CN106211634A - 电路板钻孔干法金属化方法 - Google Patents

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龚光福
方健灵
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Abstract

本发明公开了一种电路板钻孔干法金属化方法，采用真空溅射技术，在电路板表面及钻孔孔壁沉积金属膜达到导通目的。本发明通过真空设备的干法镀工艺，可以取代或部分取代线路板生产中现行的化学镀工艺，其生产过程不会使用如EDTA（乙二胺四乙酸盐）这样的强络合剂，使线路板生产的废水处理变的简单，进而大幅度减少线路板生产对环境的污染和降低污水处理费用。通过提高电路板的线宽精度和孔金属化的可靠性，进而提高电路板的加工质量，特别是微带基板的孔线质量。

Description

电路板钻孔干法金属化方法
技术领域
本发明涉及电路板制造工艺领域，具体是一种电路板钻孔干法金属化方法。
背景技术
电路板能形成工业化、规模化生产，最主要的贡献是由于在20世纪60年代推出的有关化学镀铜的专利配方以及胶体钯专利配方，将电路板通孔采用化学镀铜为其工业化、规模化生产以及自动化生产打下良好的基础。它也成为被各生产企业所接受的电路板制作基础工艺之一。电路板生产基础工艺如下：
覆铜箔板下料一钻孔一去毛刺一表面清整处理一弱腐蚀一活化一化学镀铜一全板镀铜一蚀刻电镀图形成像一图形电镀铜一镀锡铅或镍金一退除抗蚀剂一蚀刻一热熔一涂阻焊层
电路板制作过程中必须有化学镀铜工艺，化学镀铜是电路板制作过程中的基础工艺和重要环节。化学镀铜一般采用甲醛为还原剂，将Cu2+还原成金属铜沉积在电路板表面和钻孔内壁，形成连续的铜膜，达到导通的目的。
Cu2++2HCHO+4OH-→Cu+2HCOO- +2H2O+H2↑
为了使沉积的金属铜组织细腻和化学镀溶液稳定，必须控制溶液中的Cu2+浓度，因此化学镀液中需要添加强络合剂，一般为EDTA，该络合剂及甲醛等物质会给环境带来危害，在废水处理时有很大的困难，特别是含有EDTA络合剂的废水处理，目前的工艺方法都不能做到彻底。另外，化学镀铜槽液的维护和管理也有一定困难。但目前没有可靠的代替工艺，化学镀铜仍然是电路板制作中的关键工艺。
发明内容 本发明的目的是提供一种电路板钻孔干法金属化方法，以解决现有电路板表面及钻孔采用化学方法镀铜存在的污染问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
电路板钻孔干法金属化方法，其特征在于：包括以下一个或多个步骤：
利用光学检测、定位、数控清理，清除电路板钻孔内壁钻污；利用刷丝清理，清除电路板钻孔边缘毛刺；利用超声波清洗，清除电路板表面粉尘；利用真空射频等离子清洗，清除电路板表面氧化物和污染物；利用真空溅射技术，在电路板覆铜板表面及电路板钻孔孔壁沉积铜膜；在电路板非金属裸板表面及钻孔孔壁沉积铜膜之前，先用铝或铬打底，再用铝铜梯度合金或铬铜梯度合金过渡后镀铜；在真空溅射铜膜之后镀铝，作为工艺过程防护层。
所述的电路板钻孔干法金属化方法，其特征在于：利用真空溅射技术，实现电路板钻孔孔壁金属化。
所述的电路板钻孔干法金属化方法，其特征在于：可以实现覆铜板钻孔金属化，也可以实现无覆铜裸板表面及钻孔金属化。
所述的电路板钻孔干法金属化方法，其特征在于：镀铜膜之后镀铝，作为工艺过程防护层 可以防止铜膜氧化和污染。
本发明通过真空设备的干法镀工艺，是一种没有污水的干净的处理工艺。可以取代或部分取代线路板生产中现行的化学镀工艺，其生产过程不会使用如EDTA（乙二胺四乙酸盐）这样的强络合剂，使线路板生产的废水处理变的简单，进而大幅度减少线路板生产对环境的污染和降低污水处理费用。通过提高线路板的线宽精度和孔金属化的可靠性，进而提高线路板的加工质量，特别是微带基板的孔线质量。
本发明优点为：
1.利用真空镀膜技术实现电路板钻孔的金属化，工艺过程无污染水排放。
2.取代现有电路板生产中的化学镀工艺，避免使用强络合剂，使电路板生产中的废水处理变的简单，处理费用大幅度降低。
3.通过真空溅射铝（铬）打底、再用铝（铬）铜梯度合金过渡，可以在非金属裸板表面获得有良好附着力的镀铜薄膜。
4.在铜膜表面溅射镀铝作为工艺过程保护膜，防止铜层氧化和污染。
附图说明
图1为电路板（覆铜板）表面镀膜结构示意图。
图2为电路板（非金属裸板）表面镀膜结构示意图。
具体实施方式
电路板钻孔干法金属化方法，其特征在于：包括以下一个或多个步骤：
1、利用光学检测、定位、数控清理，清除电路板钻孔内壁钻污；
2、利用刷丝清理，清除电路板钻孔边缘毛刺；
3、利用超声波清洗，清除电路板表面粉尘；
4、利用真空射频等离子清理，清除电路板表面氧化物和污染物；
5、利用真空溅射技术，在电路板（覆铜板）表面及电路板钻孔孔壁沉积铜膜（如图1所示）；在电路板（非金属裸板）表面及钻孔孔壁沉积铜膜之前，先用铝（铬）打底，再用铝（铬）铜梯度合金过渡，提高金属镀膜的结合力（如图2所示）；
6、在真空溅射铜膜表面镀铝，作为工艺过程防护层防止铜膜氧化和污染。
本发明与现有的湿法工艺（化学镀）比较见表1。
表1电路板钻孔金属化干法工艺与湿法工艺比较
干法工艺（真空溅射） 湿法工艺（化学镀）
原理 利用等离子体、磁控溅射原理，在真空中生成 利用EDTA为络合剂，甲醛为还原剂，在水溶液中生成
对环境的影响 无污染废水 产生大量含EDTA污染废水，处理困难，费用高
生产稳定性 生产过程稳定 化学镀铜槽液的维护和管理较困难
多样性 可制备多金属复合镀层，如：铝、铬、铜等，实现不同功能的金属薄膜 只能镀铜不能镀铝
产能扩张 通过连续化生产设计可以实现批量化生产 容易
设备投资 约占生产总投资的20% 约占生产总投资的5%，废水处理设备占生产总投资的20%
生产消耗 电能消耗为主 化学品消耗和浪费较大

Claims (4)

1.电路板钻孔干法金属化方法，其特征在于：包括以下一个或多个步骤：
利用光学检测、定位、数控清理，清除电路板钻孔内壁钻污；利用刷丝清理，清除电路板钻孔边缘毛刺；利用超声波清洗，清除电路板表面粉尘；利用真空射频等离子清洗，清除电路板表面氧化物和污染物；利用真空溅射技术，在电路板覆铜板表面及电路板钻孔孔壁沉积铜膜；在电路板非金属裸板表面及钻孔孔壁沉积铜膜之前，先用铝或铬打底，再用铝铜梯度合金或铬铜梯度合金过渡后镀铜；在真空溅射铜膜之后镀铝，作为工艺过程防护层。
2.根据权利要求1所述的电路板钻孔干法金属化方法，其特征在于：利用真空溅射技术，实现电路板钻孔孔壁金属化。
3.根据权利要求1所述的电路板钻孔干法金属化方法，其特征在于：可以实现覆铜板钻孔金属化，也可以实现无覆铜裸板表面及钻孔金属化。
4. 根据权利要求1所述的电路板钻孔干法金属化方法，其特征在于：镀铜膜之后镀铝，作为工艺过程防护层 可以防止铜膜氧化和污染。
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