一種用於印製電路板有機導電膜孔金屬化的工藝的製作方法

2023-05-20 10:21:56

本發明屬於印製線路板加工技術領域，具體地說，涉及一種印製電路板有機導電膜孔金屬化的工藝。

背景技術：

印製線路板導通孔孔金屬化，傳統均採用化學鍍銅工藝實現，然而化學鍍銅工藝存在下述諸多問題：1)消耗貴重金屬鈀及銅；2)存在致癌物甲醛，影響操作人員身體健康；3)大量使用螯合物，給廢水處理造成難度；4)工藝冗長，需要六個工序方能完成，造成人力、水電的浪費；5)孔無銅報廢率達3％。而採用有機導電膜孔金屬化工藝：1)沒有貴重金屬，避免貴重金屬的浪費；2)沒有使用螯合物，廢水處理簡單；3)沒有甲醛致癌物，對操作人員身體沒有傷害；4)工藝僅需要三個工藝完成便可實現導通孔金屬化，大大節約了人力和水電；5)孔無銅報廢率僅為0.03％。由此可知，採用有機導電膜孔金屬化工藝取代傳統的化學沉銅工藝迫在眉睫。

技術實現要素：

為了解決上述現有技術的不足之處，本發明的目的在於提供一種用於印製線路板導通孔有機導電膜金屬化工藝，以取代傳統的化學鍍銅孔金屬化工藝。

為了實現上述目的，本發明提供了一種用於印製線路板有機導電膜孔金屬化工藝，所述有機導電膜孔金屬化工藝包括如下步驟：1)將待孔金屬化的印製線路板置入除油整孔槽中，加入整孔槽劑水溶液，所述整孔槽劑包括n-甲基吡咯烷酮、乙二醇單丁醚和氫氧化鈉，加溫至55-65℃並浸泡；2)去離子水清洗；3)將上述印製線路板置入氧化槽中，加入氧化槽劑水溶液，所述氧化槽劑包括高錳酸鈉和硼酸，加溫至86-88℃並浸泡；4)去離子水清洗；5)將上述印製線路板置入催化槽中，加入催化槽劑水溶液，所述催化槽劑包括3,4–乙烯二氧噻吩、苯乙烯磺酸鈉和磷酸，加溫至16-18℃並浸泡；6)去離子水清洗；7)烘乾；以及8)轉入電鍍銅工序或圖形轉移工序。

作為對本發明所述的有機導電膜孔金屬化工藝的進一步說明，優選地，n-甲基吡咯烷酮為每升80-100毫升，乙二醇單丁醚為每升10-30毫升，氫氧化鈉為每升80-100克。

作為對本發明所述的有機導電膜孔金屬化工藝的進一步說明，優選地，高錳酸鈉為每升120-180毫升，硼酸為每升4-6克。

作為對本發明所述的有機導電膜孔金屬化工藝的進一步說明，優選地，3,4–乙烯二氧噻吩為每升10-20毫升，苯乙烯磺酸鈉為每升15-25克，磷酸為每升5-15毫升。

作為對本發明所述的有機導電膜孔金屬化工藝的進一步說明，優選地，所述整孔槽劑水溶液的ph>12，比重為1.10-1.15g/cm3。

作為對本發明所述的有機導電膜孔金屬化工藝的進一步說明，優選地，所述氧化槽劑水溶液的ph為5.5-6.5，比重為1.25-1.30g/cm3。

作為對本發明所述的有機導電膜孔金屬化工藝的進一步說明，優選地，所述催化槽劑水溶液的ph為0.8-1.2，比重為1.04-1.08g/cm3。

作為對本發明所述的有機導電膜孔金屬化工藝的進一步說明，優選地，步驟2)、步驟4)和步驟6)中，所述去離子水清洗的時間均為1-2分鐘。

作為對本發明所述的有機導電膜孔金屬化工藝的進一步說明，優選地，所述整孔槽中、所述氧化槽中和所述催化槽中，所述浸泡的時間均為2-4分鐘。

作為對本發明所述的有機導電膜孔金屬化工藝的進一步說明，優選地，步驟7)中，所述烘乾的溫度為70-80℃，所述烘乾的時間為3-5分鐘。

本發明的有機導電膜孔金屬化工藝具有以下有益效果：(1)實現印製線路板導通孔金屬化較傳統化學鍍銅，其中，傳統化學鍍銅中需要除油整孔→水洗→微蝕→水洗→預浸→催化→水洗→加速→水洗→化學沉銅，這六道工序)；而本發明節約工序，僅需三道工序：除油整孔→水洗→氧化→水洗→催化，從而節約人力和水電，縮短了生產周期，提高了工作效率；(2)傳統化學鍍銅使用金屬鈀和銅，而本發明有機導電膜無需此兩種金屬，避免貴重金屬(鈀、銅)的浪費，節約了成本。(3)傳統化學鍍銅使用甲醛，而本發明有機導電膜無須甲醛，消除了致癌物質甲醛對操作人員的毒害，有利於環境保護。(4)傳統化學鍍銅使用大量的螯合物(如乙二胺四乙酸二鈉鹽、酒石酸鉀鈉等)，在廢水處理中需增加破絡工序，成本提高，而本發明有機導電膜則不含有螯合物，廢水處理簡單。(5)傳統化學鍍銅品質中孔無銅報廢率達3％，而本發明有機導電膜孔無銅報廢率僅為0.03％。(6)原料來源廣、價格低廉、成本低、生產過程無汙染，因此在印製線路板領域具有廣泛的應用前景。

具體實施方式

為了使審查員能夠進一步了解本發明的結構、特徵及其他目的，現結合所附較佳實施例詳細說明如下，所附較佳實施例僅用於說明本發明的技術方案，並非限定本發明。

實施例1

首先將待孔金屬化的印製線路板置入除油整孔槽中，配置1升整孔槽劑水溶液，其中，整孔槽劑包括n-甲基吡咯烷酮每升80毫升、乙二醇單丁醚每升10毫升、氫氧化鈉每升80克，整孔槽劑水溶液的ph>12，比重為1.10-1.15g/cm3。向除油整孔槽中加入1升整孔槽劑水溶液，加溫至55℃，並浸泡3分鐘，然後用去離子水清洗1分鐘。

接著，將待孔金屬化的印製線路板置入氧化槽中，配置1升氧化槽劑水溶液，其中，氧化槽劑包括高錳酸鈉120毫升、硼酸4克，氧化槽劑水溶液的ph為5.5-6.5，比重為1.25-1.30g/cm3。向氧化槽中加入1升氧化槽劑水溶液，加溫至86℃，並浸泡2分鐘，然後用去離子水清洗1分鐘。

再次，將待孔金屬化的印製線路板置入催化槽中，配置1升催化槽劑水溶液，其中，催化槽劑包括3,4–乙烯二氧噻吩10毫升、苯乙烯磺酸鈉15克、磷酸5毫升，催化槽劑水溶液的ph為0.8-1.2，比重為1.04-1.08g/cm3。向催化槽中加入1升催化槽劑水溶液，加溫至16℃，並浸泡2分鐘，然後用去離子水清洗1分鐘。最後在70℃烘乾3分鐘，然後轉入電鍍銅工序或圖形轉移工序。

從實驗結果可以看出：通過本發明的方法得到的有機導電膜孔金屬化工藝處理的印製線路板符合檢測標準的合格要求，參見表1，表1中列出了經本實施例的有機導電膜孔金屬化工藝處理的印製線路板的長銅速率和不透光率。

表1

實施例2

首先將待孔金屬化的印製線路板置入除油整孔槽中，配置1升整孔槽劑水溶液，其中，整孔槽劑包括n-甲基吡咯烷酮每升90毫升、乙二醇單丁醚每升20毫升、氫氧化鈉每升90克，整孔槽劑水溶液的ph>12，比重為1.10g/cm3。向除油整孔槽中加入1升整孔槽劑水溶液，加溫至60℃，並浸泡4.5分鐘，然後用去離子水清洗1.5分鐘。

接著，將待孔金屬化的印製線路板置入氧化槽中，配置1升氧化槽劑水溶液，其中，氧化槽劑包括高錳酸鈉每升150毫升、硼酸每升5克的氧化槽液，氧化槽劑水溶液的ph為5.5，比重為1.25g/cm3。向氧化槽中加入1升氧化槽劑水溶液，加溫至87℃，並浸泡3分鐘，然後用去離子水清洗1.5分鐘。

再次將待孔金屬化的印製線路板置入催化槽中，配置1升催化槽劑水溶液，其中，催化槽劑包括3,4–乙烯二氧噻吩每升15毫升、苯乙烯磺酸鈉每升20克、磷酸每升10毫升，催化槽劑水溶液的ph為0.8，比重為1.04g/cm3。向催化槽中加入1升催化槽劑水溶液，加溫至17℃，並浸泡3分鐘，然後用去離子水清洗1.5分鐘。最後在75℃烘乾4分鐘，然後轉入電鍍銅工序或圖形轉移工序。

從實驗結果可以看出：通過本發明的方法得到的有機導電膜孔金屬化工藝處理的印製線路板符合檢測標準的合格要求，參見表2，表2中列出了經本實施例的有機導電膜孔金屬化工藝處理的印製線路板的長銅速率和不透光率。

表2

實施例3

首先將待孔金屬化的印製線路板置入除油整孔槽中，配置1升整孔槽劑水溶液，其中，整孔槽劑包括n-甲基吡咯烷酮每升100毫升、乙二醇單丁醚每升30毫升、氫氧化鈉每升100克，整孔槽劑水溶液的ph>12，比重為1.13g/cm3。向除油整孔槽中加入1升整孔槽劑水溶液，加溫至65℃，並浸泡6分鐘，然後用去離子水清洗2分鐘。

接著，將待孔金屬化的印製線路板置入氧化槽中，配置1升氧化槽劑水溶液，其中，氧化槽劑包括高錳酸鈉每升180毫升、硼酸每升6克的氧化槽液，氧化槽劑水溶液的ph為6.0，比重為1.28g/cm3。向氧化槽中加入1升氧化槽劑水溶液，加溫至88℃，並浸泡4分鐘，然後用去離子水清洗2分鐘。

再次將待孔金屬化的印製線路板置入催化槽中，配置1升催化槽劑水溶液，其中，催化槽劑包括3,4–乙烯二氧噻吩每升20毫升、苯乙烯磺酸鈉每升25克、磷酸每升15毫升，催化槽劑水溶液的ph為1.0，比重為1.06g/cm3。向催化槽中加入1升催化槽劑水溶液，加溫至18℃，並浸泡4分鐘，然後用去離子水清洗2分鐘。最後在80℃烘乾5分鐘，然後轉入電鍍銅工序或圖形轉移工序。

從實驗結果可以看出：通過本發明的方法得到的有機導電膜孔金屬化工藝處理的印製線路板符合檢測標準的合格要求，參見表3，表3中列出了經本實施例的有機導電膜孔金屬化工藝處理的印製線路板的長銅速率和不透光率。

表3

此外，經統計，本發明有機導電膜孔無銅報廢率僅為0.03％。

需要聲明的是，上述發明內容及具體實施方式意在證明本發明所提供技術方案的實際應用，不應解釋為對本發明保護範圍的限定。本領域技術人員在本發明的精神和原理內，當可作各種修改、等同替換或改進。本發明的保護範圍以所附權利要求書為準。