CN101736328A - 挠性印制线路板的化学镀铜的预处理液及预处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明挠性印制线路板的化学镀铜的预处理液及预处理工艺属于印制电路板领域。挠性印制线路板的化学镀铜的预处理液是包含由多元醇、无机碱和水的溶液，质量百分比为：多元醇或醇胺溶液3％～20％，无机碱溶液5％～35％，水，本发明有效增强聚对苯二甲酸乙二酯材料的表面的粗糙度和亲水能力，处理效果明显，能有效改善化学镀铜层在聚对苯二甲酸乙二酯材料表面的覆盖率，增强镀铜层与基材的结合力，从而提高挠性印制电路板孔金属化的质量。
Description
技术领域
本发明挠性印制线路板的化学镀铜的预处理液及预处理工艺属于印制电路板领域。
背景技术
挠性印制线路板(FPC)有用到聚对苯二甲酸乙二脂(PET)，但由于聚对苯二甲酸乙二脂表面非常光滑且亲水性极弱，在制作挠性印制线路板的化学镀铜过程中，常常会由于化学镀铜层与孔壁聚对苯二甲酸乙二脂的附着力差而产生环形空洞。因此需要对聚对苯二甲酸乙二脂基材树脂表面进行适当处理，才能增强树脂表面的粗糙度和亲水性，保证化学镀铜层与基材的结合力，避免镀铜层剥落造成孔金属化失效。这里所提的化学镀铜可以包括传统的甲醛还原法化学镀铜，非甲醛化学镀铜工艺及其它直接电镀工艺。
在挠性印制电路板化学镀铜工艺的前处理中，常常使用一些强碱(如氢氧化钠或氢氧化钾等)作为基材的前处理剂。但由于聚对苯二甲酸乙二脂本身的疏水性，这些强碱对聚对苯二甲酸乙二脂只有很小的蚀刻和粗化能力。提高浓度和温度往往又会造成挠性印制电路板的变形和基材的溶胀等，存在较多缺陷和隐患。特别是在孔金属化工艺后的质量检测中，会发现通孔内出现很多“黑圈”。研究发现：出现“黑圈”的部分没有化学铜的沉积，即化学镀铜在孔内覆盖不完整，从而导致通孔的断层，难以保证孔与板面的导通。通常这种“黑圈”被称之为环形空洞。目前厂家大多使用等离子清洗的方法进行去钻污，但等离子清洗设备投资成本昂贵，而且效率低下。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高化学镀铜覆盖率的预处理工艺，该预处理方法通过提高聚对苯二甲酸乙二脂表面的亲水性和粗糙度，使活化的钯能够更好的吸附在聚对苯二甲酸乙二脂表面，且提高化学镀铜层与聚对苯二甲酸乙二脂的附着力，从而减少因附着力不佳导致的环形空洞。
本发明的目的在于提供一种提高化学镀铜覆盖率，效增强表面的粗糙度和亲水能力，效果明显，提高挠性印制电路板孔金属化的质量，节省成本的挠性印制线路板的化学镀铜的预处理液。
本发明的目的是通过以下措施来达到的，挠性印制线路板的化学镀铜的预处理液是包含由多元醇、无机碱和水的溶液，质量百分比为：
多元醇或醇胺溶液： 3％～20％
无机碱溶液： 5％～35％
其余部分为水。
上述配比各组份之和为百分之百，
所述的多元醇是碳数为2～6的一元醇、二元醇或三元醇，可以是乙醇、丙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇中的一种或二种以上的混合物组成。
所述的醇胺是碳数为2～6的一醇胺或二醇胺，可以是乙醇胺、丙醇胺、二乙醇胺、二丙醇胺中的一种或二种以上的混合物组成。
所述的无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂中的一种或二种以上的混合物组成。
所述的水为去离子水。
配制时，称取适量的碱金属氢氧化物，搅拌于适量的去离子水中，再加入适量的醇或醇胺，搅拌直至完全溶解，静置一段时间后使用。
在聚对苯二甲酸乙二脂基材的化学镀铜预处理前先利用热的自来水处理聚对苯二甲酸乙二脂基材，温度为60～80℃，时间为0.5～5分钟；然后将聚对苯二甲酸乙二脂基材置于本发明的挠性印制线路板的化学镀铜的预处理液中，预处理温度为55～75℃，预处理时间为5～35min，具体时间依材料的厚度和种类而定，从本发明的挠性印制线路板的化学镀铜的预处理液中取出后在60～80℃左右的热自来水中清洗，再用室温自来水清洗，然后进行化学镀铜。
本发明有效增强聚对苯二甲酸乙二脂材料的表面的粗糙度和亲水能力，处理效果明显，能有效改善化学镀铜层在聚对苯二甲酸乙二脂材料表面的覆盖率，增强沉铜层与基材的结合力，从而提高挠性印制电路板孔金属化的质量；与现在常用的等离子清洗方法相比，可以节省昂贵的等离子清洗设备的投资及运行成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实例1
准备一片20mm×20mm、上面钻有10个直径为0.25mm孔的聚对苯二甲酸乙二脂基底双面覆铜板，其各组成部分具体规格为聚对苯二甲酸乙二脂厚38um、Cu厚12um、胶厚12um。本发明的挠性印制线路板的化学镀铜的预处理液包含有3克氢氧化纳、5克乙醇胺、92克去离子水。称取3克NaOH，，搅拌溶于92克的去离子水中，再加入5克乙醇，搅拌直至完全溶解，静置一段时间后使用。将聚对苯二甲酸乙二脂基材置于100g本发明的挠性印制线路板的化学镀铜的预处理液中。
预处理前先利用温度为75℃的自来水处理聚对苯二甲酸乙二脂基材，时间为2分钟；然后将聚对苯二甲酸乙二脂基材置于本发明的预处理液中，反应温度为70℃，处理时间35分钟，从本发明的预处理液中取出后在75℃左右的热自来水中清洗，再用常温自来水清洗。清洗并完成化学镀铜后，检测孔铜空洞情况。经检测，有4个孔存在孔铜空洞情况。
实例2
准备一片20mm×20mm、上面钻有10个直径为0.25mm孔的聚对苯二甲酸乙二脂基底双面覆铜板，其各组成部分具体规格为聚对苯二甲酸乙二脂厚38um、Cu厚12um、胶厚12um。本发明的挠性印制线路板的化学镀铜的预处理液包含有11克氢氧化纳、20克乙醇胺、69克去离子水。称取11克NaOH，搅拌溶于69克的去离子水中，再加入20克乙醇胺，搅拌直至完全溶解，静置一段时间后使用。将聚对苯二甲酸乙二脂基材置于100g本发明的挠性印制线路板的化学镀铜的预处理液中。
预处理前先利用温度为75℃的自来水处理聚对苯二甲酸乙二脂基材，时间为2分钟；然后将聚对苯二甲酸乙二脂基材置于本发明的预处理液中，反应温度为65℃，处理时间35分钟，从本发明的预处理液中取出后在75℃左右的热自来水中清洗，再用常温自来水清洗。清洗并完成化学镀铜后，检测孔铜空洞情况。经检测，所有孔孔铜情况良好。
进一步试验结果表明，在70℃下，本发明的预处理液处理聚对苯二甲酸乙二脂厚为38um的基材，所需时间为10分钟。
实例3
准备一片20mm×20mm、上面钻有10个直径为0.25mm孔的聚对苯二甲酸乙二脂基底双面覆铜板，其各组成部分具体规格为聚对苯二甲酸乙二脂厚38um、Cu厚12um、胶厚12um。本发明的挠性印制线路板的化学镀铜的预处理液包含有16克氢氧化纳、15克乙醇胺、69克去离子水。称取16克氢氧化纳，搅拌溶于69克的去离子水中，再加入15克乙醇胺，搅拌直至完全溶解，静置一段时间后使用。将聚对苯二甲酸乙二脂基材置于100g本发明的挠性印制线路板的化学镀铜的预处理液中。
预处理前先利用温度为75℃的自来水处理聚对苯二甲酸乙二脂基材，时间为2分钟；然后将聚对苯二甲酸乙二脂基材置于本发明的预处理液中，反应温度为65℃，处理时间10分钟，从本发明的预处理液中取出后在75℃左右的热自来水中清洗，再用常温自来水清洗。清洗并完成化学镀铜后，检测孔铜空洞情况。经检测，所有孔孔铜情况良好。
进一步试验结果表明，在70℃下，本发明的预处理液处理聚对苯二甲酸乙二脂厚为38um的基材，所需时间为8分钟。
实验结果表明，随着氢氧化钠含量的增加，反应速度加快。但由于反应温度较高，导致乙醇胺的挥发较快，而随着乙醇胺含量的降低，反应速度下降。
实例4
准备一片20mm×20mm、上面钻有10个直径为0.25mm孔的聚对苯二甲酸乙二脂基底双面覆铜板，其各组成部分具体规格为聚对苯二甲酸乙二脂厚38um、Cu厚12um、胶厚12um。本发明的挠性印制线路板的化学镀铜的预处理液包含有11克氢氧化钾、20克乙醇胺、69克去离子水。称取11克氢氧化钾，，搅拌溶于69克的去离子水中，再加入20克乙醇胺，搅拌直至完全溶解，静置一段时间后使用。将聚对苯二甲酸乙二脂基材置于100g本发明的挠性印制线路板的化学镀铜的预处理液中，
预处理前先利用温度为75℃的自来水处理聚对苯二甲酸乙二脂基材，时间为2分钟；然后将聚对苯二甲酸乙二脂基材置于本发明的预处理液中，反应温度为65℃，处理时间10分钟，从本发明的预处理液中取出后在75℃左右的热自来水中清洗，再用常温自来水清洗。清洗并完成化学镀铜工艺后，检测孔铜空洞情况。经检测，所有孔孔铜情况良好。
进一步试验结果表明，在70℃下，本发明的预处理液处理聚对苯二甲酸乙二脂厚为38um的基材，所需时间为7分钟。
氢氧化钾预处理液的处理性能比氢氧化钠处理液好，反应速度要快，随着氢氧化钾含量增加，反应速度加快。
Claims (5)
1.一种挠性印制线路板的化学镀铜的预处理液，其特征是包含由多元醇、无机碱和水的溶液，质量百分比为：
多元醇或醇胺溶液： 3％～20％
无机碱溶液： 5％～35％
其余部分为水
上述配比各组份之和为百分之百。
2.根据权利要求1所述的挠性印制线路板的化学镀铜的预处理液，其特征是所述的多元醇是碳数为2～6的一元醇或二元醇或三元醇，所述的醇胺是碳数为2～6的一醇胺或二醇胺。
3.根据权利要求1所述的挠性印制线路板的化学镀铜的预处理液，其特征是无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂中的一种或二种以上的混合物组成。
4.根据权利要求2所述的挠性印制线路板的化学镀铜的预处理液，其特征是所述的多元醇是乙醇或丙醇或乙二醇或丙二醇或丙三醇中的一种或二种以上的混合物，所述的醇胺是乙醇胺或丙醇胺或二乙醇胺或二丙醇胺中的一种或二种以上的混合物。
5.一种挠性印制线路板的化学镀铜的预处理工艺，用热的自来水处理聚对苯二甲酸乙二脂基材，温度为60～80℃，时间为0.5～5分钟；然后将聚对苯二甲酸乙二脂基材置于权利要求1所述的挠性印制线路板的化学镀铜的预处理液中，预处理温度为55～75℃，预处理时间为5～35min，从权利要求1所述的挠性印制线路板的化学镀铜的预处理液中取出后在60～80℃左右的热自来水中清洗，再用室温自来水清洗，然后进行化学镀铜。
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