一种超厚铜芯板制作方法及多层超厚铜电路板与流程

1.本发明涉及电路板制作领域，具体涉及一种超厚铜芯板制作方法及多层超厚铜电路板。


背景技术：

2.超厚铜电路板拥有高电流载流能力和优越的散热能力，被越来越多的应用于高功率大电流终端产品上，如新能源汽车车载电源相关部件、轨道交通磁力相关部件、光伏储能产品中。覆铜板行业一般将厚度210μm(6oz)及其以上的铜板体(例如铜基板、铜箔)称为超厚铜板体，600μm及其以上称为超max铜板体。芯板作为电路板的重要组成部分，包括两铜板体、以及位于两铜板体之间的绝缘体。而具有超厚铜板体的芯板则称为超厚铜芯板。
3.传统的超厚铜芯板的制作工艺为在所述超厚铜板体上进行贴膜、曝光、显影，然后再一次性将显影处理后对超厚铜板体的两端进行蚀刻处理，即一次将线路蚀刻出来，但由于铜板体的铜厚越厚时，蚀刻时间很长，蚀刻均匀性越差，产生的侧蚀量越大，而造成线路的线顶和线底的宽度差异大；另一方面，由于铜厚越厚，侧蚀程度越大，当设计间距较小时，侧蚀量则会超出间距值，而造成线路的间距不能被蚀刻出来，从而对线路间距加工要求造成较大的局限。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种超厚铜芯板制作方法，其可减少侧蚀，并可满足更多的不同线路间距的线路制作要求。
5.本发明的目的之二在于提供一种多层超厚铜电路板，其采用上述超厚铜芯板制作方法制作形成的超厚铜芯板，以可减少侧蚀，并可满足更多的不同线路间距的线路制作要求。
6.本发明的目的之一采用以下技术方案实现：
7.一种超厚铜芯板制作方法，包括以下步骤：
8.步骤s1：预备好至少两铜板体；其中，所述铜板体的其中一端形成为第一端，另一端形成为第二端；所述铜板体的厚度大于或等于6oz；
9.步骤s2：在各铜板体的第一端上覆盖感光层；
10.步骤s3：对铜板体第一端的感光层进行第一次曝光处理，并对铜板体第一端的感光层的未曝光区域进行第一次显影处理；
11.步骤s4：对第一次显影处理后铜板体第一端露出来的铜进行第一次蚀刻，以在铜板体的第一端上形成第一蚀刻图形，然后再将铜板体第一端余下的感光层去除；
12.步骤s5：将两个形成有第一蚀刻图形的铜板体与一绝缘体以各铜板体的第一端均面向绝缘体的方式压合在一起，形成为叠置压合体，并使得所述两个的铜板体的第一蚀刻图形被绝缘体填充；
13.步骤s6：在叠置压合体的两铜板体的第二端上蚀刻制得第二蚀刻图形，且制作有
第二蚀刻图形的叠置压合体形成为超厚铜芯板。
14.所述步骤s6包括以下子步骤：
15.子步骤s61：对覆盖在叠置压合体的各铜板体的第二端上的感光层进行第二次曝光处理，并对叠置压合体的各铜板体的第二端上的感光层的未曝光区域进行第二次显影处理；
16.子步骤s62：对第二次显影处理后各铜板体第二端露出来的铜进行第二次蚀刻，以在叠置压合体的两铜板体的第二端上均蚀刻制得第二蚀刻图形。
17.在步骤s2中，还在各铜板体的第二端上覆盖感光层。
18.在子步骤s62中，待在叠置压合体的两铜板体的第二端上均蚀刻制得第二蚀刻图形后，再将叠置压合体的两铜板体的第二端余下的感光层去除。
19.在步骤s3中，对铜板体第一端的感光层进行第一次曝光处理以将第一显影参照图形转移至铜板体第一端的感光层上，并对铜板体第一端的感光层的第一显影参照图形的未曝光区域进行第一次显影处理；在子步骤s61中，对覆盖在叠置压合体的各铜板体的第二端上的感光层进行第二次曝光处理以将第二显影参照图形转移至各铜板体的第二端的感光层上，并对各铜板体的第二端的感光层的第二显影参照图形的未曝光区域进行第二次显影处理；所述第一显影参照图形的未曝光区域的线宽补偿值为第二显影参照图形的未曝光区域的线宽补偿值的0.6-0.8倍。
20.所述铜板体上对称设置有对位通孔；在步骤s3中，在将第一显影参照图形转移至铜板体第一端的感光层上时借助对位通孔进行对位；在子步骤s61中，在将第二显影参照图形转移至铜板体的第二端的感光层上时借助对位通孔进行对位。
21.在步骤s5中，待将两个形成有第一蚀刻图形的铜板体与一绝缘体压合在一起形成为叠置压合体后，再利用钻靶机对压入有绝缘体的对位通孔处进行冲孔处理。
22.所述第一蚀刻图形与第二蚀刻图形关于铜板体的高度方向中线呈对称设置。
23.所述绝缘体包括半固化片。
24.本发明的目的之二采用以下技术方案实现：
25.多层超厚铜电路板，包括至少两个上述的超厚铜芯板制作方法制作形成的超厚铜芯板、顶置绝缘层、顶置铜箔层、底置绝缘层、以及底置铜箔层；所述至少两个超厚铜芯板依次设置，且任意相邻的两超厚铜芯板之间设置有中置绝缘层；所述顶置铜箔层位于所述至少两个超厚铜芯板的上方，且顶置绝缘层位于顶置铜箔层与顶层的超厚铜芯板之间；所述底置铜箔层位于所述至少两个超厚铜芯板的下方，且底置绝缘层位于底置铜箔层与底层的超厚铜芯板之间。
26.相比现有技术，本发明的有益效果在于：
27.本发明提供的一种超厚铜芯板制作方法，其通过采用步骤s1-s6的结合，并在步骤s4中对第一次显影处理后铜板体第一端露出来的铜进行第一次蚀刻，同时在步骤s6中通过在叠置压合体的两铜板体的第二端上蚀刻制得第二蚀刻图形，因而形成两次分步对蚀，可大大减少单次蚀刻时间，以相应减少侧蚀程度，而且，通过步骤s5中将两个形成有第一蚀刻图形的铜板体与一绝缘体压合在一起使得所述两个的铜板体的第一蚀刻图形被绝缘体填充，使得在步骤s6中的侧蚀量不会造成铜板体第一端的侧蚀累积，从而与现有的超厚铜芯板制作方法相比，可减少减小侧蚀的效果，从而减小铜层断面的轮廓顶底差异，进而提高铜
板体的最小间距能力，提升线路制作能力，可满足更多的不同线路间距的线路制作要求；
28.本发明提供的一种多层超厚铜电路板，其采用上述超厚铜芯板制作方法制作形成的超厚铜芯板，以可减少侧蚀，并可满足更多的不同线路间距的线路制作要求，能够满足电路板的电气要求以及提高线路板的加工品质。
附图说明
29.图1为本发明的一种超厚铜芯板制作方法的制作流程图；
30.图2为超厚铜芯板的结构示意图；
31.图3为铜板体的结构示意图；
32.图4为多层超厚铜电路板的结构示意图；
33.其中，10、铜板体；11、对位通孔；20、感光层；31、第一蚀刻图形；32、第二蚀刻图形；40、绝缘体；50、超厚铜芯板；61、顶置绝缘层；62、顶置铜箔层；63、底置绝缘层；64、底置铜箔层；65、中置绝缘层。
具体实施方式
34.下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
35.如图1、2所示，本发明公开了一种超厚铜芯板制作方法，包括以下步骤：
36.步骤s1：预备好至少两铜板体10；其中，所述铜板体10的其中一端形成为第一端，另一端形成为第二端；所述铜板体10的厚度大于或等于6oz；
37.步骤s2：在各铜板体10的第一端上覆盖感光层20；
38.步骤s3：对铜板体10第一端的感光层20进行第一次曝光处理，并对铜板体10第一端的感光层20的未曝光区域进行第一次显影处理；
39.步骤s4：对第一次显影处理后铜板体10第一端露出来的铜进行第一次蚀刻，以在铜板体10的第一端上形成第一蚀刻图形31，然后再将铜板体10第一端余下的感光层20去除；
40.步骤s5：将两个形成有第一蚀刻图形31的铜板体10与一绝缘体40以各铜板体10的第一端均面向绝缘体40的方式压合在一起，形成为叠置压合体，并使得所述两个的铜板体10的第一蚀刻图形31被绝缘体40填充；
41.步骤s6：在叠置压合体的两铜板体10的第二端上蚀刻制得第二蚀刻图形32，且制作有第二蚀刻图形32的叠置压合体形成为超厚铜芯板50。
42.本发明提供的一种超厚铜芯板制作方法，其通过采用步骤s1-s6的结合，并在步骤s4中对第一次显影处理后铜板体10第一端露出来的铜进行第一次蚀刻，同时在步骤s6中通过在叠置压合体的两铜板体10的第二端上蚀刻制得第二蚀刻图形32，因而形成两次分步对蚀，可大大减少单次蚀刻时间，以相应减少侧蚀程度，而且，通过在步骤s5中将两个形成有第一蚀刻图形31的铜板体10与一绝缘体40压合在一起使得所述两个的铜板体10的第一蚀刻图形31被绝缘体40填充，如此可使得在步骤s6中的第二蚀刻图形32的蚀刻过程不会造成铜板体10第一端的侧蚀累积，从而与现有的超厚铜芯板50制作方法相比，可减少侧蚀的效
果，以可减小铜层断面的轮廓顶底差异，而由于侧蚀量减小，线路之间的间距就会相应增大，因而能够满足更小间距设计的线路制作，进而提高铜板体10的最小间距能力，可满足更多的不同线路间距的线路制作要求，提升线路制作能力，以满足超厚铜密集布线需求。
43.其中，所述铜板体10可为铜基板或者铜箔等。所述感光层20可为感光膜或者由光致抗蚀剂而形成的感光层20。
44.所述步骤s6包括以下子步骤：
45.子步骤s61：对覆盖在叠置压合体的各铜板体10的第二端上的感光层20进行第二次曝光处理，并对叠置压合体的各铜板体10的第二端上的感光层20的未曝光区域进行第二次显影处理；
46.子步骤s62：对第二次显影处理后各铜板体10第二端露出来的铜进行第二次蚀刻，以在叠置压合体的两铜板体10的第二端上均蚀刻制得第二蚀刻图形32。而在采用步骤s1-s6的基础上，并通过将步骤s6采用子步骤s61和子步骤s62的结合，可形成两次分步对蚀的同时，并方便于第二蚀刻图形32的制得。
47.具体的，在步骤s2中，还在各铜板体10的第二端上覆盖感光层20。在子步骤s62中，待在叠置压合体的两铜板体10的第二端上均蚀刻得到第二蚀刻图形32后，将叠置压合体的两铜板体10的第二端余下的感光层20去除。
48.在步骤s3中，对铜板体10第一端的感光层20进行第一次曝光处理以将第一显影参照图形转移至铜板体10第一端的感光层20上，并对铜板体10第一端的感光层20的第一显影参照图形的未曝光区域进行第一次显影处理；在子步骤s61中，对覆盖在叠置压合体的各铜板体10的第二端上的感光层20进行第二次曝光处理以将第二显影参照图形转移至各铜板体10的第二端的感光层20上，并对各铜板体10的第二端的感光层20的第二显影参照图形的未曝光区域进行第二次显影处理；所述第一显影参照图形的未曝光区域的线宽补偿值为第二显影参照图形的未曝光区域的线宽补偿值的0.6-0.8倍。在步骤s4中，将铜板体10第一端以移动的方式通过蚀刻设备的第一蚀刻槽内并在第一蚀刻槽内进行第一次蚀刻；在子步骤s62中，将叠置压合体的铜板体10的第二端以移动的方式通过蚀刻设备的第二蚀刻槽内并在第二蚀刻槽内进行第二次蚀刻，由于第一次蚀刻需要控制蚀刻量，以得到一定厚度的铜蚀刻量，第二次蚀刻因已被蚀刻至一定深度的铜板体10第一端已压合了绝缘层，因而需要进行更彻底的蚀刻，两次蚀刻量不一致会带来线路侧蚀量不一致，根据实验数据分析可得到第一次蚀刻的侧蚀量应设置为第二次蚀刻的侧蚀量的0.6-0.8倍，而通过匹配铜板体10的第一次蚀刻的侧蚀量和第二次蚀刻的侧蚀量，将所述第一显影参照图形的未曝光区域的线宽设置为第二显影参照图形的未曝光区域的线宽的0.6-0.8倍，从而在采用步骤s1-s6的结合形成两次分步对蚀的基础上，能够弥补两次分步对蚀工艺中第一次蚀刻量和二次蚀刻量不同而带来的线宽差异，确保超厚铜芯板50的线路的线宽一致性，满足超厚铜芯板50线路截面轮廓更好的要求。
49.在本实施例中，铜板体10的铜厚为420um，对铜板体10第一端的第一次蚀刻的铜厚为210um，相比一次性蚀刻的传统的超厚铜芯板50制作方法而言，本发明的第一次蚀刻可使得蚀刻时间减少约一半，侧蚀程度也相应减小，第二次蚀刻针对于铜板体10的第二端，由于第一次蚀刻已控深蚀刻210um，第二次蚀刻将剩余部分铜蚀刻即可，使得第二次蚀刻不会造成铜板体10第一端的侧蚀累积，相对于传统一次蚀刻能够达到减小侧蚀的效果，从而减小
铜层断面的轮廓顶底差异。
50.在本实施例中，第一次蚀刻量(也就是第一次蚀刻去除的铜层厚度)，为铜板体10的总铜厚的50-60％。而在采用步骤s1-s6的结合形成两次分步对蚀的基础上，并通过合理设置第一次蚀刻的蚀刻量，，可节省时间，提高效率。
51.如图3所示，所述铜板体10上对称设置有对位通孔11；在步骤s3中，在将第一显影参照图形转移至铜板体第一端的感光层上时借助对位通孔进行对位；在子步骤s61中，在将第二显影参照图形转移至铜板体的第二端的感光层上时借助对位通孔进行对位。而由于在第一次曝光处理和第二次曝光处理中共用同一对位结构(对位通孔11)，从而可满足良好的第一蚀刻图形31和第二蚀刻图形32的匹配，能够提高对位能力，防止图形错位而造成线路截面轮廓直线性差或者电气性能无法满足要求的情况。
52.具体的，在步骤s5中，待将两个形成有第一蚀刻图形31的铜板体10与一绝缘体40压合在一起形成为叠置压合体后，再利用钻靶机对压入有绝缘体40的对位通孔11处进行冲孔处理，以在子步骤s61中，可便于第二曝光处理的菲林对位。
53.所述第一蚀刻图形31与第二蚀刻图形32关于铜板体10的高度方向中线l1呈对称设置，也就是说，第一蚀刻图形31与第二蚀刻图形32上下对位匹配设置。
54.所述绝缘体40包括半固化片。在步骤s5中，在将两个形成有第一蚀刻图形31的铜板体10与一绝缘体40以各铜板体10的第一端均面向绝缘体40的方式压合在一起时，半固化片在预设的温度和压力下熔融发生流动，将第一蚀刻图形31进行填充，并经固化后，绝缘层既对已蚀刻至一定深度处的铜板体10起到支撑承载的作用，还能抑制第二次蚀刻过度蚀刻造成线路偏小或开路而导致产品失效，使第二次蚀刻制作工艺参数窗口更大。
55.如图4所示，本发明还公开了一种多层超厚铜电路板，其包括至少两个由上述的超厚铜芯板50制作方法制作形成的超厚铜芯板50、顶置绝缘层61、顶置铜箔层62、底置绝缘层63、以及底置铜箔层64；所述至少两个超厚铜芯板50依次设置，且任意相邻的两超厚铜芯板50之间设置有中置绝缘层65；所述顶置铜箔层62位于所述至少两个超厚铜芯板50的上方，且顶置绝缘层61位于顶置铜箔层62与顶层的超厚铜芯板50之间；所述底置铜箔层64位于所述至少两个超厚铜芯板50的下方，且底置绝缘层63位于底置铜箔层64与底层的超厚铜芯板50之间。由于该多层超厚铜电路板中的超厚铜芯板50采用上述的超厚铜芯板制作方法制作形成，可减少侧蚀的效果，以可减小铜层断面的轮廓顶底差异，进而提高铜板体10的最小间距能力，提升线路制作能力，可满足更多的不同线路间距加工要求，能够满足多层超厚铜电路板的电气要求以及使加工得到的线路板的加工品质更好。
56.上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

技术特征：
1.一种超厚铜芯板制作方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤s1：预备好至少两铜板体；其中，所述铜板体的其中一端形成为第一端，另一端形成为第二端；所述铜板体的厚度大于或等于6oz；步骤s2：在各铜板体的第一端上覆盖感光层；步骤s3：对铜板体第一端的感光层进行第一次曝光处理，并对铜板体第一端的感光层的未曝光区域进行第一次显影处理；步骤s4：对第一次显影处理后铜板体第一端露出来的铜进行第一次蚀刻，以在铜板体的第一端上形成第一蚀刻图形，然后再将铜板体第一端余下的感光层去除；步骤s5：将两个形成有第一蚀刻图形的铜板体与一绝缘体以各铜板体的第一端均面向绝缘体的方式压合在一起，形成为叠置压合体，并使得所述两个的铜板体的第一蚀刻图形被绝缘体填充；步骤s6：在叠置压合体的两铜板体的第二端上蚀刻制得第二蚀刻图形，且制作有第二蚀刻图形的叠置压合体形成为超厚铜芯板。2.如权利要求1所述的超厚铜芯板制作方法，其特征在于：所述步骤s6包括以下子步骤：子步骤s61：对覆盖在叠置压合体的各铜板体的第二端上的感光层进行第二次曝光处理，并对叠置压合体的各铜板体的第二端上的感光层的未曝光区域进行第二次显影处理；子步骤s62：对第二次显影处理后各铜板体第二端露出来的铜进行第二次蚀刻，以在叠置压合体的两铜板体的第二端上均蚀刻制得第二蚀刻图形。3.如权利要求2所述的超厚铜芯板制作方法，其特征在于：在步骤s2中，还在各铜板体的第二端上覆盖感光层。4.如权利要求2所述的超厚铜芯板制作方法，其特征在于：在子步骤s62中，待在叠置压合体的两铜板体的第二端上均蚀刻制得第二蚀刻图形后，再将叠置压合体的两铜板体的第二端余下的感光层去除。5.如权利要求2所述的超厚铜芯板制作方法，其特征在于：在步骤s3中，对铜板体第一端的感光层进行第一次曝光处理以将第一显影参照图形转移至铜板体第一端的感光层上，并对铜板体第一端的感光层的第一显影参照图形的未曝光区域进行第一次显影处理；在子步骤s61中，对覆盖在叠置压合体的各铜板体的第二端上的感光层进行第二次曝光处理以将第二显影参照图形转移至各铜板体的第二端的感光层上，并对各铜板体的第二端的感光层的第二显影参照图形的未曝光区域进行第二次显影处理；所述第一显影参照图形的未曝光区域的线宽补偿值为第二显影参照图形的未曝光区域的线宽补偿值的0.6-0.8倍。6.如权利要求5所述的超厚铜芯板制作方法，其特征在于：所述铜板体上对称设置有对位通孔；在步骤s3中，在将第一显影参照图形转移至铜板体第一端的感光层上时借助对位通孔进行对位；在子步骤s61中，在将第二显影参照图形转移至铜板体的第二端的感光层上时借助对位通孔进行对位。7.如权利要求6所述的超厚铜芯板制作方法，其特征在于：在步骤s5中，待将两个形成有第一蚀刻图形的铜板体与一绝缘体压合在一起形成为叠置压合体后，再利用钻靶机对压入有绝缘体的对位通孔处进行冲孔处理。8.如权利要求1所述的超厚铜芯板制作方法，其特征在于：所述第一蚀刻图形与第二蚀
刻图形关于铜板体的高度方向中线呈对称设置。9.如权利要求1所述的超厚铜芯板制作方法，其特征在于：所述绝缘体包括半固化片。10.多层超厚铜电路板，其特征在于：包括至少两个由权利要求1-9任一项所述的超厚铜芯板制作方法制作形成的超厚铜芯板、顶置绝缘层、顶置铜箔层、底置绝缘层、以及底置铜箔层；所述至少两个超厚铜芯板依次设置，且任意相邻的两超厚铜芯板之间设置有中置绝缘层；所述顶置铜箔层位于所述至少两个超厚铜芯板的上方，且顶置绝缘层位于顶置铜箔层与顶层的超厚铜芯板之间；所述底置铜箔层位于所述至少两个超厚铜芯板的下方，且底置绝缘层位于底置铜箔层与底层的超厚铜芯板之间。

技术总结
本发明公开了一种超厚铜芯板制作方法及多层超厚铜电路板，该超厚铜芯板制作方法包括以下步骤：步骤S1：预备好至少两铜板体；步骤S2：在各铜板体的第一端上覆盖感光层；步骤S3：对铜板体第一端的感光层进行第一次曝光处理，并对铜板体第一端的感光层的未曝光区域进行第一次显影处理；步骤S4：对第一次显影处理后铜板体第一端露出来的铜进行第一次蚀刻，以在铜板体的第一端上形成第一蚀刻图形；步骤S5：将两个形成有第一蚀刻图形的铜板体与一绝缘体以各铜板体的第一端均面向绝缘体的方式压合在一起；步骤S6：在叠置压合体的两铜板体的第二端上蚀刻制得第二蚀刻图形。本发明可减少侧蚀，并可满足更多的不同线路间距的线路制作要求。要求。要求。


技术研发人员：陈丽琴 段李权 李星
受保护的技术使用者：九江明阳电路科技有限公司
技术研发日：2023.07.07
技术公布日：2023/10/6