CN1407846A

CN1407846A - 印刷电路板的微孔制作方法

Info

Publication number: CN1407846A
Application number: CN 01130883
Authority: CN
Inventors: 邹镜华; 曾柔元; 刘康存
Original assignee: XUXIANG CO Ltd
Current assignee: Liance Science and Technology Co., Ltd.
Priority date: 2001-08-30
Filing date: 2001-08-30
Publication date: 2003-04-02

Abstract

一种印刷电路板的微孔制作方法，主要是以电浆技术进行微孔的蚀刻，并以电浆蚀刻后，以化学液将印刷电路板上电浆无法去除的其它材料(如玻璃纤维)加以蚀化，达到快速且低成本微孔制作的目的。

Description

印刷电路板的微孔制作方法

技术领域

本发明与印刷电路板加工有关，特别是关于印刷电路板的微孔制作方法。

背景技术

一般印刷电路板的微孔制作方法通常分有机械钻孔及镭射钻孔二种，该二种钻孔方法分别具有下列缺点：

一、机械钻孔：

1.由于制造技术上的问题，无法制作出可钻直径小于0.1mm以下的微孔。

2.钻孔的钻孔速度慢，而导致微孔制作成本提高。

3.孔径钻头的售价高，且于钻孔过程中容易发生钻头断裂，提高微孔制作的成本。

i.由于钻孔机台的震动问题，使得钻孔精度及质量不易控制。

4.镭射钻孔：

i.虽然可达到印刷电路板的小孔制作，但因镭射能量及参数的控制不易，而容易导致在所钻设的孔壁附近产生碳化的现象，此种现象将造成印刷电路板的镀通孔(PTH)制程上的问题。

ii.镭射钻孔微孔的处理时间长，特别板厚大于0.1mm的电路板上作镭射钻孔更是困难；又镭射加工设备成本高，亦提高微孔制作的成本。

iii.印刷电路板于镭射钻孔时，会产生二氧化碳、多氯联苯(树脂内氧化物)、及溴化物等气体，造成大气臭氧层破坏及其它污染的发生。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种印刷电路板的微孔制作方法，可作任意孔径的微孔制作，且具有制作速度快、制作成本低及低污染的功效。以达到前述发明目的，本发明的印刷电路板的微孔制作，包含有下列步骤：

一、金属覆层的去除：利用化学液体蚀刻的方式将该电路板上微孔制作位置上的金属去除，并使该预备钻孔或开槽的位置上的基板暴露于外；

二、电浆钻孔：将该电路板置于一低压且具有预定强度的电场环境下，注入预定气体，使该气体受到激发而解离成电子、离子或活性根等不安定粒子，与该电路板上预备钻孔或开槽的位置上的树脂材料产生化学反应，而将该位置上的树脂材料低分子化，并以气相释出；同时，于低压下抽去所释放出的气相分子，而使该等不安定粒子逐次层蚀地蚀刻预备钻孔或开槽的位置上的树脂材料；

三、化学液体蚀刻：以化学溶液将电浆无法去除的玻纤完全溶解，完成微孔的制作。

其中该金属覆层的去除，是先经贴覆干膜光阻、紫外线曝光及显影等步骤，再以化学溶剂蚀刻的方式，将微孔制作位置处的金属覆层去除，使该位置处的基板显露于外。

其中于电浆钻孔时所注入的气体为氧气、四氟化碳、氢气、氩气、三氟化氮、氮气。

其中该电浆无法去除的玻纤以氢酸氟水溶液蚀刻去除。

其中该氢氟酸水溶液的浓度在1％-40％间且温度10℃-70℃间除去该等玻璃纤维的效果最佳。

附图说明

为了让贵审查委员能更清楚地了解本发明，举本发明较佳的实施例，并配合附图作详细说明，其中：

图1是本发明方法步骤的流程图；

图2是本发明方法步骤的实施示意图；

图3是本发明方法步骤中电浆钻孔的实施示意图。

具体实施方式

请参阅图1，本发明用以于一印刷电路板上制作微孔。其中，该印刷电路板具有一玻纤树脂复合基板、以及二分别覆设于该基板顶、底面上的金属覆层；而所谓的微孔则指盲孔、通孔或埋孔等小孔。而本发明方法的步骤如下：

一、金属覆层的去除：以贴覆干膜光阻、赀外线曝光、显影及化学溶剂蚀刻的方式，将微孔制作位置处的金属覆层去除，使该位置处的基板显露于外。

二、电浆钻孔：将该电路板置于一低压且具有预定强度的电场的环境下，注入预定气体如四氟化碳(CF₄)、氧气(O₂)、氨气(H₂)、氩气(Ae)、三氟化氮(NF₃)或氮气(N₂)等气体，使该气体受到激发而解离成电子、离子或活性根等不安定粒子，与该电路板上预备钻孔或开槽的位置上的树脂材料产生化学反应，而将该位置上的树脂材料低分子化，并以气相释出；同时，于低压下抽去所释出气相分子，而使该等不安定粒子逐层逐次地蚀刻预备钻孔或开槽的位置上的树脂材料，达成电浆钻孔的功效。

三、化学溶剂蚀刻：利用化学溶剂将电浆所无法去除的玻璃纤维溶蚀，完成微孔的制作。

请参阅图2、图3，详细介绍本方法的实施如下：

一、金属覆层的去除：

A、首先，对待微孔制作的印刷电路板10的金属覆层11以刷磨或微蚀方法进行粒化处理。

B、在适当的温度及压力将干膜光阻密合贴覆在该印刷电路板10的金属覆层11上。

C、将该印刷电路板10送入紫外线曝光机中曝光，由微孔布局底片使微孔位置上的光阻不受光照，其它区域则受光照而产生聚合反应。

D、以碳酸水溶液将微孔位置上未受光照的光阻去除，使该位置上的金属覆层11a裸露；再以盐酸及过氧化氢混合溶液将裸露出的金属覆层11a去除，使该位置上的基板12裸露。

二、电浆钻孔：

A、将完成上述D步骤的印刷电路板10送入一电浆设备20的反应腔体21中；该电浆设备20另具有二微波放射装置22分别设于该反应腔体21上，用以使该反应腔体21内呈一低温及高电场强度的环境，且该电浆设备20还具有一真空抽气装置23，可将该反应腔体21内的空气抽除而形成低压环境。

B、注入氧气(O₂)于该反应腔体21中，使注入的氧受激化而生成具极高化学活性的原子状氧活性粒子(Radical)，于接触到该印刷电路板10上微孔制作位置上裸露的基板12时，进行表面的氧化与分子键的断裂，形成较低分子量的气相分子。

C、持续注入氧气，并于低压下抽去气相分子，使氧活化粒子持续以自表层至内层、从中心至外侧的方式完成电浆钻孔。

其中，电浆的平均电子能计算功式为：

Te＝q/k×0.30×√Mm/Me×λel×E/P

平均电子能：Te

电子电荷：q

Boltzmann常数：k

气体分子：Mm

电子能量：Me

电子自由行程：λel

电场强度：E

压力：P

而氧电浆(O2Plasma)的平均电子能为：

Te＝20880×E/P

以上公式可作为该反应腔体内的压力及电场强度的操作系数设定参考。

三、化学液体蚀刻：

在完成电浆钻孔后，由于该印刷电路板10的基板12为玻璃纤维树脂复合材料，而其中的玻璃纤维13是电浆所无法蚀刻除去，此时再以浓度1％-40％的氢氟酸(HF)水溶液在10℃-70℃温度下除去该等玻璃纤维工3，以达到微孔孔壁洁净平整的效果，完成微孔的制作。

本发明可在印刷电路板上制作直径0.05mm以下的任意大小的微孔，是传统机械式钻孔所无法达到的；又，本发明的微孔制作速度较机械式钻孔及镭射钻孔快，且制程中所消耗的材料为廉价的气体，故其制作成本远较机械式钻孔低廉；再者，本发明通过精确操控参数设定，可得精良的微孔制作品质，不会如机械式钻孔及镭射钻孔产生微孔品质不良的情事；另外，本发明的微孔制作过程中，不会在生产现场产生污染的问题，较镭射钻孔法优异。

Claims

1.一种印刷电路板的微孔制作方法，该印刷电路板具有一玻纤树脂复合材料基板、以及分别覆设于该基板一板面或二板面上的金属覆层；该制作方法包含有下列步骤：

二、电浆钻孔：将该电路板置于一低压且具有预定强度的电场的环境下，注入预定气体，使该气体受到激发而解离成电子、离子或活性根等不安定粒子，与该电路板上预备钻孔或开槽的位置上的树脂材料产生化学反应，而将该位置上的树脂材料低分子化，并以气相释出；同时，于低压下抽去所释出气相分子，而使该等不安定粒子逐次层蚀地蚀刻预备钻孔或开槽的位置上的树脂材料；

2.依权利要求1所述的印刷电路板的微孔制作方法，其特征在于，其中该金属覆层的去除，是先经贴覆干膜光阻、紫外线曝光及显影等步骤，再以化学溶剂蚀刻的方式，将微孔制作位置处的金属覆层去除，使该位置处的基板显露于外。

3.依权利要求1所述的印刷电路板的微孔制作方法，其特征在于，其中于电浆钻孔时所注入的气体为氧气。

4.依权利要求1所述的印刷电路板的微孔制作方法，其特征在于，其中于电浆钻孔时所注入的气体为四氟化碳。

5.依权利要求1所述的印刷电路板的微孔制作方法，其特征在于，其中于电浆钻孔时所注入的气体为氢气。

6.依权利要求1所述的印刷电路板的微孔制作方法，其特征在于，其中于电浆钻孔时所注入的气体为氩气。

7.依权利要求1所述的印刷电路板的微孔制作方法，其特征在于，其中于电浆钻孔时所注入的气体为三氟化氮。

8.依权利要求1所述的印刷电路板的微孔制作方法，其特征在于，其中于电浆钻孔时所注入的气体为氮气。

9.依权利要求1所述的印刷电路板的微孔制作方法，其特征在于，其中该电浆无法去除的玻纤是以氢酸氟水溶液蚀刻去除。

10.依权利要求1所述的印刷电路板的微孔制作方法，其特征在于，其中该氢氟酸水溶液的浓度在1％-40％间，温度在10℃-70℃间。