CN1299549C - 聚四氟乙烯印制板孔金属化工艺前的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚四氟乙烯印制板孔金属化工艺前的处理方法，根据聚四氟乙烯印制板的特点和化学反应原理，在孔金属化工艺前增加了一项NH₄HF₂和HCl的前处理，其工艺配方为：氟化氢胺50～100g/L、盐酸80～130ml/L。其工艺条件为：温度15℃—30℃；处理时间：3min—15min；采用本发明可有效地除去聚四氟乙烯印制板孔壁上暴露的玻璃纤维，使孔壁形成微观粗糙的表面，改善了孔壁的状态，增加了孔内的润湿性，可以提高有胶体钯溶液的活化效果，保证化学沉铜的进行，同时增加沉铜层的附着力。

Description

聚四氟乙烯印制板孔金属化工艺前的处理方法

                          技术领域

本发明涉及一种印制板的工艺处理方法，特别涉及一种聚四氟乙烯印制板孔金属化工艺前的处理方法。

                          背景技术

随着电子信息产品高频化和高速数字化，对印制板的高频特征提出了更高要求，通常阻燃型环氧玻璃布基覆铜箔板(FR-4)已不能胜任，大量高新技术的电子信息产品需要高频印制板，聚四氟乙烯印制板是一种专供高频微波通信用的特种印制板，表面是铜箔，板内是树脂和无碱玻璃纤维布组成的绝缘层，同普通刚性板最大的不同是印制板的绝缘层涂覆的树脂是聚四氟乙烯。最大的特点是介电常数ε低，介质损耗因数tanδ小。申请人曾承接了一批500块聚四氟乙烯印制板加工业务，申请人采用现行的普通印制孔金属化工艺进行孔化，效果非常不好，大量的孔沉不上铜，大多数板子需连续沉铜4～5次，还有个别的孔沉不上铜，因此，用现行的普通印制孔金属化工艺对聚四氟乙烯印制板进行孔化，显然是不行的，必须在现行的工艺基础上进行改进，找到一种适合聚四氟乙烯印制板进行孔化的处理方法。

聚四氟乙烯印制板和普通刚性板最大的不同是印制板的绝缘层涂覆的树脂是聚四氟乙烯和无碱玻璃布组成。由于聚四氟乙烯Tg(玻璃化温度)太低、Tg约为19℃，钻孔后孔壁非常光滑，孔壁不能充分被胶体钯溶液所润湿，影响活化效果。同时也不利于沉铜层的附着，这是造成孔化困难的原因。

聚四氟乙烯又称铁氟龙，是一种很特殊的高分子材料，其结构简式为

由于氟原子带有极强的负电性，再加上其化学结构相当对称，因此，使氟碳之间的共价键变得很短，形成内聚力很强的高分子材料，这就这就使这种树脂具有低介电常数和优异的耐化学药品性、耐酸、耐碱、耐湿性的特点。正是由于其特殊的结构，使它的化学惰性高，很难活化。目前的工艺中还没有药水可以溶解孔内的氟树脂。

                        发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提出一种聚四氟乙烯印制板上的孔内金属化工艺前的处理方法。

实现上述发明目的的技术解决方案是，聚四氟乙烯印制板孔金属化工艺前的处理方法，在常规的孔金属化工艺之前，对聚四氟乙烯印制板的孔壁进行处理，包括以下步骤：

1)首先检查聚四氟乙烯印制板孔内质量，去除孔内钻屑并进行刷板；

2)刷板后的聚四氟乙烯印制板放入前处理溶液中；

前处理溶液的工艺配方为：

在1L的去离子水中加入氟化氢胺50g～100g，待其全部溶解后，然后缓慢倒入80ml～150ml浓度为37％的盐酸中，搅拌均匀后即可使用；

其工艺条件是：温度：15℃～30℃；处理时间为3分钟～15分钟；

3)然后将聚四氟乙烯印制板从前处理溶液中取出，再进行刷板，即可接常规孔金属化工艺步骤。

前处理溶液在使用中可以按比例放大。例如：配制1升前处理溶液：取已量好的1升去离子水，在不断搅拌下加入80克氟化氢胺，待其全部溶解后，到入120毫升的盐酸搅拌均匀即可使用。

配制5升前处理溶液：取已量好的5升去离子水，在不断搅拌下加入400克氟化氢胺，待其全部溶解后，到入600毫升的盐酸搅拌均匀即可使用。

本发明根据聚四氟乙烯印制板的化学反应原理，在孔金属化工艺前增加了一项前处理，可有效地除去孔壁上暴露的玻璃纤维，使孔壁形成微观粗糙的表面，改善了孔壁的状态，增加了孔内的润湿性，提高有胶体钯溶液的活化效果。保证化学沉铜的进行，同时增加沉铜层的附着力。

                        具体实施方式

以下结合发明人给出的实施例对本发明作进一步详细描述。

1.前处理工艺配方的选择

化学反应原理：

由于玻璃纤维布的主要成分是X SiO₂/Y Na₂O/z CaO，

玻璃蚀刻过程中还伴随着NaF、CaF₂生成，特别是CaF₂它可在孔壁上形成白色沉淀影响后续的沉铜效果。溶液中的游离HCl可有效地除去NaF、CaF₂。

此反应后，它可有效地除去孔壁上暴露的玻璃纤维，使孔壁形成微观粗糙的表面，改善了孔壁的状态，增加了孔内的润湿性，提高有胶体钯溶液的活化效果。保证化学沉铜的进行，同时增加沉铜层的附着力。

2、前处理工艺条件的确定

根据化学反应原理可知：

反应1摩尔SiO₂的需2摩尔NH₄HF₂和2摩尔HCl

NH₄HF₂和HCl的分子量之比为75.05∶36.5，由于常用的HCl的含量为36％-38％，比重为1.19。

可得：加1克的NH₄HF₂必须加1.1ml HCl，由于需要多余的游离HCl以除去反应生成的NaF、CaF₂。

添加比例为：

NH4HF2	1克
		HCl	1.5ml

以下表中是几组试验，每组三块板子，每块板子100个ф1.0的孔，取平均值。经上述前处理后，可按现行的普通刚性板的孔金属化工艺进行孔化。(在活化和沉铜工序时，各成份的含量调到上限)。

表中的温度为15℃-30℃；

时间段分为：0～2分钟、2分钟～5分钟、5分钟～8分钟、8分钟～10分钟、10分钟～15分钟；

NH₄HF₂/HCl浓度为：10g/15ml、20g/30ml、40g/60ml、60g/90ml、80g/120ml、100g/150ml；

根据上表可以看出，孔化结果为：

NH₄HF₂    80-100g/l

HCl    120-150ml/l

时间：5分钟-10分钟，孔内处理的效果最好。

归纳聚四氟乙烯印制板孔金属化前处理的工艺过程、工艺配方及工艺条件如下：

1.聚四氟乙烯印制板孔金属化前处理的工艺过程：

来板检查孔内→刷板→前处理→水洗→刷板→接常规孔金属化工艺步骤。

2.聚四氟乙烯印制板孔金属化前处理溶液的工艺配方及工艺条件：

2.1工艺配方：

组分                含量

氟化氢胺            50～100g/L

盐酸                80～150ml/L

去离子水            其余

2.2工艺条件：

温度：        15℃～30℃；

处理时间：    3分钟～15分钟；

3.溶液的配制：

先将去离子水用烧杯盛好，在不断搅拌下将已称量好的试剂(氟化氢胺)倒入，待其全部溶解后，缓慢到入已量好的盐酸，搅拌均匀即可使用。

3、技术效果

本发明的NH₄HF₂和HCl前处理在聚四氟乙烯印制板孔金属化中有独特的特点：

1.提高孔金属化的质量和合格率

由于它可除去孔壁上暴露的玻璃纤维，使孔壁形成微观粗糙的表面。增加了孔内的润湿性，增加胶体钯的活化效果，提高孔金属化的质量和合格率。

2.增加孔金属化的可靠性

由于孔壁形成微观粗糙的表面，提高了沉铜层的附着力，这样也就大大的增加孔金属化的可靠性。

3.产生良好的化学镀表面

经处理后的微观粗糙的孔壁，增加了孔壁的亲水性，产生良好化学镀的表面状态。

4.与后续孔金属化工艺有较好的兼容性

经过和多余游离的HCl反应，去除孔内的NaF、CaF₂残余物，使孔壁留下清洁微粗糙的表面。与后续孔金属化工艺有较好的兼容性

5.简单易操作

NH₄HF₂和HCl前处理不需加热，药品是常用的，时间5-8分钟，如果板子的孔比100个多，浓度可高一些，反之，则浓度可减少。

申请人采用本发明的孔金属化工艺前的处理方法，共生产军品及民品聚四氟乙烯印制板2203块，收到了良好的效果。

Claims (1)

1.一种聚四氟乙烯印制板孔金属化工艺前的处理方法，其特征在于，在常规的孔金属化工艺之前，对聚四氟乙烯印制板的孔壁进行处理，包括以下步骤：

1)首先检查聚四氟乙烯印制板孔内质量，去除孔内钻屑并进行刷板；

2)刷板后的聚四氟乙烯印制板放入前处理溶液中；

前处理溶液的工艺配方为：

在1L的去离子水中加入氟化氢胺50g～100g，待其全部溶解后，缓慢倒入80ml～150ml的盐酸中，搅拌均匀后即可使用；

其工艺条件是：温度：15℃～30℃；处理时间为3分钟～15分钟；

3)然后将聚四氟乙烯印制板从前处理溶液中取出，再进行刷板，即可接常规孔金属化工艺步骤。