专利名称：一种玻璃布增强ptfe材料高频板孔化电镀方法
技术领域：
本发明涉及印制电路板制造领域，更具体地说，本发明涉及一种玻璃布增强PTFE材料高频板孔化电镀方法。
背景技术：
为达到印制电路板不同层线路之间的电气互连及电子元件的安装要求，在印制电路板钻孔时需要将孔壁残留的玻璃纤维等材料去除干净以保证孔壁光滑，然后通过化学沉铜的方法将板面及孔壁沉上一层薄薄的化学铜，最后通过电镀的方法对印制电路板表面及孔壁的铜进行加厚。电镀后的孔既要求孔铜厚度及孔铜覆盖完整性达到相关要求，又要求孔壁光滑无结瘤等异物以免影响孔径及电子元器件的安装。但是，当印制电路板的材料组成为玻璃布增强PTFE (PolytetrafIuoroethene,聚四氟乙烯)时，现有技术存在下述缺陷:I)含PTFE材料的印制电路板，由于PTFE材料表现出较松软的特性，在常规机械钻孔时，钻针切削力不足，无法将孔壁玻璃纤维完全去除干净，从而出现孔壁玻璃纤维或纤维束残留，孔化电镀后会形成镀铜结瘤，造成印制电路板孔径变小或堵孔异常，影响成品板孔径、外观及孔壁电气性能。特别是有元器件安装孔的印制电路板，会因为孔径变小元器件无法安装而导致印制电路板报废。而且，即使通过综合优化钻孔工艺参数(包括钻针转速、进/退刀刀速、板子的叠板方式等)，也并不能从根本上解决PTFE材料印制电路板孔壁玻璃布残留问题，难以完全解决玻璃布增强PTFE材料印制电路板电镀后的孔壁结瘤问题。2)由于PTFE材料结构(分子结构)的高度对称性，孔壁PTFE材料的表面能较低，孔壁亲水性较差，常规的等离子体活化处理无法保证孔壁沉铜覆盖的完整性，在沉铜时PTFE材料经常会出现孔壁沉铜不良现象，不能保证电路板各层之间的可靠连接，并因此造成电路板报废。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能够避免电镀后孔壁出现的结瘤现象以及印制电路板因孔壁沉铜不良出现的可靠性问题的玻璃布增强PTFE材料高频板孔化电镀方法。根据本发明，提供了一种玻璃布增强PTFE材料高频板孔化电镀方法，包括:第一步骤:用于进行下料，其中配备印制电路板的基板材料，并将基板材料裁切成期望尺寸；第二步骤:用于进行内层图形制作，其中对基板材料中的多层板的各个内层基材进行电路图形制作；第三步骤:用于执行层压，从而将内层图形单片、半固化片与外层铜箔压合在一起，形成多层印制电路板整体结构；
第四步骤:用于执行钻孔，从而在多层印制电路板整体结构的表面钻出具有期望孔径的孔；第五步骤:用于去毛刺，其中去除钻孔后孔口出现的毛刺；第六步骤:用于执行等离子体处理，其中利用电离的气体产生的自由根和离子，去除内层铜上的胶渣残留物。第七步骤:用于执行添加玻璃蚀刻剂的还原调节剂处理，其中在还原调节剂中加入玻璃蚀刻剂以形成混合溶液，利用混合溶液对多层印制电路板整体结构的孔壁进行处理；第八步骤:用于执行沉铜处理，从而在多层印制电路板整体结构的孔壁沉上一层化学铜；第九步骤:用于执行电镀处理，其中通过全板电镀或图形电镀的方法使得多层印制电路板整体结构的板面及孔内的铜增厚。优选地，在所述添加玻璃蚀刻剂的还原调节剂处理中，印制电路板在玻璃蚀刻剂溶液中的浸泡时间被控制在3-10分钟之内。优选地，在所述添加玻璃蚀刻剂的还原调节剂处理中，玻璃蚀刻剂的浓度范围控制在20-50g/L之内。优选地，在所述添加玻璃蚀刻剂的还原调节剂处理中，玻璃蚀刻剂的温度控制在20-60°C之内。优选地，多层印制电路板整体结构中的孔的孔径> 0.25mm，并且多层印制电路板整体结构的板厚≤5mm。优选地，在所述电镀中，在单层板或多层板的通孔或盲孔孔化的基础上，使用全板电镀或图形电镀的方法达到板面及孔内铜加厚，以实现电路板层间可靠互连的铜厚要求。在本发明中，在现有钻孔条件不变的情况下，针对含PTFE材料的印制电路板，在原来等离子体活化处理的基础上，使用玻璃蚀刻剂溶蚀孔壁残留的玻璃纤维，同时活化孔壁的PTFE材料，然后再进行孔化电镀制作，从而保证孔壁沉铜完整，避免电镀后孔壁出现的结瘤现象以及印制电路板因孔壁沉铜不良出现的可靠性问题。
结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中:图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的玻璃布增强PTFE材料高频板孔化电镀方法的流程图。需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或者类似的标号。
具体实施例方式为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发明的内容进行详细描述。在本发明中，为了改善孔壁玻璃布残留造成的镀铜结瘤问题，可以先采用玻璃蚀刻剂溶蚀孔壁残留的玻璃布，并对孔壁的PTFE材料有活化作用，再进行孔化电镀铜制作，从而避免含PTFE材料印制电路板电镀过程中的孔壁结瘤问题,改善PTFE材料的孔壁沉铜效果。其中，玻璃蚀刻剂是一种可以溶蚀玻璃纤维的溶剂，主要成分为氟化氢铵(NH4HF2)0下面将参考图1利用优选实施例来具体说明本发明。图1示意性地示出了根据本发明优选实施例的玻璃布增强PTFE材料高频板孔化电镀方法的流程图。如图1所示，根据本发明优选实施例的玻璃布增强PTFE材料高频板孔化电镀方法包括:第一步骤S1:用于执行下料，其中配备印制电路板的基板材料，并将基板材料裁切成期望尺寸；第二步骤S2:用于进行内层图形制作，其中对基板材料中的多层板的各个内层基材(即内层单片)进行电路图形制作；第三步骤S3:用于进行层压，从而将内层图形单片(即，进行电路图形制作后的内层单片)、半固化片与外层铜箔通过高温高压压合在一起，形成多层印制电路板整体结构；第四步骤S4:用于进行钻孔，在多层印制电路板整体结构的表面钻出期望孔径的孔，以便于后续通过镀铜来实现印制电路板表面线路、各层内层线路的电气互连，或是以便于提供工具孔和其它金属化的安装孔；第五步骤S5:用于去毛刺，其中去除钻孔后孔口出现的毛刺；例如毛刺包括:披锋、板面异物及其他氧化物等；第六步骤S6:用于进行等离子体处理，其中利用电离的气体产生的自由根和离子，去除内层铜上因钻头切削时高温产生的胶渣残留物，并且自由根和离子对孔壁有活化作用，有利于改善孔壁沉铜效果；第七步骤S7:用于进行添加玻璃蚀刻剂的还原调节剂处理，其中在还原调节剂(例如，采用P-500药水作为还原调节剂，P-500药水是一种含有硫酸羟胺的酸性物质，用于印制电路板孔壁的清洗调整，有利于后续孔壁沉铜)中加入玻璃蚀刻剂以形成混合溶液，并利用混合溶液对多层印制电路板整体结构的孔壁进行处理；通过在还原调节剂中加入玻璃蚀刻剂，可以使印制电路板在还原调节剂(例如P-500药水)清洁孔壁的同时溶蚀孔壁玻璃布残留物，并对孔壁的PTFE材料进行活化处理，在不增加工艺流程的情况下，改善玻璃布增强PTFE材料印制电路板的孔壁结瘤及孔壁沉铜不良问题；第八步骤S8:用于执行沉铜处理，使孔壁沉上一层薄薄的化学铜；例如可通过氧化还原的方法，在催化剂钯的帮助下，使孔壁沉上一层薄薄的化学铜，为后续电镀铜做准备。第九步骤S9:用于执行电镀处理，通过全板电镀或图形电镀的方法使得板面及孔内的铜增厚；例如，可在单层板或多层板的通孔或盲孔孔化的基础上，使用全板电镀或图形电镀的方法达到板面及孔内铜加厚的目的，以实现电路板层间可靠的互连。其中，优选地，在等离子体处理中对玻璃布增强PTFE材料的印制电路板进行等离子体处理后，在添加玻璃蚀刻剂的还原调节剂处理中，使用玻璃蚀刻剂对印制电路板的孔壁进行处理，在处理时需控制印制电路板在玻璃蚀刻剂溶液中的浸泡时间，优选地，为了既要完全溶蚀孔壁残留的玻璃布又不过度溶蚀，浸泡时间控制在3-10分钟之内。而且，对于含PTFE材料的印制电路板，在添加玻璃蚀刻剂的还原调节剂处理中，在使用玻璃蚀刻剂对孔壁进行处理的过程中，控制溶液中各药水的浓度、温度是关键，浓度、温度太高溶解玻璃布的速度过快，容易造成孔壁玻璃布溶解过度，同时也会影响孔壁的沉铜效果；由此，优选地，在添加玻璃蚀刻剂的还原调节剂处理中，玻璃蚀刻剂浓度范围一般控制在20-50g/L之内，温度控制在20-60 °C之内。由此，本发明提供了一种改善含PTFE材料印制电路板孔内结瘤及孔壁沉铜不良的工艺方法，其中在印制电路板等离子体处理后，在还原调节剂中加入玻璃蚀刻剂，玻璃蚀刻剂在溶蚀孔壁残留的玻璃布的同时，对孔壁的PTFE材料起到活化的作用，既可以避免孔壁结瘤又可以保证孔壁沉铜的完整性。此外，在使用玻璃蚀刻剂处理时，溶液浓度、温度及处理时间对孔壁玻璃布溶蚀速率及PTFE材料活化效果影响较大，发明人通过实验发现，为保证最佳处理效果，玻璃蚀刻剂浓度控制在20-50g/L，温度控制在20-60°C之间，处理时间控制在3_10min。并且，在使用玻璃蚀刻剂对孔壁处理时，板厚及孔径对孔壁处理效果影响较大，如果孔径过小而厚径比过大，则会影响玻璃蚀刻剂对孔中间残留的玻璃布溶解效果及对孔壁的活化效果，由此针对含PTFE材料印制电路板孔壁使用玻璃蚀刻剂进行处理时，当孔径^ 0.25mm，板厚< 5mm时，可以有效地改善含PTFE材料印制电路板孔内结瘤及孔壁沉铜不良。而且,发明人进一步通过实验发现,在孔径彡0.25mm、板厚< 5mm的情况下，如果在添加玻璃蚀刻剂的还原调节剂处理中，将玻璃蚀刻剂浓度控制在20-50g/L，温度控制在20-60°C之间，处理时间控制在3-10min，则基本上可以完全消除PTFE材料印制电路板孔内的结瘤。此外，需要说明的是，除非特别指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案 作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
权利要求
1.一种玻璃布增强PTFE材料高频板孔化电镀方法，其特征在于包括: 第一步骤:用于进行下料，其中配备印制电路板的基板材料，并将基板材料裁切成期望尺寸； 第二步骤:用于进行内层图形制作，其中对基板材料中的多层板的各个内层基材进行电路图形制作； 第三步骤:用于执行层压，从而将内层图形单片、半固化片与外层铜箔压合在一起，形成多层印制电路板整体结构； 第四步骤:用于执行钻孔，从而在多层印制电路板整体结构的表面钻出具有期望孔径的孔； 第五步骤:用于去毛刺，其中去除钻孔后孔口出现的毛刺； 第六步骤:用于执行等离子体处理，其中利用电离的气体产生的自由根和离子，去除内层铜上的胶渣残留物。
第七步骤:用于执行添加玻璃蚀刻剂的还原调节剂处理，其中在还原调节剂中加入玻璃蚀刻剂以形成混合溶液，利用混合溶液对多层印制电路板整体结构的孔壁进行处理； 第八步骤:用于执行沉 铜处理，从而在多层印制电路板整体结构的孔壁沉上一层化学铜； 第九步骤:用于执行电镀处理，其中通过全板电镀或图形电镀的方法使得多层印制电路板整体结构的板面及孔内的铜增厚。
2.根据权利要求1所述的玻璃布增强PTFE材料高频板孔化电镀方法，其特征在于，在所述添加玻璃蚀刻剂的还原调节剂处理中，印制电路板在玻璃蚀刻剂溶液中的浸泡时间控制在3-10分钟之内。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃布增强PTFE材料高频板孔化电镀方法，其特征在于，在所述添加玻璃蚀刻剂的还原调节剂处理中，玻璃蚀刻剂的浓度范围控制在20-50g/L之内。
4.根据权利要求1或2所述的玻璃布增强PTFE材料高频板孔化电镀方法，其特征在于，在所述添加玻璃蚀刻剂的还原调节剂处理中，玻璃蚀刻剂的温度控制在20-60°C之内。
5.根据权利要求1或2所述的玻璃布增强PTFE材料高频板孔化电镀方法，其特征在于，多层印制电路板整体结构中的孔径> 0.25mm，并且多层印制电路板整体结构的板厚^ 5mm。
6.根据权利要求1或2所述的玻璃布增强PTFE材料高频板孔化电镀方法，其特征在于，在所述电镀中，在单层板或多层板的通孔或盲孔孔化的基础上，使用全板电镀或图形电镀的方法达到板面及孔内铜加厚，以实现电路板层间的可靠互连。
全文摘要
本发明提供了一种玻璃布增强PTFE材料高频板孔化电镀方法。其中在添加玻璃蚀刻剂的还原调节剂处理中，在还原调节剂中加入玻璃蚀刻剂以形成混合溶液，利用混合溶液对多层印制电路板整体结构的孔壁进行处理。本发明改善了含PTFE材料印制电路板孔内结瘤及孔壁沉铜不良的问题，其中在印制电路板等离子体处理后，在还原调节剂中加入玻璃蚀刻剂，玻璃蚀刻剂在溶蚀孔壁残留的玻璃布的同时，对孔壁的PTFE材料起到活化的作用，既可以避免孔壁结瘤又可以保证孔壁沉铜的完整性。
文档编号H05K3/46GK103200791SQ20131014955
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月25日 优先权日2013年4月25日
发明者王改革, 吴小龙, 吴梅珠, 徐杰栋, 刘秋华, 胡广群, 梁少文, 李成虎 申请人:无锡江南计算技术研究所