CN113056115A - 一种5g高频多层印刷电路板棕化处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种5G高频多层印刷电路板棕化处理工艺，包括以下步骤：S1、酸洗：采用酸性清洗剂进行酸洗，去除板面轻微氧化物；S2、碱洗：采用碱性清洗剂碱洗，去除板面油脂、手印、轻微氧化及其它有机污染物；S3：预浸：采用内层键合活化剂预浸活化；S4：棕化：采用含有缓释剂的棕化液棕化，在铜面产生均匀有良好粘合特性及粗化的有机金属层；S5：去离子水清洗，最后用热风将板面吹干。本发明对棕化工艺条件进行优化，改进了酸液、碱液和棕化剂的成分，提高PCB基板表面的除油垢率、表面氧化层的清洗度以及铜面棕化的均匀度，使铜箔经棕化处理后与基材树脂的剥离强度达到0.72kg/cm以上，高于比工艺生产的标准，PCB层间的结合力高。
Description
技术领域
本发明涉及印刷电路板领域，具体的是一种5G高频多层印刷电路板棕化处理工艺。
背景技术
随着5G商用时代的来临，数据带宽***性增长，印刷电路板(PrintedCircuitBoard，PCB)不得不应对高频高速、高密度化的挑战，而信号在PCB传输路径上的质量，即信号完整性(SignalIntegrity，SI)受到如基材选择、布线设计、工艺制程等影响，产生一系列诸如串扰、反射、阻抗不连续等问题，高频高速背景下，为了保证信号在印刷电路板传输的质量，PCB信号完整性研究成为当务之急。
高频信号在线路上传输时，线路内部的电流分布不均匀，主要集中在线路表面，趋肤效应使得导体的等效电阻增加，损耗也随之增大。信号传输频率越高，线路导体上的电流越趋近于表面。当信号传输仅在“粗糙度”的尺寸内进行时，陡峭的粗糙度起伏必然导致的信号“驻波”和“反射”，造成信号损失甚至失真，因此，线路的表面粗糙度成为影响高频信号传输的一个重要因素。多层印刷电路板制作通常采用CCL进行内层图形转移后叠层压合的办法，此时 PCB线路的上下表面对应CCL铜箔的光面与毛面。铜箔的光面粗糙度受到PCB 制程中药水处理将发生改变，制程中影响铜面粗糙度的工序主要有内层前处理与棕化，通过含有的氧化性化学成分药水对铜而进行咬蚀将改变铜面起伏与形貌。根据趋肤效应与铜面粗糙度的关系，印制电路工艺制程中内层前处理与棕化对铜面粗糙度的影响将进一步导致PCB的信号完整性问题。
现有的PCB制程通常通过增大微蚀深度来提高PCB层间的结合力，但该方法不能满足高密度互连电路板对铜厚的要求，易产生趋肤效应，对高频化线路的制作具有局限性。因此，有必要开发一种印刷电路板棕化处理工艺以满足高频电路的需求。
发明内容
为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种5G高频多层印刷电路板棕化处理工艺，本发明对棕化工艺条件进行优化，改进了酸液、碱液和棕化剂的成分，提高PCB基板表面的除油垢率、表面氧化层的清洗度以及铜面棕化的均匀度，使铜箔经棕化处理后与基材树脂的剥离强度达到 0.72kg/cm以上，高于比工艺生产的标准，PCB层间的结合力高。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种5G高频多层印刷电路板棕化处理工艺，包括以下步骤：
S1、酸洗：采用酸性清洗剂，在温度32-38℃条件下对PCB基板铜面进行酸洗，去除板面轻微氧化物；
S2、碱洗：采用5-10wt％的碱性清洗剂，在温度37-43℃的条件下对对PCB 基板铜面进行碱洗，去除PCB基板铜表面的油脂、手印、轻微氧化及其它有机污染物，同时在铜表面形成一层有利于加速吸附有机物的氧化膜；
S3：预浸：采用含有乙二醇单异丙基醚、苯并三氮唑的内层键合活化剂，在温度38-42℃的条件下对PCB基板进行预浸活化，在铜面吸附一定量的有机物；
S4：棕化：采用含有缓释剂的棕化液，在温度28-32℃的条件下棕化40-90s，在铜面产生均匀有良好粘合特性及粗化的有机金属层；
S5：将棕化后的PCB基板在常温下用去离子水清洗，最后用热风将板面吹干。
进一步优选地，步骤S1-S3中酸洗、碱洗和预浸后都通过去离子水清洗PCB 基板板面。
进一步优选地，步骤S1中酸性清洗剂包括以下重量份原料：98w％浓硫酸 5-10份、5-氨基四氮唑2-5份、硫酸镍1-3份和30％双氧水4-6份和去离子水 80-120份。
进一步优选地，步骤S2中碱性清洗剂包括以下重量份原料：磷酸盐5-8份、异构醇聚氧乙烯醚硫酸钠5-8份、十二烷基苯磺酸盐3-4份、氢氟酸10-15份和水90-100份。
进一步优选地，步骤S4中棕化液包括以下重量份原料：30wt％双氧水20-25 份、98wt％硫酸15-20份、苯并三氮唑5-10份、2-巯基-5-苯并咪磺酸钠二水合物2-4份、甲硫氨酸1-2份和和去离子水120-150份。
进一步优选地，步骤S5中热风吹干的温度为50-60℃。
本发明的有益效果：
本发明对棕化工艺条件进行优化，改进了酸液、碱液和棕化剂的成分，提高PCB基板表面的除油垢率、表面氧化层的清洗度以及铜面棕化的均匀度，使铜箔经棕化处理后与基材树脂的剥离强度达到0.72kg/cm以上，高于比工艺生产的标准，PCB层间的结合力高。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
一种5G高频多层印刷电路板棕化处理工艺，包括以下步骤：
S1、酸洗：采用酸性清洗剂，在温度35℃条件下对PCB基板铜面进行酸洗，酸性清洗剂包括以下重量份原料：98w％浓硫酸8份、5-氨基四氮唑4份、硫酸镍1-3份和30％双氧水4-6份和去离子水80-120份，去除板面轻微氧化物，然后通过去离子水清洗PCB基板板面；
S2、碱洗：采用6wt％的碱性清洗剂，在温度41℃的条件下对对PCB基板铜面进行碱洗，碱性清洗剂包括以下重量份原料：磷酸盐5份、异构醇聚氧乙烯醚硫酸钠7份、十二烷基苯磺酸盐3份、氢氟酸12份和水100份，去除PCB 基板铜表面的油脂、手印、轻微氧化及其它有机污染物，同时在铜表面形成一层有利于加速吸附有机物的氧化膜，然后通过去离子水清洗PCB基板板面；
S3：预浸：采用含有乙二醇单异丙基醚、苯并三氮唑的内层键合活化剂，在温度40℃的条件下对PCB基板进行预浸活化，在铜面吸附一定量的有机物，然后通过去离子水清洗PCB基板板面；
S4：棕化：采用含有缓释剂的棕化液，在温度28℃的条件下棕化60s，棕化液包括以下重量份原料：30wt％双氧水22份、98wt％硫酸16份、苯并三氮唑 5份、2-巯基-5-苯并咪磺酸钠二水合物3份、甲硫氨酸2份和和去离子水145份，在铜面产生均匀有良好粘合特性及粗化的有机金属层；
S5：将棕化后的PCB基板在常温下用去离子水清洗，最后用60℃热风将板面吹干。
实施例2
一种5G高频多层印刷电路板棕化处理工艺，包括以下步骤：
S1、酸洗：采用酸性清洗剂，在温度35℃条件下对PCB基板铜面进行酸洗，酸性清洗剂包括以下重量份原料：98w％浓硫酸5份、5-氨基四氮唑2份、硫酸镍1份和30％双氧水4份和去离子水80份，去除板面轻微氧化物，然后通过去离子水清洗PCB基板板面；
S2、碱洗：采用5wt％的碱性清洗剂，在温度42℃的条件下对对PCB基板铜面进行碱洗，碱性清洗剂包括以下重量份原料：磷酸盐8份、异构醇聚氧乙烯醚硫酸钠5份、十二烷基苯磺酸盐3份、氢氟酸10份和水90份，去除PCB 基板铜表面的油脂、手印、轻微氧化及其它有机污染物，同时在铜表面形成一层有利于加速吸附有机物的氧化膜，然后通过去离子水清洗PCB基板板面；
S3：预浸：采用含有乙二醇单异丙基醚、苯并三氮唑的内层键合活化剂，在温度42℃的条件下对PCB基板进行预浸活化，在铜面吸附一定量的有机物，然后通过去离子水清洗PCB基板板面；
S4：棕化：采用含有缓释剂的棕化液，在温度32℃的条件下棕化90s，棕化液包括以下重量份原料：30wt％双氧水25份、98wt％硫酸20份、苯并三氮唑10份、2-巯基-5-苯并咪磺酸钠二水合物4份、甲硫氨酸2份和和去离子水150 份，在铜面产生均匀有良好粘合特性及粗化的有机金属层；
S5：将棕化后的PCB基板在常温下用去离子水清洗，最后用55℃热风将板面吹干。
实施例3
一种5G高频多层印刷电路板棕化处理工艺，包括以下步骤：
S1、酸洗：采用酸性清洗剂，在温度32℃条件下对PCB基板铜面进行酸洗，酸性清洗剂包括以下重量份原料：98w％浓硫酸5份、5-氨基四氮唑2份、硫酸镍1份和30％双氧水4份和去离子水80份，去除板面轻微氧化物，然后通过去离子水清洗PCB基板板面；
S2、碱洗：采用10wt％的碱性清洗剂，在温度43℃的条件下对对PCB基板铜面进行碱洗，碱性清洗剂包括以下重量份原料：磷酸盐6份、异构醇聚氧乙烯醚硫酸8份、十二烷基苯磺酸盐84份、氢氟酸815份和水98份，去除PCB 基板铜表面的油脂、手印、轻微氧化及其它有机污染物，同时在铜表面形成一层有利于加速吸附有机物的氧化膜，然后通过去离子水清洗PCB基板板面；
S3：预浸：采用含有乙二醇单异丙基醚、苯并三氮唑的内层键合活化剂，在温度40℃的条件下对PCB基板进行预浸活化，在铜面吸附一定量的有机物，然后通过去离子水清洗PCB基板板面；
S4：棕化：采用含有缓释剂的棕化液，在温度30℃的条件下棕化60s，棕化液包括以下重量份原料：30wt％双氧水20份、98wt％硫酸15份、苯并三氮唑 8份、2-巯基-5-苯并咪磺酸钠二水合物3份、甲硫氨酸1份和和去离子水125份，在铜面产生均匀有良好粘合特性及粗化的有机金属层；
S5：将棕化后的PCB基板在常温下用去离子水清洗，最后用55℃热风将板面吹干。
实施例4
一种5G高频多层印刷电路板棕化处理工艺，包括以下步骤：
S1、酸洗：采用酸性清洗剂，在温度38℃条件下对PCB基板铜面进行酸洗，酸性清洗剂包括以下重量份原料：98w％浓硫酸6份、5-氨基四氮唑3份、硫酸镍2份和30％双氧水5份和去离子水100份，去除板面轻微氧化物，然后通过去离子水清洗PCB基板板面；
S2、碱洗：采用8wt％的碱性清洗剂，在温度41℃的条件下对对PCB基板铜面进行碱洗，碱性清洗剂包括以下重量份原料：磷酸盐7份、异构醇聚氧乙烯醚硫酸钠7份、十二烷基苯磺酸盐4份、氢氟酸13份和水96份，去除PCB 基板铜表面的油脂、手印、轻微氧化及其它有机污染物，同时在铜表面形成一层有利于加速吸附有机物的氧化膜，然后通过去离子水清洗PCB基板板面；
S3：预浸：采用含有乙二醇单异丙基醚、苯并三氮唑的内层键合活化剂，在温度40℃的条件下对PCB基板进行预浸活化，在铜面吸附一定量的有机物，然后通过去离子水清洗PCB基板板面；
S4：棕化：采用含有缓释剂的棕化液，在温度30℃的条件下棕化70s，棕化液包括以下重量份原料：30wt％双氧水20份、98wt％硫酸18份、苯并三氮唑 8份、2-巯基-5-苯并咪磺酸钠二水合物3份、甲硫氨酸1份和和去离子水130份，在铜面产生均匀有良好粘合特性及粗化的有机金属层；
S5：将棕化后的PCB基板在常温下用去离子水清洗，最后用55℃热风将板面吹干。
实施例5
一种5G高频多层印刷电路板棕化处理工艺，包括以下步骤：
S1、酸洗：采用酸性清洗剂，在温度30℃条件下对PCB基板铜面进行酸洗，酸性清洗剂包括以下重量份原料：98w％浓硫酸10份、5-氨基四氮唑5份、硫酸镍1份和30％双氧水6份和去离子水110份，去除板面轻微氧化物，然后通过去离子水清洗PCB基板板面；
S2、碱洗：采用10wt％的碱性清洗剂，在温度38℃的条件下对对PCB基板铜面进行碱洗，碱性清洗剂包括以下重量份原料：磷酸盐6份、异构醇聚氧乙烯醚硫酸钠8份、十二烷基苯磺酸盐4份、氢氟酸12份和水95份，去除PCB 基板铜表面的油脂、手印、轻微氧化及其它有机污染物，同时在铜表面形成一层有利于加速吸附有机物的氧化膜，然后通过去离子水清洗PCB基板板面；
S3：预浸：采用含有乙二醇单异丙基醚、苯并三氮唑的内层键合活化剂，在温度42℃的条件下对PCB基板进行预浸活化，在铜面吸附一定量的有机物，然后通过去离子水清洗PCB基板板面；
S4：棕化：采用含有缓释剂的棕化液，在温度30℃的条件下棕化40s，棕化液包括以下重量份原料：30wt％双氧水25份、98wt％硫酸18份、苯并三氮唑 5份、2-巯基-5-苯并咪磺酸钠二水合物2份、甲硫氨酸1份和和去离子水120份，在铜面产生均匀有良好粘合特性及粗化的有机金属层；
S5：将棕化后的PCB基板在常温下用去离子水清洗，最后用50℃热风将板面吹干。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (6)
1.一种5G高频多层印刷电路板棕化处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、酸洗：采用酸性清洗剂，在温度32-38℃条件下对PCB基板铜面进行酸洗，去除板面轻微氧化物；
S2、碱洗：采用5-10wt％的碱性清洗剂，在温度37-43℃的条件下对对PCB基板铜面进行碱洗，去除PCB基板铜表面的油脂、手印、轻微氧化及其它有机污染物，同时在铜表面形成一层有利于加速吸附有机物的氧化膜；
S3：预浸：采用含有乙二醇单异丙基醚、苯并三氮唑的内层键合活化剂，在温度38-42℃的条件下对PCB基板进行预浸活化，在铜面吸附一定量的有机物；
S4：棕化：采用含有缓释剂的棕化液，在温度28-32℃的条件下棕化40-90s，在铜面产生均匀有良好粘合特性及粗化的有机金属层；
S5：将棕化后的PCB基板在常温下用去离子水清洗，最后用热风将板面吹干。
2.根据权利要求1所述的5G高频多层印刷电路板棕化处理工艺，其特征在于，所述步骤S1-S3中酸洗、碱洗和预浸后都通过去离子水清洗PCB基板板面。
3.根据权利要求1所述的5G高频多层印刷电路板棕化处理工艺，其特征在于，所述步骤S1中酸性清洗剂包括以下重量份原料：98w％浓硫酸5-10份、5-氨基四氮唑2-5份、硫酸镍1-3份和30％双氧水4-6份和去离子水80-120份。
4.根据权利要求1所述的5G高频多层印刷电路板棕化处理工艺，其特征在于，所述步骤S2中碱性清洗剂包括以下重量份原料：磷酸盐5-8份、异构醇聚氧乙烯醚硫酸钠5-8份、十二烷基苯磺酸盐3-4份、氢氟酸10-15份和水90-100份。
5.根据权利要求1所述的5G高频多层印刷电路板棕化处理工艺，其特征在于，所述步骤S4中棕化液包括以下重量份原料：30wt％双氧水20-25份、98wt％硫酸15-20份、苯并三氮唑5-10份、2-巯基-5-苯并咪磺酸钠二水合物2-4份、甲硫氨酸1-2份和和去离子水120-150份。
6.根据权利要求1所述的5G高频多层印刷电路板棕化处理工艺，其特征在于，所述步骤S5中热风吹干的温度为50-60℃。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210629 |