一种在挠性印制电路板上磁控溅射镀铜的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种在电路板上镀铜的方法，尤其涉及一种在挠性印制电路板上磁控 溅射镀铜的方法。
【背景技术】
[0002] 由于挠性印制电路板具有如下特点：挠性基材体积小、重量轻；基材可弯折挠曲； 更高的装备可靠性和量产；可以向三维空间发展，充分发挥出印制电路板的功能；优良的 电性能、介电性能及耐热性；有利于散热。因而挠性印制电路板的应用领域广泛，几乎在各 类电子设备中都可以用到，大有替代刚性印制电路板之趋势。而随着电子工业的飞速发展 对印制电路板制造业的要求越来越高，层数越来越多，孔密度增加而且直径细小，一块电路 板上的孔数高达数千乃至上万个，孔径从〇. 05~2. 0mm不等，这就使得孔金属化技术越来 越重要。
[0003] 孔金属化工艺是印制电路板制造技术中最为重要的工序之一，其主要工作是在多 层印制电路板上钻出所需的孔，把孔内的钻污去除，在绝缘孔壁上沉积一层金属铜，为下一 步的电镀加厚铜层打下基础，实现良好的电气互联。对于金属化孔的要求是严格的，要求有 良好的力学韧性和导电性，金属化铜层均匀完整，厚度在15~20Mffl之间，镀层不允许有严 重氧化现象，孔内不分层、无气泡、无钻肩、无裂纹，孔电阻在lOOOKQ以下。孔金属化主要 是通过化学镀或磁控溅射镀铜等方法来实现印制线路相互联通的工艺，目前主要采取化学 镀进行导电化处理，但采用化学镀对环境污染较严重，因化学镀使用的还原剂一般是甲醛， 其废液比较难以处理，对人体也有不小的伤害，镀层质量也不太稳定。尽管也有还原剂采用 非甲醛体系，但得到的铜层存在均匀度较差以及镀速较慢等缺点。
【发明内容】
[0004] 本发明旨在改善上述问题，提出了一种工艺简单可控、对环境友好的在挠性印制 电路板上磁控溅射镀铜的方法。
[0005] 本发明所述方法所采用的技术方案是，该方法是在挠性印制电路板的绝缘孔壁上 镀铜，该方法包括以下步骤： 以铜靶为靶材，将挠性印制电路板作为基片放入真空室，在真空室压力条件为 0? 5Pa~5. 5Pa,电流密度为0? lA/dm2~1. lA/dm2，革巴材与基片距离为5cm~15cm，通入 惰性气体的流量密度为54sccm~64sccm，派射时间为lOmin。
[0006] 进一步地，所述铜靶为可弯折的铜层。
[0007] 进一步地，所述惰性气体为氩气。
[0008] 更进一步地，该方法还包括对镀铜后的印制电路板进行抗氧化处理步骤： (1) 用蒸馏水做溶剂，配制质量分数为〇. 11%的苯并三氮唑溶液； (2) 将镀铜后的印制电路板浸泡于苯并三氮唑溶液中，浸泡时间不少于30min ; (3) 取出印制电路板，用蒸馏水漂洗三次以上，确保残留液已清洗干净； (4) 放入真空干燥箱中干燥48h ; (5) 获得成品，保存在干燥阴凉处。
[0009] 本发明的有益效果是：本发明在挠性印制电路板的绝缘孔壁上镀铜，以铜靶为靶 材，将挠性印制电路板作为基片放入真空室，在真空室压力条件为〇. 5Pa~5. 5Pa，电流密 度为0. lA/dm2~1. lA/dm 2，靶材与基片距离为5cm~15cm，通入惰性气体的流量密度为 54sccm~64sccm，派射时间为lOmin ;本发明无需电镀溶液配制，对环境污染小，工艺过程 简单可控，经金属化后印制电路板孔具有良好的韧性和导电性，与刚性电路相比，空间可节 省60%~90%，其重量可减轻约70%，且镀层均匀完整，孔内无分层、气泡等缺陷。
【具体实施方式】
[0010] 下面根据发明方法通过具体实施例来详细说明。以下实施实例只是为了更好地将 本发明技术原理阐释清楚，并不代表本发明只限制使用该实施实例。
[0011] 实施例一： 印制电路板经钻孔技术、去钻污工艺后，将其置于磁控溅射仪真空室内，开启真空栗， 使得真空室内的压力值为0. 5Pa，通入氩气的流量密度为54SCCm，控制靶材与基片距离为 5cm，电流密度为0. lA/dm2,溅射时间为lOmin。磁控溅射结束后，待真空室温度冷却后取出 基片，并对新镀铜层进行抗氧化保护，并储存于真空干燥环境中。
[0012] 实施例二： 印制电路板经钻孔技术、去钻污工艺后，将其置于磁控溅射仪真空室内，开启真空栗， 使得真空室内的压力值为1. 5Pa，通入氩气的流量密度为56SCCm，控制靶材与基片距离为 7cm，电流密度为0. 3A/dm2,溅射时间为lOmin。磁控溅射结束后，待真空室温度冷却后取出 基片，并对新镀铜层进行抗氧化保护，并储存于真空干燥环境中。
[0013] 实施例三： 印制电路板经钻孔技术、去钻污工艺后，将其置于磁控溅射仪真空室内，开启真空栗， 使得真空室内的压力值为2. 5Pa，通入氩气的流量密度为58SCCm，控制靶材与基片距离为 9cm，电流密度为0. 5A/dm2,溅射时间为lOmin。磁控溅射结束后，待真空室温度冷却后取出 基片，并对新镀铜层进行抗氧化保护，并储存于真空干燥环境中。
[0014] 实施例四： 印制电路板经钻孔技术、去钻污工艺后，将其置于磁控溅射仪真空室内，开启真空栗， 使得真空室内的压力值为3. 5Pa，通入氩气的流量密度为6〇SCCm，控制靶材与基片距离为 11cm，电流密度为0. 7A/dm2,溅射时间为lOmin。磁控溅射结束后，待真空室温度冷却后取 出基片，并对新镀铜层进行抗氧化保护，并储存于真空干燥环境中。
[0015] 实施例五： 印制电路板经钻孔技术、去钻污工艺后，将其置于磁控溅射仪真空室内，开启真空栗， 使得真空室内的压力值为4. 5Pa，通入氩气的流量密度为62SCCm，控制靶材与基片距离为 13cm，电流密度为0. 9A/dm2,溅射时间为lOmin。磁控溅射结束后，待真空室温度冷却后取 出基片，并对新镀铜层进行抗氧化保护，并储存于真空干燥环境中。
[0016] 实施例六： 印制电路板经钻孔技术、去钻污工艺后，将其置于磁控溅射仪真空室内，开启真空栗， 使得真空室内的压力值为5. 5Pa，通入氩气的流量密度为64sCCm，控制靶材与基片距离为 15cm，电流密度为1. lA/dm2,溅射时间为lOmin。磁控溅射结束后，待真空室温度冷却后取 出基片，并对新镀铜层进行抗氧化保护，并储存于真空干燥环境中。
[0017] 上述实施例获得的测试性能指标如表1所示。
[0018]表1
可见，本发明无需电镀溶液配制，对环境污染小，工艺过程简单可控，经金属化后印制 电路板孔具有良好的韧性和导电性，与刚性电路相比，空间可节省60%~90%，其重量可减 轻约70%，且镀层均匀完整，孔内无分层、气泡等缺陷。
[0019] 上述实例对本发明做了详细的说明，但并不意味着本发明仅仅局限于这四种实 例。在不脱离本发明技术原理的情况下，对其进行改进和变形在本发明权利要求和技术之 内，也应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种在挠性印制电路板上磁控溅射镀铜的方法，其特征在于，该方法是在挠性印制 电路板的绝缘孔壁上镀铜，该方法包括以下步骤： 以铜靶为靶材，将挠性印制电路板作为基片放入真空室，在真空室压力条件为 0? 5Pa~5. 5Pa,电流密度为0? lA/dm2~I. lA/dm2，革巴材与基片距离为5cm~15cm，通入 惰性气体的流量密度为54sccm~64sccm，派射时间为lOmin。2. 根据权利要求1所述的一种在挠性印制电路板上磁控溅射镀铜的方法，其特征在 于：所述铜靶为可弯折的铜层。3. 根据权利要求1所述的一种在挠性印制电路板上磁控溅射镀铜的方法，其特征在 于：所述惰性气体为氩气。4. 根据权利要求1所述的一种在挠性印制电路板上磁控溅射镀铜的方法，其特征在 于，该方法还包括对镀铜后的印制电路板进行抗氧化处理步骤： (1) 用蒸馏水做溶剂，配制质量分数为〇. 11%的苯并三氮唑溶液； (2) 将镀铜后的印制电路板浸泡于苯并三氮唑溶液中，浸泡时间不少于30min ; (3) 取出印制电路板，用蒸馏水漂洗三次以上，确保残留液已清洗干净； (4) 放入真空干燥箱中干燥48h ; (5) 获得成品，保存在干燥阴凉处。
【专利摘要】本发明公开一种工艺简单可控、对环境友好的在挠性印制电路板上磁控溅射镀铜的方法。该方法是在挠性印制电路板的绝缘孔壁上镀铜，该方法包括以下步骤：以铜靶为靶材，将挠性印制电路板作为基片放入真空室，在真空室压力条件为0.5Pa～5.5Pa,电流密度为0.1A/dm2～1.1A/dm2,靶材与基片距离为5cm～15cm，通入惰性气体的流量密度为54sccm～64sccm，溅射时间为10min。本发明可用于印制电路板电镀领域。
【IPC分类】C23C14/20, C23C14/35
【公开号】CN105112863
【申请号】CN201510437118
【发明人】徐景浩, 何波, 胡文成
【申请人】珠海元盛电子科技股份有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月23日