盲孔導通雙面線路板的製作方法

2023-06-23 00:12:56

專利名稱：盲孔導通雙面線路板的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種雙面線路板，更具體地說，尤其涉及盲孔導通雙面線路板。
背景技術：
傳統的雙面導通線路板不管是軟性線路板或是硬性線路板，其生產工藝中，一般採用機械鑽孔或雷射鑽孔形式，在雙面複合銅板上鑽出導通孔，然後通過黑化或化學沉銅等再施以電鍍來增加通孔內壁銅厚以完成導通作用，此種方法的工藝對環境汙染大，傳統的無需沉銅鍍銅的雙面線路板通常採用導電碳油灌孔、導電銀、銅漿灌孔等形式完成導通作用，但是，導電碳油灌孔雖然成本低，但電阻大，導電效果不佳，使用的範圍也有限，導電銀、銅漿的價格也比較昂貴，也不易保存，故其導電性能雖好，但其造價昂貴不適合大量的生產；另有雙面線路板結構，採用模具拉伸底部線路層與頂部線路層平齊後施加錫膏達到導通的效果，它在生產過程中需要對底部線路層進行拉伸，其工藝複雜，而且拉伸會導致材料脆、硬化、變形等現象，有時候甚至會拉裂使材質損壞，嚴重影響導通的性能和使用壽命。還有，一種雙面線路板結構採用物理接觸的方法讓雙面線路板的兩面銅箔表面接觸而產生導通效果，但些種方法採用的是表面接觸法，並無焊接作用的導通結構無法達到牢固的導通效果。在使用時容易產生接觸不良及火花等，造成元器件損壞或起火燃燒等安全隱患；此外，傳統的通孔導通線路板，在製作過程中需要採用一種行業內稱之為「幹膜」的材料來對已電鍍導通的通孔進行密封處理，受其「幹膜」材料價格昂貴且工藝複雜等限制。眾所周知的，傳統的電鍍工藝均是將覆銅板、整張或整片浸泡在化學鍍液中，通電後，將銅同時鍍在複合銅板的板面和導通孔中，以達到加厚線路板的線路層和將各層之間的導通作用。在製作雙面線路時，為了確保導通孔內的鍍銅層不受腐蝕破壞，傳統的通孔雙面線路板則不得不採用封孔型感光膜來製作，以臺灣長興公司(ETERTEC)所提供的型號為HT-115T的封孔型感光幹膜來計算，其材料成本約為每平方米17元左右，而盲孔型雙面線路板則可使用國內生產的傳統印刷型油墨來製作，節省了生產工序的同時,其材料成本約為每平方米4元左右，大大降低了材料的損耗和減少了對環境之汙染。再有，雙面多層線路板一般還會採用銀漿貫孔、銅漿貫孔、碳墨貫孔等方法，銀漿貫孔成本高，大多不被採用，碳墨貫孔電阻值大，使用範圍局限性很大，而且也只能製作一些要求較低的產品。銅漿貫孔成本適中，但由於銅氧化快，生產時操作較困難，特別是不耐酸鹼，容易被酸鹼腐蝕，造成貫通能力大打折扣。以上的幾種貫孔方法還存在耐熱衝擊的可靠性，電阻值的穩定性和附著力度變弱等問題。如專利號為「99106371.6」的實用新型專利公開了一種小孔填充用的導電膠，該導電膠為了提高耐熱衝擊可靠性，電阻值的穩定性和附著力的穩定性等問題，提出了導電膠的粘度和TI值越低越好，將TI值調整在1. O以下以加強印刷的效果，令通孔飽滿，但行業內專業人士所共知的是，這種作法必然會造成基板兩面有導電膠冒出，必須增加打磨工序，將冒出的導電膠磨去，不然就會出現熱壓合後表面層銅箔破損或由於溢膠而造成的線路短路等問題。另外，該導電膠為了增加其在基板及其與銅箔之間的附著力，而將導電膠之載體-環氧化合物樹脂的比例設定為30 %以上，眾所周知，樹脂含量高導電物質就要相應減少其電阻值就會降低，樹脂含量高，在受熱衝擊後，導電膠的膨脹率就較高，進一步影響電阻值，這樣，在線路板的實際生產操作過程中，各施工的操作參數就要求相對嚴格，稍有偏差就會造成不良，令其品質保障係數降低，潛在的品質風險較大。還有，該導電膠要求的金屬導電粒子的「平均粒徑為O. 5 20um，其比表面積為O. 05 105m2/g」在導電粒子的選料上也帶來諸多不便，成本上升。還有該導電膠針對較大的導通孔，闢如O. 5mm以上的孔，容易在孔內造成氣泡，經熱衝擊後容易爆孔等等，使其應用範圍變小，操作便利性下降等情況。需要對傳統的電路板結構和加工方法進行改進後，才能使電路板更好的使用。因此，如何解決上述問題，為亟待解決的問題。

實用新型內容本實用新型的目的旨在提供一種通過電鍍工藝進行電鍍銅實現盲孔導通的盲孔導通雙面線路板，該線路板具有結構簡單、導通性能好、環保的等優點。本實用新型還提供 使用盲孔導通雙面線路板的加工方法，實現提高生產效率，減少能源消耗，增強導電性能，減少成本，品質保障係數較好且便於操作等優點。本實用新型盲孔導通雙面線路板的技術方案是這樣的一種盲孔導通雙面線路板，包括基材層及其上下面分別通過粘膠層粘合為一體的上下線路層，在下線路層上的上線路層和基材層設置有導通盲孔，其中沿導通盲孔的壁面電鍍有導通上下線路層的電鍍導通壁。上述的盲孔導通雙面線路板，上線路層表面設有與電鍍導通壁一體單面電鍍而成的電鍍表層，電鍍表層形成上線路層的一部份。上述的盲孔導通雙面線路板，線路層是純銅箔或合金銅箔，電鍍導通壁和電鍍表層對應為銅或合金銅電鍍導通層。上述的盲孔導通雙面線路板，基材層為玻璃纖維布或鋁或鐵或聚醯亞胺或聚碳酸脂或聚脂材料。上述的盲孔導通雙面線路板，粘膠層的厚度為5 50微米；基材層厚度為8 80微米。本實用新型的一種盲孔導通雙面線路板的加工方法，包括如下步驟(I)基材雙面塗粘合層；(2)第一面銅預貼合；(3)數控鑽孔；⑷第二面銅覆合；(5)壓合成型(製作出帶有盲孔的雙面覆銅基材)；(6)化學銅；(7)電鍍銅；(8)線路圖形之製作；(9)線路圖形腐蝕(10)線路圖形保護層退洗；(11)表面絕緣處理；(12)標記印刷；
(13)線路板成型。上述的盲孔導通雙面線路板的加工方法，步驟(6)在超聲波配合中進行。上述的盲孔導通雙面線路板的加工方法，步驟(7)在超聲波配合中進行。上述的盲孔導通雙面線路板的加工方法，步驟(7)採用單面水平電鍍工藝對帶有盲孔面進行電鍍銅。上述的盲孔導通雙面線路板的加工方法，步驟￠)的化學銅包括如下工序依次進行a整孔、b水洗、c除油、d水洗、e微蝕、f水洗、g預浸、g活化、i水洗、j加速、k純水洗、I沉銅、m純水洗，其中的a整孔、g活化和I沉銅工序中加入超聲波處理，超聲波頻率為28 120HZ。本實用新型採用上述結構後，下線路層上的上線路層和基材層設置的導通盲孔中電鍍有導通上下線路層的電鍍導通壁，實現導通上線路層和下線路層的效果，這樣簡單的製作方式可以提高生產效率，減少能源消耗，增強導電性能；採用整板電鍍或單面電鍍的方法，在盲孔的壁面形成導通壁，將上層線路層和下層線路層導通，然後採用行業內熟知的線路板加工方法製作出線路板的兩層線路；在電鍍方式中加入超聲波配合電鍍，其孔內鍍層厚度均有新增加，穩定性提高，特別是盲孔型線路板在過去無法解決的孔內鍍層問題上，力口入超聲波配合電鍍，其效果令人滿意，能確保線路板的品質要求，同時還可以將導通孔之孔徑變小，以進一步提高線路板的精密度。眾所周知的，傳統的電鍍工藝均是將覆銅板、整張或整片浸泡在化學鍍液中，通電後，將銅同時鍍在覆銅板的板面和覆銅板設定的導通孔中，以達到加厚線路板的線路層和將各層之間的導通作用，而新型盲孔雙面線路板，則可以採用單面水平電鍍工藝，就可以達到導通作用，其各類化學鍍液和銅球可節約40%以上，大大降低了生產成本。本實用新型化學銅步驟，在化學銅工序中的關鍵工序段整孔、活化和沉銅工序中加入超聲波處理辦法，而本工序段的處理時間均可縮短，從而提高了效率。(超聲波頻率28 120HZ，優選為28 40)在製作雙面線路時，為了確保導通孔內的鍍銅層不受腐蝕破壞，傳統的通孔雙面線路板則不得不採用封孔型感光膜來製作，以臺灣長興公司(ETERTEC)所提供的型號為HT-115T的封孔型感光幹膜來計算，其材料成本約為每平方米17元左右，而盲孔型雙面線路板則可使用國內生產的傳統印刷型油墨來製作，節省了生產工序的同時,其材料成本約為每平方米4元左右，大大降低了材料的損耗和減少了對環境之汙染。本製作工藝可採用水平電鍍方式進行單面電鍍，而不需採用傳統線路板電鍍工藝的整板電鍍，銅的消耗量及電鍍藥水的消耗量減少一半，降低了生產製作成本的同時還大大降低了能耗和排放。把成本是傳統線路油墨價格十倍以上的「幹膜」封孔取消，減少製作工序，降低成本，提高生產效率的同時降低能耗和減少排放。

下面將結合附圖中的實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，但並不構成對本實用新型的任何限制。圖1是本實用新型線路板的剖面結構示意圖；圖2是本實用新型未電鍍導通壁之前的結構示意圖。圖中基材層1，粘膠層2，上線路層3，導通孔8，下線路層4，導通盲孔5，電鍍導通壁6。
具體實施方式
如圖1 圖2所示，本實用新型的一種盲孔導通雙面線路板，包括基材層I及其上下面分別通過粘膠層2粘合為一體的上下線路層3、4，在下線路層4上的上線路層3和基材層I設置有導通盲孔5，沿導通盲孔5的壁面電鍍有導通上下線路層3、4的電鍍導通壁6。線路層3表面設有與電鍍導通壁6 —體單面電鍍而成的電鍍表層，電鍍表層形成上線路層3的一部份。線路層是純銅箔或合金銅箔，電鍍導通壁6和電鍍表層對應為銅或合金銅電鍍導通層。基材層I為玻璃纖維布或鋁或鐵或聚醯亞胺或聚碳酸脂或聚脂材料。粘膠層2的厚度為5 50微米。基材層I厚度為8 80微米。本實用新型的一種盲孔導通雙面線路板的加工方法，包括如下步驟(I)基材雙面塗粘合層；(2)第一面銅預貼合；(3)數控鑽孔；⑷第二面銅覆合；(5)壓合成型(製作出帶有盲孔的雙面覆銅基材)；(6)化學銅(7)電鍍銅；(8)線路圖形之製作；(9)線路圖形腐蝕(10)線路圖形保護層退洗；(11)表面絕緣處理；(12)標記印刷；
(13)線路板成型。所述的步驟(6)在超聲波配合中進行。步驟(7)在超聲波配合中進行。步驟(7)採用單面水平電鍍工藝對帶有盲孔面進行電鍍銅。步驟￠)的化學銅包括如下工序依次進行a整孔、b水洗、c除油、d水洗、e微蝕、f水洗、g預浸、g活化、i水洗、j加速、k純水洗、I沉銅、m純水洗,其中的a整孔、g活化和I沉銅工序中加入超聲波處理，超聲波頻率為28 120HZ，優選為28 40HZ。本實用新型在具體生產時，採用整板電鍍或單面電鍍的方法，在盲孔6的壁面形成導通壁，將上層線路層3和下層線路層4導通，然後採用行業內熟知的線路板加工方法製作出線路板的兩層線路。首先採用預貼的方法，將雙面帶有粘合層的基材I的其中一面預貼上一面銅箔或合金銅箔(其優選厚度為10 80微米)，然後採用數控鑽孔方式在設計導通的位置製作出通孔，再將基材的另一面貼上銅箔或合金銅箔層(其優選厚度為10 80微米)，放入傳統壓合機或快壓機壓合成型，壓合的時間為30 80秒，壓合後固化時間為1650C ±10°C X60min，就形成了如圖所示的帶有設置好盲孔的雙面附有銅箔或合金銅箔的複合基材。採用電鍍方式在盲孔中製作出導通壁5導通上下線路層。一、化學銅工序實驗(一 )、盲孔雙面線路板的化學銅工序操作要求及參數
權利要求1.一種盲孔導通雙面線路板，包括基材層(I)及其上下面分別通過粘膠層(2)粘合為一體的上下線路層(3、4)，在下線路層(4)上的上線路層(3)和基材層(I)設置有導通盲孔(5)，其特徵在於沿導通盲孔(5)的壁面電鍍有導通上下線路層(3、4)的電鍍導通壁(6)。
2.根據權利要求1所述的盲孔導通雙面線路板，其特徵在於上線路層(3)表面設有與電鍍導通壁(6) —體單面電鍍而成的電鍍表層，電鍍表層形成上線路層(3)的一部份。
3.根據權利要求1所述的盲孔導通雙面線路板，其特徵在於線路層是純銅箔或合金銅箔，電鍍導通壁(6)和電鍍表層(31)對應為銅或合金銅電鍍導通層。
4.根據權利要求1所述的盲孔導通雙面線路板，其特徵在於基材層(I)為玻璃纖維布或鋁或鐵或聚醯亞胺或聚碳酸脂或聚脂材料。
5.根據權利要求1所述的盲孔導通雙面線路板，其特徵在於粘膠層(2)的厚度為5 50微米。
6.根據權利要求1所述的盲孔導通雙面線路板，其特徵在於基材層(I)厚度為8 80微米。
專利摘要本實用新型公開了一種盲孔導通雙面線路板，該線路板包括基材層及其上下面分別通過粘膠層粘合為一體的上下線路層，在下線路層上的上線路層和基材層設置有導通盲孔，其中沿導通盲孔的壁面電鍍有導通上下線路層的電鍍導通壁；本實用新型提供通過電鍍工藝進行電鍍銅實現盲孔導通的盲孔導通雙面線路板，該線路板具有結構簡單、導通性能好、環保的等優點。
文檔編號H05K1/11GK202857141SQ20122047396
公開日2013年4月3日 申請日期2012年8月27日 優先權日2012年8月27日
發明者吳祖 申請人:吳祖