專利名稱：印刷電路板的激光鉆孔方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種印刷電路板的鉆孔方法，尤其涉及一種銅箔先進行化學蝕刻處
理，而后再以激光擊穿銅箔以及基板而完成鉆孔的方法。
背景技術：
印刷電路板主要是使用一絕緣材料作為基板，于該基板上布置有由導電材質所形
成的線路，其可供電子元件安裝，并借由線路提供電子元件之間的電性連接，而目前該線路
的形成方法，主要是由于基板上覆蓋一銅箔，再以蝕刻的方式形成所設計的線路。 隨著高性能化、高密度化的需求，印刷電路板逐漸朝多層化發(fā)展，而為使各層之間
能形成電性連接，于印刷電路板上形成有通孔等，并于孔內形成有導電材質，以達成連接各
層印刷電路板的線路的目的。 目前于印刷電路板上的鉆孔方法主要是使用加工速度快且可形成較小孔徑的激 光鉆孔法，而所使用激光種類是有二氧化碳(C02)激光以及石榴石(ND:YAG)激光等，其中 使用二氧化碳激光，由于銅箔表面具有一較高的亮度，對二氧化碳激光的吸收率相當?shù)牡停?導致必須預先將欲鉆孔位置的銅箔去除，亦即形成所謂的銅窗(Conformal Mask)，再以二 氧化碳激光擊穿基板，達到鉆孔的目的，然而制作該銅窗必須多進行一道影像轉移制程，并 且有一旦銅窗位置產(chǎn)生偏差，將連帶造成基板上鉆孔位置產(chǎn)生偏差的缺點，而使用石榴石 激光，由于其能量較強，可在不形成銅窗的情況下直接擊穿銅箔以及基板完成鉆孔的目的， 而石榴石激光鉆孔機有加工速度較二氧化碳激光鉆孔機為慢且機臺費用昂貴的缺點。
為解決上述問題點，中國臺灣發(fā)明專利公告第457157號專利案揭露了一可直接
使用二氧化碳激光對覆蓋有銅箔的機板進行鉆孔的方法，其是利用一蝕刻液對欲鉆孔位置 的銅箔表面進行化學蝕刻，其蝕刻量約為1. 5± 1 i！ m，使原本呈光滑狀的銅箔表面粗化，并 顯現(xiàn)呈一顏色較未處理的銅箔為深的棕色，當激光照射于銅箔上時，經(jīng)粗化且顏色較深的 銅箔表面可具有較高的激光吸收率，因此經(jīng)化學蝕刻處理后即使使用二氧化碳激光仍可擊 穿銅箔以及基板而達到鉆孔的目的。 然而，該現(xiàn)有技術中，化學蝕刻對銅箔的蝕刻量為1.5士lym，因此該制程是適用 于一銅箔厚度介于一定范圍(約為5至7iim)內的基板，當銅箔厚度超出該范圍時，該前案 所設計的制程對銅箔的蝕刻量將使銅箔在化學蝕刻后仍留存有相當?shù)暮穸?，在使用二氧?碳激光進行鉆孔時將有能量不足而無法擊穿銅箔的現(xiàn)象，又超薄銅箔由于成形不易而價格 非常昂貴，使用超薄銅箔將增加生產(chǎn)成本，因此如何使用一厚度較厚的銅箔而仍可直接以 二氧化碳激光進行鉆孔，是有待解決的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的主要技術問題在于，克服現(xiàn)有技術存在的上述缺陷，而提供一 種印刷電路板的激光鉆孔方法，使厚度大于現(xiàn)有的化學蝕刻方法可應用的厚度范圍的銅箔 在經(jīng)處理后仍可直接使用 一能量較弱的激光。
為達成上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一至少于一側板面上覆蓋有銅箔的基板，該基 板由絕緣材質所制成，該銅箔的厚度為12至18ym，銅箔表面先進行一酸、堿清洗并中和及 洗凈，隨后以一含有機物、硫酸(H^0》、雙氧水(H202)以及銅離子的蝕刻液對銅箔進行化學 蝕刻，其中該有機物可均勻分散并吸附于銅箔表面，而硫酸(H2S04)以及雙氧水(H202)是蝕 刻銅箔表面未為有機物吸附的位置，使銅箔表面形成有許多微孔，以一激光照射于該銅箔 表面上欲進行鉆孔的部位，將銅箔及基板擊穿。腐蝕反應的反應式是如下所述
Cu+H202 — Cu0+H20
Cu+H2S04 — Cu2++S042—+H20 銅箔的蝕刻量是控制為2. 5至4. 5 m之間(以重量變化計算)，經(jīng)化學蝕刻處理 后的銅箔，其表面是呈多孔狀且顏色較處理前為深而呈現(xiàn)為深棕色； 于化學蝕刻完成后，是以一激光鉆孔機進行鉆孔加工，以激光照射于該銅箔表面 上欲進行鉆孔的部位，將銅箔及基板擊穿而達到鉆孔的目的。 本發(fā)明的優(yōu)點在于，由于照射于銅箔表面的激光束并非直接反射而逸散，而是部 分光束可進入于微孔內，并于微孔內反射、折射，使激光的能量可由銅箔所吸收，因此即使 使用能量較弱的激光例如二氧化碳激光，仍可擊穿銅箔以及基板，而達到鉆孔的目的，因此 本發(fā)明可應用于一覆蓋有厚度為12至18 m的銅箔的基板上，使該基板能夠以加工速度較 快的二氧化碳激光加工機進行鉆孔加工，并且使基板可使用厚度較厚的銅箔而達到節(jié)省成 本的功效。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。 圖1是本發(fā)明中有機體散布于銅箔表面的示意圖。 圖2及圖3是本發(fā)明中銅箔為蝕刻液所腐蝕的示意圖。 圖4是本發(fā)明中銅箔經(jīng)蝕刻后以掃描式電子顯微鏡所觀察的表面金相圖。 圖5及圖6是本發(fā)明中以激光于印刷電路板上鉆孔的示意圖。 圖中標號說明 11基板 12銅箔 121微孔 13有機體 20 二氧化碳激光鉆孔機
具體實施例方式
請參見圖1所示，本發(fā)明首先提供一于一側板面上覆蓋有銅箔12的一基板ll，該 基板11由絕緣材質所制成，該絕緣材質可為樹脂，基板11并于至少一側板面上覆蓋有銅箔 12，該銅箔12的厚度可介于12至18iim之間，而后將該基板11置于一酸、堿溶液中以去 除銅箔12表面的氧化物以及油脂，再以一清洗液進行中和及洗凈，于洗凈完畢后，使用一 蝕刻液對銅箔12進行化學蝕刻，該蝕刻液為含有機物13、硫酸(H^0》、雙氧水(H202)以及 銅離子的水溶液，其中硫酸與雙氧水可與銅箔產(chǎn)生腐蝕反應，其重量百分比可分別為7以 及1. 2，而該有機物13可均勻分散并吸附于銅箔12表面，使銅箔12表面一部分為其所覆 蓋，并阻擋硫酸(H2S04)以及雙氧水(H202)對其所覆蓋的銅箔12表面進行蝕刻，而該銅離
4子可增加蝕刻液對銅箔的腐蝕效果，其添加于蝕刻液內的方法，是以僅含有有機物13、硫酸 (H2S04)以及雙氧水(H202)的溶液對一廢棄的印刷電路板的銅箔進行化學蝕刻，使銅受腐蝕 后產(chǎn)生銅離子并進入于溶液內，而成為所述的蝕刻液，銅離子于蝕刻液內的濃度控制于1. 5 至25g/l之間； 配合參見圖2所示，該蝕刻液僅腐蝕銅箔12表面上未為所述有機物13所覆蓋的 部位，因而形成有許多微孔121，腐蝕反應的反應式是如下所述
Cu+H202 — Cu0+H20
Cu+H2S04 — Cu2++S042—+H20 配合參見圖3所示，于腐蝕過程中，該銅離子可參與反應，使微孔121不僅只有孔 深增加，其孔壁亦受腐蝕而使孔徑擴張，而銅箔12的蝕刻量是控制為2. 5至4. 5 m之間 (以重量變化計算)，參見圖4所示，經(jīng)化學蝕刻處理后，銅箔12表面是呈凹凸起伏的多孔 狀且顏色較化學蝕刻處理的前為深而呈現(xiàn)為深棕色狀，而該蝕刻液并可予以收集，供其余 化學蝕刻制程使用； 進一步參見圖5及圖6所示，于化學蝕刻完成后，是以一二氧化碳激光鉆孔機20 進行鉆孔加工，由于光束可進入于微孔121內，并于微孔121內反射、折射而不至于立刻逸 散，并且銅箔是呈現(xiàn)較深色的棕色狀，因此可增加銅箔12對二氧化碳激光的能量的吸收， 使二氧化碳激光可擊穿銅箔以及基板以達到鉆孔的目的。
權利要求
一種印刷電路板的激光鉆孔方法，其特征在于，包括提供一至少一側板面上覆蓋有銅箔的基板，該銅箔的厚度為12至18μm；銅箔表面先進行一酸、堿清洗并中和及洗凈，隨后以一含有機物、硫酸(H2SO4)、雙氧水(H2O2)以及銅離子的蝕刻液對銅箔進行化學蝕刻，其中該有機物可均勻分散并吸附于銅箔表面，而硫酸(H2SO4)以及雙氧水(H2O2)是蝕刻銅箔表面未為有機物吸附的位置，使銅箔表面形成有許多微孔；以一激光照射于該銅箔表面上欲進行鉆孔的部位，將銅箔及基板擊穿。
2. 根據(jù)權利要求l所述的印刷電路板的激光鉆孔方法，其特征在于于腐蝕過程中，銅 離子于蝕刻液中的濃度是介于1. 5至25g/l之間。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的印刷電路板的激光鉆孔方法，其特征在于其中所述激 光是使用二氧化碳激光。
4. 根據(jù)權利要求1或2所述的印刷電路板的激光鉆孔方法，其特征在于所述基板是 使用絕緣樹脂所制成。
全文摘要
一種印刷電路板的激光鉆孔方法，首先提供一印刷電路板，其包含有一基板，并于至少一側板面上覆蓋有銅箔，該銅箔的厚度為12至18μm，銅箔表面先進行一酸、堿清洗并中和及洗凈，而后以一含有機物、硫酸(H2SO4)、雙氧水(H2O2)以及銅離子的蝕刻液對銅箔進行化學蝕刻，其中該有機物可均勻分散并吸附于銅箔表面，而硫酸(H2SO4)以及雙氧水(H2O2)是蝕刻銅箔表面未為有機物吸附的位置，使銅箔表面形成有許多微孔，隨后以一二氧化碳激光照射于印刷電路板上欲進行鉆孔的部位，將銅箔及基板擊穿完成鉆孔的目的。
文檔編號B23K26/00GK101722367SQ200810167908
公開日2010年6月9日 申請日期2008年10月17日 優(yōu)先權日2008年10月17日
發(fā)明者江衍青, 紀大傭, 黃仁欽 申請人:華通電腦股份有限公司