一種電路板的加工方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種電路板的加工方法，該方法利用靜電噴涂設(shè)備把絕緣粉末噴涂到電路板件的表面，在靜電作用下，粉末會(huì)均勻的吸附于板件表面，形成絕緣層；絕緣層經(jīng)過(guò)高溫烘烤固化之后，其效果在機(jī)械強(qiáng)度、附著力、耐腐蝕、耐老化等方面非常優(yōu)異。絕緣層經(jīng)過(guò)高溫烘烤固化之后，采用陶瓷刷板或者激光燒蝕，均勻精確地整平表層；繼續(xù)在板表面形成新的線(xiàn)路層，再使用靜電噴涂方式形成新的絕緣層，如此循環(huán)往復(fù)可以實(shí)現(xiàn)多層電路板加工。該方法容易控制絕緣層的厚度，成本更低廉、適用范圍更廣泛，且減少污染、改善勞動(dòng)環(huán)境，具有突出的優(yōu)勢(shì)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種電路板的加工方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種PCB電路板的加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子產(chǎn)品向便攜性、高散熱性等方向的發(fā)展，較之于傳統(tǒng)的電路板，連續(xù)的額外增層方法越來(lái)越受到業(yè)界的重視，然而層與層之間非導(dǎo)電絕緣層的實(shí)現(xiàn)方法并不簡(jiǎn)單。
[0003]傳統(tǒng)工藝都是采用層壓半固化片(PP)，絲印樹(shù)脂或注塑成型(molding)工藝。層壓PP法是將已浸有固化至中間階段即B階樹(shù)脂的材料片進(jìn)行層壓，該方法流程復(fù)雜，成本較高。絲印樹(shù)脂方法利用刮刀施加壓力將適宜的介質(zhì)通過(guò)有圖形的網(wǎng)孔，但是絲印樹(shù)脂容易產(chǎn)生氣泡，且厚度均勻性較難控制。注塑成型(molding)工藝對(duì)模具的要求較高，且現(xiàn)在市面已有的模具都偏厚，再加工的難度較大。
[0004]因此，業(yè)界期望找出一種能夠解決上述問(wèn)題的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)電路板中層與層之間的非導(dǎo)電絕緣層。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個(gè)目的，在于為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供一種容易控制厚度均勻性的電路板絕緣層的加工方法。
[0006]本發(fā)明的另一個(gè)目的，在于可以提供一種成本更低廉、適用范圍更廣泛的為電路板增加絕緣層的制作方法。
[0007]本發(fā)明的又一個(gè)目的，在于提供一種能夠根據(jù)實(shí)際需要而靈活地、選擇性地制作出各種不同的多層電路板的加工方法。
[0008]本發(fā)明的再一個(gè)目的，在于提供一種能夠減少使用有機(jī)溶劑從而減少環(huán)境污染、并且改善勞動(dòng)衛(wèi)生條件的電路板絕緣層的加工方法。
[0009]本發(fā)明的再一個(gè)目的，在于提供一種能夠適用于三維立體封裝的多層電路板的加
工方法。
[0010]本發(fā)明提供一種電路板的加工方法，該方法包括如下步驟:
[0011]步驟A:提供具有至少一表層線(xiàn)路層的電路板；
[0012]步驟B:利用靜電噴涂設(shè)備把絕緣粉末噴涂到線(xiàn)路層的表面，粉末在靜電作用下均勻的吸附于線(xiàn)路層的表面，形成新的絕緣層；
[0013]步驟C:對(duì)新的絕緣層進(jìn)行高溫烘烤，使其固化；
[0014]步驟D:整平固化絕緣層的表層；
[0015]步驟E:在整平后的絕緣層表面設(shè)置新的線(xiàn)路層；
[0016]步驟F:重復(fù)步驟B-E，直至實(shí)現(xiàn)預(yù)定層數(shù)的多層電路板。
[0017]進(jìn)一步的，在步驟B中，一次靜電噴涂能夠得到厚度為100~300 iim的絕緣層。
[0018]進(jìn)一步的，在步驟B中，靜電噴涂粉末包括環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、聚乙烯、聚丙烯、尼龍、油墨或涂料中的至少一種。[0019]進(jìn)ー步的，在步驟C中，絕緣層在固化爐中，絕緣層在固化爐中逐步地加熱到預(yù)定溫度后，再將預(yù)定溫度保持預(yù)設(shè)時(shí)間。
[0020]進(jìn)ー步的，所述預(yù)定溫度為125-150度。
[0021]進(jìn)ー步的，所述預(yù)設(shè)時(shí)間為4-6小時(shí)。
[0022]進(jìn)ー步的，在步驟A或E中，在線(xiàn)路層上設(shè)置凸出的銅柱。
[0023]進(jìn)ー步的，所述銅柱的設(shè)置方法是:在線(xiàn)路圖形上貼上干膜，在干膜上開(kāi)窗，再用電鍍填平所開(kāi)窗，之后去除干膜，即可制得向上凸出的銅柱。
[0024]進(jìn)ー步的，在步驟D中，采用陶瓷刷板和/或激光燒蝕的方式來(lái)整平固化絕緣層的表層。
[0025]進(jìn)ー步的，采用陶瓷刷板和/或激光燒蝕的方式將絕緣層的表面整平至與銅柱表面齊平。
[0026]本發(fā)明中加工線(xiàn)路板特別是設(shè)置絕緣層的方法，其采用靜電噴涂技術(shù)，本發(fā)明中的方法是ー種現(xiàn)代精密實(shí)現(xiàn)絕緣層加工的方法，與層壓半固化片(PP)，絲印樹(shù)脂或注塑成型(molding)エ藝等傳統(tǒng)的加工方法相比，具有明顯的優(yōu)勢(shì):
[0027]1、本發(fā)明的方法一次噴涂可以得到較厚的絕緣層，例如涂覆100?300 ii m的絕緣層，用一般的PP及絲印樹(shù)脂是很難達(dá)到的。
[0028]2、本發(fā)明的方法所使用的絕緣涂料不含溶剤，無(wú)三廢公害，改善了勞動(dòng)衛(wèi)生條件。
[0029]3、本發(fā)明的方法采用靜電噴涂等新エ藝，效率高，適用于自動(dòng)流水線(xiàn)噴涂，絕緣粉末利用率高，可回收使用。
[0030]4、本發(fā)明的方法除熱固性的環(huán)氧、聚酯、丙烯酸外，尚有大量的熱塑性耐脂可作為絕緣粉末，如聚こ烯、聚丙烯、聚苯こ烯、氟化聚醚、尼龍、聚碳酸脂以及各類(lèi)含氟樹(shù)脂等，應(yīng)用范圍廣且成本低廉。
[0031]5、本發(fā)明的方法結(jié)合凸出式的銅柱結(jié)構(gòu)的直徑和高度要遠(yuǎn)大于疊孔式結(jié)構(gòu)用于層間導(dǎo)通的盲孔或通孔，其高度空間可以埋入芯片及電容等器件，也能夠?yàn)楹附渝a球提供ー個(gè)良好的支撐，是ー種實(shí)現(xiàn)三維立體封裝的新途徑，特別適用于元件堆疊封裝(packageon package, POP)結(jié)構(gòu)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例中第一步驟對(duì)應(yīng)線(xiàn)路板的部分剖面示意圖。
[0033]圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例中第二步驟對(duì)應(yīng)線(xiàn)路板的部分剖面示意圖。
[0034]圖3是本發(fā)明第一實(shí)施例中第三步驟對(duì)應(yīng)線(xiàn)路板的部分剖面示意圖。
[0035]圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例中第四步驟對(duì)應(yīng)線(xiàn)路板的部分剖面示意圖。
[0036]圖5是本發(fā)明第二實(shí)施例中第一步驟對(duì)應(yīng)線(xiàn)路板的部分剖面示意圖。
[0037]圖6是本發(fā)明第二實(shí)施例中第二步驟對(duì)應(yīng)線(xiàn)路板的部分剖面示意圖。
[0038]圖7是本發(fā)明第二實(shí)施例中第三步驟對(duì)應(yīng)線(xiàn)路板的部分剖面示意圖。
[0039]圖8是本發(fā)明第二實(shí)施例中第四步驟對(duì)應(yīng)線(xiàn)路板的部分剖面示意圖。
[0040]圖9是本發(fā)明第三實(shí)施例中第一步驟對(duì)應(yīng)線(xiàn)路板的部分剖面示意圖。
[0041]圖10是本發(fā)明第三實(shí)施例中第二步驟對(duì)應(yīng)線(xiàn)路板的部分剖面示意圖。
[0042]圖11是本發(fā)明第三實(shí)施例中第三步驟對(duì)應(yīng)線(xiàn)路板的部分剖面示意圖。[0043]圖12是本發(fā)明第三實(shí)施例中第四步驟對(duì)應(yīng)線(xiàn)路板的部分剖面示意圖。
[0044]各個(gè)附圖中所使用附圖標(biāo)記的含義分別為:
[0045]101、電路基板；102、第一線(xiàn)路層；1021、第一線(xiàn)路層中的第一線(xiàn)路圖形部分；1022、第一線(xiàn)路層中的第二線(xiàn)路圖形部分；1023、第一線(xiàn)路層中的第三線(xiàn)路圖形部分；103、第二線(xiàn)路層；1031、第二線(xiàn)路層中的第一線(xiàn)路圖形部分；1032、第二線(xiàn)路層中的第二線(xiàn)路圖形部分；1033、第二線(xiàn)路層中的第三線(xiàn)路圖形部分；104、銅柱；105、第一絕緣層；106、第二絕緣層；107、第三線(xiàn)路層；1071、第三線(xiàn)路層中的第一線(xiàn)路圖形部分；1072、第三線(xiàn)路層中的第二線(xiàn)路圖形部分；1073、第三線(xiàn)路層中的第三線(xiàn)路圖形部分；108、第四線(xiàn)路層；1081、第四線(xiàn)路層中的第一線(xiàn)路圖形部分；1082、第四線(xiàn)路層中的第二線(xiàn)路圖形部分；1083、第四線(xiàn)路層中的第三線(xiàn)路圖形部分；
[0046]201、電路基板；202、第一線(xiàn)路層；2021、第一線(xiàn)路層中的第一線(xiàn)路圖形部分；2022、第一線(xiàn)路層中的第二線(xiàn)路圖形部分；2023、第一線(xiàn)路層中的第三線(xiàn)路圖形部分；203、第二線(xiàn)路層；2031、第二線(xiàn)路層中的第一線(xiàn)路圖形部分；2032、第二線(xiàn)路層中的第二線(xiàn)路圖形部分；2033、第二線(xiàn)路層中的第三線(xiàn)路圖形部分；2041、第一銅柱；2042、第二銅柱；2051、第三銅柱；2052、第四銅柱；206、第一絕緣層；207、第二絕緣層；208、第三線(xiàn)路層；209、第四線(xiàn)路層；210、第五銅柱；211、第六銅柱；
[0047]301、電路基板；302、第一線(xiàn)路層；303、第二線(xiàn)路層；304、金屬化孔；305、第一絕緣層；306、第二絕緣層；307、第三線(xiàn)路層；308、第四線(xiàn)路層。
【具體實(shí)施方式】
[0048]下面結(jié)合附圖并通過(guò)【具體實(shí)施方式】來(lái)進(jìn)ー步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，下述實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的示例性說(shuō)明，并不作為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0049]第一實(shí)施例
[0050]首先請(qǐng)參閱圖1-4，附圖1-4示例性的公開(kāi)了本發(fā)明的第一實(shí)施例。
[0051]圖1中示出了本發(fā)明第一實(shí)施例的第一個(gè)步驟，首先根據(jù)所設(shè)計(jì)的布線(xiàn)配置圖形(例如正片圖形)在電路基板101上的導(dǎo)電層的導(dǎo)電物質(zhì)(例如銅)進(jìn)行蝕刻，以加工出所需要的線(xiàn)路圖形(在基板101上表面和/或下表面)，并在需要設(shè)置與上層和/或下層連接處設(shè)置上下導(dǎo)通的銅柱104。
[0052]具體的，首先提供絕緣的電路基板101，在電路基板101的表面上具有導(dǎo)電層(包括上表面和/或下表面)，具體的例如可以為鍍銅層。根據(jù)所設(shè)計(jì)的布線(xiàn)配置圖形，在例如為鍍銅層的導(dǎo)電層上進(jìn)行蝕刻，加工得到第一線(xiàn)路層102、第二線(xiàn)路層103，其中第一線(xiàn)路層102與第二線(xiàn)路層103分別設(shè)置在電路基板101不同側(cè)的表面上，例如上面和下面。第一線(xiàn)路層102中具有不同的線(xiàn)路部分，例如第一線(xiàn)路圖形部分1021、第二線(xiàn)路圖形部分1022、第三線(xiàn)路圖形部分1023 ;第二線(xiàn)路層103中也具有不同的線(xiàn)路部分，例如第一線(xiàn)路圖形部分1031、第二線(xiàn)路圖形部分1032、第三線(xiàn)路圖形部分1033。可選的，其中第一線(xiàn)路層102與第二線(xiàn)路層之間可以由通孔進(jìn)行電鍍得到的銅柱實(shí)現(xiàn)相互導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)電連接。
[0053]接下來(lái)，在第一線(xiàn)路層102和第二線(xiàn)路層103的表面上設(shè)置ー層干膜，在干膜上用激光蝕刻的方式進(jìn)行開(kāi)窗，從而得到盲孔；在盲孔中進(jìn)行電鍍，將該盲孔填平；再去除干膜之后，即可制得在第一線(xiàn)路層102和/或第二線(xiàn)路層103上設(shè)置的凸出的銅柱104。該銅柱104例如可以包括幾部分，例如嵌入基板101中的部分、嵌入第一線(xiàn)路層102中的第一線(xiàn)路圖形1021中的部分、嵌入第二線(xiàn)路層103中的第一線(xiàn)路圖形1031中的部分、露出第一線(xiàn)路層102的部分、露出第二線(xiàn)路層103的部分。
[0054]圖2示出了本發(fā)明第一實(shí)施例的第二個(gè)步驟，在該步驟中，利用用靜電噴涂設(shè)備把絕緣粉末噴涂到電路基板101的表面，在靜電作用下，粉末會(huì)均勻的吸附于基板101的上表面和下表面，形成粉末沉積狀態(tài)的第一絕緣層105和粉末沉積狀態(tài)的第二絕緣層106。
[0055]具體的，該實(shí)施例中的噴涂流程在超凈間中進(jìn)行，潔凈的操作環(huán)境將保證所加工電路板的質(zhì)量?？商鎿Q的，噴涂過(guò)程可以在具有粉末回收功能的噴房(單エ位或雙エ位)中進(jìn)行，落下的粉末通過(guò)回收系統(tǒng)回收，過(guò)篩后可以再用。本實(shí)施例優(yōu)選在超凈間中進(jìn)行。
[0056]噴涂粉末可以采用環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、聚こ烯、聚丙烯、尼龍等等中的ー種或幾種，甚至油墨、涂料都可以作為靜電噴涂粉末使用，應(yīng)用范圍非常廣泛。由于絕緣物中的成膜物大多數(shù)是由高分子有機(jī)化合物組成，多為導(dǎo)電的電介質(zhì)，溶劑為有機(jī)溶劑、助溶剤、固化劑、靜電稀釋劑及其他各類(lèi)添加劑等物質(zhì)。這類(lèi)溶劑性物質(zhì)除了苯、ニ甲苯、溶劑汽油等，大多是極性物質(zhì)，電阻率較低，有一定的導(dǎo)電能力，它們能顯著提高絕緣物料的帶電性能。絕緣物料經(jīng)噴嘴霧化后噴出，被霧化的微粒通過(guò)槍ロ的極針或噴盤(pán)、噴杯的邊緣時(shí)因接觸而帶電，當(dāng)經(jīng)過(guò)電暈放電所產(chǎn)生的氣體電離區(qū)時(shí)，將再一次増加其表面電荷密度。這些帶負(fù)電荷的絕緣微粒的靜電場(chǎng)作用下，向?qū)O性的板件表面運(yùn)動(dòng)，并被沉積在板件表面上形成均勻的絕緣層。
[0057]將靜電噴涂設(shè)備調(diào)整適合的靜電電壓。根據(jù)不同的靜電屏蔽情況、噴粉量、噴粉距離、粉末種類(lèi)等等參數(shù)，可以將靜電噴涂設(shè)備調(diào)試成不同的靜電電壓，例如8KV、30KV、50KV。
[0058]正常情況下應(yīng)是100-300mm之間。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)被噴實(shí)際情況，隨時(shí)調(diào)整噴涂距離。優(yōu)選的，噴粉距離被設(shè)置在100-300mm之間。
[0059]在靜電噴涂過(guò)程中，優(yōu)選的，將噴涂狀態(tài)選擇在恒流狀態(tài)。
[0060]在靜電噴涂過(guò)程中，優(yōu)選的，將粉桶與地面設(shè)置為絕緣。
[0061]在該靜電噴涂步驟中，一次噴涂可以得到較厚的絕緣層，例如涂覆100?300iim的絕緣層。
[0062]圖3示出了本發(fā)明第一實(shí)施例的第三步驟，在該步驟中，絕緣層105經(jīng)過(guò)預(yù)烘烤、和高溫烘烤固化，然后采用陶瓷刷板，均勻精確地磨平表層，實(shí)現(xiàn)銅柱高度精準(zhǔn)控制；
[0063]以環(huán)氧樹(shù)脂為例，將噴涂有帶有靜電的環(huán)氧樹(shù)脂粉末的電路板放置到固化爐(或者烘箱、烤箱)中，先緩慢的、逐步地升高溫度至預(yù)定溫度，使得粉末狀的絕緣粉末呈現(xiàn)為固液混合的玻璃化狀態(tài)，該預(yù)烘烤過(guò)程不僅可以去除其中的水分，而且可以避免電路板中的應(yīng)カ堆積，提聞電路板的加工質(zhì)量。
[0064]所述預(yù)定的溫度例如為100-200度，優(yōu)選為120-180度，更優(yōu)選的為125-150度。加熱方式可以選擇采用電加熱、燃油加熱、燃?xì)饧訜?、燃煤加熱等方式?br> [0065]將粉末涂料加熱到規(guī)定的溫度后，再保溫預(yù)定的時(shí)間，使之完全熔化并固化，所保持的預(yù)定時(shí)間例如1-10個(gè)小時(shí)，優(yōu)選的為4-6小時(shí)。
[0066]之后開(kāi)爐取出電路板，即可得到固化后的電路板。
[0067]之后，采用陶瓷刷板，均勻精確地磨平第一絕緣層105和第二絕緣層106高出銅柱104的表層部分，實(shí)現(xiàn)銅柱高度精準(zhǔn)控制，直至第一絕緣層105和第二絕緣層106的高度與銅柱104的高度相同。
[0068]采用陶瓷刷板，毎次可以刷20-50 Pm，可以根據(jù)不同的待刷除厚度，選擇不同型號(hào)的陶瓷刷輥/刷棍，這樣就可以刷除銅柱104之外的絕緣層表層部分。
[0069]可替換的，可以采用激光燒蝕的方法燒除第一絕緣層105和第二絕緣層106高于銅柱104的部分，這樣方式的速度可達(dá)到每次100 iim。
[0070]優(yōu)選的，采用激光燒蝕與陶瓷刷板相結(jié)合的方式來(lái)去除第一絕緣層105和第二絕緣層106高出銅柱104的表層部分，在絕緣層105和第二絕緣層106的高度高出銅柱104的高度較多時(shí)，采用激光燒蝕的方式；待絕緣層105和第二絕緣層106的高度高出銅柱104的高度較接近時(shí)，采用陶瓷刷板的方式，這樣，既可以達(dá)到所預(yù)想的精度，也可以節(jié)省エ時(shí)和流程。
[0071]圖4示出了本發(fā)明第一實(shí)施例的第四步驟，在該步驟中，繼續(xù)在板表面設(shè)置新的
ー層線(xiàn)路層。
[0072]如果需要增設(shè)新的絕緣層和導(dǎo)電層，則在表層的線(xiàn)路層上貼上干膜，加工出線(xiàn)路圖形上的銅柱，再使用靜電噴涂的方式得到新的絕緣層，如此循環(huán)往復(fù)可以實(shí)現(xiàn)多層電路板加工。
[0073]具體的，在上個(gè)步驟中所得到的電路板上設(shè)置新的導(dǎo)電層。在第一絕緣層105的上方增設(shè)第三導(dǎo)電層，在第三導(dǎo)電層上按照設(shè)計(jì)好的布圖線(xiàn)路蝕刻出第三線(xiàn)路層107，其中包括例如第一線(xiàn)路部分1071、第二線(xiàn)路部分1072、第三線(xiàn)路部分1073等等；在第二絕緣層106的下方增設(shè)第四導(dǎo)電層，在第四導(dǎo)電層108上按照設(shè)計(jì)好的布圖線(xiàn)路蝕刻出第四線(xiàn)路層108，其中包括例如第一線(xiàn)路部分1081、第二線(xiàn)路部分1082、第三線(xiàn)路部分1083等等。
[0074]可選的，該步驟中的設(shè)置線(xiàn)路層的過(guò)程也可以通過(guò)濺射或者其他方式設(shè)置。
[0075]如果需要再繼續(xù)增設(shè)導(dǎo)電層和絕緣層，則可以在所增設(shè)的第三線(xiàn)路層107、第四線(xiàn)路層108上貼上干膜(圖中未示出)，它通過(guò)紫外線(xiàn)的照射后能夠產(chǎn)和ー種聚合反應(yīng)形成一種穩(wěn)定的物質(zhì)附著于板面，從而達(dá)到阻擋電鍍和蝕刻的功能。在干膜上開(kāi)窗并用電鍍填平，再去除干膜，即可得到新的凸出的銅柱；再進(jìn)行靜電噴涂得到新的絕緣層，如此重復(fù)上述多個(gè)步驟，即可再増加新的絕緣層。如此反復(fù)，直到獲得預(yù)設(shè)層數(shù)的電路板。
[0076]第二實(shí)施例
[0077]請(qǐng)參閱圖5-圖8，其示例性的示出了本發(fā)明的第二實(shí)施例。
[0078]圖5中示出了本發(fā)明第一實(shí)施例的第一個(gè)步驟，首先根據(jù)所設(shè)計(jì)的布線(xiàn)配置圖形(例如正片圖形)在電路基板201上的導(dǎo)電物質(zhì)進(jìn)行蝕刻，以加工出所需要的線(xiàn)路圖形(在基板201上表面和/或下表面)，并在需要設(shè)置與上層和/或下層連接處設(shè)置與上層或者下層導(dǎo)通的銅柱204、205。
[0079]具體的，首先提供絕緣的電路基板201，在電路基板201的表面上具有導(dǎo)電層(包括上表面和/或下表面)，具體的例如可以為鍍銅層。根據(jù)所設(shè)計(jì)的布線(xiàn)配置圖形，在例如為鍍銅層的導(dǎo)電層上進(jìn)行蝕刻，加工得到第一線(xiàn)路層202、第二線(xiàn)路層203，其中第一線(xiàn)路層202與第二線(xiàn)路層203分別設(shè)置在電路基板201不同側(cè)的表面上，例如上面和下面。第一線(xiàn)路層202中具有不同的線(xiàn)路部分，例如第一線(xiàn)路圖形部分2021、第二線(xiàn)路圖形部分2022、第三線(xiàn)路圖形部分2023 ;第二線(xiàn)路層203中也具有不同的線(xiàn)路部分，例如第一線(xiàn)路圖形部分2031、第二線(xiàn)路圖形部分2032、第三線(xiàn)路圖形部分2033。
[0080]在本實(shí)施例中，銅柱以與第一實(shí)施例中相似的方式設(shè)置，在第一線(xiàn)路層202或第ニ線(xiàn)路層203上粘貼干膜，在干膜上開(kāi)窗，再用電解電鍍的方式填平所開(kāi)窗，之后取出干膜，從而在線(xiàn)路層上形成凸出的銅柱結(jié)構(gòu)。例如圖示的在第一線(xiàn)路層202上的第一線(xiàn)路圖形部分2021上的第一銅柱2041、第一線(xiàn)路層202上的第三線(xiàn)路圖形部分2023上的第二銅柱2042、第二線(xiàn)路層203上的第一線(xiàn)路圖形部分2031上的第三銅柱2051、第二線(xiàn)路層203上的第三線(xiàn)路圖形部分2033上的第四銅柱2052。
[0081]本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，本實(shí)施例中僅有ー層絕緣層的電路基板可以替換為具有不止ー個(gè)絕緣層的電路板產(chǎn)品(例如在單面具有線(xiàn)路層的電路板的背面再進(jìn)行線(xiàn)路布圖和繼續(xù)增設(shè)新的絕緣層)或電路板半成品。
[0082]圖6示出了本發(fā)明第二實(shí)施例的第二步驟，在該步驟中，利用靜電噴涂設(shè)備把絕緣粉末噴涂到電路基板201的表面，在靜電作用下，粉末會(huì)均勻的吸附于基板201的上表面和下表面，形成粉狀的第一絕緣層205和粉狀的第二絕緣層206。
[0083]具體的，該實(shí)施例中的噴涂流程在超凈間中進(jìn)行。
[0084]噴涂粉末可以采用環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、聚こ烯、聚丙烯、尼龍等等中的至少ー種，甚至油墨、涂料都可以作為靜電噴涂粉末使用。由于絕緣物中的成膜物大多數(shù)是由高分子有機(jī)化合物組成，多為導(dǎo)電的電介質(zhì)，溶劑為有機(jī)溶剤、助溶劑、固化劑、靜電稀釋劑及其他各類(lèi)添加劑等物質(zhì)。這類(lèi)溶劑性物質(zhì)除了苯、ニ甲苯、溶劑汽油等，大多是極性物質(zhì)，電阻率較低，有一定的導(dǎo)電能力，它們能顯著提高絕緣物料的帶電性能。絕緣物料經(jīng)噴嘴霧化后噴出，被霧化的微粒通過(guò)槍ロ的極針或噴盤(pán)、噴杯的邊緣時(shí)因接觸而帶電，當(dāng)經(jīng)過(guò)電暈放電所產(chǎn)生的氣體電離區(qū)時(shí)，將再一次増加其表面電荷密度。這些帶負(fù)電荷的絕緣微粒的靜電場(chǎng)作用下，向?qū)O性的板件表面運(yùn)動(dòng)，并被沉積在板件表面上形成均勻的絕緣層。
[0085]在該靜電噴涂步驟中，一次噴涂可以得到較厚的絕緣層，例如涂覆100?300iim的絕緣層。
[0086]圖7示出了本發(fā)明第二實(shí)施例的第三步驟，在該步驟中，第一絕緣層206、第二絕緣層207經(jīng)過(guò)預(yù)烘烤、高溫烘烤固化，然后采用陶瓷刷板，均勻精確地磨平表層，實(shí)現(xiàn)銅柱高度精準(zhǔn)控制；
[0087]以環(huán)氧樹(shù)脂為例，將噴涂有帶有靜電的環(huán)氧樹(shù)脂粉末的電路板放置到固化爐(或者烘箱、烤箱)中，先緩慢的、逐步地升高溫度至預(yù)定溫度，使得粉末狀的絕緣粉末呈現(xiàn)為固液混合的玻璃化狀態(tài)，該預(yù)烘烤過(guò)程不僅可以去除其中的水分，而且可以避免電路板中的應(yīng)カ堆積，提聞電路板的加工質(zhì)量。
[0088]所述預(yù)定的溫度例如為100-200度，優(yōu)選為120-180度，更優(yōu)選的為125-150度。加熱方式可以選擇采用電加熱、燃油加熱、燃?xì)饧訜?、燃煤加熱等方式?br> [0089]將粉末涂料加熱到規(guī)定的溫度后，再保溫預(yù)定的時(shí)間，使之完全熔化并固化，所保持的預(yù)定時(shí)間例如1-10個(gè)小時(shí)，優(yōu)選的為4-6小時(shí)。
[0090]之后開(kāi)爐取出電路板，即可得到固化后的電路板。
[0091]再之后，采用陶瓷刷板，均勻精確地磨平第一絕緣層206和第二絕緣層207高出銅柱2041、2042、2051、2052的表層部分，實(shí)現(xiàn)銅柱高度精準(zhǔn)控制，直至第一絕緣層206和第二絕緣層207的高度與銅柱2041、2042、2051、2052的高度相同。[0092]采用陶瓷刷板，毎次可以刷20-50 Pm，可以根據(jù)不同的待刷除厚度，選擇不同型號(hào)的陶瓷刷輥，這樣就可以刷除銅柱2041、2042、2051、2052之外的絕緣層表層部分。
[0093]可替換的，可以采用激光燒蝕的方法燒除第一絕緣層206和第二絕緣層207高于銅柱的部分，這樣方式的速度可達(dá)到每次100 iim。
[0094]優(yōu)選的，采用激光燒蝕與陶瓷刷板相結(jié)合的方式來(lái)去除第一絕緣層206和第二絕緣層207高出銅柱2041、2042、2051、2052的表層部分，在第一絕緣層206和第二絕緣層207的高度高出銅柱2041、2042、2051、2052的高度較多時(shí)，采用激光燒蝕的方式；待絕緣層206和第二絕緣層207的高度高出銅柱2041、2042、2051、2052的高度較接近時(shí)，采用陶瓷刷板的方式，這樣，既可以達(dá)到所預(yù)想的精度，也可以節(jié)省ェ時(shí)和流程。
[0095]圖8示出了本發(fā)明第二實(shí)施例的第四步驟，在該步驟中，繼續(xù)在板表面設(shè)置新的
ー層線(xiàn)路層。
[0096]如果需要增設(shè)新的絕緣層和線(xiàn)路層，則在表層的線(xiàn)路層表面貼干膜，加工出圖形以及銅柱，再使用靜電噴涂的方式得到新的絕緣層，如此循環(huán)往復(fù)可以實(shí)現(xiàn)多層電路板加ェ。
[0097]具體的，在步驟三中所得到的電路板的絕緣層上設(shè)置新的ー層線(xiàn)路層，在第一絕緣層206的上方增設(shè)第三導(dǎo)電層，在第三導(dǎo)電層上按照設(shè)計(jì)好的布圖線(xiàn)路蝕刻出第三線(xiàn)路層208，其中包括例如第一線(xiàn)路部分2081、第二線(xiàn)路部分2082、第三線(xiàn)路部分2083等等；在第二絕緣層207的下方增設(shè)第四導(dǎo)電層，在第四導(dǎo)電層上按照設(shè)計(jì)好的布圖線(xiàn)路蝕刻出第四線(xiàn)路層209，其中包括例如第一線(xiàn)路部分2091、第二線(xiàn)路部分2092、第三線(xiàn)路部分2093等
坐寸o
[0098]如果需要再繼續(xù)增設(shè)導(dǎo)電層和絕緣層，則可以在所增設(shè)的第三線(xiàn)路層207、第四線(xiàn)路層208上貼上干膜(圖中未示出)，它通過(guò)紫外線(xiàn)的照射后能夠產(chǎn)和ー種聚合反應(yīng)形成一種穩(wěn)定的物質(zhì)附著于板面，從而達(dá)到阻擋電鍍和蝕刻的功能。在干膜上開(kāi)窗并用電鍍填平，再去除干膜，即可得到新的凸出的銅柱；再進(jìn)行靜電噴涂得到新的絕緣層。重復(fù)上述上述多個(gè)步驟，即可得到預(yù)設(shè)層數(shù)的電路板。
[0099]特別要說(shuō)明的是，本發(fā)明的第一和第二實(shí)施例都是加工出凸出式的銅柱，這種加エ方式特別適合于元件堆疊封裝(package on package, POP)結(jié)構(gòu)。
[0100]元件堆疊封裝是ー種3D封裝解決方案，它利用堆疊帶來(lái)的封裝體積優(yōu)勢(shì)，減小或保持母板的尺寸。其在底部元器件上面再放置元器件，邏輯+存儲(chǔ)通常為2到4層，存儲(chǔ)型PoP可達(dá)8層。外形高度會(huì)稍微高些，但是裝配前各個(gè)器件可以單獨(dú)測(cè)試，保障了更高的良品率，總的堆疊裝配成本可降至最低。器件的組合可以由終端使用者自由選擇，對(duì)于3G移動(dòng)電話(huà)，數(shù)碼像機(jī)等這是優(yōu)選裝配方案。
[0101]本發(fā)明第一實(shí)施例和第二實(shí)施例中凸出式銅柱結(jié)構(gòu)的直徑和高度要遠(yuǎn)大于疊孔式結(jié)構(gòu)用于層間導(dǎo)通的盲孔或通孔，其高度空間可以埋入芯片及電容等器件，也能夠?yàn)楹附渝a球提供ー個(gè)良好的支撐，是ー種實(shí)現(xiàn)三維立體封裝的新途徑。
[0102]第三實(shí)施例
[0103]接下來(lái)參閱圖9-圖12，上述附圖示例性的示出了本發(fā)明的第三實(shí)施例。
[0104]第三實(shí)施例的第一個(gè)步驟，首先提供具有至少ー表層絕緣層的電路板或電路基板，例如電路基板301 ;在表層絕緣層的表面上設(shè)置導(dǎo)電層，根據(jù)所設(shè)計(jì)的布線(xiàn)配置圖形(例如正片圖形)在電路基板上的導(dǎo)電層的導(dǎo)電物質(zhì)(例如銅)進(jìn)行蝕刻，以加工出所需要的線(xiàn)路圖形，例如第一線(xiàn)路層302、第二線(xiàn)路層303。
[0105]在該線(xiàn)路圖形上，直接采取例如通過(guò)機(jī)械控深銑的方式鉆孔，得到盲孔或者通孔，采取電解電鍍的方式填平所述盲孔或者通孔，例如連通第一線(xiàn)路層302和第二線(xiàn)路層303的孔304，被電鍍后形成金屬化孔304，使得不同層之間的線(xiàn)路能夠電連接導(dǎo)通。
[0106]該第三實(shí)施例的第二個(gè)步驟，在該步驟中，利用靜電噴涂設(shè)備把絕緣粉末噴涂到線(xiàn)路層的表面，在靜電作用下，粉末會(huì)均勻的吸附于線(xiàn)路層的外表面，形成粉末堆積狀態(tài)的、新的絕緣層，例如第一絕緣層305、第二絕緣層306。
[0107]具體的，該實(shí)施例中的噴涂流程在超凈間中進(jìn)行，潔凈的操作環(huán)境將保證所加工電路板的質(zhì)量。
[0108]噴涂粉末可以采用環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、聚こ烯、聚丙烯、尼龍等等中的ー種或幾種，甚至油墨、涂料都可以作為靜電噴涂粉末使用，應(yīng)用范圍非常廣泛。由于絕緣物中的成膜物大多數(shù)是由高分子有機(jī)化合物組成，多為導(dǎo)電的電介質(zhì)，溶劑為有機(jī)溶劑、助溶剤、固化劑、靜電稀釋劑及其他各類(lèi)添加劑等物質(zhì)。這類(lèi)溶劑性物質(zhì)除了苯、ニ甲苯、溶劑汽油等，大多是極性物質(zhì)，電阻率較低，有一定的導(dǎo)電能力，它們能顯著提高絕緣物料的帶電性能。絕緣物料經(jīng)噴嘴霧化后噴出，被霧化的微粒通過(guò)槍ロ的極針或噴盤(pán)、噴杯的邊緣時(shí)因接觸而帶電，當(dāng)經(jīng)過(guò)電暈放電所產(chǎn)生的氣體電離區(qū)時(shí)，將再一次増加其表面電荷密度。這些帶負(fù)電荷的絕緣微粒的靜電場(chǎng)作用下，向?qū)O性的板件表面運(yùn)動(dòng)，并被沉積在板件表面上形成均勻的絕緣層。
[0109]將靜電噴涂設(shè)備調(diào)整適合的靜電電壓。根據(jù)不同的靜電屏蔽情況、噴粉量、噴粉距離、粉末種類(lèi)等等參數(shù)，可以將靜電噴涂設(shè)備調(diào)試成不同的靜電電壓，例如8KV、30KV、50KV。
[0110]正常情況下應(yīng)是100-300mm之間。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)被噴實(shí)際情況，隨時(shí)調(diào)整噴涂距離。優(yōu)選的，噴粉距離被設(shè)置在100-300mm之間。
[0111]在靜電噴涂過(guò)程中，優(yōu)選的，將噴涂狀態(tài)選擇在恒流狀態(tài)。
[0112]在靜電噴涂過(guò)程中，優(yōu)選的，將粉桶與地面設(shè)置為絕緣。
[0113]在該靜電噴涂步驟中，一次噴涂可以得到較厚的絕緣層，例如涂覆100?300 iim的絕緣層。
[0114]該第三實(shí)施例的第三個(gè)步驟，在該步驟中，在該步驟中，絕緣層經(jīng)過(guò)預(yù)烘烤、以及高溫烘烤固化；
[0115]以環(huán)氧樹(shù)脂為例，將噴涂有帶有靜電的環(huán)氧樹(shù)脂粉末的電路板放置到固化爐(或者烘箱、烤箱)中，先緩慢的、逐步地升高溫度至預(yù)定溫度，使得粉末狀的絕緣粉末呈現(xiàn)為固液混合的玻璃化狀態(tài)，該預(yù)烘烤過(guò)程不僅可以去除其中的水分，而且可以避免電路板中的應(yīng)カ堆積，提聞電路板的加工質(zhì)量。
[0116]所述預(yù)定的溫度例如為100-200度，優(yōu)選為120-180度，更優(yōu)選的為125-150度。
[0117]加熱方式可以選擇采用電加熱、燃油加熱、燃?xì)饧訜帷⑷济杭訜岬确绞健?br> [0118]將粉末涂料加熱到規(guī)定的溫度后，再保溫預(yù)定的時(shí)間，使之完全熔化和固化，所述預(yù)定時(shí)間例如為1-10個(gè)小時(shí)，優(yōu)選的為4-6小吋。
[0119]之后開(kāi)爐取出電路板，即可得到固化后的電路板。
[0120]采用陶瓷刷板，毎次可以刷20-50 ym，可以根據(jù)不同的待刷除厚度，選擇不同型號(hào)的陶瓷刷輥，這樣就可以刷除不平整的絕緣層表層部分。
[0121]可替換的，可以采用激光燒蝕的方法燒除第一絕緣層206和第二絕緣層207的不平整部分，這樣方式的速度可達(dá)到每次100 Pm。
[0122]本發(fā)明第三實(shí)施例的第四個(gè)步驟中，繼續(xù)在板表面設(shè)置新的導(dǎo)電層，并在導(dǎo)電層上加工出新的線(xiàn)路圖形以形成新的線(xiàn)路層，例如第三線(xiàn)路層307、第四線(xiàn)路層308。
[0123]如果需要增設(shè)新的絕緣層和導(dǎo)線(xiàn)路層，則分別在第三線(xiàn)路層307、第四線(xiàn)路層308上以控深銑的方式打孔，孔的深度延伸到下ー層的線(xiàn)路層，再電鍍填平形成新的金屬化孔。然后再使用靜電噴涂的方式得到新的絕緣層，如此循環(huán)往復(fù)，直到達(dá)到預(yù)設(shè)層數(shù)，這種方式可以實(shí)現(xiàn)多層電路板的加工。
[0124]可替換地，可在絕緣層上先以控深銑的方式打孔，該孔的深度延伸到下層的線(xiàn)路層，再電鍍填平形成新的金屬化孔，之后再在絕緣層和金屬化孔的表面設(shè)置線(xiàn)路層，例如第三線(xiàn)路層307、第四線(xiàn)路層308上。然后再使用靜電噴涂的方式得到新的絕緣層，如此循環(huán)往復(fù)，直到達(dá)到預(yù)設(shè)層數(shù)，這種方式可以實(shí)現(xiàn)多層電路板的加工。
[0125]本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，對(duì)于第三實(shí)施例中的疊孔式結(jié)構(gòu)，不一定在每次增設(shè)新的絕緣層和線(xiàn)路層的時(shí)候都要鉆設(shè)連接孔，可以根據(jù)實(shí)際電路的設(shè)計(jì)和實(shí)際需求，將兩個(gè)或兩個(gè)以上的絕緣層和線(xiàn)路層一次鉆孔并進(jìn)行金屬化，或者對(duì)該方法再進(jìn)行其它變形。
[0126]以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，而不能以任何方式解釋為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制?；诖颂幍慕忉?zhuān)绢I(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它【具體實(shí)施方式】，這些方式都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電路板的加工方法，其特征在于，該方法包括如下步驟: 步驟A:提供具有至少一表層線(xiàn)路層的電路板； 步驟B:利用靜電噴涂設(shè)備把絕緣粉末噴涂到線(xiàn)路層的表面，粉末在靜電作用下均勻的吸附于線(xiàn)路層的表面，形成新的絕緣層； 步驟C:對(duì)新的絕緣層進(jìn)行高溫烘烤，使其固化； 步驟D:整平已經(jīng)固化的絕緣層的表層； 步驟E:在整平后的絕緣層表面設(shè)置新的線(xiàn)路層； 步驟F:重復(fù)步驟B-E，直至實(shí)現(xiàn)預(yù)定層數(shù)的多層電路板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟B中，一次靜電噴涂得到厚度為100?300iim的絕緣層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步驟B中，靜電噴涂粉末包括環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、聚乙烯、聚丙烯、尼龍、油墨或涂料中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟C中，絕緣層在固化爐中逐步地加熱到預(yù)定溫度后，再將預(yù)定溫度保持預(yù)設(shè)時(shí)間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在步驟C中的所述預(yù)定溫度為125-150度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在步驟C中的所述預(yù)設(shè)時(shí)間為4-6小時(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟A或E中，在線(xiàn)路層上設(shè)置凸出的銅柱。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述銅柱的設(shè)置方法是:在線(xiàn)路圖形上貼上干膜，在干膜上開(kāi)窗，再用電鍍填平所述開(kāi)窗，之后去除干膜，即可制得凸出的銅柱。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或7或8所述的方法，其特征在于，在步驟D中，采用陶瓷刷板和/或激光燒蝕的方式來(lái)整平固化絕緣層的表層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，采用陶瓷刷板和/或激光燒蝕的方式將絕緣層的表面整平至與銅柱表面齊平。
【文檔編號(hào)】H05K3/28GK103517573SQ201210204489
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月20日
【發(fā)明者】付國(guó)鑫, 谷新, 楊智勤 申請(qǐng)人:深南電路有限公司