CN102647858A - 一种pcb板加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于PCB板加工技术领域，具体公开了一种PCB板加工方法。本技术突破传统的化学铜垂直沉积，改为碳膜沉积水平连续生产。它包括酸洗清洁、除油、膨松、除胶、整孔、预浸、碳沉积、板电镀、外层线路制作等步骤。通过沉积在孔壁上的一层碳膜，达成内外层导通的目的。通过本发明方法制作PCB板孔导通，简化了工序，缩短了生产周期，节省了制造成本。

Description

一种PCB板加工方法

技术领域

本发明属于PCB加工技术领域，具体涉及一种利用碳粉的导电性使孔导通的PCB板加工方法。

背景技术

PCB（Printed Circuit Board），中文名称为印制线路板，简称印制板，是电子工业的重要部件之一。几乎每种电子设备，小到电子手表、计算器，大到计算机，通讯电子设备，军用武器***，只要有集成电路等电子元器件，为了它们之间的电气互连，都要使用印制板。

在有通孔的PCB板生产加工中，有一个关键的环节就是孔金属化流程，这一过程使非导电的绝缘通孔转化为活性的导电通孔，而现有的PCB板制作孔导通的方法为PTH（化学沉铜通孔）工艺，其工艺流程为：上料→膨松→二级或三级逆流漂洗→除胶渣→回收热水洗→二级逆流漂洗→中和/还原→二级逆流漂洗→整孔/碱性除油→二级或三级逆流漂洗→微蚀粗化→二级逆流漂洗→预浸→活化→二级逆流漂洗市水洗→促化→二级逆流漂洗市水洗→沉铜→二级逆流漂洗市水洗→下料。此工艺复杂，生产周期长，成本高。

发明内容

为了简化工序，缩短生产周期，节约制造成本，本发明的目的在于提供一种采用碳膜通孔的PCB板加工方法。

为实现上述发明目的，本发明所采用技术方案如下：

一种PCB板加工方法，包括板电镀和外层线路制作步骤，在所述板电镀步骤前还包括以下步骤：

酸洗清洁：用3-5%的硫酸水溶液清除铜面的氧化层；

除油：使用3-5%的碱性水溶液清除板面油污；

膨松、除胶、整孔：在相邻的两个槽内，使用浓度为7~9%的高锰酸钾溶液，采用浸泡式水平连续作业，将孔内的焦渣除去；

预浸：采用浸泡式水平连续作业，使用纯水及活化剂浸润PCB板孔壁；

碳沉积：将经过酸洗清洁、除油、膨松、除胶、整孔、预浸的PCB板以一定的速度通过碳膜溶液，在孔壁上负着一层碳膜,完成内外层的导通。

所述PCB板加工方法中，所述酸洗清洁步骤温度为常温，压力为3-4千克每平方厘米。

所述PCB板加工方法中，所述除油步骤温度为45-55℃，压力3-4千克每平方厘米。

所述PCB板加工方法中，所述膨松、除胶、整孔步骤温度控制在75-85℃。

所述PCB板加工方法中，所述预浸步骤温度控制在55-65℃。

所述PCB板加工方法中，所述碳沉积步骤所采用的碳膜溶液主要成分为：碳粉、去离子水、阻凝剂及树脂添加剂，PCB板通过碳膜溶液的速度为3.5米/分钟，碳膜溶液温度为60℃，碳膜厚度为10-15u。

所述PCB板加工方法中，所述板电镀步骤具体是：在PCB板上通过电镀的手段加厚铜层。

所述PCB板加工方法中，所述外层线路制作，采用负片工艺在PCB板面制作外层线路，具体如下：

在整个PCB板面贴附一层干膜蚀刻阻剂；

在将菲林底板与PCB板对齐，并对PCB板上的干膜进行曝光和显影；

利用酸性蚀刻液将PCB板面的多余的铜蚀刻掉；

将贴附在PCB板面的干膜去除露出外层线路。

所述PCB板加工方法中，所述酸性蚀刻的速度为3米每分钟。

所述PCB板加工方法中，所述酸性蚀刻液为盐酸、铜离子。

本发明通过碳膜沉积方法，利用碳粉的导电性使非导电的绝缘通孔转化为活性的导电通孔，简化了生产工序，缩短了生产周期，降低了生产成本。

具体实施方式

下面将结合具体实施方法来详细说明本发明，在本发明的示意性实施及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

本发明公开了一种孔导通加工方法，包括顺序执行以下的步骤：

Step1：酸洗清洁，在常温，压力为3-4千克每平方厘米下，通过用浓度为3-5%的硫酸水溶液，在马达的加压下，硫酸水溶液上下均匀的喷淋到板面，通过氧化还原反应将铜面的氧化层清除，随后3级水洗将板面残酸洗净，避免带出污染后面的除油槽。

Step2：除油，通过使用浓度为3-5%的碱性水溶液，在马达的加压下，碱性水溶液上下均匀的喷淋到板面，通过氧化还原反应将铜面的油污清除，随后3级水洗将板面残留药水洗净，避免带出污染后面的膨松槽。

Step3：膨松、除胶、整孔，在相邻的两个溶液槽中，使用浓度为7~9%的高锰酸钾溶液，控制温度在75-85℃，PCB板采用浸泡式水平连续作业方式通过此溶液时将孔内的焦渣除去，起到清洁孔壁、净化孔的作用，为碳膜的沉积提供清洁的载体，预防孔铜与孔壁分离的品质问题。

Step4：预浸，采用浸泡式水平连续作业，使用纯水及活化剂浸润PCB板孔壁，为使后续碳沉积更容易，其中，温度控制在55-65℃。

Step5：碳沉积，将经过酸洗清洁、除油、膨松、除胶、整孔、预浸的PCB板以一定的速度通过碳膜溶液，所述的碳膜溶液主要成分为：碳粉、DI水、阻凝剂及树脂添加剂，PCB板以3.5米/分钟的速度通过置于碳膜通孔槽内的碳膜溶液，所述碳膜溶液升温至60℃，在孔壁上就会负着一层碳膜,厚度为10-15u，这样，沉积在孔壁上的一层碳膜，使PCB板各层之间导通；

Step6：板电镀：在板电镀之前须将碳膜沉积的PCB板烘干及阻值测量其品质，将碳沉积品质优良的PCB板通过电镀的手段加厚铜层，。

Step7：外层线路制作：采用负片工艺在PCB板面制作外层线路，具体如下：

在整个PCB板面贴附一层干膜蚀刻阻剂；

在将菲林底板与PCB板对齐，并对PCB板上的干膜进行曝光和显影；

利用酸性蚀刻液将PCB板面的多余的铜蚀刻掉，所述酸性蚀刻的速度为3米每分钟，所述酸性蚀刻液为盐酸、铜离子；

将贴附在PCB板面的干膜去除露出外层线路。

其详细工艺流程为：

水平线进板→酸洗→三级市水洗→除油→三级高压水洗→膨松→三级去离子水洗→除胶→三级去离子水→整孔→三级去离子水水洗→预浸→三级水洗→碳沉积→三级去离子水洗→（烘干、阻值测量）→板电镀→外层线路负片工艺制作

通过上述方法与现有工艺方法制作孔导通对比如下：

一、PTH与碳膜技术生产成本对比

方法及流程对比	孔导通	板电镀	外层线路	图形电镀	合计
						PTH生产成本（元/SF）	1.5	2.2	3.5	3.8	11
碳膜工艺生产成本（元/SF）	0.7	0	3.5	4.9	9.1

二、生产周期对比

三、生产品质评估：

由上表对比可知：

本发明和PTH工艺两种方案经对比显示，其采用碳膜技术来制作孔导通，在生产周期，生产成本上明显优于PTH工艺，且简化了工序，提高了生产效率。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种PCB板加工方法，包括板电镀和外层线路制作，其特征在于，在所述板电镀步骤前还包括以下步骤：

酸洗清洁：用3-5%的硫酸水溶液清除铜面的氧化层；

除油：使用3-5%的碱性水溶液清除板面油污；

膨松、除胶、整孔：在相邻的两个槽内，使用浓度为7~9%的高锰酸钾溶液，采用浸泡式水平连续作业，将孔内的焦渣除去；

预浸：采用浸泡式水平连续作业，使用纯水及活化剂浸润PCB板孔壁；

碳沉积：将经过酸洗清洁、除油、膨松、除胶、整孔、预浸的PCB板以一定的速度通过碳膜溶液，在孔壁上负着一层碳膜,完成内外层的导通。

2.根据权利要求1所述的PCB板加工方法，其特征在于，所述酸洗清洁步骤中，温度为常温，压力为3-4千克每平方厘米。

3.根据权利要求1所述的PCB板加工方法，其特征在于，所述除油步骤中，温度为45-55℃，压力为3-4千克每平方厘米。

4.根据权利要求1所述的PCB板加工方法，其特征在于，所述膨松、除胶、整孔步骤中，采用浸泡式水平作业，温度控制在75-85℃。

5.根据权利要求1所述的PCB板加工方法，其特征在于，所述预浸步骤中温度控制在55-65℃。

6.根据权利要求1所述的PCB板加工方法，其特征在于，所述碳沉积步骤中所采用的碳膜溶液主要成分为：碳粉、去离子水、阻凝剂及树脂添加剂，所述碳沉积步骤中PCB板通过碳膜溶液的速度为3.5米/分钟，所述碳沉积步骤中碳膜溶液温度为60℃，所述碳膜厚度为10-15u。

7.根据权利要求1-6所述的PCB板加工方法，其特征在于，板电镀步骤具体是：在PCB板上通过电镀的手段加厚铜层。

8.根据权利要求1-6所述的PCB板加工方法，其特征在于，所述外层线路制作，采用负片工艺在PCB板面制作外层线路，具体如下：

在整个PCB板面贴附一层干膜蚀刻阻剂；

在将菲林底板与PCB板对齐，并对PCB板上的干膜进行曝光和显影；

利用酸性蚀刻液将PCB板面的多余的铜蚀刻掉；

将贴附在PCB板面的干膜去除露出外层线路。

9.根据权利要求8所述PCB板加工方法中，所述酸性蚀刻的速度为3米每分钟，所述酸性蚀刻液为盐酸、铜离子。