一种嵌埋线路PCB板的加工方法

技术领域

本发明属于PCB技术领域，具体涉及一种嵌埋线路PCB板的加工方法。

背景技术

随着线路板朝着高密度方向发展，线宽/线距也在变小，目前IC载板最小线宽/线距可以做到8/8µm。更细的线路，意味着线路与基材的结合力更弱，容易发生线路与基材脱离的信赖性问题。在这种状况下，嵌埋线路板出现了，将外层线路嵌埋基材中，使线路与基材三面结合，保障了细线路的信赖性与线路板的平整度，同时也增加了布线密度。目前MIS载板就是采取嵌埋线路工艺。

现有技术中，常见的嵌入式线路加工方法有三种，具体如下：

方案一：TLC转印技术；

TLC制程采用压合钢板电镀薄铜，铜厚约3µm。镀完薄铜的钢板做线路图形转移制程，之后在线路区底部做抗蚀金属镍电镀，然后做图形电镀铜，随后褪膜形成线路层。线路完成后，将不同层的线路层堆叠在一起做热压合。压合过程中优于钢板和铜箔热膨胀系数不同，会因热胀冷缩而脱离。压合后直接将钢板取下，线路板就与钢板脱落。由于抗蚀层镍的存在，可以直接使用选择性蚀刻液将面铜去除。然后再进行通孔制作。

此种方案的优点是可以制作双面嵌入式精细线路，线路三面与基材结合，有良好的信赖性，且板面平整，有良好的平整度。但是，因为是两个线路层压合而来，压合对位只能采用PIN钉对位，对位精度较差(100µm),因此采用此方法的厂商非常少。

方案二：无芯板制程；

无芯板制程使用承载板辅助制作，该承载板包含基材层和复合铜箔层，而复合铜箔层为两层可分离的超薄铜箔，使用承载板，在可分离薄铜上进行图形转移，然后将图形区域铜微蚀一定厚度，再电镀一层薄薄的非铜金属作为保护层，然后进行电镀→褪膜形成第一线路层。将第一线路层进行积层压合，使第一线路层形成嵌入式线路。随后进行激光钻孔形成盲孔，再进行图形转移→电镀→褪膜形成第二线路层。之后将两层超薄铜箔分离，再将非铜金属蚀刻掉，便形成了单面嵌入式线路的双面板。

此种方案能够形成嵌入式精细线路，对位精度较好(50µm)，缺点是只能形成单面嵌入式线路，另一面仍然会面临信赖性及平整度问题。

方案三：感光介质法；

感光介质可以固化形成线路板的介质层，通过影像转移形成正片线路图形，经过沉铜→电镀→减铜便可形成嵌埋线路。

此种方案可以形成对位精度高的精密线路，流程也相对简单。不足之处是感光介质材料价格较为昂贵，制程工艺不易控制。

综上所述，现有技术的嵌埋线路加工方法具有不同层间对位精度差、成本高、外层只能制作一面嵌埋线路等缺点。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种嵌埋线路PCB板的加工方法。

本发明的技术方案为：

一种嵌埋线路PCB板的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.蚀刻铜面；

S2.等离子咬蚀基材；包括第一阶段、第二阶段、第三阶段；

特别的，等离子对玻璃纤维布咬噬可以忽略不计，为保证线路品质，需采用无玻璃纤维布的绝缘介质或玻璃纤维布到基材表面的纯胶厚度大于25um的绝缘介质。

第一阶段的加工参数为：空气流量：0L/min，氮气N

第二阶段的加工参数为：空气流量：0L/min，氮气N

第三阶段的加工参数为：空气流量：0L/min，氮气N

S3.褪铜；

S4.钻孔；

S5.沉铜电镀；

S6.减铜；

S7.积层压合；将第一线路层与绝缘介质、铜箔进行压合，形成第一外层子板；

S8.形成第二线路层；重复步骤S1到步骤S6形成第二线路层；

S9.重复步骤S6到步骤S7直至形成全部外层线路层。

进一步的，步骤S2中，第一阶段的加工参数为：空气流量：0L/min，氮气N

进一步的，步骤S2中，第二阶段的加工参数为：空气流量：0L/min，氮气N

进一步的，步骤S2中，第三阶段的加工参数为：空气流量：0L/min，氮气N

进一步的，步骤S1中，准备两面铜厚2-5µm的基板，依次通过影像转移—闪蚀—褪膜的加工流程，将要形成铜层图形的位置的铜面咬蚀漏出基材。

进一步的，步骤S1中，准备两面铜厚3µm的基板。本申请发明人通过大量创造性试验发现，3µm的面铜在做蚀刻时最容易形成精密图形，线宽/线距可提高做8/8µm。

进一步的，步骤S2中，将步骤S1得到的板拿到等离子设备中进行加工，依据基板材质、图形凹槽深度设置参数。

进一步的，步骤S2中，图形凹槽深度控制在20-25µm。

进一步的，步骤S3中，使用微蚀方式将面铜褪掉，漏出基材；褪铜后不需要再棕化铜面。等离子咬蚀基材后，会在图形凹槽边缘形成悬铜，因此必须将3µm的面铜去除，以防电镀时形成电镀空心。同时褪铜后不需要再棕化铜面，可以直接进行激光作业作业。

进一步的，步骤S4中，钻孔方式包括机械钻通孔、激光通孔、激光盲孔。

进一步的，步骤S5中，钻孔后板子做整体沉铜形成导通铜层，再进行填孔电镀，在图形凹槽与孔内填满铜。

进一步的，步骤S6中，使用化学方法将板子两面高出基材的面铜咬蚀掉，形成双面嵌埋线路。

进一步的，步骤S7中，铜箔的厚度为1-5µm。

本发明加工方法利用等离子技术咬蚀绝缘介质形成图形凹槽，经过沉铜电镀，在图形凹槽中形成嵌埋线路的方法。等离子技术又称电浆蚀刻，在板厂内常用来去除钻孔后的孔内胶渣，工艺成熟。

本发明还提供一种嵌埋线路PCB板的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一.制作出两层板线路或多层板外层线路，称为第一线路层；

步骤二.在第一线路层两面真空整平压合半固化状态的绝缘胶膜并固化，使用的压合机器为真空整平压合机，将绝缘介质平整度控制在±2µm。本发明中，压合是指在第一线路层上真空压合半固化状态的绝缘胶膜，涂布是指在第一线路层上使用涂布机涂布液态的绝缘介质。

步骤三.精密研磨。

进一步的，步骤1中，线路图形铜厚控制在10-30µm。

进一步的，步骤2中，绝缘介质层厚度控制在≤30µm。

进一步的，步骤3中，使用精密研磨机将板两面多余的绝缘介质磨除，直至漏出线路图形；精密研磨机可将研磨均匀性控制在±2µm。

本发明加工方法通过常规制作出两层板的线路或多层板的外层线路，在线路上压合或涂覆绝缘介质层，固化后，进行精密研磨，直至漏出线路图案。

特别的，本发明的加工方法对比现有技术中已有做法，可以制作出对位精度良好的双面嵌埋精密线路。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的制作过程中，激光钻孔、影像转移均可使用常规积层线路板对位靶标，盲孔、图形间对位精度，与常规积层线路板相同(50µm)，可以取得良好的对位精度；

2、本发明可以制作双面嵌埋精细线路，线路与介质层三面结合，有着良好的线路结合力、信赖性、板面平整度，同时提升了布线密度；

3、本发明的两种方法均可直接在基板上加工，不需要使用承载板及感光介质材料，节省了成本。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种嵌埋线路PCB板的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.蚀刻铜面；

S2.等离子咬蚀基材；包括第一阶段、第二阶段、第三阶段；特别的，等离子对玻璃纤维布咬噬可以忽略不计，为保证线路品质，需采用无玻璃纤维布的绝缘介质或玻璃纤维布到基材表面的纯胶厚度大于25um的绝缘介质。

进一步的，步骤S2中，第一阶段的加工参数为：空气流量：0L/min，氮气N

进一步的，步骤S2中，第二阶段的加工参数为：空气流量：0L/min，氮气N

进一步的，步骤S2中，第三阶段的加工参数为：空气流量：0L/min，氮气N

S3.褪铜；

S4.钻孔；

S5.沉铜电镀；

S6.减铜；

S7.积层压合；将第一线路层与绝缘介质、铜箔进行压合，形成第一外层子板；

S8.形成第二线路层；重复步骤S1到步骤S6形成第二线路层；

S9.重复步骤S6到步骤S7直至形成全部外层线路层。

进一步的，步骤S1中，准备两面铜厚3µm的基板，依次通过影像转移—闪蚀—褪膜的加工流程，将要形成铜层图形的位置的铜面咬蚀漏出基材。

进一步的，步骤S2中，将步骤S1得到的板拿到等离子设备中进行加工，依据基板材质、图形凹槽深度设置参数。

进一步的，步骤S2中，图形凹槽深度控制在22µm。

进一步的，步骤S3中，使用微蚀方式将面铜褪掉，漏出基材；褪铜后不需要再棕化铜面。等离子咬蚀基材后，会在图形凹槽边缘形成悬铜，因此必须将3µm的面铜去除，以防电镀时形成电镀空心。同时褪铜后不需要再棕化铜面，可以直接进行激光作业作业。

进一步的，步骤S4中，钻孔方式包括机械钻通孔、激光通孔、激光盲孔。

进一步的，步骤S5中，钻孔后板子做整体沉铜形成导通铜层，再进行填孔电镀，在图形凹槽与孔内填满铜。

进一步的，步骤S6中，使用化学方法将板子两面高出基材的面铜咬蚀掉，形成双面嵌埋线路。

进一步的，步骤S7中，铜箔的厚度为3µm。

实施例2

一种嵌埋线路PCB板的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.蚀刻铜面；

S2.等离子咬蚀基材；包括第一阶段、第二阶段、第三阶段；特别的，等离子对玻璃纤维布咬噬可以忽略不计，为保证线路品质，需采用无玻璃纤维布的绝缘介质或玻璃纤维布到基材表面的纯胶厚度大于25um的绝缘介质。

第一阶段的加工参数为：空气流量：0L/min，氮气N

第二阶段的加工参数为：空气流量：0L/min，氮气N

第三阶段的加工参数为：空气流量：0L/min，氮气N

S3.褪铜；

S4.钻孔；

S5.沉铜电镀；

S6.减铜；

S7.积层压合；将第一线路层与绝缘介质、铜箔进行压合，形成第一外层子板；

S8.形成第二线路层；重复步骤S1到步骤S6形成第二线路层；

S9.重复步骤S6到步骤S7直至形成全部外层线路层。

进一步的，步骤S1中，准备两面铜厚4µm的基板，依次通过影像转移—闪蚀—褪膜的加工流程，将要形成铜层图形的位置的铜面咬蚀漏出基材。

进一步的，步骤S2中，将步骤S1得到的板拿到等离子设备中进行加工，依据基板材质、图形凹槽深度设置参数。

进一步的，步骤S2中，图形凹槽深度控制在22µm。

进一步的，步骤S3中，使用微蚀方式将面铜褪掉，漏出基材；褪铜后不需要再棕化铜面。

进一步的，步骤S4中，钻孔方式包括机械钻通孔、激光通孔、激光盲孔。

进一步的，步骤S5中，钻孔后板子做整体沉铜形成导通铜层，再进行填孔电镀，在图形凹槽与孔内填满铜。

进一步的，步骤S6中，使用化学方法将板子两面高出基材的面铜咬蚀掉，形成双面嵌埋线路。

进一步的，步骤S7中，铜箔的厚度为2µm。

实施例3

一种嵌埋线路PCB板的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一.制作出两层板线路或多层板外层线路，称为第一线路层；

步骤二.在第一线路层两面真空整平压合半固化状态的绝缘胶膜并固化，使用的压合机器为真空整平压合机，该机器可将绝缘介质平整度控制在±2µm。

步骤三.精密研磨。

进一步的，步骤1中，线路图形铜厚控制在20µm。

进一步的，步骤2中，绝缘介质层厚度控制在30µm。

进一步的，步骤3中，使用精密研磨机将板两面多余的绝缘介质磨除，直至漏出线路图形。

实施例4

一种嵌埋线路PCB板的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一.制作出两层板线路或多层板外层线路，称为第一线路层；

步骤二.在第一线路层两面真空整平压合半固化状态的绝缘胶膜并固化，使用的压合机器为真空整平压合机，该机器可将绝缘介质平整度控制在±2µm。

步骤三.精密研磨。

进一步的，步骤1中，线路图形铜厚控制在25µm。

进一步的，步骤2中，绝缘介质层厚度控制在40µm。

进一步的，步骤3中，使用精密研磨机将板两面多余的绝缘介质磨除，直至漏出线路图形。

实施例5

一种嵌埋线路PCB板的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一.制作出两层板线路或多层板外层线路，称为第一线路层；

步骤二.在第一线路层两面真空整平压合半固化状态的绝缘胶膜并固化，使用的压合机器为真空整平压合机，该机器可将绝缘介质平整度控制在±2µm。

步骤三.精密研磨。

进一步的，步骤1中，线路图形铜厚控制在10-30µm。

进一步的，步骤2中，绝缘介质层厚度控制在≤30µm。

进一步的，步骤3中，使用精密研磨机将板两面多余的绝缘介质磨除，直至漏出线路图形。

实施例6

一种嵌埋线路PCB板的加工方法，包括以下步骤：

步骤一：蚀刻铜面；

准备两面铜厚3µm的基板，通过影像转移→闪蚀→褪膜流程，将需要形成铜层图形的位置的铜面咬蚀漏出基材。

步骤二：等离子咬蚀基材；

将步骤一得到的板子拿到等离子设备中进行加工，依据基板材质、图形凹槽深度设置参数，图形凹槽深度控制24µm。

步骤三：褪铜；

使用微蚀方式将面铜褪掉，漏出基材。

步骤四：钻孔；

钻孔方式包括激光通孔、激光盲孔。

步骤五：沉铜电镀；

钻孔后板子做整体沉铜形成导通铜层，再进行填孔电镀，在图形凹槽与孔内填满铜。

步骤六：减铜；

使用化学方法将板子两面高出基材的面铜咬蚀掉，形成双面嵌埋线路。

步骤七：积层压合；

将第一线路层与绝缘介质、3µm铜箔进行压合，形成第一外层子板。

步骤八：形成第二线路层；

重复步骤一到步骤六形成第二线路层。

步骤九：重复步骤六到步骤七直至形成次外层线路层，再经过积层压合→激光钻孔→沉铜→影像转移→电镀填孔→褪膜→闪蚀流程制作出外层线路。

步骤十：真空整平压合绝缘介质；

在第一线路层两面真空整平压合半固化状态的绝缘胶膜并固化，使用的压合机器为真空整平压合机，该机器可将绝缘介质平整度控制在+/-2µm。线路图形铜厚控制在15-20µm，绝缘介质层厚度控制≤30µm。

步骤十一：精密研磨；

使用精密研磨机将板子两面多余的绝缘介质磨除，直至漏出线路图形。精密研磨机需将研磨均匀性控制在+/-2µm。

步骤十二：外层线路后流程正常制作。

实施例7

一种嵌埋线路PCB板的加工方法，包括以下步骤：

步骤一：常规制作出两层板线路或多层板次外层线路，称为第一线路层。

步骤二：积层压合；

在第一线路层上进行积层压合形成外层子板，压合铜箔铜厚3µm。

步骤三：蚀刻铜面；

通过影像转移→闪蚀→褪膜流程，将需要形成铜层图形的位置的铜面咬蚀漏出基材。

步骤四：等离子咬蚀基材；

将步骤一得到的板子拿到等离子设备中进行加工，依据基板材质、图形凹槽深度设置参数，图形凹槽深度控制20-25µm。

步骤五：褪铜；

使用微蚀方式将面铜褪掉，漏出基材。

步骤六：钻孔；

钻孔方式包括机械钻通孔、激光通孔。

步骤七：沉铜电镀；

钻孔后板子做整体沉铜形成导通铜层，再进行填孔电镀，在图形凹槽与孔内填满铜。

步骤八：减铜；

使用化学方法将板子两面高出基材的面铜咬蚀掉，形成双面嵌埋线路。

步骤九：后续流程常规制作。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。需注意的是，本发明中所未详细描述的技术特征，均可以通过任一现有技术实现。