專(zhuān)利名稱(chēng)：由無(wú)覆銅的絕緣基板直接制作線(xiàn)路板的方法
由無(wú)覆銅的絕緣基板直接制作線(xiàn)路板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及印刷線(xiàn)路板(PCB)，特別是涉及一種無(wú)須在絕緣基板上覆銅，因而可顯 著節(jié)約金屬銅，避免浪費(fèi)，并可改善鍍孔的電性能，增強(qiáng)鍍層結(jié)合力的由無(wú)覆銅的絕緣基板 直接制作線(xiàn)路板的方法。
背景技術(shù)：
印刷線(xiàn)路板(PCB)作為電子工業(yè)的基礎(chǔ)材料而被廣泛的運(yùn)用。小到電子手表、計(jì) 算器、個(gè)人電腦，大到計(jì)算機(jī)，通訊設(shè)備，醫(yī)療設(shè)備以及航天或軍工設(shè)備，只要有集成電路等 電子元器件，它們之間的電氣互連都要用到PCB。印刷線(xiàn)路板是通過(guò)在絕緣基材上設(shè)置電子 元器件之間電氣連接的導(dǎo)電圖形而形成，其制造工藝較為復(fù)雜。 人們知道，PCB制造技術(shù)的誕生和發(fā)展已有幾十年的歷史。盡管PCB上的導(dǎo)電圖 形的印制技術(shù)不斷發(fā)展，工藝不斷更新，但就PCB的絕緣基材而言并無(wú)任何質(zhì)的變化。長(zhǎng)期 以來(lái)，印制線(xiàn)路板幾乎都是以表面粘結(jié)有銅箔的覆銅板作為基材，并通過(guò)一系列工藝將導(dǎo) 電圖形印制在該基材上而制成。在PCB的技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，人們只將注意力集中在導(dǎo)電圖 形的印制工藝上，而將傳統(tǒng)的覆銅絕緣基板視為制作PCB的唯一的選擇，使得因覆銅絕緣 基板的廣泛和大量的使用而導(dǎo)致了金屬銅的大量的浪費(fèi)。這是因?yàn)?，在PCB板上，導(dǎo)電圖形 僅占線(xiàn)路板面積的一小部分，在其制作過(guò)程中，大部分面積(非導(dǎo)電圖形部分)的覆銅在蝕 刻形成線(xiàn)路時(shí)都被腐蝕掉了，而這種浪費(fèi)并非是必須的。 另一方面，傳統(tǒng)的印制線(xiàn)路板由于本身覆有銅箔層，而孔是后開(kāi)的，使得電鍍后線(xiàn) 路板上孔的鍍銅厚度與線(xiàn)路板表面的銅的厚度具有較大的差異。此外，由于傳統(tǒng)的印制線(xiàn) 路板的覆銅板是由銅箔和絕緣基材經(jīng)高壓壓合而成，在線(xiàn)路板制作過(guò)程中，常會(huì)因處理不 當(dāng)而造成銅箔起泡和脫落，造成廢品或影響產(chǎn)品質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決上述問(wèn)題，而提供一種無(wú)須在絕緣基板上覆銅，即可由絕緣基板 制作出符合規(guī)范的印刷線(xiàn)路板，因而可大幅節(jié)約金屬銅，并可有效改善鍍孔的電性能，增強(qiáng) 鍍層結(jié)合力，提高印刷線(xiàn)路板的品質(zhì)，降低生產(chǎn)成本的由無(wú)覆銅的絕緣基板直接制作線(xiàn)路 板的方法。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種由無(wú)覆銅的絕緣基板直接制作線(xiàn)路板的方法， 該方法包括 a、在絕緣基板上按設(shè)計(jì)的電子線(xiàn)路的孔位鉆孔； b、將鉆孔后的絕緣基板表面粗化后進(jìn)行全板沉薄銅處理，使銅沉積于基板表面及 孔壁上； c、將沉銅后的板進(jìn)行全板電鍍銅處理，使基板表面及孔壁的銅層加厚到所要求的 厚度； d、在電鍍銅后的鍍銅板上印制導(dǎo)電圖 ，完成線(xiàn)路板的制作。
所述的絕緣基板為可制作線(xiàn)路板的無(wú)覆銅板，更具體地說(shuō)，絕緣基板為環(huán)氧樹(shù)脂
玻璃布基板、塑料板、酚醛樹(shù)脂板、紙基板中的一種。 步驟b中，沉薄銅的銅層厚度為0. 3 0. 5微米。 步驟d中，所述的印制導(dǎo)電圖形的工藝為常規(guī)工藝中的任一種。 在本發(fā)明的另一方案中，由無(wú)覆銅的絕緣基板直接制作線(xiàn)路板的方法包括 e、在絕緣基板上按設(shè)計(jì)的電子線(xiàn)路的孔位鉆孔； f、將鉆孔后的絕緣基板表面粗化后進(jìn)行全板沉厚銅處理，使銅沉積于基板表面及 孔壁上； g、在沉厚銅后的鍍銅板上印制導(dǎo)電圖形，完成線(xiàn)路板的制作。 所述的絕緣基板為可制作線(xiàn)路板的無(wú)覆銅板，更具體地說(shuō)，絕緣基板為環(huán)氧樹(shù)脂
玻璃布基板、塑料板、酚醛樹(shù)脂板、紙基板中的一種。 步驟f中，沉厚銅的銅層厚度為1.0 1.5微米。 步驟g中，所述的印制導(dǎo)電圖形的工藝為常規(guī)工藝中的任一種。 本發(fā)明的貢獻(xiàn)在于，它有效解決了長(zhǎng)期沿用的通過(guò)覆銅絕緣基板制作印刷線(xiàn)路板
所存在的問(wèn)題。本發(fā)明的方法將傳統(tǒng)的由覆銅絕緣基板制作印刷線(xiàn)路板改為直接由絕緣基
板制作印刷線(xiàn)路板，因此可節(jié)約大量的覆銅所用的金屬銅材料，預(yù)計(jì)全國(guó)每年可節(jié)約銅箔
十萬(wàn)噸左右，而且可使鍍孔獲得與線(xiàn)路板表面厚度接近的鍍層，因而可有效改善鍍孔的電
性能，增強(qiáng)鍍層與絕緣基板的結(jié)合力，提高印刷線(xiàn)路板的品質(zhì)。覆銅所用的金屬銅材料的節(jié)
省也直接導(dǎo)致了生產(chǎn)成本的降低，并減少了銅資源的消耗及浪費(fèi)。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的由無(wú)覆銅的絕緣基板直接制作線(xiàn)路板的方法包括如下步驟
a、在絕緣基板上按用戶(hù)要求編制的程序通過(guò)數(shù)控鉆床鉆孔，其中，本發(fā)明中所述 絕緣基板為可制作線(xiàn)路板的無(wú)覆銅板，更具體地說(shuō)，絕緣基板為環(huán)氧樹(shù)脂玻璃布基板、塑料 板、酚醛樹(shù)脂板、紙基板中的 一種。 b、將鉆孔后的絕緣基板進(jìn)行表面粗化，即使表面變得粗糙，然后進(jìn)行全板沉薄銅 處理，沉薄銅的銅層厚度為0. 3 1. 5微米，通過(guò)沉銅使銅沉積于基板表面及孔壁上，并與 絕緣基板之間具有良好的結(jié)合力。 c、將沉銅后的板通過(guò)公知的電鍍工藝進(jìn)行全板電鍍銅處理，使基板表面及孔壁的 銅層加厚到所要求的厚度，并使基板表面的銅厚度與鍍孔表面的銅厚度基本相同，電鍍處 理后，線(xiàn)路板兩面的電路被導(dǎo)通； d、在電鍍銅后的鍍銅板上印制導(dǎo)電圖形，完成線(xiàn)路板的制作。 在本發(fā)明的另一方案中，由無(wú)覆銅的絕緣基板直接制作線(xiàn)路板的方法包括如下步 驟 e、在絕緣基板上按用戶(hù)要求編制的程序通過(guò)數(shù)控鉆床鉆孔，其中，本發(fā)明中所述 絕緣基板為可制作線(xiàn)路板的無(wú)覆銅板，更具體地說(shuō)，絕緣基板為環(huán)氧樹(shù)脂玻璃布基板、塑料 板、酚醛樹(shù)脂板、紙基板中的 一種。 f、將鉆孔后的絕緣基板表面粗化后進(jìn)行全板沉厚銅處理，沉厚銅的銅層厚度為 1. 0 1. 5微米，通過(guò)沉厚銅使銅沉積于基板表面及孔壁上，并與絕緣基板之間具有良好的結(jié)合力。 g、在沉厚銅后的鍍銅板上印制導(dǎo)電圖形，完成線(xiàn)路板的制作。 上述兩方案中的步驟d和步驟g為導(dǎo)電圖形的印制工藝，其可采用任何印刷線(xiàn)路 板的制作工藝，包括廣泛使用的常規(guī)工藝和申請(qǐng)人在200810066955. 1、200910105371. 5及 200910301511. 6號(hào)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)中提供的方法，步驟d的具體方法通過(guò)如下實(shí)施例加以說(shuō) 明 實(shí)施例dl 1、在鍍銅后的線(xiàn)路板上貼一層干膜，所述干膜為水溶性干膜，它是一種感旋光性 聚合物，可商購(gòu)獲得。貼膜后將制作的正片貼到干膜上，該正片為僅含有用戶(hù)要求的線(xiàn)路圖 形的所有需焊接部位及金屬孔的焊盤(pán)及金屬孔焊盤(pán)的感光正片。貼有正片的線(xiàn)路板經(jīng)曝光 和顯影處理后形成一次線(xiàn)路，顯露出線(xiàn)路圖形的所有需焊接部位及金屬孔的銅面。
2、對(duì)線(xiàn)路圖形進(jìn)行檢查后，在所有需焊接部位及金屬孔的銅面上先電鍍鎳，然后 電鍍金。其中，鍍鎳是作為金層與銅層之間的屏障，防止銅的遷移。鎳液則是鎳含量高 而鍍層應(yīng)力極低的氨基磺酸鎳(Nickel SulfamateNi(NiH2S03)2)。鍍金用的金為金鹽 (Potassium Gold Cyanide金氰化鉀，簡(jiǎn)稱(chēng)PGC)。電鍍鎳、金后用NaOH或K0H溶液退膜，將 不需要焊接部位的覆蓋膜退除。由于電鍍鎳、金的受鍍面積減少了 40 60%左右，因此大 大減少了鎳和金的用量。 3、在退膜后的線(xiàn)路板上全覆蓋濕膜，該濕膜為液態(tài)感光油墨。然后將制作的負(fù)片 貼到濕膜上，該負(fù)片為含有所有用戶(hù)線(xiàn)路圖形的感光負(fù)片。貼有負(fù)片的線(xiàn)路板經(jīng)曝光和顯 影后形成二次線(xiàn)路，顯露出所有非線(xiàn)路圖形部分的銅面。 4、對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行檢查后用常規(guī)蝕刻方法蝕刻，把非線(xiàn)路部分，S卩非導(dǎo)體部分的銅溶 蝕掉，而保留線(xiàn)路部分，然后進(jìn)行退膜和蝕檢； 5、為了消除銅面氧化，并對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行微蝕，以有效保證阻焊油墨與板面及金屬面 的結(jié)合，本方法設(shè)置了去氧化步驟，即對(duì)蝕檢后的線(xiàn)路板在制作阻焊前進(jìn)行去氧化處理，以 去除銅面的氧化物，具體地說(shuō)，去氧化處理是用雙氧水、冰醋酸與清水的混合液進(jìn)行處理。 混合液中，雙氧水的體積百分比含量為0. 1 0. 3%，冰醋酸的體積百分比含量為4 5%， 余量為清水。處理時(shí)，將線(xiàn)路板浸入雙氧水與清水的混合液中，線(xiàn)路板不能露出液面，浸泡 約10 30秒鐘后取出。 6、去氧化處理后，經(jīng)常規(guī)的阻焊、曝光、顯影、印制元件符號(hào)及形狀加工等步驟制
成僅在需焊接部位及金屬孔部位電鎳、金的線(xiàn)路板。 實(shí)施例d2 1、在沉銅后或沉銅后曾電鍍過(guò)一次薄銅的線(xiàn)路板上涂覆一層抗電鍍覆蓋膜，具體 地說(shuō)，該抗電鍍覆蓋膜為濕膜(即液態(tài)感光油墨)、黑油膜、UV線(xiàn)路油膜或干膜(即干性感 光薄膜)，它們均有成熟產(chǎn)品可供選用，本例中，抗電鍍覆蓋膜為濕膜。 涂覆濕膜后，將制作的正片貼到濕膜上，該正片為僅含有用戶(hù)要求的線(xiàn)路圖形的 所有、金屬孔及金屬孔焊盤(pán)的感光正片。貼有正片的線(xiàn)路板經(jīng)曝光和顯影處理后形成一次 線(xiàn)路，顯露出線(xiàn)路圖形的所有金屬孔的銅面，所有需電鍍的面積僅占整個(gè)線(xiàn)路圖形的10%左右。 2、對(duì)線(xiàn)路圖形進(jìn)行檢查后，對(duì)顯露出線(xiàn)路圖形的所有金屬孔的孔壁及孔環(huán)電鍍銅、鎳，銅、鎳作為孔鍍層的結(jié)構(gòu)組成部分，而其中的鎳層則作為抗蝕層，保護(hù)電鍍層不被蝕 刻掉。電鍍銅、鎳后用NAOH溶液將覆蓋膜退除。由于鎳層作為線(xiàn)路板的構(gòu)成部分無(wú)需退去， 同時(shí)，受鍍面積減少90 % ，因此大大減少了銅的用量。 3、在退膜后的線(xiàn)路板上全覆蓋一層抗蝕刻覆蓋膜，與步驟一中的抗電鍍覆蓋膜略
有不同的是，該覆蓋膜為濕膜、黑油膜、藍(lán)油膜或干膜，本例中，抗蝕刻覆蓋膜為濕膜。然后
將制作的負(fù)片貼到濕膜上，所述負(fù)片為含有所有用戶(hù)線(xiàn)路圖形的感光負(fù)片。貼有負(fù)片的線(xiàn)
路板經(jīng)曝光和顯影后形成二次線(xiàn)路，顯露出所有非線(xiàn)路圖形部分的銅面。 4、對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行檢查后用常規(guī)蝕刻方法蝕刻，把非線(xiàn)路部分，S卩非導(dǎo)體部分的銅溶
掉，而保留線(xiàn)路部分，然后進(jìn)行退膜和蝕檢。 5、經(jīng)常規(guī)的阻焊、曝光、顯影、印刷元件符號(hào)以及鍍錫或防氧化處理(OSP)、外形加
工等步驟制成線(xiàn)路板成品。 實(shí)施例d3 1、在沉銅后或曾電鍍過(guò)一次薄銅的線(xiàn)路板上涂覆一層抗電鍍覆蓋膜，具體地說(shuō)， 該抗電鍍覆蓋膜為濕膜(即液態(tài)感光油墨)、黑油膜、UV線(xiàn)路油膜或干膜(即干性感光薄 膜)，它們均有成熟產(chǎn)品可供選用，本例中，抗電鍍覆蓋膜為濕膜。 涂覆濕膜后，將制作的正片貼到濕膜上，該正片為僅含有用戶(hù)要求的線(xiàn)路圖形的 所有金屬孔及金屬孔焊盤(pán)的感光正片。貼有正片的線(xiàn)路板經(jīng)曝光和顯影處理后形成一次線(xiàn) 路，顯露出線(xiàn)路圖形的所有金屬孔的銅面，所有需電鍍的面積僅占整個(gè)線(xiàn)路圖形的10%左 右。 2、對(duì)線(xiàn)路圖形進(jìn)行檢查后，對(duì)顯露出線(xiàn)路圖形的所有金屬孔的孔壁及孔環(huán)電鍍 銅、錫，其中銅作為孔鍍層的結(jié)構(gòu)組成部分，而錫則作為抗蝕層，保護(hù)電鍍層不被蝕刻掉。電 鍍銅、錫后用NAOH溶液將覆蓋膜退除。由于受鍍面積減少了 90% ，因此大大減少了銅、錫的用量。 3、在退膜后的線(xiàn)路板上全覆蓋一層抗蝕刻覆蓋膜，與步驟1中的抗電鍍覆蓋膜略
有不同的是，該覆蓋膜可以是濕膜、黑油膜、藍(lán)油膜或干膜，本例中，抗蝕刻覆蓋膜為濕膜。
然后將制作的負(fù)片貼到濕膜上，所述負(fù)片為含有所有用戶(hù)線(xiàn)路圖形的感光負(fù)片。貼有負(fù)片
的線(xiàn)路板經(jīng)曝光和顯影后形成二次線(xiàn)路，顯露出所有非線(xiàn)路圖形部分的銅面。 4、對(duì)線(xiàn)路進(jìn)行檢查后用常規(guī)蝕刻方法蝕刻，把非線(xiàn)路部分，S卩非導(dǎo)體部分的銅溶
掉，而保留線(xiàn)路部分，然后進(jìn)行退膜和退錫。 5、經(jīng)常規(guī)的阻焊、曝光、顯影、印刷元件符號(hào)(或根據(jù)產(chǎn)品要求選擇相應(yīng)工序)、噴 錫、防氧化處理(OSP)、或沉金及外形加工等步驟制成僅在金屬孔部位電鍍銅、錫的線(xiàn)路板
成品o
權(quán)利要求
一種由無(wú)覆銅的絕緣基板直接制作線(xiàn)路板的方法，其特征在于，該方法包括a、在絕緣基板上按設(shè)計(jì)的電子線(xiàn)路的孔位鉆孔；b、將鉆孔后的絕緣基板表面粗化后進(jìn)行全板沉薄銅處理，使銅沉積于基板表面及孔壁上；c、將沉銅后的板進(jìn)行全板電鍍銅處理，使基板表面及孔壁的銅層加厚到所要求的厚度；d、在電鍍銅后的鍍銅板上印制導(dǎo)電圖形，完成線(xiàn)路板的制作。
2. —種由無(wú)覆銅的絕緣基板直接制作線(xiàn)路板的方法，其特征在于，該方法包括e、 在絕緣基板上按設(shè)計(jì)的電子線(xiàn)路的孔位鉆孔；f、 將鉆孔后的絕緣基板表面粗化后進(jìn)行全板沉厚銅處理，使銅沉積于基板表面及孔壁上；g、 在沉厚銅后的鍍銅板上印制導(dǎo)電圖形，完成線(xiàn)路板的制作。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的絕緣基板為可制作線(xiàn)路板的無(wú)覆 銅板。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的絕緣基板為環(huán)氧樹(shù)脂玻璃布基 板、塑料板、酚醛樹(shù)脂板、紙基板中的一種。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，步驟(b)中，沉薄銅的銅層厚度為0.3 0.5微米。
6. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟(f)中，沉厚銅的銅層厚度為1.0 1.5微米。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，步驟(d)中，所述的印制導(dǎo)電圖形的工藝為 常規(guī)工藝中的任一種。
8. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟(g)中，所述的印制導(dǎo)電圖形的工藝為 常規(guī)工藝中的任一種。
全文摘要
一種由無(wú)覆銅的絕緣基板直接制作線(xiàn)路板的方法，該方法包括a、在絕緣基板上按設(shè)計(jì)的電子線(xiàn)路的孔位鉆孔；b、將鉆孔后的絕緣基板表面粗化后進(jìn)行全板沉薄銅或沉厚銅處理，使銅沉積于基板表面及孔壁上；c、將沉薄銅后的板進(jìn)行全板電鍍銅處理，使基板表面及孔壁的銅層加厚到所要求的厚度；d、在電鍍銅或沉厚銅后的鍍銅板上印制導(dǎo)電圖形，完成線(xiàn)路板的制作。本發(fā)明的方法無(wú)須在絕緣基板上覆銅，即可由絕緣基板制作出符合規(guī)范的印刷線(xiàn)路板，因而可大幅節(jié)約金屬銅，并可有效改善鍍孔的電性能，增強(qiáng)鍍層結(jié)合力，提高印刷線(xiàn)路板的品質(zhì)，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)H05K3/42GK101702869SQ200910110409
公開(kāi)日2010年5月5日 申請(qǐng)日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者陳國(guó)富 申請(qǐng)人:陳國(guó)富