权利要求1所述的PCB内层线路图形转移工艺，其特征在于，所述曝光步骤中，曝光能量为20-40mj。
6.根据权利要求1所述的PCB内层线路图形转移工艺，其特征在于，所述预烘步骤中，烘烤至半干的所述半固化湿膜的硬度小于1H。
一种PCB内层线路图形转移工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及一种PCB内层线路图形转移工艺。
背景技术
[0003] 1.感光湿膜方式在滚涂或印刷时，需在110℃下烘烤10分钟左右，高温下大量的溶剂挥发，使其达到最低硬度要求(接触曝光)2H以上，若硬度低于2H则容易粘菲林(胶片)，感光湿膜工艺浪费大量的电费及时间，且其中溶剂的排放会产生一定的环境污染保护，不环保。
[0004] 2.感光干膜方式的干膜不易达到较小的膜厚，由于干膜本身有一层PE膜，曝光时再加上菲林本身的一层保护膜，导致解析度不高，且成本较高；业界最高水准为2/2mil，对于高精密互联HDI(High Density Interconnector，高密度互连)产品不能满足需求。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种PCB内层线路图形转移工艺。
[0006] 本发明的方案是这样实现的：
[0007] 一种PCB内层线路图形转移工艺，包括如下步骤：
[0010] 菲林处理步骤：在菲林上涂抹一层菲林保护剂或离型剂；
[0011] 曝光步骤：将所述菲林贴附于所述半固化湿膜的表面，对贴附了所述菲林的所述半固化湿膜进行曝光处理，使所述菲林表面的图像转移至所述半固化湿膜上。
[0012] 进一步地，在所述曝光步骤之后还包括显影步骤，所述显影步骤包括：利用显影液对所述半固化湿膜进行处理，将所述半固化湿膜未曝光的部分除去，得到所需的电路图形。
[0013] 进一步地，所述预烘步骤包括：在60℃的温度下，将所述湿膜烘烤5分钟至半干，得到所述半固化湿膜。
[0014] 进一步地，所述曝光步骤包括：将所述菲林贴附于所述半固化湿膜的表面，对贴附了所述菲林的所述半固化湿膜进行软接触曝光，使所述菲林表面的图像转移至所述半固化湿膜上。
[0015] 进一步地，所述曝光步骤中，曝光能量为20-40mj。
[0016] 进一步地，所述预烘步骤中，烘烤至半干的所述半固化湿膜的硬度小于1H。
[0017] 本发明的有益效果是：
[0018] 本发明提供的一种PCB内层线路图形转移工艺，即用于将菲林上预设好的线路图形转移至PCB覆铜板上，以实现通过蚀刻等工艺制备得到PCB板上的线路图形。本发明提供的工艺工作效率高，缩短产品制备的周期，提升了制程能力，该工艺可解析、制作最小线宽/线距＝1/1mil线路，提升了PCB(线路板)精密线路的制造能力，可满足高精密互联HDI产品的生产，且节能减排降耗，更加环保。附图说明
[0019] 下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0020] 图1为本发明一实施例中PCB内层线路图形转移工艺的流程示意图；
[0021] 图2为本发明另一实施例中PCB内层线路图形转移工艺的流程示意图。
具体实施方式
[0022] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。以下将结合附图，对本发明的技术方案做进一步描述，本发明不仅限于以下具体实施方式。
[0023] 本发明提供一种PCB内层线路图形转移工艺，如图1所示，包括如下步骤。
[0024] 步骤102，将半干型全树脂油墨涂布在PCB覆铜板的表面，形成湿膜。本步骤也可称为油墨涂布步骤。
[0025] 步骤104，在40-70℃的温度下，将所述湿膜烘烤至半干，得半固化湿膜。本步骤也可称为预烘步骤。
[0026] 步骤106，在菲林上涂抹一层菲林保护剂或离型剂。本步骤也可称为菲林处理步骤。
[0027] 步骤108，将所述菲林贴附于所述半固化湿膜的表面，对贴附了所述菲林的所述半固化湿膜进行曝光处理，使所述菲林表面的图像转移至所述半固化湿膜上。本步骤也可称为曝光步骤。
[0028] 在所述油墨涂布步骤中，将半干型全树脂油墨涂布在PCB覆铜板的表面，形成湿膜。其中，所述半干型全树脂油墨为感光型树脂，用于在后续的预烘步骤中半固化形成一层抗腐蚀的保护膜。具体地，在一个实施例中，将PCB覆铜板运输到涂布生产线上，在所述PCB覆铜板的表面进行半干型全树脂油墨喷涂，流平后形成湿膜。其中，涂布方式可以为丝网印刷、滚涂、帘幕涂覆等，其中滚涂工艺的自动化生产效率高，可以控制涂层厚度，作为一实施例中较佳的涂布方式。
[0029] 在一个实施例中，在所述PCB覆铜板的表面进行半干型全树脂油墨喷涂，在PCB覆铜板表面形成的湿膜的厚度为15-25μm。具体地，在PCB覆铜板表面形成的湿膜的厚度要控制在15-25μm之间，湿膜过厚容易产生曝光不足、显影不好，预烘难以控制，操作困难等问题。而湿膜过薄易产生曝光过度，耐蚀性好，电镀时的绝缘性差，在PCB覆铜板蚀刻出电路图形后去膜困难。其中，湿膜与PCB覆铜板的接触性、覆盖性好，后续采用底片接触式曝光，缩短了光程，减少了光的能损失、光散射引起的误差。这使湿膜的分辨率的一般在25μm以下，提高了图形制作的精密度，而实际生产中干膜的分辨率很难达到50μm。
[0030] 进一步地，为了提高湿膜与PCB覆铜板的结合力和粘附性，提高PCB覆铜板表面的清洁度，在一个实施例中，在步骤102之前，还包括去除PCB覆铜板表面的油脂、氧化层、灰尘、颗粒残留、水分和碱性物质的步骤，例如，提高PCB覆铜板表面的粗糙度，增大湿膜与PCB覆铜板表面的接触面积，以增大结合力，具体地，在一个实施例中，在所述油墨涂布步骤之前还包括PCB覆铜板预处理步骤：采用化学前处理法对PCB覆铜板的表面进行处理，使PCB覆铜板的表面无杂质、无氧化现象，且其表面均匀粗化。
[0031] 进一步地，所述化学前处理法为用酸性物质对PCB覆铜板的表面进行喷淋，例如，所述酸性物质为浓度为5％的硫酸，使得酸性物质对PCB覆铜板的表面进行清洗，使其去除杂质、氧化层等，且使得PCB覆铜板的表面均匀粗化，使得后续油墨涂布步骤湿膜与PCB覆铜板的结合力更好。预处理后的PCB覆铜板的表面状态直接影响PCB的成品率。
[0032] 在所述预烘步骤中，将所述湿膜在40-70℃的温度下烘烤至半干，得半固化湿膜。进一步地，在一个实施例中，所述步骤104包括：将所述湿膜在60℃的温度下烘烤5分钟至半干，得半固化湿膜。其中，步骤104也称为预烘步骤，预烘步骤中可以采用PCB烘干箱对湿膜进行烘烤。预烘步骤主要是蒸发半干型全树脂油墨中的水分，也就是湿膜中的水分，其中，预烘步骤烘烤完毕后得到所述半固化湿膜的硬度小于1H，也就是说，所述湿膜在40-70℃下烘烤至半干，且半干的所述湿膜(即半固化湿膜)以半固化状态进行后续的曝光处理。传统线路图形转移工艺中，需要将湿膜烘干，且固化后的湿膜需要达到接触曝光的最低硬度要求，即硬度大于2H，倘若预烘不足，硬度低于2H，在贮存、移动过程中容易粘板，在后续曝光过程中容易黏底片，导致曝光不良，最终造成断线或者短路，而湿膜预烘过度，容易造成显影不干净，线条边缘不平整、呈锯齿状等问题。本发明中的线路图形转移工艺中，将涂布于PCB覆铜板上的湿膜烘烤至半干，硬度小于1H，所述半固化湿膜以配合本发明后续的曝光步骤的工序，能够达到湿膜不粘底片、保证后续进行恰当的曝光。
[0033] 所述菲林处理步骤中，在菲林上涂抹一层菲林保护剂或离型剂。其中，菲林，又称之为底片，菲林上有经过光绘工艺制作出的线路图形，通过后续曝光步骤将菲林上预设的线路图形转移至所述半固化湿膜上，最后通过显影工艺在PCB覆铜板上蚀刻出该线路图形。其中，菲林保护剂和离型剂用于防止后续曝光步骤中粘菲林现象，例如，所述离型剂为外部润滑性离型剂，所述离型剂提高了菲林与半固化湿膜之间的润滑性，以防止菲林粘附在半固化湿膜上，例如，所述菲林保护剂为一种低粘度的溶液，通过将菲林保护剂涂覆在菲林表面，在菲林片上形成一层超薄的保护层，以杜绝半固化湿膜粘菲林的现象。
[0034] 所述曝光步骤中，将所述菲林贴附于半固化的所述湿膜表面，进行曝光处理，使所述菲林表面的图像转移至所述半固化湿膜上。曝光步骤中，线路图形转移的原理为：菲林上的线路图形呈白色透明，线路图形以外的部分呈黑色，在紫外线的照射下，与菲林白色透明部分对应位置的湿膜上的单体分子在吸收光能量后发生光聚合反应，与菲林上黑色部分对应位置的湿膜不发生聚合反应，从而实现线路图形的转移。具体地，所述曝光步骤包括：将所述菲林贴附于所述半固化湿膜的表面，进行软接触曝光，使所述菲林表面的图像转移至所述半固化湿膜上。进一步地，在一个实施例中，所述曝光步骤包括：将所述半固化湿膜转移至曝光生产线上，将经过菲林处理步骤处理的菲林找平、对准PCB覆铜板，并将菲林与PCB覆铜板接触贴附，也就是将菲林与PCB覆铜板表面的半固化湿膜接触，通过UV光源的照射直接对其曝光，使得菲林表面的图像转移至半固化湿膜上。本发明的曝光步骤中，曝光能量为20-40mj。软接触曝光工艺中即不为真空状态也不在PCB覆铜板底部通入压缩气体，而是直接曝光，菲林与PCB覆铜板之间的接触力较小，线条的曝光分辨率通常可达到1-2μm，能够制备较为精密的电路图形。其中，曝光能量时间和曝光能量应适当，选用功率较大的曝光机可以减少曝光时间和减少热量的累积，保证曝光过程中图形转移的稳定性，并且减少半固化湿膜与菲林的粘附。其中，曝光能量过高会导致显影过度，曝光能量过低会导致后续显影不足、线条边缘发毛等问题。
[0035] 本发明的菲林处理步骤与曝光步骤的工艺互相配合，采用软接触曝光工艺，通过将传统的菲林保护膜改成菲林保护剂或离型剂，从而减少了半固化湿膜硬接触空隙(因板面不平整)或感光干膜的基膜的阻隔而形成的光折射及光扩散，也就是菲林保护剂或离型剂填充于半固化湿膜与菲林之间形成的间隙中，从而使得接触更为紧密，本发明的曝光工艺曝光速度快，曝光质量好，实现了菲林上的图形转移至湿膜表面，保证了后续的显影工艺以及蚀刻工艺，提升了电路图形制作的精密度，提升了解析度，能解析1/1Mil线路。
[0036] 值得一提的是，应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。比如，步骤106可在步骤102至步骤104之前或者之间进行，也就是说，步骤106可以在步骤102之前进行，也可以在步骤102和步骤104之间进行。
[0037] 在一个实施例中，在所述曝光步骤之后还包括显影步骤和蚀刻步骤，也就是说，在一个实施例中，PCB内层线路图形转移工艺，如图2所示，包括如下步骤：
[0038] 步骤102，油墨涂布步骤：
[0039] 将半干型全树脂油墨涂布在PCB覆铜板的表面，形成湿膜。
[0040] 步骤104，预烘步骤：
[0041] 将所述湿膜在40-70℃的温度下烘烤至半干，得半固化湿膜。
[0042] 步骤106，菲林处理步骤：
[0043] 在菲林上涂抹一层菲林保护剂或离型剂。
[0044] 步骤108，曝光步骤：
[0045] 将所述菲林贴附于所述半固化湿膜的表面，进行曝光处理，使所述菲林表面的图像转移至所述半固化湿膜上。
[0046] 步骤110，显影步骤：
[0047] 利用显影液对所述半固化湿膜进行处理，将所述半固化湿膜未曝光的部分除去，得到所需的电路图形。
[0048] 所述显影步骤将半固化湿膜上除线路图形外的部分除去，留下所需的电路图形。所述半干型全树脂油墨呈酸性，为了除去线路图形以外的部分，所述显影液呈弱碱性，例如，所述显影液通常为碱性，例如，所述显影液为1％浓度的Na2CO3溶液或1％浓度的K2CO3溶液，使得未曝光(即未发生光聚合反应)的湿膜被显影液溶解掉，剩下线路图形的部分以作为后续蚀刻工艺中保护层。
[0049] 步骤112，蚀刻步骤：
[0050] 采用化学蚀刻工艺，用蚀刻液对所述PCB覆铜板进行蚀刻，形成线路图形。
[0051] 进一步地，例如，为了实现蚀刻液对PCB覆铜板的蚀刻，例如，所述蚀刻液为氨性蚀刻液，例如，所述蚀刻液为氨水/氯化铵蚀刻液，例如，所述蚀刻液为氨水/硫酸铵蚀刻液，进一步地，在一个实施例中，采用腐蚀机对PCB覆铜板进行蚀刻，通过在PCB覆铜板表面喷淋蚀刻液，显影步骤中发生光聚合反应的湿膜留在PCB覆铜板的表面上作为抗蚀保护层，且所述蚀刻液不与所述湿膜发生化学反应，使得线路图形的部分不会被蚀刻液蚀刻掉，从而得到PCB覆铜板上的线路图形。
[0052] 本发明提供的一种PCB内层线路图形转移工艺，即用于将菲林上预设好的线路图形转移至PCB覆铜板上，以实现通过蚀刻等工艺制备得到PCB板上的线路层。本发明提供的工艺工作效率高，缩短产品制备的周期，提升了制程能力，该工艺可解析、制作最小线宽/线距＝1/1mil线路，提升了PCB(线路板)精密线路的制造能力，可满足高精密互联HDI产品的生产，且节能减排降耗，更加环保。
[0053] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
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