一种基于脉冲VCP电镀的PCB板及其制备工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种基于脉冲VCP电镀的PCB板及其制备工艺，包括PCB载体基板，工艺步骤为：S1.真空压合；S2.水平沉铜；S3.VCP电镀；S4.自贴干膜；S5.激光直写曝光；S6.干膜显影；S7.二次电镀；S8.碱性蚀刻；S9.元件焊接；S10.阻焊印刷。本发明专利技术通过在PCB的内部、侧部和顶部设置有散热部件，提高了散热效率，将VCP电镀与激光直写曝光相结合的方式进行PCB板的生产，通过脉冲电流VCP电镀，镀铜深度能力达到100％，镀层孔铜与面铜厚度为1:1，显著提高产品品质，通过激光直写曝光不需要制作线路菲林、不存在线路底片涨缩导致的线路曝偏问题、不会出现能量不足导致的曝光不足或曝光过度问题。不足导致的曝光不足或曝光过度问题。不足导致的曝光不足或曝光过度问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于脉冲VCP电镀的PCB板及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及PCB板生产制备
，具体涉及一种基于脉冲VCP电镀的PCB板及其制备工艺。

技术介绍

[0002]目前，广泛应用的PCB(Printedcircuitboard，印刷电路板)板材是覆铜/环氧玻璃布基材或酚醛树脂玻璃布基材，另外，还有少量使用的纸基覆铜板材。
[0003]这些基材虽然具有优良的电气性能和加工性能，但散热性相对较差，因此，PCB板上高发热的元器件的散热途径，一般情况下，很难由PCB板本身树脂来传导热量，而是主要从元器件的表面向周围空气中散热。
[0004]但随着电子产品已进入到部件小型化、高密度安装、高发热化组装时代，若只靠表面积十分小的元器件表面来散热是非常不够的，散热效果差，特别是QFP、BGA等表面安装元器件的大量使用，元器件产生的热量也会大量地传给PCB板，而在长时间的高温环境下工作，容易导致PCB板使用寿命减损，给设备带来损失。
[0005]现有的PCB板主要是通过焊接将散热块安装在PCB板上或是增加按PCB板上发热器件的位置和高低而定制的专用散热器或是在一个大的平板散热器上抠出不同的元件高低位置。将散热罩整体扣在元件面上，与每个元件接触而散热。这种技术手段成本高，而且散热效果较差。

技术实现思路

[0006]本专利技术为了解决上述的技术问题，提供一种基于脉冲VCP电镀的PCB板及其制备工艺，通过在PCB的内部、侧部和顶部设置有散热部件，大大提高了PCB板的散热效率，将VCP电镀与激光直写曝光相结合的方式进行PCB板的生产，通过脉冲电流VCP电镀，镀铜深度能力达到100％，镀层孔铜与面铜厚度为1:1，显著提高产品品质，通过激光直写曝光不需要制作线路菲林、不存在线路底片涨缩导致的线路曝偏问题、不会出现能量不足导致的曝光不足或曝光过度问题，同时曝光速度快，效率高。
[0007]为实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0008]一种基于脉冲VCP电镀的PCB板，包括有PCB载体基板，PCB载体基板包括有内层散热纤维层和玻纤基板层，玻纤基板层包覆在内层散热纤维层的外层两侧，玻纤基板层的外层两侧包覆有铜箔层，铜箔层的外层两侧包覆有阻焊油墨层，阻焊油墨层的外层两侧包覆有阻燃油墨层；PCB板的表面设置有若干个PCB元件，PCB元件的引脚与铜箔层连接，PCB元件的外部设置有散热保护层，PCB板的两侧设置有侧部阻燃层，侧部阻燃层的外侧包覆有绝热阻电层，绝热阻电层的外部包覆有导热散热片。
[0009]一种基于脉冲VCP电镀的PCB板的制备工艺，具体包括有以下步骤：
[0010]S1.真空压合：将PCB板的各层：内层散热纤维层、玻纤基板层、铜箔层按照顺序进行堆叠，将堆叠后的板层置于真空亚压合机下进行真空压合，控制真空压合温度≤20℃，真
空度为
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0.1MPa，对堆叠板层反复压合至板厚不再变化；
[0011]S2.水平沉铜：将压合后的覆铜板的开孔除毛刺，并浸泡在去油液中清除油污，去油时保证去油液回流循环浓度均一，清洗后再在钻孔处基材上用粗化液开设微型凹坑，将覆铜板水平置于沉铜槽中，通过胶体钯化学钻孔预镀铜和二次电化学水平镀铜，在钻孔出绝缘基材表面沉积上铜，实现层间电性连接；
[0012]S3.VCP电镀：将进行真空压合之后的覆铜板置于VCP电镀槽中，加入专用镀铜光亮剂、镀铜承载剂和铜溶液的混合电镀铜溶液，用脉冲波形电流进行VCP电镀，通过控制正反电流比例和正反电流时间以及控制VCP电镀温度和电镀液回流比，对覆铜板表面和层孔进行电镀铜；
[0013]S4.自贴干膜：将VCP电镀后的覆铜板进行平整化，将裁剪后大小合适的干膜自动覆盖在覆铜板的两面，并用压膜器对干膜进行挤压，通过抽真空将干膜中残留气泡排除，使得干膜与覆铜板无缝贴合，将干膜与覆铜板进行二次挤压，使干膜牢固贴合；
[0014]S5.激光直写曝光：将贴干膜后的覆铜板至于激光直写曝光机下，采用定位用的专用摄像机与照相机与实物覆铜板上的定位孔进行精准自动对位控制，启动激光光源进行多光源扫描式累积直写曝光；
[0015]S6.干膜显影：将激光直写曝光后的覆铜板置于添加有显影液的显影机中进行干膜显影，显影时显影液回流循环，控制显影温度不超过30℃，在低压低氧下进行显影，避免显影液产生气泡；
[0016]S7.二次电镀：将显影之后的覆铜板进行二次VCP铜电镀，当电镀层鱼干膜层厚度相同后，再进行VCP锡电镀，控制电镀正反电流比例、正反电流时间、温度和回流比与一次电镀相同，电镀完成后，采用退膜液将显影胡剩余的干膜除掉，保留锡层及下部的铜层；
[0017]S8.碱性蚀刻：将二次电镀后的覆铜板置于添加有蚀刻液的蚀刻机中进行蚀刻，蚀刻时蚀刻液回流循环，控制蚀刻温度不超过30℃，在真空低压低氧下进行蚀刻，避免蚀刻液产生气泡，蚀刻之后放掉蚀刻液，清洗后加入退锡液进行退锡，退锡时退锡液回流循环，保留VCP铜电镀层；
[0018]S9.元件焊接：将蚀刻后的PCB板按照原理图将所需PCB元件焊接至板上，并将多余的焊料清理干净，再在PCB板的侧部涂覆侧部阻燃层和绝热阻电层，并将导热散热片与内层散热纤维层的侧部进行连接，使得内层散热纤维层、导热散热片两者能够相互传导热量，再将覆铜板进行AIO中检，整个AIO中检过程保持惰性气体环境或抽真空处理；
[0019]S10.阻焊印刷：将配置好的阻焊油墨采用丝网印刷的方式在AIO中检合格的覆铜板的表面涂覆一层阻焊，对阻焊进行激光直写曝光和显影后进行二次丝网印刷和二次曝光与显影，形成阻焊油墨层，之后再在阻焊油墨层的表面涂覆阻燃油墨层，通过曝光将其固化，文字印刷烤板、表面处理、逻边成型、电测和检验后再将准备好的散热保护层固定在PCB板上并与导热散热片连接，使得两者之间能够进行热传导，再次成品测试和外观机检验即可。
[0020]作为优选的，制备工艺步骤3中VCP电镀的铜溶液为：硫酸铜30
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45g/L、磷酸二氢钾10
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20g/L、磷酸氢二钾10
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15g/L、人造血浆15
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25g/L、溴化铵5
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10g/L和去离子水的混合液。
[0021]作为优选的，制备工艺步骤3中VCP电镀的专用镀铜光亮剂为：硫酸铜2.5
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4.5g/L、硫酸锌50
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90g/L、硫酸50
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100g/L、糖精1.5
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2.5g/L、柠檬酸2
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5g/L、双胺兰0.005
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0.015g/
L、十二烷基磺酸钠2
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4g/L、十二烷基硫酸钠2
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5g/L和去离子水的混合液。
[0022]作为优选的，制备工艺步骤3中VCP电镀的正反电流比例为1:1、正反电流时间1:1、控制VCP电镀温度≤20℃、电镀液回流比为1:本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于脉冲VCP电镀的PCB板，包括有PCB载体基板，其特征在于，所述PCB载体基板包括有内层散热纤维层(1)和玻纤基板层(2)，玻纤基板层(2)包覆在内层散热纤维层(1)的外层两侧，玻纤基板层(2)的外层两侧包覆有铜箔层(3)，铜箔层(3)的外层两侧包覆有阻焊油墨层(4)，阻焊油墨层(4)的外层两侧包覆有阻燃油墨层(5)；所述PCB板的表面设置有若干个PCB元件(6)，PCB元件(6)的引脚与铜箔层(3)连接，PCB元件(6)的外部设置有散热保护层(7)，所述PCB板的两侧设置有侧部阻燃层(8)，侧部阻燃层(8)的外侧包覆有绝热阻电层(9)，绝热阻电层(9)的外部包覆有导热散热片(10)。2.一种基于脉冲VCP电镀的PCB板的制备工艺，其特征在于，具体包括有以下步骤：S1.真空压合：将PCB板的各层：内层散热纤维层(1)、玻纤基板层(2)、铜箔层(3)按照顺序进行堆叠，将堆叠后的板层置于真空亚压合机下进行真空压合，控制真空压合温度≤20℃，真空度为
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0.1MPa，对堆叠板层反复压合至板厚不再变化，并对压合板进行开料、圆角、刨边和钻孔处理；S2.水平沉铜：将压合后的覆铜板的开孔除毛刺，并浸泡在去油液中清除油污，去油时保证去油液回流循环浓度均一，清洗后再在钻孔处基材上用粗化液开设微型凹坑，将覆铜板水平置于沉铜槽中，通过胶体钯化学钻孔预镀铜和二次电化学水平镀铜，在钻孔出绝缘基材表面沉积上铜，实现层间电性连接；S3.VCP电镀：将进行真空压合之后的覆铜板置于VCP电镀槽中，加入专用镀铜光亮剂、镀铜承载剂和铜溶液的混合电镀铜溶液，用脉冲波形电流进行VCP电镀，通过控制正反电流比例和正反电流时间以及控制VCP电镀温度和电镀液回流比，对覆铜板表面和层孔进行电镀铜；S4.自贴干膜：将VCP电镀后的覆铜板进行平整化，将裁剪后大小合适的干膜自动覆盖在覆铜板的两面，并用压膜器对干膜进行挤压，通过抽真空将干膜中残留气泡排除，使得干膜与覆铜板无缝贴合，将干膜与覆铜板进行二次挤压，使干膜牢固贴合；S5.激光直写曝光：将贴干膜后的覆铜板至于激光直写曝光机下，采用定位用的专用摄像机与照相机与实物覆铜板上的定位孔进行精准自动对位控制，启动激光光源进行多光源扫描式累积直写曝光；S6.干膜显影：将激光直写曝光后的覆铜板置于添加有显影液的显影机中进行干膜显影，显影时显影液回流循环，控制显影温度不超过30℃，在低压低氧下进行显影，避免显影液产生气泡；S7.二次电镀：将显影之后的覆铜板进行二次VCP铜电镀，当电镀层鱼干膜层厚度相同后，再进行VCP锡电镀，控制电镀正反电流比例、正反电流时间、温度和回流比与一次电镀相同，电镀完成后，采用退膜液将显影胡剩余的干膜除掉，保留锡层及下部的铜层；S8.碱性蚀刻：将二次电镀后的覆铜板置于添加有蚀刻液的蚀刻机中进行蚀刻，蚀刻时蚀刻液回流循环，控制蚀刻温度不超过30℃，在真空低压低氧下进行蚀刻，避免蚀刻液产生气泡，蚀刻之后放掉蚀刻液，清洗后加入退锡液进行退锡，退锡时退锡液回流循环，保留VCP铜电镀层；S9.元件焊接：将蚀刻后的PCB板按照原理图将所需PCB元件(6)焊接至板上，并将多余的焊料清理干净，再在PCB板的侧部涂覆侧部阻燃层(8)和绝热阻电层(9)，并将导热散热片(10)与内层散热纤维层(1)的侧部进行连接，使得内层散热纤维层(1)、导热散热片(10)两
者能够相互传导热量，再将覆铜板进行AIO中检，整个AIO中检过程保持惰性气体环境或抽真空处理；S10.阻焊印刷：将配置好的阻焊油墨采用丝网印刷的方式在AIO中检合格的覆铜板的表面涂覆一层阻焊，对阻焊进行激光直写曝光和显影后进行二次丝网印刷和二次曝光与显影，形成阻焊油墨层(4)，之后再在阻焊油墨层(4)的表面涂覆阻燃油墨层(5)，通过曝光将其固化，文字印刷烤板、表面处理、逻边成型、电测和检验后再将准备好的散热保护层(7)固定在PCB板上并与导热散热片(10)连接，使得两者之间能够进行热传导，再次成品测试和外观机检验即可。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈海平，沈哲，严星冈，章亚萍，
申请(专利权)人：广德东风电子有限公司，
类型：发明
国别省市：