专利名称：：一种化学镀铜用的前处理液的制作方法
技术领域：
：本发明涉及电子化学品
技术领域：
，特别涉及一种用于挠性电路板或刚挠结合电路板化学镀铜工艺的前处理液。
背景技术：
：挠性印制电路板(FPC)和刚挠结合电路板多使用有聚酰亚胺基材，聚酰亚胺材料具有优异的热性能、机械性能和电性能。但同时由于聚酰亚胺表面非常光滑，在印制电路板制作流程的化学镀铜工艺过程中，需要对聚酰亚胺基材树脂表面进行适当处理，才能增强树脂表面的粗糙度和亲水能力，保证化学镀铜层与基材的结合力，避免化学镀铜层剥落造成孔金属化失效。对于多层线路板，还可以通过此工艺除去钻孔后留下的污物。去钻污的作用是去除高速钻孔过程中因高温而产生的树脂熔胶(特别在内层铜环上的熔胶)，保证化学镀铜后线路板内层铜与外层电路连接的高度可靠性。这里所提的化学镀铜可以包括传统的甲醛还原法化学镀铜、先进的非甲醛化学镀铜工艺及其它直接电镀工艺。在挠性印制电路板化学镀铜工艺的前处理方面，PCB厂商常常使用一些强碱如氢氧化钠或氢氧化钾等作为基材的前处理剂，但在低温下这些强碱对聚酰亚胺只有很小的蚀刻和粗化能力，提高浓度和温度往往又会造成挠性印制电路板的变形和基材的溶胀，存在较多缺陷和隐患。特别是在孔金属化工艺后的质量检测中，会发现通孔内出现很多"黑圈"，研究发现出现"黑圈"的部位没有化学铜的沉积，即化学镀铜在孔内覆盖不完整，从而导致PTH通孔的断层，难以保证PCB内层与外层的导通。另外，对多层挠性印制电路板和刚挠结合电路板的化学镀铜前处理来说，目前PCB厂家大多使用等离子清洗(Plasma)工艺进行去钻污，不仅等离子清洗设备投资成本昂贵，而且效率低下。也有制作工艺水平低的厂家使用价廉的高锰酸钾除胶渣工艺，但它仅对刚性PCB的环氧树脂材料有较好的作用，对于挠性板的聚酰亚胺材料效果较差，从而会导致钻污处理不净，造成印制电路板孔金属化的失效。
发明内容本发明的目的是提供一种化学镀铜用的前处理液，它能有效增强聚酰亚胺树脂表面的粗糙度和亲水能力，明显改善化学镀铜层在聚酰亚胺材料表面的覆盖效果、增强化铜层与基材的结合力，同时还能够去除钻孔后留下的污物，保证多层线路板内层与外层的导通，提高挠性印制电路板孔金属化的合格率和质本发明的目的通过下述技术方案实现本发明用于PCB/FPC基材的化学镀铜用的前处理液，包括含硫化合物活性成分、无机碱和水。所述的含硫化合物活性成分为CMT0106、CMT0卯5、CMT1054。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>这些含硫化合物可以单独使用，或两种或更多种组合使用，在处理液配方中的用量设定为0.1%5%(重量百分比，下同)，较好的是0.5%3%，优选是1%。所述的无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、水合肼。这些化合物可以单独使用，或两种或三种组合使用，在处理液配方中的用量设定为10%50%，较好是25%35%，优选是30%。本发明PCB/FPC基材的处理液制备方法，是由含硫化合物活性成分、无机碱与纯水混合、过滤配制而成，具体包括下述步骤将定量的纯水注入反应釜中，加入无机碱，同时开冷却水，不断搅拌，使物料完全溶解，继续搅拌1020分钟；再加入含硫化合物活性物质，搅拌成均质溶液。当反应液的温度接近室温时用PP材质的过滤机、lpm的PP滤芯过滤所得溶液。本发明制备的处理液为无色至棕色液体，完全与水互溶，相对密度1.01.3g/ml。本发明应用于挠性印制电路板生产，是在常规的化学镀铜流程前增加本发明处理液的预处理工艺步骤，具体流程如下基材处理液预处理一除油一微蚀一预浸一活化一加速一化学镀铜一电镀铜对于刚挠结合印制电路板，本领域技术人员能够理解，刚挠结合板的基材包括刚性材料和挠性材料两部分，其中的刚性部分可以先行通过本领域技术人员熟知的硫酸法、铬酸法或高锰酸钾法任一种进行预处理，再用本发明处理液按照上述流程对挠性材料处理即可。印制电路板制作工艺中通过化学镀铜和后续的电镀铜流程来完成导通孔的金属化，实现电路板各层间的电路连接。孔金属化的质量通常通过化学镀铜工艺完成后的背光试验及电镀铜后的镀通孔检查等手段来检测与控制。背光试验法是印制电路板制造中检查孔壁化学镀铜覆盖率最常用的方法。试验步骤为将化学镀铜后的试样在PCB板孔半径处切割为长条，经过细砂纸磨制到孔中心位置(即中心线上)。测试时利用光从底面射入，然后使用ioo倍放大镜对孔壁进行检査，根据孔壁的透光情况，将孔壁沉积铜的覆盖致密性分成若干等级；若试验的基材不透光，则需要将光从正面射入，检查孔内沉积铜的覆盖致密性，通常也称为背光。本发明实施例试验中采用通用的io级背光分类法，且设定覆盖致密性最差为1级，最好为10级(具体背光等级分类图见图1)。通常PCB化学镀铜工艺要求背光级数大于8级。当背光级数小于5级时，就会出现孔内镀层空洞，造成孔金属化失效。镀通孔检查是在PCB的板面电镀铜工艺后对电路板镀通孔的孔内壁品质进行检查，检查是否有孔内镀铜脱落、环状孔破等孔金属化不良现象。镀通孔检査通常使用专用的检孔镜来检査，检孔镜又称九孔镜、九棱镜，广泛应用于电路板的品质检查。检查步骤为将检孔镜对准所要检査的电路板上孔位，紧贴电路板，在光线比较充足的地方观察电路板镀通孔内壁情况。本发明的有益效果是含硫化合物活性成分的化学镀铜前处理液有效增强聚酰亚胺树脂材料的表面的粗糙度和亲水能力，处理效果明显，能有效改善化学镀铜层在聚酰亚胺树脂材料表面的覆盖率(即背光试验级数高)，增强化铜层与基材的结合力，同时还能够去除钻孔后留下的污物，保证多层线路板内层与外层的导通，从而提高挠性印制电路板孔金属化的质量；与现在常用的等离子清洗工艺相比，可以节省昂贵的等离子清洗设备的投资及运行成本。图l为背光等级分类图。具体实施方式下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例16和比较例12的成分组成见表1。具体试验步骤和程序如下1.根据表1所示的成分构成，按前述配制程序配制代号为PM~PI-8的基材处理液；2.钻孔后的Pl材料挠性印制电路板首先经过本发明的前处理液处理，具体操作条件见表3;3.经过PI-1~PI-8的基材处理液处理过的挠性印制板再按照非甲醛化学镀铜工艺和电镀铜流程处理，具体操作条件见表4;4.利用背光试验和镀通孔检査来评价经过前处理液和化学镀铜及后续电镀铜处理后的印制电路板的孔金属化质量，结果见表1。性能评价方法及测试板说明试验中测试板采用钻孔后的四层Pl材料挠性印制电路板，最小孔径为0.3mm，每一种处理液试验20片板。试验时，背光试验取样10次，每两片板取样一次，均取孔径0.3mm的孔进行背光试验，以10次背光试验等级的总和来评估优劣，背光试验结果示于表2中；电镀铜后对20片板电镀进行镀通孔检査，统计存在孔金属化不良的板所占的比率即为镀通孔不良率，结果示于表1中。表1实施例和比较例<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>注表中背光等级为抽样10次背光试验的背光等级之和表2十次背光试验等级统计表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>表31<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>3130A3130C6ml/L1ml/L试验结论一上述各化学镀铜前处理液的性能评价结果排序如下背光等级PI-3〉PI-1〉PI-2〉PI-6〉PI画4〉PI-5〉P卜7(比较例1)〉PI-8(比较例2)镀通孔不良率P卜8(比较例2)〉P卜7(比较例1)>PI-1=P^2=PI-3=PM=PI-5=P^6试验结论二微量含硫有机物的加入对挠性印制电路板材料处理效果有显著改善，但品种不同、用量不同其效果存在一些差异；单独使用CMT0106的效果比单独使用CMT0905或CMT1054要好，而且CMT0106的1%用量比3%用量的使用效果要好。如上所述，本发明的化学镀铜前处理液能显著提高镀通孔的孔金属化质量。图1是背光等级分类图，是背光试验中背光等级的判断标准。图1中每幅小图代表背光试验中通过放大镜观察到的孔壁外观情况示意图。示意图的下方阿拉伯数字代表相应的背光等级。权利要求1、一种化学镀铜用的前处理液，其特征是含硫化合物活性成分含量w/w是0.1％～5％，无机碱含量w/w是10％～50％，余量是水。2、如权利要求l所述的一种化学镀铜用的前处理液，其特征在于，所述的含硫化合物活性成分，化学结构式包括如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>。3、如权利要求l所述的一种化学镀铜用的前处理液，其特征在于，所述的无机碱包括氢氧化钠、氢氧化钾和水合肼。4、如权利要求2所述的一种化学镀铜用的前处理液，其特征在于含硫化合物活性成分可以单独使用，或者是不少于两种的组合使用。5、如权利要求3所述的一种化学镀铜用的前处理液，其特征是所述无机碱能单独使用，或者是不少于两种的组合使用。6、如权利要求l所述的一种化学镀铜用的前处理液，其特征是含硫化合物活性成分的含量w/w是0.5%3%。7、如权利要求6所述的一种化学镀铜用的前处理液，其特征是含硫化合物活性成分的含量w/w是1。/。。8、如权利要求l所述的一种化学镀铜用的前处理液，其特征是无机碱的含量w/w是25。/。35。/。。9、如权利要求8所述的一种化学镀铜用的前处理液，其特征是无机碱的含量w/w是30%。全文摘要本发明涉及一种化学镀铜用的前处理液，适用于电路板传统沉铜工艺、非甲醛化学镀铜工艺及其它直接电镀工艺。该处理液公开了含硫化合物活性成分含量w/w是0.1％～5％，无机碱含量w/w是10％～50％，余量是水。本发明的处理液能显著改善化学镀铜层在印制电路板聚酰亚胺材料表面的覆盖率和结合力，从而能显著提高印制电路板孔金属化的质量。文档编号C23C18/40GK101413117SQ20081021945公开日2009年4月22日申请日期2008年11月27日优先权日2008年11月27日发明者刘彬云,李卫明,群王,王恒义,王植材,肖定军申请人:广东东硕科技有限公司