[發(fā)明專利]印制線路板無化學(xué)鍍直接電鍍方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310066295.8
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN104018196A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉仁志;李俊;范小兵;何家俊;李祖剛
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢孟鼎電化學(xué)技術(shù)有限公司
• 主分類號: C25D5/54
• 分類號: C25D5/54;C25D5/56;H05K3/42
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種印制線路板無化學(xué)鍍直接電鍍方法。

背景技術(shù)

印制線路板是現(xiàn)代電子產(chǎn)品中電子元器件安裝的基板，已經(jīng)從早期的單面板向雙面板和多層板發(fā)展。這些雙面板和多層板是采用絕緣性能良好的材質(zhì)為基板，在雙面履蓋銅箔制成的。為了使印制板不同表面的線路實(shí)現(xiàn)連接，是以鉚釘孔的形式采用化學(xué)鍍銅加電鍍銅的方法在孔內(nèi)獲得銅鍍層。從而可以一次實(shí)現(xiàn)大量通孔的金屬化互連，與以前靠手工一個(gè)一個(gè)孔安裝鉚釘?shù)姆椒ū龋呛艽蟮募夹g(shù)進(jìn)步。現(xiàn)在，這種化學(xué)鍍加電鍍的孔金屬化方法，仍然是印制板制造中常用的方法。

但是，這種化學(xué)鍍加電鍍的印制板孔金屬化工藝，有著嚴(yán)重的環(huán)境問題和工藝缺陷。化學(xué)鍍銅要用到強(qiáng)絡(luò)合劑酒石酸鹽和有致癌作用的甲醛，同時(shí)化學(xué)鍍銅本身極不穩(wěn)定，易于自分解而失效，并且在化學(xué)鍍前還要進(jìn)行敏化和活化處理。這兩種處理分別要用到氯化亞錫和貴金屬鈀等，使整個(gè)印制板孔金屬化流程長、用水量大、消耗大量有色金屬、污染環(huán)境、浪費(fèi)資源。因此，尋求取消化學(xué)鍍銅而實(shí)現(xiàn)印制板直接電鍍的技術(shù)，成為重要的課題。

例如，在一種公開的直接孔金屬化方法(CN2006100979780)中，提供了導(dǎo)電聚合物的制作方法。這種方法獲得的導(dǎo)電聚合物的電導(dǎo)率只有1～10S/cm，這種較低的電導(dǎo)率用于直接鍍時(shí)，對印制板的基材和孔徑、孔密度分布等都有較嚴(yán)格的選擇性，從而限制了其應(yīng)用的范圍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的，在于提供一種印制線路板無化學(xué)鍍直接電鍍方法，從而避免了甲醛污染的同時(shí)，節(jié)約金屬銅和貴金屬鈀。這種方法不采用額外制作導(dǎo)電聚合物的預(yù)制方法，而是在印制線路板制作流程中進(jìn)行氧化和聚合反應(yīng)，使印制線路板的孔位在流程中生成導(dǎo)電聚合物，不需要化學(xué)鍍銅就能獲得孔內(nèi)的導(dǎo)電性。其原理是通過化學(xué)處理使印制板選擇性地吸咐高分子導(dǎo)電聚合物，來替代化學(xué)鍍銅，實(shí)現(xiàn)在電鍍銅槽中直接電鍍，從而達(dá)到免除甲醛、絡(luò)合劑和重金屬污染的同時(shí)，節(jié)省大量用水的目的。由于無需化學(xué)鍍銅，也省去了預(yù)鍍銅流程，進(jìn)一步節(jié)約了金屬銅，縮短了工藝流程。

采用導(dǎo)電聚合物替代化學(xué)鍍銅雖然也是化學(xué)過程，但是這種化學(xué)處理過程只對印制板的絕緣基材發(fā)生作用，而金屬銅箔則不參與這種活性化反應(yīng)，這樣就使印制線路板的孔位更好地直接鍍銅。采用這種新方法的要點(diǎn)，是在采用了替代化學(xué)鍍銅的導(dǎo)電高分子聚合物的同時(shí)，采用了印制線路板水平放置的處理模式，從而可以有效地對孔位進(jìn)行化學(xué)處理和清洗，因?yàn)闇p少了用水量，提高了生產(chǎn)效率和節(jié)約了資源。

為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，本發(fā)明采用了下述方案：

在印制板完成鉆孔→磨板→膨脹→除膠→中和等前處理標(biāo)準(zhǔn)流程后，在水平放置印制板的裝置中對印制板進(jìn)行基板表面活性化處理、氧化處理和導(dǎo)電聚合物生成三個(gè)流程的處理，即可實(shí)現(xiàn)孔位的導(dǎo)電化。

基板的表面活性化處理也叫整孔，這是在弱堿性表面活性劑溶液中對印制板進(jìn)行處理并經(jīng)充分水洗后，再進(jìn)行氧化處理。氧化處理是讓已經(jīng)具有表面活性的孔位通過氧化處理獲得金屬氧化物膜層，經(jīng)過高速噴射水清洗后，進(jìn)入導(dǎo)電聚合物生成流程，在孔位生成導(dǎo)電聚合物膜，經(jīng)充分水洗并烘干后即可進(jìn)入直接電鍍銅的流程。

具體實(shí)施方式

作為一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)行印制板無化學(xué)鍍銅直接電鍍銅的方法是在印制板經(jīng)過常規(guī)前處理流程后，將印制板置于水平放置的自動(dòng)傳輸設(shè)備中，進(jìn)行基板表面活性化處理、氧化處理和導(dǎo)電聚合物生成三個(gè)流程的處理。

基板表面活性化處理是在含有碳酸鈉和陽離子表面活性劑的溶液中對印制板進(jìn)行處理，處理液的pH值保持在11左右，溫度30℃～60℃，時(shí)間40～60s。處理完成后經(jīng)過三級充分水洗后，進(jìn)入氧化流程。

氧化流程是在高錳酸鹽溶液中，對印制板進(jìn)行氧化處理，溶液的pH值控制在5～7，溫度80℃～90℃，時(shí)間80～100s，經(jīng)充分水洗后進(jìn)入導(dǎo)電聚合物生成流程。

導(dǎo)電聚合物為具有典型共扼結(jié)構(gòu)的高分子化合物，比如聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚對苯等。在本流程中是使用它們的單體，在有機(jī)酸和乳化劑存在的溶液環(huán)境中，單體與印制板孔位的氧化劑作用發(fā)生聚合反應(yīng)而最終在孔位生成導(dǎo)電性聚合物，反應(yīng)溫度15℃～25℃，時(shí)間80～100s。經(jīng)充分清洗和干燥處理，經(jīng)過檢測確定其具有合格的導(dǎo)電性后，即可以進(jìn)入圖形制作和直接電鍍流程。

這種印制線路板無化學(xué)鍍直接電鍍方法除了上述化學(xué)處理流程，如前所述，還采用了印制板水平配置處理的模式。因而采用水平生產(chǎn)設(shè)備對高效率地實(shí)現(xiàn)印制板孔位的生成導(dǎo)電聚合物同樣具有重要意義。

采用本方法處理后的印制板基板孔位的導(dǎo)電性能明顯。經(jīng)測量，孔位電導(dǎo)率大于10S/cm。