[發明專利]一種用于印制電路板制造中的堿性高錳酸鹽去鉆污的后處理中和劑

有效

• 申請號: 201010239877.8
• 申請日: 2010-07-28
• 公開（公告）號: CN101896039A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 李衛明;鄭雪明;劉彬云;王植材
• 申請（專利權）人: 廣東東碩科技有限公司
• 主分類號: H05K3/00
• 分類號: H05K3/00;H05K3/18;H05K3/42
• 代理公司: 廣州三辰專利事務所 44227
• 代理人: 范欽正

技術領域

本發明涉及一種用于堿性高錳酸鹽去鉆污的后處理中和劑，使用在印制電路板制造的孔壁去鉆污過程中。

背景技術

在印制電路板制造過程中，為了節省空間和重量，配合各種電器設備，電路板往往會制造成兩層或者多層印制電路板。每個電路層都通過絕緣材料與其它電路層相隔離，這些絕緣材料通常使用含樹脂的材料，如環氧樹脂、環氧樹脂/玻纖材料或聚酰亞胺等。要將不同層的電路層導通，就需要進行鉆孔，然后對孔進行金屬化，形成導電通路。由于鉆孔時的高溫使印制板中的樹脂發生熔化，就會產生樹脂粘連物，粘在孔壁的導體表面，形成鉆污。在這種情況下，要使孔壁金屬化與金屬導體之間保持良好的導電性能，就必須把這些附在孔壁上的鉆污除去。

去鉆污工藝是孔金屬化的重要工序，去鉆污質量的好壞，直接影響了孔金屬化的質量，決定了多層板或雙面板的質量和可靠性。去鉆污的方法大致有以下的幾種，物理的機械方法、化學的方法(如：濃硫酸去鉆污、鉻酸去鉆污、高錳酸鹽去鉆污)，電解的方法(如：等離子去鉆污)等；機械方法是通過高壓的方式使干料流或濕料流通過需要去鉆污的孔，通過高強的摩擦把鉆污清除掉。但機械方法去鉆污速度慢而且過程難于控制，去鉆污的效果往往不是很理想，很難把所有孔壁上的鉆污完全清除掉。等離子去鉆污方法是通過高活度的等離子流對氧化后受到嚴重破壞的有機材料如環氧樹脂及其伴生物、聚酞亞胺、聚丙烯睛都能快速、均勻地把它們從通孔壁上作用掉；但等離子去鉆污的設備昂貴，并且生產量受到一定的限制，所以就算其去鉆污的效果較好，但使用的普遍性并不高。濃硫酸去鉆污方法是利用濃硫酸的氧化性，把鉆污腐蝕掉，但濃硫酸不但非常危險，操作人員要格外小心，而且濃硫酸容易吸水，限制了它的使用壽命；在除鉆污的效果上看，由于被濃硫酸處理過后的孔壁會變得過分光滑，導致孔金屬化后的金屬層與基材的附著力情況不理想。鉻酸去鉆污方法與濃硫酸相似，并且鉻酸有毒，而且廢水處理困難較大，這也是其使用受限制的一個重要因素。目前最常用的去鉆污方法是高錳酸鹽去鉆污，高錳酸鹽(鉀、鈉鹽)有強的氧化性，只要經過一次處理，就能達到良好的去鉆污效果，并且配套高錳酸鹽循環再生裝置，大大降低了廢水處理的周期和生產成本，所以堿性高錳酸鹽(鉀、鈉鹽)去鉆污方法是目前使用最廣泛的去鉆污方法。

堿性高錳酸鹽去鉆污方法分為三個工序：溶脹、高錳酸鹽去鉆污、中和。溶脹是把去鉆污的板子浸泡在溶脹劑中，使鉆污溶脹及部分溶解，溶脹劑中的活性劑可降低界面表面張力，為下一步去鉆污創造條件。然后在堿性的高錳酸鹽溶液中通過強氧化性的高錳酸根把溶脹的鉆污進行化學反應清除掉。堿性高錳酸鹽去鉆污后雖然要經過水洗工序，但殘留在板邊、板面與孔壁中的高錳酸鹽與錳酸鹽殘渣水洗無法完全去掉，如果不進行進一步的處理，那么殘渣就會影響后面孔金屬化的效果，嚴重時導致孔壁無銅、漏銅的孔金屬化失敗的情況，所以必須進行后處理。目前常用的后處理方法是使用中和劑，把殘留的高錳酸鹽與錳酸鹽殘渣等高價的錳元素還原成容易溶于水的二價錳離子，然后再經水洗，得到干凈的生產板。

中和劑作為堿性高錳酸鹽去鉆污的后處理劑，其性能的好壞，直接影響著孔金屬化的性能，但其具體的研究分析資料報道得并不多，只是在某些專利或文獻偶爾提及。如美國專利US6454868中提到，通常中和劑可以是任何能溶于水并且能被高錳酸鹽氧化的化合物，在專利里列舉了所用的中和劑包括水溶性的酸性氯化亞錫溶液，如SnCl2-HCl，鹽酸羥胺，甲醛，草酸，和稀釋的鹽酸或硫酸水溶液；但甲醛是縱所周知的致癌物加上草酸與銅形成的草酸銅溶解度不高，所以并沒有推廣使用。

更早時間的美國專利US5110355中提到一種由中和/調整劑合并在一起的混合水溶液，至少含有一種中和劑或酸性還原劑，還至少含有一種聚合(高分子)電解質調整劑(用于孔內的電性調整，這里不包括非離子表面活性劑)，但合并使用的效果不如分開單獨使用的效果優異，目前市場上中和劑與調整劑基本是分開使用，并且還在兩個工序之間加入水洗甚至熱水洗。

也有文獻報道過中和劑的一些使用，如在1986年A.R.Del?Gobobo和Dr.C.I.Courduvelis等人在堿性高錳酸鹽去鉆污的文章中提到中和劑的成分，其中和劑由還原劑、酸性電解質、玻璃蝕刻劑和水組成，但具體化合物沒有詳細報道。此外，在1983年Francis?J.Nuzzi在文章IPC-TP-458中也提到了中和劑，但具體成分沒有報道，而是在中和劑水洗步驟后加了一道熱堿洗，來提高高錳酸鹽和錳酸鹽殘渣的去除，但增加多一道工序，從而也增加了廢水的處理，所以這種做法也沒有被廣泛應用。