一種多層板的加成製備方法
2023-12-11 03:14:02 1
一種多層板的加成製備方法
【專利摘要】本發明涉及一種多層板的加成製備方法。步驟為：在基板上需要的部位進行鑽孔，鑽孔後使用浸塗的方式在基板表面與孔內塗覆上離子吸附油墨；烘乾後在基板上印製掩膜，在掩膜覆蓋下浸入催化離子溶液中吸附催化離子；使用溶劑溶解掉掩膜，置於化學鍍液中使線路與通孔金屬化，得到雙面板；將兩個雙面板中間熱粘接在一起，在需要的部位鑽通孔，再重複雙面板製備過程，就得到四層板；同理，繼續將更多的雙面板進行粘合，就可以得到六層板、八層板、十層板等。本發明為一種多層印製電路的加成製備工藝，不需要金屬的腐蝕，大大減少了對環境的汙染；線路與通孔在一個工序中製備完成，相較於傳統工藝先製備線路，再製備通孔的方法，減少了工藝流程，降低了生產成本。
【專利說明】—種多層板的加成製備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於印製電子領域，具體為一種多層板的加成製備方法。
【背景技術】 [0002]傳統PCB上導電線路製造採用的是光刻腐蝕法，其具體過程是:將基板單面或雙面熱壓上銅箔，製成單、雙面覆銅板；在覆銅板上塗覆光刻膠，在掩膜覆蓋下進行選擇性曝光，並洗掉未交聯的光刻膠，暴露出線路圖形；使用刻蝕液刻蝕掉下層的銅，再除掉剩下的光刻膠，就得到所需電路圖形。但光刻腐蝕法存在工藝複雜、材料浪費、工序複雜、環境汙染、成本高昂等諸多缺點。而傳統工藝製備雙面印製電路板則是在雙面覆銅板兩面均使用光刻腐蝕工藝製備線路圖形，然後在需要的部位打孔，並浸附催化劑，使用化學鍍的方式使孔金屬化。多層板則在雙面板的基礎上，將多個雙面板熱壓在一起，並鑽孔金屬化。雙面、多層板製備的重點是通孔的金屬化，傳統工藝將通孔金屬化與線路製備分開來，工序複雜，成本較高。
[0003]為了解決傳統印製電路線路與通孔生產工藝中存在的種種問題，我們將離子吸附與化學鍍結合起來，發展了一種新型的多層印製電路的製備工藝。在線路製備上，相較於傳統的光刻腐蝕工藝，本工藝是一種「加成」的製備方法，不需要銅的腐蝕，避免了材料浪費的同時，防止了大量有毒腐蝕液的產生，減少了對環境的汙染。在製備雙面板時，將通孔與線路在一個流程內製備，保證了通孔內導線與板表面導線電性能的一致性，而且大大降低了工藝複雜性，從而降低了整體製造成本。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於提供一種多層板的加成製備方法。
[0005]本發明將導電線路製備與通孔金屬化整合到一個流程當中。在基板上所需部位打上通孔，清洗後乾燥。將打孔後的基板浸入離子吸附油墨當中，取出後乾燥，在基板表面與通孔內壁上均勻附著一層具有催化離子吸附功能的膜，使用印刷的方式在基板上印製掩膜，暴露出所需的線路圖形與通孔。印刷掩膜後的基板置於催化離子溶液當中，使催化離子均勻的吸附在線路圖形的表面，取出後清洗。再將掩膜溶解去除，並通過化學鍍的方式，使線路圖形與通孔內壁金屬化，得到雙面板電路；將兩張雙面板電路熱壓在一起，鑽通孔並浸塗離子吸附油墨，印刷掩膜並吸附催化離子，並使用化學鍍使通孔金屬化，得到四層板電路；六層板、八層板、十層板同理可得。
[0006]本發明提出了一種雙面板的加成製備方法，具體步驟如下:
Cl)在基板需要聯通的部位鑽孔，得到第一通孔，除去飛邊毛刺後將其浸入0.r3%wt硬脂酸鈉溶液中，在30-60°C下清洗3-30分鐘，除去表面油汙，取出後用清水清洗，烘乾； (2)將步驟(1)得到的鑽孔後的基板浸入離子吸附油墨中，5-30秒後取出，在5(T90°C下烘乾；烘乾後，在基板表面與通孔內壁上會形成一層離子吸附薄膜；所述離子吸附油墨包含0.01~0.4的離子吸附樹脂，(T0.5的強化樹脂，(T0.3的填料，其餘為溶劑，其總質量為I;
(3)將步驟(2)中浸塗離子吸附油墨的基板上印刷掩膜，暴露出基板上的線路圖形與第一通孔開口；
(4)將步驟(3)印刷掩膜後的基板置於催化離子溶液中30-60°C，5-300秒，使催化離子吸附在基板暴露在外的部位與第一通孔內壁的表面，取出後清洗乾燥；
(5)將步驟(4)吸附催化離子後的基板置於有機溶劑中，以溶解除去掩膜，取出後用清水清洗，烘乾；
(6)將步驟(5)除去掩膜後的基板置於化學鍍液中進行線路的金屬化，化學鍍時間為5mirTl20min。取出後清洗乾燥,就得到雙面板電路；
(7)將得到的兩個雙面板電路中間夾一層半固化片，使用熱壓的方式，將兩個雙面板壓制在一起，再在需要導通的部位鑽孔，得到第二通孔；
(8)將步驟(7)得到的熱壓後的基板浸入離子吸附油墨中，使基板表面與第二通孔內壁形成一層離子吸附層；所述離子吸附油墨包含0.01-0.4的離子吸附樹脂，0.1-0.5的強化樹月旨，0-0.3的填料，其餘為溶劑，其總質量為I ;
(9)將步驟(8)得到的浸塗離子吸附油墨的基板表面印刷掩膜，暴露出第二通孔；
(10)將印刷掩膜後的基板置於催化離子溶液中30-60°C，5-300秒，使催化離子吸附在通孔內壁，取出後清洗乾燥；
(11)將步驟(10)吸附催化離子後的基板置於有機溶劑中，以溶解除去掩膜，取出後用清水清洗，烘乾；
(12)將步驟(11)除去掩膜後的基板置於化學鍍液中進行第二通孔的金屬化，化學鍍時間為5~120min，取出後清洗乾燥，就得到四層印製電路板；
(13)再將一個雙面印製電路板粘合在四層印製電路板上，重複(7)~(12)步驟，即得到六層印製電路板，八層或十層印製電路板同理得到。
[0007]本發明中，步驟(1)中所使用的基板為酚醛紙層壓板、環氧紙層壓板、聚酯紙層壓板、環氧玻纖布層壓板、聚醯亞胺玻纖布層壓板、聚四氟乙烯玻纖布層壓板、紙芯環氧玻纖布層壓板、玻纖芯環氧玻纖布層壓板、玻纖芯聚酯玻纖布層壓板、聚醯亞胺、聚丙烯腈、聚碳酸酯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯中的任一種。
[0008]本發明中，步驟(2)和步驟(8)中離子吸附油墨中所使用的離子吸附樹脂是聚丙烯酸、聚丙烯醯胺、殼聚糖、聚丙烯胺、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸鈉或聚胺基矽氧烷中的一種或幾種的混合。
[0009]本發明中，步驟(2)和步驟(8)中離子吸附油墨中所使用的強化樹脂為提高膜的強度與穩定性所加入的一種高分子化合物，具體為環氧樹脂、聚氨脂、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮醛、聚丙烯酸酯、醇酸樹脂或不飽和聚酯中的一種或幾種的混合。
[0010]本發明中，步驟(2)和步驟(8)中離子吸附油墨中所使用的填料為重質碳酸鈣、氧化鋁、炭黑、二氧化矽或二氧化鈦中一種或幾種的混合。
[0011]本發明中，步驟(2)和步驟(8)中離子吸附油墨中所使用的溶劑為水、醇類溶劑、酮類溶劑、脂類溶劑或醚類溶劑中的一種或幾種的混合。
[0012]本發明中，步驟(3)中印刷掩膜所使用的印刷方式為絲網印刷、凹版印刷、柔版印刷、熱轉印印刷、噴墨印刷或雷射印刷中的任一種。
[0013]本發明中，步驟(4)和步驟(9)中所使用的催化離子溶液為銅、鎳、鈀、銀、金、鈷或鉬的可溶性鹽的水溶液中的任一種。
[0014]本發明中，步驟(5)和步驟(10)中溶解掩膜的溶劑為乙醇、乙酸乙酯、丙酮、乙醚、二甲苯、丁酮、丁醚、乙二醇甲醚、乙二醇丁醚或乙酸丁酯中的一種或幾種的混合。
[0015]本發明中，步驟(6)和步驟(11)中所使用的化學鍍液為化學鍍銅、化學鍍鎳、化學鍍鈷、化學鍍銀、化學鍍鈀、化學鍍金或化學鍍錫中的任一種。
[0016]本發明的有益效果在於:
1.本工藝為一種多層板的「加成」製備方法，相較於傳統工藝，具有減少汙染，減少材料浪費，降低成本等優點；
2.本工藝將線路與通孔的製備在一個工序內完成，大大降低了工藝複雜度；
3.本工藝所需設備簡單，可與現有孔金屬化設備兼容。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1表示本工藝流程的具體步驟。
【具體實施方式】
[0018]下面的實施例是對本發明的進一步說明，而不是限制本發明的範圍。
[0019]實施例1:
(1)選用玻纖布環氧層壓板作為基板，在所需部位鑽孔，除去飛邊毛刺後浸入0.3%wt硬脂酸鈉溶液中，在60°C下清洗3分鐘，除去表面油汙，取出後用清水清洗，烘乾；
(2)鑽孔後的基板浸入離子吸附油墨中。離子吸附油墨包含0.1的聚胺基矽氧烷、0.1的聚乙烯醇、0.4的乙醇、0.4的乙二醇丁醚，30秒後取出，置於烘箱中80°C下烘乾15分鐘；
(4)使用雷射印刷的方式，在離子吸附油墨浸塗後的基板上印刷出掩膜圖形，暴露出線路與通孔部位；
(5)將印刷掩膜後的基板置於50°C，0.05mol/L硝酸銀水溶液中5秒，取出後用清水清洗，烘乾；
(6)吸附催化離子的基板置於乙酸乙酯當中，以洗掉掩膜；
(7)去除掩膜後的基板置於化學鍍銅液當中15分鐘，配方如下:
【權利要求】
1.一種多層板的加成製備方法，其特徵在於具體步驟如下: (1)在基板需要聯通的部位鑽孔，得到第一通孔，除去飛邊毛刺後將其浸入0.r3%wt硬脂酸鈉溶液中，在30-60°C下清洗3-30分鐘，除去表面油汙，取出後用清水清洗，烘乾； (2)將步驟(1)得到的鑽孔後的基板浸入離子吸附油墨中，5-30秒後取出，在5(T90°C下烘乾；烘乾後，在基板表面與通孔內壁上會形成一層離子吸附薄膜；所述離子吸附油墨包含0.00.4的離子吸附樹脂，(T0.5的強化樹脂，(T0.3的填料，其餘為溶劑，其總質量為I; (3)將步驟(2)中浸塗離子吸附油墨的基板上印刷掩膜，暴露出基板上的線路圖形與第一通孔開口； (4)將步驟(3)印刷掩膜後的基板置於催化離子溶液中3(T60°C，5-300秒，使催化離子吸附在基板暴露在外的部位與第一通孔內壁的表面，取出後清洗乾燥； (5)將步驟(4)吸附催化離子後的基板置於有機溶劑中，以溶解除去掩膜，取出後用清水清洗，烘乾； (6)將步驟(5)除去掩膜後的基板置於化學鍍液中進行線路的金屬化，化學鍍時間為5mirTl20min ;取出後清洗乾燥，就得到雙面板電路； (7)將得到的兩個雙面板電路中間夾一層半固化片，使用熱壓的方式，將兩個雙面板壓制在一起，再在需要導通的部位鑽孔，得到第二通孔； (8)將步驟(7)得到的熱壓後的基板浸入離子吸附油墨中，使基板表面與第二通孔內壁形成一層離子吸附層；所述離子吸附油墨包含0.00.4的離子吸附樹脂，(T0.5的強化樹月旨，0-0.3的填料，其餘為溶劑，其總質量為I ; (9)將步驟(8)得到的浸塗離子吸附油墨的基板表面印刷掩膜，暴露出第二通孔； (10)將印刷掩膜後的基板置於催化離子溶液中3(T60°C，5-300秒，使催化離子吸附在通孔內壁，取出後清洗乾燥； (11)將步驟(10)吸附催化離子後的基板置於有機溶劑中，以溶解除去掩膜，取出後用清水清洗，烘乾； (12)將步驟(11)除去掩膜後的基板置於化學鍍液中進行第二通孔的金屬化，化學鍍時間為5~120min，取出後清洗乾燥，就得到四層印製電路板； (13)再將一個雙面印製電路板粘合在四層印製電路板上，重複(7)~(12)步驟，即得到六層印製電路板，八層或十層印製電路板同理得到。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:步驟(1)中所使用的基板為酚醛紙層壓板、環氧紙層壓板、聚酯紙層壓板、環氧玻纖布層壓板、聚醯亞胺玻纖布層壓板、聚四氟乙烯玻纖布層壓板、紙芯環氧玻纖布層壓板、玻纖芯環氧玻纖布層壓板、玻纖芯聚酯玻纖布層壓板、聚醯亞胺、聚丙烯腈、聚碳酸酯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸乙二醇酯中的任一種。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:步驟(2)和步驟(8)中所述離子吸附油墨中所使用的離子吸附樹脂是聚丙烯酸、聚丙烯醯胺、殼聚糖、聚丙烯胺、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸鈉或聚胺基矽氧烷中的一種或幾種的混合。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:步驟(2)和步驟(8)中所述離子吸附油墨中所使用的強化樹脂為提高膜的強度與穩定性所加入的一種高分子化合物，具體為環氧樹月旨、聚氨脂、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮醛、聚丙烯酸酯、醇酸樹脂或不飽和聚酯中的一種或幾種的混合。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:步驟(2)和步驟(8)中所述離子吸附油墨中所使用的填料為重質碳酸鈣、氧化鋁、炭黑、二氧化矽或二氧化鈦中一種或幾種的混合。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:步驟(2)和步驟(8)中所述離子吸附油墨中所使用的溶劑為水、醇類溶劑、酮類溶劑、脂類溶劑或醚類溶劑中的一種或幾種的混合。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:步驟(3)和步驟(9)中所述中印刷掩膜所使用的印刷方式為絲網印刷、凹版印刷、柔版印刷、熱轉印印刷、噴墨印刷或雷射印刷中的任一種。
8.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:步驟(4)和步驟(10)中所述所使用的催化離子溶液為銅、鎳、鈀、銀、金、鈷或鉬的可溶性鹽的水溶液中的任一種。
9.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:步驟(5)和步驟(11)中所述溶解掩膜的溶劑為乙醇、乙酸乙酯、丙酮、乙醚、二甲苯、丁酮、丁醚、乙二醇甲醚、乙二醇丁醚或乙酸丁酯中的一種或幾種的混合。
10.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於:步驟(6)和步驟(12)中所述所使用的化學鍍液為化學鍍銅、化學鍍鎳、化學鍍鈷、化學鍍銀、化學鍍鈀、化學鍍金或化學鍍錫中的任一種。
【文檔編號】H05K3/46GK103648243SQ201310675497
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月13日 優先權日:2013年12月13日
【發明者】楊振國, 常煜 申請人:復旦大學