CN100562226C - 一种用于双面及多层柔性印刷线路板的图形电镀方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于双面及多层柔性印刷线路板的图形电镀方法，依次有以下步骤：下料→机械钻孔→黑孔→压干膜→曝光→显影→线路蚀刻→去干膜→化学清洗→再压干膜→再曝光→再显影→图形电镀→再去干膜→再化学清洗。本发明将压干膜、显影后的覆铜板与蚀刻液接触进行线路蚀刻，孔盘与相连的线路层面之间不存在高度差，且图形电镀在线路蚀刻之后进行，不会出现孔盘与线路断开的问题。本发明还将再压干膜、再显影后的覆铜板与电镀液接触，在需焊接部位包括导通孔及其孔盘表面即焊盘、板边连接头镀覆铜层，这些部位的铜层相对较厚，阻抗低，可以提高焊接性能；而可屈曲部位即线路图形表面未镀覆铜层，这些部位的铜层相对较薄，可以提高弯折性能。

Description

一种用于双面及多层柔性印刷线路板的图形电镀方法

技术领域

本发明涉及印刷电路板的表面处理，尤其是涉及一种用于双面及多层柔性印刷线路板的图形电镀方法。

背景技术

双面或多层柔性印刷线路板(Flexible Printed Circuit board，简称FPC)的两面都布有导线，为实现不同层的各条导线的连接，在线路板上钻孔后还要在孔洞内壁镀覆一层有导电功能的铜，使其成为导通孔(via)，将连接到所述导通孔的不同层的各条导线连通。现有FPC的图形电镀方法，又称“孔镀”，它是FPC制作方法中的重要组成部分，包括如下步骤：下料→机械钻孔→黑孔→压干膜→只对孔盘曝光→显影→图形电镀→去干膜→化学清洗→再压干膜→再曝光→再显影→线路蚀刻→再去干膜→再化学清洗，其后还要经过多个步骤才能制作出FPC成品，后续的步骤包括贴覆盖膜→电镀金→文字印刷→贴胶纸→制作定位孔→冲制产品外形→开短路检测→外观检查→包装。这种图形电镀方法只在导通孔洞内壁表面镀覆铜层而不在线路图形表面镀覆铜层，由于焊盘大于孔洞，在孔盘边缘会镀上铜，去膜后孔盘与相连的线路层面会有25μm左右的高度差，在后续的压干膜过程中，如干膜的填充性不好，会形成空隙，在后续的蚀刻线路过程中，蚀刻液会从形成的空隙处侵入，导致孔盘与线路断开。这种造成断路的情况在多层FPC的制作过程中比较常见。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是弥补上述现有图形电镀方法会发生孔盘与线路断开的缺陷，提出一种用于双面及多层柔性印刷线路板的图形电镀方法。

本发明的技术问题通过以下技术方案予以解决。

这种用于双面及多层柔性印刷线路板的图形电镀方法，依次有以下步骤：下料→机械钻孔→黑孔→压干膜→曝光→显影、去干膜→化学清洗→再压干膜→再曝光→再显影、再去干膜→再化学清洗。

这种用于双面及多层柔性印刷线路板的图形电镀方法的特点是：

线路蚀刻步骤设置在显影步骤与去干膜步骤之间，将压干膜、显影后的覆铜板与蚀刻液接触，在其表面蚀刻出线路图形；孔盘与相连的线路层面之间不存在高度差，且图形电镀在线路蚀刻之后进行，不会出现因高度差所造成的孔盘与线路断开问题。

图形电镀步骤设置在再显影步骤与再去干膜步骤之间，将再压干膜、再显影后的覆铜板与电镀液接触，在没有干膜覆盖的需焊接部位包括导通孔及其孔盘表面即焊盘、板边连接头(Edge-Board Connector，俗称金手指)镀覆铜层，而已再压贴干膜的可屈曲部位即线路图形表面未镀覆铜层。需焊接部位包括导通孔及其孔盘表面即焊盘、板边连接头未被干膜保护，与电镀液直接接触，电镀液的Cu²⁺在其表面获得电子后以金属Cu的形式析出后沉积铜层，这些部位的铜层相对较厚，阻抗低，可以提高焊接性能；而可屈曲部位即线路图形表面被干膜保护，与电镀液隔绝而未沉积铜层，这些部位的铜层相对较薄，可以提高弯折性能。

本发明的技术问题通过以下进一步的技术方案予以解决。

所述图形电镀所镀覆的铜层厚度为15μm～25μm，电镀电流密度为1.6A/dm²～2.6A/dm²，电镀时间在2小时之内。电镀电流密度高于2.6A/dm²，铜面会粗糙和烧蚀；电镀电流密度低于1.6A/dm²，工作效率太低，镀铜时间过长，光敏高分子薄膜在电镀液侵蚀下会产生渗镀的不良后果。

所述干膜是光敏高分子薄膜。

所述光敏高分子薄膜是耐电镀液腐蚀的紫外光敏高分子薄膜。

所述耐电镀液腐蚀的紫外光敏高分子薄膜的厚度是20μm～50μm，大于孔盘的高度，在电镀过程中不会脱落。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

本发明的方法将压干膜、显影后的覆铜板与蚀刻液接触进行线路蚀刻，孔盘与相连的线路层面之间不存在高度差，且图形电镀在线路蚀刻之后进行，不会出现因高度差所造成的孔盘与线路断开问题。本发明的方法还将再压干膜、再显影后的覆铜板与电镀液接触，在需焊接部位包括导通孔及其孔盘表面即焊盘、板边连接头镀覆铜层，这些部位的铜层相对较厚，阻抗低，可以提高焊接性能；而可屈曲部位即线路图形表面未镀覆铜层，这些部位的铜层相对较薄，可以提高弯折性能。

具体实施方式

具体实施方式一

一种用于双面柔性印刷线路板的图形电镀方法，依次有以下步骤：

下料→机械钻孔→黑孔

→压干膜→曝光→显影

→线路蚀刻

→去干膜→化学清洗→再压干膜→再曝光→再显影

→图形电镀

→再去干膜→再化学清洗。

所述下料是，将覆铜板原材料裁切成设定的尺寸。

所述机械钻孔是，用钻机在覆铜板上钻出通孔。

所述黑孔是，在覆铜板的通孔内壁表面粘附导电碳粉层。

所述压干膜是，将干膜压贴在覆铜板的表面，干膜是厚度是30μm的耐电镀液腐蚀的紫外光敏高分子薄膜，通过机械方式压贴。

所述再压干膜是，将干膜再压贴在蚀刻有线路图形的覆铜板的表面，干膜是厚度是30μm的耐电镀液腐蚀的紫外光敏高分子薄膜，通过机械方式压贴，以避免图形电镀时在线路图形表面镀上铜。

所述曝光、再曝光是，用紫外光照射覆铜板表面的紫外光敏高分子薄膜，使其中的部分官能团在光引发剂的作用下发生聚合反应，形成结构致密、分子链更长的高分子，曝光时用感光胶片贴在紫外光敏高分子薄膜上，感光胶片的黑色部分会全反射紫外光，对应区域的紫外光敏高分子薄膜不会发生所述聚合反应。

所述显影、再显影是，在显影液中将未发生聚合反应形成结构致密、分子链更长的高分子的紫外光敏高分子薄膜从覆铜板表面溶化除去。

所述线路蚀刻是，将压干膜、显影后的覆铜板与蚀刻液接触，表面被干膜保护的铜不会与蚀刻液发生化学反应，而没有被干膜保护的铜会与蚀刻液发生氧化还原反应，被氧化成Cu²⁺后溶入蚀刻液，在覆铜板表面蚀刻出线路图形。

所述去干膜、再去干膜是，在氢氧化钠去干膜液中将已发生聚合反应形成结构致密、分子链更长的高分子的紫外光敏高分子薄膜从覆铜板表面溶化除去。

所述化学清洗、再化学清洗是，用硫酸、双氧水、去离子水配制的化学清洗液清洗覆铜板表面的油污及杂质。

所述再压干膜是，在覆铜板表面通过机械方式压贴厚度是38μm的耐电镀液腐蚀的紫外光敏高分子薄膜，方法同第一次压干膜。

所述图形电镀是，将再压干膜、压显影后的覆铜板与电镀液接触，在未再压贴干膜的需焊接部位包括导通孔及其孔盘表面即焊盘、板边连接头镀覆厚度约为20μm的铜层，而在有干膜覆盖的可屈曲部位即线路图形表面未镀覆铜层，电镀电流密度为2A/dm²，电镀时间为1.5小时。

双面柔性印刷线路板的线宽为0.075mm，线距为0.075mm。在再去干膜后、再化学清洗前做孔切片，观察孔壁是否镀上铜，以确认镀铜的可靠性；用自动光学检测装置(Automated Optical Inspection System，简称AOI)检查线路图形，记录良品率并与现有常规的制作方法进行比较。比较结果列于下表1。良品率达到96％，明显优于常规的制作方法。

表1

项目	制作效率	良品率
			具体实施方式一	6张/2分钟(幅宽300mm)	96％
常规的制作方法	1张/2分钟	70％

具体实施方式二

一种用于五层柔性印刷线路板的图形电镀方法，步骤同具体实施方式一。

五层柔性印刷线路板的最外层线宽、线距都为0.1mm。在再去干膜后、再化学清洗前做孔切片，观察孔壁是否镀上铜，以确认镀铜的可靠性；用AOI检查线路图形，记录良品率并与现有常规的制作方法进行比较。比较结果列于下表2。良品率达到94％，明显优于常规的制作方法。

表2

项目	制作效率	良品率
			具体实施方式二	10张/2分钟(幅宽200mm)	94％
常规的制作方法	2张/2分钟(幅宽200mm，2张同时)	65％

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种用于双面及多层柔性印刷线路板的图形电镀方法，依次有以下步骤：下料→机械钻孔→黑孔→压干膜→曝光→显影、去干膜→化学清洗→再压干膜→再曝光→再显影、再去干膜→再化学清洗，其特征在于：

线路蚀刻步骤设置在显影步骤与去干膜步骤之间，将压干膜、显影后的覆铜板与蚀刻液接触，在其表面蚀刻出线路图形；

图形电镀步骤设置在再显影步骤与再去干膜步骤之间，将再压干膜、再显影后的覆铜板与电镀液接触，在没有干膜覆盖的需焊接部位包括导通孔及其孔盘表面镀覆铜层，而已再压贴干膜的可屈曲部位即线路图形表面未镀覆铜层；

所述再压干膜是，将干膜再压贴在蚀刻有线路图形的覆铜板的表面，干膜是厚度是30μm的耐电镀液腐蚀的紫外光敏高分子薄膜。

2.根据权利要求1所述的用于双面及多层柔性印刷线路板的图形电镀方法，其特征在于：

所述图形电镀所镀覆的铜层厚度为15μm～25μm，电镀电流密度为1.6A/dm²～2.6A/dm²，电镀时间在2小时之内。

3.根据权利要求1或2所述的用于双面及多层柔性印刷线路板的图形电镀方法，其特征在于：

所述干膜是光敏高分子薄膜。

4.根据权利要求3所述的用于双面及多层柔性印刷线路板的图形电镀方法，其特征在于：

所述光敏高分子薄膜是耐电镀液腐蚀的紫外光敏高分子薄膜，其厚度是20μm～50μm，大于孔盘的高度。

5.根据权利要求4所述的用于双面及多层柔性印刷线路板的图形电镀方法，其特征在于：

所述黑孔是，在覆铜板的通孔内壁表面粘附导电碳粉层。

6.根据权利要求5所述的用于双面及多层柔性印刷线路板的图形电镀方法，其特征在于：

所述压干膜是，将干膜压贴在覆铜板的表面；

所述再压干膜是，将干膜再压贴在蚀刻有线路图形的覆铜板的表面。

7.根据权利要求6所述的用于双面及多层柔性印刷线路板的图形电镀方法，其特征在于：

所述曝光、再曝光是，用紫外光照射覆铜板表面的紫外光敏高分子薄膜，使其中的部分官能团在光引发剂的作用下发生聚合反应，形成结构致密、分子链更长的高分子。

8.根据权利要求7所述的用于双面及多层柔性印刷线路板的图形电镀方法，其特征在于：

所述显影、再显影是，在显影液中将未发生聚合反应形成结构致密、分子链更长的高分子的紫外光敏高分子薄膜从覆铜板表面溶化除去。

9.根据权利要求8所述的用于双面及多层柔性印刷线路板的图形电镀方法，其特征在于：

所述去干膜、再去干膜是，在氢氧化钠去干膜液中将已发生聚合反应形成结构致密、分子链更长的高分子的紫外光敏高分子薄膜从覆铜板表面溶化除去。

10.根据权利要求9所述的用于双面及多层柔性印刷线路板的图形电镀方法，其特征在于：

所述化学清洗、再化学清洗是，用硫酸、双氧水、去离子水配制的化学清洗液清洗覆铜板表面的油污及杂质。