印刷電路板及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于印刷電路板的加工領(lǐng)域，提供了一種印刷電路板的制作方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中印刷電路板上有機導電膜與高分子材料結(jié)合力差的問題。該印刷電路板的制作方法包括在所提供的基材表面加工導通孔、表面調(diào)整、量子表面調(diào)整、有機導電膜處理以及鍍銅步驟。本發(fā)明還提供了一種由上述印刷電路板的制作方法所得到的印刷電路板。本發(fā)明提供的印刷電路板的制作方法采用量子表面調(diào)整對孔壁進行表面改性處理，經(jīng)表面改性處理的有機導電膜與印刷電路板基材的結(jié)合強度比傳統(tǒng)的沉銅工藝相同甚至更高，而且本發(fā)明提供的印刷電路板的制作方法相對于傳統(tǒng)的沉銅工藝，減少了廢水排放，有利于環(huán)保。
【專利說明】印刷電路板及其制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于印刷電路板的加工領(lǐng)域，尤其涉及一種印刷電路板及其制作方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著印刷電路板（Printed Circuit Board,PCB)行業(yè)的發(fā)展，急需技術(shù)上的突破， 生產(chǎn)商只有在技術(shù)上的提高才會真正提高其在行業(yè)中的地位，電路板向高精化發(fā)展，則產(chǎn) 品的品質(zhì)是首要的。
[0003] PCB是在一片非導體的復合基材(環(huán)氧樹脂-玻璃纖維布基材、酚醛紙基板、聚脂 玻纖板等）上通過蝕刻(在覆銅箔的基材上）或化學鍍電鍍(在覆銅箔的基材上或無銅箔的 基材上)的方法生產(chǎn)加工而成的，是組裝電子元件用的基板。由于PCB上的導通孔是不導電 的，傳統(tǒng)的方法是采用化學沉銅工藝在導通孔內(nèi)形成導電銅層而實現(xiàn)導電的目的。請參照 圖1所示的化學沉銅工藝的流程，該流程包括利用調(diào)整劑清潔、三級逆流水洗、利用微蝕劑 進行微蝕、二級逆流水洗、預(yù)浸劑進行浸泡處理、活化劑、二級逆流水洗、加速劑、化學沉銅 劑以及二級逆流水洗，化學沉銅工藝是生產(chǎn)PCB的重要工序之一，是將鉆孔后形成的不導 電導通孔通過表面前處理、活化催化反應(yīng)使得導通孔之孔壁沉積上一層很薄的銅，從而達 到板件鉆孔電氣聯(lián)通的目的，為后續(xù)電鍍加厚做準備。可見，化學沉銅的工藝流程較為復雜 且污染程度較高，很難滿足日益嚴格的環(huán)保要求。
[0004] 業(yè)界已經(jīng)提出將導電高分子聚合物也俗稱有機導電膜(下面稱有機導電膜）應(yīng)用 到PCB上實現(xiàn)導通孔的金屬化制作，以簡化工藝流程并減少污染物的排放。導電高分子聚 合物材料的導電機理的理論研究工作通常包括導電通路的形成以及形成導電通路后的導 電機理兩方面，導電通路的形成是通過將導電功能體加入聚合物基體中，使導電功能體在 給定的加工工藝條件下如何達到電接觸而在整體上自發(fā)地形成導電通路這一宏觀自組織 過程。然而，利用有機導電膜實現(xiàn)PCB上導通孔導電的方法還未能解決有機導電膜與高分 子材料的結(jié)合力差的問題。
[0005]目前，為増加有機導電膜與髙分子材料結(jié)合力，提高有機導電膜產(chǎn)品的耐熱沖擊 性，主要采用如下處理方式：等離子體法和高錳酸鉀法。其中，等離子體法是利用真空裝置 (真空度為1(^2-1〇 _31^&1〇通入被選用氣體，再用射頻電源（13.61抱）向真空室內(nèi)的正負電 極間施加高頻高壓電場，促使氣體在電場作用下的兩極之間電離，形成電子、離子、自由基、 游離基團和紫外線輻射粒子等組成的高能量和高活性等離子體，對板面或孔壁高分子材料 進行咬蝕，從而獲得較好的粗糙度，然而，該方法的缺點是設(shè)備昂貴、制造成本高；高錳酸鉀 法是在堿性條件下，將鉆污或玻璃束溶脹，再通過高錳酸鉀將樹脂鍵切斷，該方法的缺點是 污水難以處理，不利于環(huán)保。而且，上述兩種方法經(jīng)高分子材料表面處理后產(chǎn)生的有機導電 膜與高分子材料結(jié)合力均不理想，耐熱沖擊性能不佳。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種印刷電路板的制作方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中印刷電 路板上有機導電膜與高分子材料結(jié)合力差的問題。
[0007] 本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種印刷電路板的制作方法，包括在所提供的基材 表面加工導通孔步驟，還包括以下步驟：
[0008] 表面調(diào)整，利用調(diào)整劑對所述導通孔的孔壁進行調(diào)整；
[0009] 量子表面調(diào)整，對經(jīng)表面調(diào)整步驟處理后的所述導通孔的孔壁進行表面改性處 理；
[0010] 有機導電膜處理，在所述導通孔的孔壁上形成有機導電膜；以及
[0011] 鍍銅，在所述有機導電膜表面鍍一銅層。
[0012] 進一步地，在所述表面調(diào)整步驟之前，還設(shè)置磨批鋒步驟，所述磨批鋒的步驟包 括：
[0013] 提供具有磨刷的磨批鋒處理機，所述磨刷的電流范圍為2. 0-2. 5安培；
[0014] 使所述基材勻速通過所述磨批鋒處理機；以及
[0015] 所述磨批鋒處理機對所述導通孔之孔口進行磨刷處理、高壓水洗處理和烘干處 理。
[0016] 進一步地，所述表面調(diào)整步驟中所述調(diào)整劑的溫度范圍為35-45?、濃度范圍為 250-300毫升/升以及調(diào)整時間范圍為8-10分鐘。
[0017] 進一步地，所述量子表面調(diào)整的步驟包括：
[0018] 提供設(shè)有處理縫的高壓離子處理機，在所述處理縫處形成高壓電場；使所述處理 縫在所述高壓電場的作用下產(chǎn)生離子態(tài)氣相物質(zhì)；以及
[0019] 所述離子態(tài)氣相物質(zhì)吸附于所述基材的孔壁上并對所述孔壁進行表面改性處理。
[0020] 進一步地，所述有機導電膜處理的步驟包括：
[0021] 整孔，對經(jīng)表面改性處理后的所述導通孔之孔壁進行整理；
[0022] 氧化，提供高錳酸鉀，使所述高錳酸鉀分解產(chǎn)生的二氧化錳被吸附在所述孔壁 上；
[0023] 催化，使用催化劑提高所述高錳酸鉀分解反應(yīng)速度；以及
[0024] 聚合，使用硼酸溶液使所述基材中吸附有所述二氧化錳的的高分子材料發(fā)生聚合 反應(yīng)形成所述有機導電膜。
[0025] 進一步地，所述整孔步驟采用整孔劑，所述整孔劑的濃度為40-60毫升/升、所述 整孔處理的溫度為60-65?，時間為40-60秒。
[0026] 進一步地，所述高錳酸鉀的濃度為100-120毫升/升、所述硼酸的濃度為8-15克 /升，所述氧化處理的溫度為85-90°C，處理時間為55-70秒。
[0027] 進一步地，所述催化劑的濃度為18-25毫升/升，所述催化處理的溫度為16-22°C， 時間為90-120秒。
[0028] 進一步地，所述鍛銅步驟包括：
[0029] 提供用于提供銅離子的硫酸銅溶液以及用于提高所述硫酸銅溶液導電性的硫酸 溶液，所述硫酸銅的濃度范圍為65-75毫升/升，所述硫酸的濃度范圍為180-200毫升/升； 以及
[0030] 提供用于電解所述硫酸銅溶液的電流，所述電流密度范圍為1. 8-2. 0安培每平方 分米。
[0031] 本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種由上述印刷電路板的制作方法所得到的 印刷電路板。
[0032] 本發(fā)明實施例提供的印刷電路板的制作方法利用表面調(diào)整處理去除孔壁的鉆污， 并利用量子表面調(diào)整處理對孔壁進行表面改性處理，以增強與銅層的粘結(jié)力，而且利用有 機導電膜處理生成有機導電膜，利用電鍍銅的方式在有機導電膜表面形成銅層，所述有機 導電膜與銅層之間具有良好的結(jié)合力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)提供的化學沉銅的工藝流程示意圖。
[0034] 圖2是本發(fā)明實施例提供的印刷電路板的制造方法的流程圖。
[0035] 圖3是本發(fā)明實施例提供的印刷電路板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036] 圖4是本發(fā)明實施例提供的印刷電路板做孔切片分析試驗的結(jié)果示意圖。
[0037] 圖5是未經(jīng)表面改性處理后的印刷電路板做孔切片分析試驗的結(jié)果示意圖。

【具體實施方式】
[0038] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0039] 請參照圖2和圖3,本發(fā)明【具體實施方式】中提供的印刷電路板的制作方法包括在 所提供的基材10表面加工導通孔20的步驟，還包括以下步驟：
[0040] 表面調(diào)整，利用調(diào)整劑對所述導通孔20的孔壁進行調(diào)整；
[0041] 量子表面調(diào)整，對經(jīng)表面調(diào)整步驟處理后的所述導通孔20的孔壁進行表面改性 處理；
[0042] 有機導電膜30處理，在所述導通孔20的孔壁形成有機導電膜3〇 ;以及
[0043] 鍍銅，在所述有機導電膜30表面鍍一銅層40。
[0044] 本發(fā)明提供的印刷電路板的制作方法利用表面調(diào)整處理步驟去除孔壁因加工產(chǎn) 生的污漬，使孔壁潔凈以提升孔壁的結(jié)合力；通過量子表面調(diào)整處理步驟對孔壁進行表面 改性處理，形成一個清潔、具有活性且親水性好的表面；對經(jīng)量子表面調(diào)整處理后的孔壁進 行有機導電膜30處理并形成有機導電膜30,以及在該有機導電膜 3〇上電$-銅層40以提 高銅層40與有機導電膜30之間的結(jié)合力，利用該量子表面調(diào)整處理以提高有機導電膜 3〇 與基材10之間的結(jié)合強度。優(yōu)選地，所述導通孔20可以是貫通所述基材1〇的通孔、也可 以在所述基材10表面加工的槽或者盲孔。 ^
[0045] 本發(fā)明提供的印刷電路板的制作方法采用量子表面調(diào)整對孔壁進行表面改性處 理，與傳統(tǒng)的沉銅工藝和傳統(tǒng)的有機導電膜相比，傳統(tǒng)的有機導電膜與印刷電路板的基材 的結(jié)合強度最差，本發(fā)明采用的經(jīng)表面改性處理的有機導電膜30與印刷電路板基材10的 結(jié)合強度比傳統(tǒng)的沉銅工藝相同甚至更高，而且本發(fā)明提供的印刷電路板的制作方法相對 于傳統(tǒng)的沉銅工藝，減少了廢水排放，有利于環(huán)保。同表面處理后導電材料與印刷電路板基 材10之間結(jié)合強度的對照，請參照表1。
[0046] 表1不同表面處理后剝離強度對照表
[0047]

【權(quán)利要求】
1. 一種印刷電路板的制作方法，包括在所提供的基材表面加工導通孔步驟，其特征在 于，還包括以下步驟： 表面調(diào)整，利用調(diào)整劑對所述導通孔的孔壁進行調(diào)整； 量子表面調(diào)整，對經(jīng)表面調(diào)整步驟處理后的所述導通孔的孔壁進行表面改性處理； 有機導電膜處理，在所述導通孔的孔壁上形成有機導電膜；以及 鍍銅，在所述有機導電膜表面鍍一銅層。
2. 如權(quán)利要求1所述的印刷電路板的制作方法，其特征在于，在所述表面調(diào)整步驟之 前，還設(shè)置磨批鋒步驟，所述磨批鋒的步驟包括： 提供具有磨刷的磨批鋒處理機，所述磨刷的電流范圍為2. 0-2. 5安培； 使所述基材勻速通過所述磨批鋒處理機；以及 所述磨批鋒處理機對所述導通孔之孔口進行磨刷處理、高壓水洗處理和烘干處理。
3. 如權(quán)利要求1所述的印刷電路板的制作方法，其特征在于，所述表面調(diào)整步驟中所 述調(diào)整劑的溫度范圍為35-45°C、濃度范圍為250-300毫升/升以及調(diào)整時間范圍為8-10 分鐘。
4. 如權(quán)利要求1所述的印刷電路板的制作方法，其特征在于，所述量子表面調(diào)整的步 驟包括： 提供設(shè)有處理縫的高壓離子處理機，在所述處理縫處形成高壓電場；使所述處理縫在 所述高壓電場的作用下產(chǎn)生離子態(tài)氣相物質(zhì)；以及 所述離子態(tài)氣相物質(zhì)吸附于所述基材的孔壁上并對所述孔壁進行表面改性處理。
5. 如權(quán)利要求1所述的印刷電路板的制作方法，其特征在于，所述有機導電膜處理的 步驟包括： 整孔，對經(jīng)表面改性處理后的所述導通孔之孔壁進行整理； 氧化，提供高錳酸鉀，使所述高錳酸鉀分解產(chǎn)生的二氧化錳被吸附在所述孔壁上； 催化，使用催化劑提高所述高錳酸鉀分解反應(yīng)速度；以及 聚合，使用硼酸溶液使所述基材中吸附有所述二氧化錳的的高分子材料發(fā)生聚合反應(yīng) 形成所述有機導電膜。
6. 如權(quán)利要求5所述的印刷電路板的制作方法，其特征在于，所述整孔步驟采用整孔 齊[J，所述整孔劑的濃度為40-60毫升/升、所述整孔處理的溫度為60-65°C，時間為40-60 秒。
7. 如權(quán)利要求5所述的印刷電路板的制作方法，其特征在于，所述高錳酸鉀的濃度為 100-120毫升/升、所述硼酸的濃度為8-15克/升，所述氧化處理的溫度為85-90°C，處理 時間為55-70秒。
8. 如權(quán)利要求5所述的印刷電路板的制作方法，其特征在于，所述催化劑的濃度為 18-25毫升/升，所述催化處理的溫度為16-22°C，時間為90-120秒。
9. 如權(quán)利要求1所述的印刷電路板的制作方法，其特征在于，所述鍍銅步驟包括： 提供用于提供銅離子的硫酸銅溶液以及用于提高所述硫酸銅溶液導電性的硫酸溶液， 所述硫酸銅的濃度范圍為65-75毫升/升，所述硫酸的濃度范圍為180-200毫升/升；以及 提供用于電解所述硫酸銅溶液的電流，所述電流密度范圍為1. 8-2. 0安培每平方分米。
10. -種由權(quán)利要求1至9任意一項所述印刷電路板的制作方法所得到的印刷電路板。
【文檔編號】C25D3/38GK104284527SQ201310272163
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月1日
【發(fā)明者】何忠亮 申請人:深圳市環(huán)基實業(yè)有限公司