一種在pi基板上加成制備多層印制電路板的方法
【專利摘要】本發(fā)明為一種在PI基板上加成制備多層柔性印制電路板的方法。具體為：在PI基板上打孔，清洗干燥后在表面印刷掩膜，暴露出線路圖形與通孔部位；將印刷掩膜后的基板浸入處理液中進行表面處理；將處理后的PI浸入催化離子溶液中，吸附催化離子至線路圖形表面與通孔內壁；通過化學鍍和電鍍的方式，將線路圖型與通孔金屬化；洗掉掩膜，得到內層電路；再將一層PI膜粘附在內層電路一面，并鉆通孔，印刷掩膜，并浸入特定處理液中處理；吸附催化離子，并通過化學鍍、電鍍使線路與孔金屬化，得到三層的電路板；重復這一過程，可以得到更多層印制電路板。本發(fā)明可直接在PI基板上制備多層柔性印制電路板，工藝簡單，節(jié)約材料，降低污染，成本降低等優(yōu)點。
【專利說明】—種在Pl基板上加成制備多層印制電路板的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于柔性印制電路板制備領域，具體為一種在Pi基板上加成制備多層柔性印制電路的方法。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)PI上柔性印刷電路板中導電線路的制造是采用減成腐蝕的方法。具體為首先在PI基板上粘附上銅箔，制成覆銅板，在覆銅板上涂覆掩膜，并在掩膜的覆蓋下，在刻蝕出線路圖形。而雙面板則在雙面PI覆銅板為基板，腐蝕得到雙面電路后，再通過孔金屬化的工藝，得到互連的通孔。多層板則是將多個雙面印制電路板粘合，并通過孔金屬化工藝使線路導通。但是這種工藝存在材料浪費大、生產(chǎn)工序多、環(huán)保壓力重、成本高等諸多缺點。
[0003]為了解決柔性印制電路導電線路的傳統(tǒng)制備工藝的諸多問題，我們發(fā)明了一種直接在PI基板上制備多層印制電路的方法。運用離子交換理論相結合，使用PI基板本身可被水解得到羧基的特性，運用羧基將銀、銅、鎳、鈀、鉬等催化性金屬離子吸附在PI表面，并通過這種化學鍍反應，使線路金屬化。
【發(fā)明內容】
[0004]本發(fā)明的目的在于在PI基板上加成制備多層柔性印制電路，從而部分取代傳統(tǒng)的減成腐蝕工藝。本發(fā)明將PI基板使用處理液處理，將表層分子水解，得到羧基離子，并通過印刷掩膜的方式，暴露出所需線路圖形，通過離子交換將催化金屬離子與羧基反應，使催化離子吸附在線路圖形表面。同樣，通過在PI上所需部位進行鉆孔，將孔內壁與線路一同進行表面水解與催化離子吸附，最后可以一步將表面線路與通孔金屬化。金屬化的線路與通孔可以使用電鍍使線路增厚，降低總體電阻。本發(fā)明的原理是一種水解一離子交換一化學鍍的過程。PI是主鏈上含有酰亞胺環(huán)(-C0-N-C0-)的一類聚合物，其在堿性條件下會發(fā)生水解，得到羧酸鈉或羧酸鉀。在置于銀、銅、鎳、鈀等金屬離子溶液過程中，羧酸鈉、鉀會與金屬離子發(fā)生反應，生成羧酸銀、銅、鎳等。這是一種離子交換的反應，使催化離子吸附在PI表面。
[0005]本發(fā)明提出的一種在PI基板上制備多層印制電路板的方法，具體步驟如下:
(1)使用市售PI基板，用機械鉆孔或者激光打孔的方式，在基板需要制備通孔的部位打孔。鉆孔后除去通孔上飛邊毛刺，出去油污后清洗干燥；
(2)將步驟(1)得到的清洗后的PI基板浸入處理液中進行處理。處理液含flOmol/L氫氧化鈉或氫氧化鉀，O~10%wt乙二醇、丙二醇、一縮二乙二醇、苯酚，O~l%wt聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇-1000、吐溫-80、司班-20，所用溶劑為水。處理溫度為3(T80°C，處理時間為:T60min。處理后取出清洗干燥，在表面印刷掩膜，暴露出線路圖形與通孔部位；
(3)將步驟(2)得到的處理后的基板置于0.01mmol/L^0.2mol/L的催化離子溶液中吸附催化離子至線路圖形表面與通孔內壁。離子吸附的溫度為3(T80°C，吸附時間為5s至30min ； (4)將步驟(3)得到的吸附催化離子后的PI基板取出清洗干燥，置于化學鍍液中進行化學鍍；化學鍍的溫度為3(T85°C，時間為f30min?；瘜W鍍后，得到金屬化的線路與通孔；
(5)將步驟(4)得到的線路圖形取出，清洗干燥后置于電鍍液中進行電鍍增厚。電鍍溫度為1(T80°C，電鍍時間為f60min。電鍍后取出PI基板，清洗干燥；
(6)將步驟(5)電鍍增厚的PI基板置于有機溶劑中洗去掩膜，再用清水洗凈干燥，得到所需內層雙面電路基板；
(7)將得到的內層雙面電路基板一面粘合上一層PI膜，然后在所需要的部位打孔；
(8)打孔后的基板重復(2)?(6)的步驟，就可以得到三層印制電路板；
(9)將得到的三層印制電路板的一面再粘合一層PI膜，重復(7)?(8)的步驟，就可以得到四層印制電路板，依次類推即可得到更多層印制電路板。
[0006]本發(fā)明中，步驟(2)中印刷掩膜所用的印刷方式為絲網(wǎng)印刷、凹版印刷、噴墨印刷、激光印刷、平板印刷、熱轉移印刷或光刻中的一種。
[0007]本發(fā)明中，步驟(3)中所使用的催化離子溶液為銅、銀、鈀、鉬、鎳、金的可溶性鹽的一種，優(yōu)選氯鈀酸鈉、氯金酸鈉、硝酸銀、氯化鈀中的一種。
[0008]本發(fā)明中，步驟(4)中所用的化學鍍?yōu)榛瘜W鍍銅、化學鍍鎳、化學鍍金、化學鍍鈀、化學鍍銀、化學鍍鈷、化學鍍鎳磷、化學鍍銅磷、化學鍍銅鎳中的一種或幾種組合，優(yōu)選化學鍍銅、化學鍍鎳、化學鍍銅磷、化學鍍鎳磷。
[0009]本發(fā)明中，步驟(5)中所用的電鍍?yōu)殡婂冩?、銅、金、鈀、鉬、鉻、銀、鈷中的一種或幾種組合。優(yōu)選電鍍銅與電鍍鎳。
[0010]本發(fā)明的有益效果在于；
1.本發(fā)明相較于傳統(tǒng)柔性印制電路制備所采用的減成腐蝕工藝具有簡化工藝、節(jié)約材料、降低污染、減少成本等優(yōu)點；
2.本發(fā)明可以直接制備多層柔性印制電路，不需要將線路與通孔的制備分開，大大縮減工藝流程，降低了設備與材料成本；
3.本發(fā)明生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)周期短，利于實現(xiàn)柔性印制電路的“卷對卷”生產(chǎn)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本工藝生產(chǎn)三層柔性印制電路板的具體步驟。
【具體實施方式】
[0012]下面的實施例是對本發(fā)明的進一步說明，而不是限制本發(fā)明的范圍。
[0013]實施例1:
(1)使用市售的聚酰亞胺薄膜(Dupont, Kapton?)，厚度0.1mm。使用機械鉆孔的方式，在PI基板上鉆孔，鉆孔后出去通孔的飛邊毛刺，去除油污并清洗干燥；
(2)將除油后的PI基板置于處理液中，60°C處理20min。處理液為6mol/L氫氧化鈉，l%wt的一縮二乙二醇，0.02%wt的吐溫-80的水溶液。取出后用清水清洗，烘干；使用噴墨印刷的方式，在PI基板上印刷掩膜，暴露出線路圖形與通孔部位。
[0014](3)將印刷后的PI基板浸入20mmol/L硝酸銀溶液中，在50°C下浸泡3min，使離子得到充分交換。然后取出用清水清洗，烘干。
[0015](4)將離子交換后的PI基板置于化學鍍銅液中進行化學鍍銅。化學鍍銅液配方如下:
【權利要求】
1.一種在PI基板上加成制備雙面柔性印制電路的方法，其特征在于具體步驟如下: (1)使用市售PI基板，用機械鉆孔或者激光打孔的方式，在基板需要制備通孔的部位打孔；鉆孔后除去通孔上飛邊毛刺，去除油污并清洗干燥； (2)將步驟(1)得到的清洗后的PI基板浸入處理液中進行處理；處理液含flOmol/L氫氧化鈉或氫氧化鉀，O~10%wt乙二醇、丙二醇、一縮二乙二醇或苯酚中任一種，O~l%wt聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇-1000、吐溫-80或司班-20中任一種，所用溶劑為水；處理溫度為3(T80°C，處理時間為3飛Omin ;處理后取出清洗干燥，在表面印刷掩膜，暴露出線路圖形與通孔部位； (3)將步驟(2)得到的處理后的基板置于0.01mmol/L^0.2mol/L的催化離子溶液中吸附催化離子至線路圖形表面與通孔內壁；離子吸附的溫度為3(T80°C，吸附時間為5s至30min ； (4)將步驟(3)得到的吸附催化離子后的PI基板取出清洗干燥，置于化學鍍液中進行化學鍍；化學鍍的溫度為3(T85°C，時間為f30min ;化學鍍后，得到金屬化的線路與通孔； (5)將步驟(4)得到的線路圖形取出，清洗干燥后置于電鍍液中進行電鍍增厚；電鍍溫度為1(T80°C，電鍍時間為f60min ;電鍍后取出PI基板，清洗干燥； (6)將步驟(5)電鍍增厚的PI基板置于有機溶劑中洗去掩膜，再用清水洗凈干燥，得到所需內層雙面電路基板； (7)將得到的內層雙面電路基板一面粘合上一層PI膜，然后在所需要的部位打孔； (8)打孔后的基板重復(2)~(6)的步驟，即可得到三層印制電路板； (9)將得到的三層印制電路板的一面再粘合一層PI膜，重復(7)~(8)的步驟，即可得到四層印制電路板，依次類推，即可得到更多層印制電路板。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(2)中印刷掩膜所用的印刷方式為絲網(wǎng)印刷、凹版印刷、噴墨印刷、激光印刷、平板印刷、熱轉移印刷或光刻中的一種。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(3)中所使用的催化離子溶液為銅、銀、鈀、鉬、鎳或金的可溶性鹽的一種。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(4)中所用的化學鍍?yōu)榛瘜W鍍銅、化學鍍鎳、化學鍍金、化學鍍鈀、化學鍍銀、化學鍍鈷、化學鍍鎳磷、化學鍍銅磷、化學鍍銅鎳中的一種或幾種組合。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于:步驟(5)中所用的電鍍?yōu)殡婂冩?、銅、金、鈀、鉬、鉻、銀、鈷中的一種或幾種組合。
【文檔編號】H05K3/46GK103906380SQ201410131724
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月3日 優(yōu)先權日:2014年4月3日
【發(fā)明者】楊振國, 常煜 申請人:復旦大學