一种超薄电路板电镀方法与流程

文档序号:12347745阅读:378来源:国知局

本发明专利涉及一种超薄电路板电镀方法。



背景技术:

孔铜电镀需要在飞靶上用夹子夹住板的工艺边,通过电流的引导,在化学药水中,在打气(确保药水的均匀性)、摇摆(确保药水的穿透能力)的环境中,使孔中电镀9-15um铜,以满足层间导通的要求。普通板在蚀刻机滚轮的带动下前行,蚀刻药水通过喷嘴的喷淋,把不需要的铜蚀刻掉,完成线路的制作。

普通板的厚度为1.0mm-2.0mm,是此类超薄板的10倍-20倍,此类高精密度超薄板,大多用于手写电子产品,通常要求高的传输速度,线宽线距要求均匀性高,制作难度大,对性能及稳定性、均匀性要求高。薄板在电镀过程中机械任性不高,在不间断摇摆的药水环境中板易被弯曲,漂浮,接近或接触阳极,导致烧板、折板、孔铜达不到要求,造成报废。此板最小线宽0.07mm,蚀刻难度大,按现有能力无法满足线宽线距要求,导致功能稳定性不高。

现有技术的缺点:

1)飞靶上的夹子通常是夹厚板,对薄板来说夹子的力度不够,很容易使薄板脱落夹子掉进药水缸,无法制备薄板(厚度为0.1mm-0.2mm的电路板)。

2)飞靶上的夹子只夹住板一边的工艺边,由于薄板的机械任性不够,在打气和摇摆的作用力下,板子被折断、变形,因机械损伤造成报废。

3)蚀刻机无法带动薄板前行。



技术实现要素:

本发明专利的目的在于提供一种超薄电路板电镀方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一,清洗,将已经钻孔的基材表面的油污清洗干净,

首先水冲洗,采用去离子水循环冲洗,然后在40℃进行除油清洗15min;

步骤二,微蚀,将步骤一中清洗完毕的电路板在温度为35℃下采用第一微蚀液中进行微蚀处理2-3min,然后采用去离子水循环冲洗5min,冲洗水压为0.9Kg/cm2,之后在40℃下采用第二微蚀液进行微蚀处理4-6min,使得微蚀后电 路板的粗糙度Ra在0.45-0.5um之间;

步骤三,水洗

将步骤二中经过微蚀的电路板进行水冲洗,在常温下采用去离子水循环冲洗5-10min,冲洗水压为0.9Kg/cm2

步骤四,电镀铜

将步骤三经过水洗的电路板的钻孔表面使用电镀液进行电镀铜,电镀的同时采用鼓风机连续对电镀液打气并震动处理,打气和震动持续的时间和电镀的时间一致,压力恒定,打气的气体为空气,所述电镀采用不同密度的电流进行电镀,电镀的温度为45-60℃,第一阶段采用的电流密度为8-9ASF,电镀时间为5-7min,第二阶段采用的电流密度为10-12 ASF,电镀时间为5-8min,第三阶段采用的电流密度为12-14 ASF,电镀时间为10-15min,第四阶段采用的电流密度为9-11 ASF,电镀时间为15-20min,最后制得钻孔表面电镀铜的厚度为15um-20um。

步骤一中所述的水洗为采用去离子水循环冲洗,冲洗水压为0.9Kg/cm2,进水量为7-8L/min,冲洗时间为2-7min。

步骤一所述的除油清洗采用除油剂清洗,所述除油剂由乙二醇丁醚、二羟基乙酸醚、氨基三亚甲基磷酸、螯合剂、聚氧丙烯甘油醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、异构醇醚磷酸酯和水组成,所述除油剂各组分的质量比,乙二醇丁醚∶二羟基乙酸醚∶氨基三亚甲基磷酸∶螯合剂∶聚氧丙烯甘油醚∶脂肪醇聚氧乙烯醚∶异构醇醚磷酸脂∶水=1-4∶1-2∶0.3-0.5∶1-1.2∶2-2.7∶2-2.5∶3-5∶90-95。

所述螯合剂选自沸石。

所述第一微蚀液由过硫酸钠溶液、浓硫酸和水组成,其质量比为2∶0.5∶20;所述第二微蚀液由过硫酸、磷酸、过硫酸钠溶液、3-巯基-1-丙磺酸钠盐、过一硫酸氢钾复合盐和水组成,其质量比为2∶1.7∶5∶4∶2.5∶35。

所述电镀液由五水合硫酸铜50-80g/L,次亚磷酸钠15-30g/L,硫酸100-170g/L,硫酸钴15-25g/L,氯离子50-80ppm,丁二酸二戊酯磺酸钠5-10g/L和结晶细化剂0.1-0.3ppm组成。

所述结晶细化剂选自2-巯基苯并噻唑或者2-巯基苯并咪唑。

步骤四中,震动频率为15-18次/分钟,每震动30秒停10-15秒。

步骤一中所述电路板的厚度为0.1mm-0.2mm;钻孔的直径为0.15mm。

有益效果:

1、本发明所采用的方法用于制备电路板为厚度为0.1mm-0.2mm的薄板以及钻孔的直径为0.15mm的薄板尤其有效,薄板的失误率为0;

2、采用两种微蚀液进行微蚀处理,这样微蚀的效果更佳有效,最终使得微蚀的粗糙度Ra在0.45--0.5um,并且所述的两种微蚀液可以循环利用,不需要排放,可以做到环保和绿色,并对铜表面进行微蚀刻清洗和粗化,以帮助提高铜表面的结合力,使得后期镀铜时候表面的均匀一致;

3、电镀时采用不同的电流参数有利于镀铜结晶,使得结晶排列更加有序,延展性更好,填平效果好,前三个阶段的电流密度逐渐增大,使得沉积逐渐增加,镀铜的厚度迅速增加,第三阶段的电流密度最大,时间最长,这个阶段的电镀用于保证电镀持续的稳定性,但是此时的电镀还存在一定的凹陷度,第四阶段采用逐渐降低的电流密度进行电镀,时间长于第一阶段和第二阶段,和第三阶段接近,用于补偿前期的凹陷度,从而保证在线路板上的镀铜的平整度,并且促使各个阶段电镀铜层的紧密度增强;

4、打气可加强电镀液的对流,及时补充金属离子。可提高电流密度的上限。同时增大阴极极化值,使得结晶更加细致。

5、在打气的同时采用震动的方式,可以提高电路板镀铜的平整度,另外打气的压力恒定,减少折断、弯曲、扭曲等现象产生;经过大量实验,发现震动频率为15-18次/分钟,每震动30秒停10-15秒的震动方式,使得点镀铜的平整度最高,无瑕疵,要明显高于采用一直采用震动不停歇的震动方式。

具体实施方式

下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。

一种超薄电路板电镀方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一,清洗,将已经钻孔的基材表面的油污清洗干净,

首先水冲洗,采用去离子水循环冲洗,然后在40℃进行除油清洗15min;

步骤二,微蚀,将步骤一中清洗完毕的电路板在温度为35℃下采用第一微蚀液中进行微蚀处理2-3min,然后采用去离子水循环冲洗5min,冲洗水压为0.9Kg/cm2,之后在40℃下采用第二微蚀液进行微蚀处理4-6min,使得微蚀后电路板的粗糙度Ra在0.45-0.5um之间;

步骤三,水洗

将步骤二中经过微蚀的电路板进行水冲洗,在常温下采用去离子水循环冲洗5-10min,冲洗水压为0.9Kg/cm2

步骤四,电镀铜

将步骤三经过水洗的电路板的钻孔表面使用电镀液进行电镀铜,电镀的同时采用鼓风机连续对电镀液打气并震动处理,打气和震动持续的时间和电镀的时间一致,压力恒定,打气的气体为空气,所述电镀采用不同密度的电流进行电镀,电镀的温度为45-60℃,第一阶段采用的电流密度为8-9ASF,电镀时间为5-7min,第二阶段采用的电流密度为10-12 ASF,电镀时间为5-8min,第三阶段采用的电流密度为12-14 ASF,电镀时间为10-15min,第四阶段采用的电流密度为9-11 ASF,电镀时间为15-20min,最后制得钻孔表面电镀铜的厚度为15um-20um。

步骤一中所述的水洗为采用去离子水循环冲洗,冲洗水压为0.9Kg/cm2,进水量为7-8L/min,冲洗时间为2-7min。

步骤一所述的除油清洗采用除油剂清洗,所述除油剂由乙二醇丁醚、二羟基乙酸醚、氨基三亚甲基磷酸、螯合剂、聚氧丙烯甘油醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、异构醇醚磷酸酯和水组成,所述除油剂各组分的质量比,乙二醇丁醚∶二羟基乙酸醚∶氨基三亚甲基磷酸∶螯合剂∶聚氧丙烯甘油醚∶脂肪醇聚氧乙烯醚∶异构醇醚磷酸酯∶水=1-4∶1-2∶0.3-0.5∶1-1.2∶2-2.7∶2-2.5∶3-5∶90-95。

所述螯合剂选自沸石。

所述第一微蚀液由过硫酸钠溶液、浓硫酸和水组成,其质量比为2∶0.5∶20;所述第二微蚀液由过硫酸、磷酸、过硫酸钠溶液、3-巯基-1-丙磺酸钠盐、过一硫酸氢钾复合盐和水组成,其质量比为2∶1.7∶5∶4∶2.5∶35。

所述电镀液由五水合硫酸铜50-80g/L,次亚磷酸钠15-30g/L,硫酸100-170g/L,硫酸钴15-25g/L,氯离子50-80ppm,丁二酸二戊酯磺酸钠5-10g/L和结晶细化剂0.1-0.3ppm组成。

所述结晶细化剂选自2-巯基苯并噻唑或者2-巯基苯并咪唑。

步骤四中,震动频率为15-18次/分钟,每震动30秒停10-15秒。

步骤一中所述电路板的厚度为0.1mm-0.2mm;钻孔的直径为0.15mm。

应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应 理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

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