CN101304638A - 印刷电路板掩膜孔铜加厚电镀工艺 - Google Patents

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Abstract

一种印刷电路板掩膜孔铜加厚电镀工艺，其工艺包括以下步骤：将已钻好导通孔等，并已使孔已电导通的印刷电路板的表面水分烘干；对印刷电路板表面涂覆绝缘层，并使其干燥；将涂覆绝缘层的印刷电路板电路板，计算出需电镀的孔的孔表面积，乘以要镀达到孔铜厚度的电镀密度及时间，计算出电镀孔铜需要的电流密度值；对印刷电路板的孔进行孔加厚电镀；将已进行孔加厚电镀的印刷电路板表面平整；对孔铜厚度已达到要求的印刷电路板进行清洁，转入图形工艺制作。本技术可提高电镀生产线的生产效率，降低印刷电路板生产中的铜资源、水资源，电能资源的消耗及减少化学药品使用量；易于精密线路的印刷电路板的制造。

Description

印刷电路板掩膜孔铜加厚电镀工艺
技术领域
本发明涉及印刷电路板的生产方法，特别涉及印刷电路板的导通孔、元件孔、盲孔的孔铜镀层，电镀铜层加厚及孔铜电镀，导通孔内点镀抗蚀复合镀层。
背景技术
原常规印刷电路板生产电镀工艺中，对微小孔(0.15-0.35)的过线孔、元件孔、盲孔的孔铜厚度电镀难度大，要求设备性能高，对电镀光剂的深镀能力及均镀能力要求高。现生产电镀工艺为了达到过线孔、微小孔的孔铜厚度和元件孔的孔镀铜厚度20μm-25μm孔铜厚度，覆铜板经钻孔后，经化学沉铜或炭化导通孔处理后，覆铜板面铜层电镀到18-30μm，孔内铜厚才可电镀到12μm-25μm孔铜厚度。或将在电路板图形电镀铜厚达到20-25μm镀层厚度时，孔铜才接近18-25μm的孔铜厚度；要将孔铜厚度电镀到20μm-25μm，就必须将整块电路板图形铜厚电镀到远超过以上厚度。如此，造成精密线路板电镀难度增大，对电镀孔设备及电镀药水光剂要求高；并且浪费大量铜资源、水资源及电能资源，不符合国家提出的节能降耗，减排的产业国策。
技术内容
本发明的目的在于，针对以上现有技术的不足，提供一种精化印刷电路板的电镀生产工艺，即提高电镀生产线的生产效率，降低印刷电路板生产中的铜资源、水资源，电能资源的消耗及减少化学药品使用量；又可达到印刷电路板对孔铜厚度的要求，易于精密线路的印刷电路板的制造。
本发明目的可通过以下技术方案实现；一种印刷电路板掩膜孔铜加厚电镀工艺，包括以下步骤：
(1)、将已钻好导通孔、元件孔、盲孔，并已化学沉铜或孔炭化处理，使孔内已导通的印刷电路板的表面水分烘干；
(2)、对印刷电路板表面涂覆绝缘层，在对印刷电路板表面印刷涂覆绝缘层时采用孔内冲气和丝网100-180T的网板，防止孔内绝缘树脂或油墨入到孔内，并使其干燥；
(3)、将涂覆绝缘层的印刷电路板电路板，计算出需电镀的孔的孔表面积，乘以要镀达到孔铜厚度的电镀密度及时间，计算出电镀孔铜需要的电流密度值；
(4)、对印刷电路板的孔进行孔内孔铜加厚电镀；
(5)、将已进行孔加厚电镀的印刷电路板表面绝缘层褪除，去除高出印刷电路板表面孔边的部分；
(6)、对孔铜厚度已达到要求的印刷电路板进行清洁，转入图形工艺制作。
所述的印刷电路板掩膜孔铜加厚电镀工艺的第(2)步骤中，印刷电路板表面所涂覆绝缘层为缘树脂或油墨。
所述的印刷电路板掩膜孔铜加厚电镀工艺中，所述印刷绝缘树脂或油墨的粘度为110-140。
所述的印刷电路板掩膜孔铜加厚电镀工艺中，印刷电路板表面所涂覆绝缘层可为印刷绝缘树脂或油墨；印刷网板网目在100T-180T之间，印刷用刮胶硬度为40-80，印刷刮胶与网板角度25-30度。
所述的印刷电路板掩膜孔铜加厚电镀工艺中第(4)步骤完后，孔内壁有抗蚀、低电阻值要求时，对孔再电镀锡、镍、金任一复合镀层；之后再接第(5)步骤。
所述的印刷电路板掩膜孔铜加厚电镀工艺中，第(4)步骤完毕后，对于有贴片要求的印刷电路板，对已加厚电镀的孔，为防止在贴片时锡液塞过线孔内，对过线导通孔的孔内注满树脂或油墨，并对孔内树脂油墨曝光、冲洗、去膜、烘干；之后再接第(5)步骤。
所述的印刷电路板掩膜孔铜加厚电镀工艺中，第(5)步骤中，去除高出印刷电路板表面的部分，可采用砂带研磨机对面孔边凸出的孔环边研磨。
所述的印刷电路板掩膜孔铜加厚电镀工艺中，第(5)步骤中，去除高出印刷电路板表面的部分，可采用砂带研磨机对面孔边凸出的孔环边及塞孔后的树脂油墨研磨。
本发明的技术进步在于，提供了一种印刷电路板掩膜孔铜加厚电镀工艺，可提高电镀生产线的生产效率，降低印刷电路板生产中的铜资源、水资源，电能资源的消耗及减少化学药品使用量。即可达到印刷电路板对孔铜厚度的要求，易于精密线路的印刷电路板的制造。
具体实施例
对于印刷电路板的生产工艺，接合本发明的技术，其整套工艺技术可包括以下步骤：
(1)覆铜板开料，开出所需尺寸的覆铜板块，在开出的覆铜板块上据电路板的设计要求用CNC(数控钻机)钻出导通孔。
(2)表面磨刷，去除表面钻孔时导通孔边的毛刺。
(3)在钻孔后，经化学沉铜的双面覆铜板，印刷感光油墨或印刷电路板图型油墨，使感光油墨或印刷的电路板图型油墨干燥。
(4)对已印刷过绝缘树脂或油墨的覆铜板电镀，使导通孔孔镀层厚度达到25-35μm，即需要厚度。
(5)去除覆铜板表面掩膜油墨或树脂等绝缘膜。
(6)研磨表面孔边凸出孔环及塞孔树脂。
(7)对覆铜板表面电镀铜后转入制作图形。
(8)用干膜掩孔后负片图形酸性蚀刻。
(9)用油墨掩孔时采用可吸真空的丝印机，将已镀铜的孔内的油墨掩孔。
(10)对已研膜后的印刷电路板转入图形制作，对印刷电路板表面印刷感光线路油。因导通孔内已镀有耐碱性抗蚀层，所以以感光油墨代替感光干膜负片图形蚀刻。节省感光干膜制作图形线路的成本。
(11)印刷阻焊油墨。
(12)成型后成品检测，经过热冲击实验228℃浸3次，每次10秒无孔口断裂，成品出货。
本工艺的印刷电路板导通孔金属化掩膜露孔电镀成型工艺，对已钻孔后有电路图形的电路板的表面和导通孔化学沉铜金属化，对导通孔直接电镀铜，而已电镀铜金属化的导通孔不再经过蚀刻工艺，本工艺在对导通孔孔铜电镀时，因对电路板上的原铜箔不再电镀铜，对需要一定铜厚的电路图型或局部需要达到一定铜厚的电路图型电镀导通孔时同时实现，本工艺有较大的制作灵活性，本工艺保持了原铜箔的铜厚均匀性，制作精密细线路电路板时不受电镀铜层厚薄不均的因素影响，充分利用原覆铜板上厚度较一致的铜箔，制作精密细线路更容易，并具有显著的效果，线路精准度高，制作电路图形时受蚀刻影响因素小，减小了因蚀刻因素造成的报废，降低成本、节约原材料。
本工艺在对电路板导通孔直接电镀时，由于电路板导通孔的总表面积要小于电路板总表面积(导通孔的孔表面积约是电路板表面积的10％-20％)，更易使导通孔电镀时的孔铜厚度达到需要的孔铜厚度，而且导通孔的孔边电镀后略大于导通孔的孔径，并略高于电路板的铜面，使导通孔的连通性能更加可靠，满足达到电路板线路设计要求。本工艺的具体优势：
(1)本工艺是在印刷电路板经化学沉铜式导通孔炭化后以导通的工作块先印刷绝缘膜露出需电镀的导通孔，针对孔铜先电镀加厚，本工艺在对导通孔电镀时，电流密度集中在导通孔内，电流密度分布较均匀，导通孔内的铜镀层很易达到25-35μm以上。
(2)本工艺孔铜电镀达到25-35μm铜层厚以上时，以孔内表面约占板面面积10-15％计算，电镀时间20分钟。每平方米消耗电镀铜约50-70克。
(3)在研磨后对板面电镀一次约10分钟，电镀铜厚5-10μm消耗电镀铜约100-130克(两面用铜量)。
(4)本工艺(2)+(3)共消耗电镀铜约170-200克，比常规工艺节省约电镀铜60％-70％m2，节约电镀用电量60％m2，电镀时间比常规工艺缩短40分钟，电镀生产线利用率提高50％。
(5)本工艺在印刷电路板电镀生产中使用时，板面镀层厚度均匀性约是0.5-1％。
(6)本工艺电镀生产的印刷电路板工作块，板面铜层均匀性较常规工艺均匀，在图形蚀刻工序制造时可节约30％-50％m2蚀刻液，节省或少使用化学药品。
(7)本工艺电镀生产时因只对导通孔电镀，对水质要求不高，所以本工艺电镀清洗水可再生循环使用，且清洗用水量较常规节省50-70％m2。
(8)本工艺在制造精密线细线路的电路板时，易于制造，不需采用常规工艺中的对板面铜箔减蚀工艺，可节省减蚀工艺水电化学药品，并且不存在常规工艺蚀刻的品质问题，如蚀刻不净、夹膜、侧蚀等。
(9)本工艺在电镀生产中，针对常规碱性蚀刻液，本工艺在对导通孔镀铜后再直接对导通孔电镀镀锡层和镍层，作为导通孔的孔内抗蚀层，再制作图形线路时用线路油墨印刷板面负片线路菲林制作线路图形，用其特点是用油墨替代干膜蚀刻，固印刷导通孔内已有抗碱性蚀刻的镍、锡抗蚀层所以孔内铜保护层不会被蚀刻掉，节省图形干膜使用成本。
可见本工艺在生产制造源头上节约原材料、能耗、减少污染源。

Claims (8)

1、一种印刷电路板掩膜孔铜加厚电镀工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：
(1)、将已钻好导通孔、元件孔、盲孔，并已化学沉铜或孔炭化处理，使孔已电导通的印刷电路板的表面水分烘干；
(2)、除已沉铜或孔炭化处理好导通孔、元件孔、盲孔的表面外，对印刷电路板表面涂覆绝缘层，并使其干燥；
(3)、将涂覆绝缘层的印刷电路板电路板，计算出需电镀的孔的孔表面积，乘以要镀达到孔铜厚度的电镀密度及时间，计算出电镀孔铜需要的电流密度值；
(4)、对印刷电路板的孔进行孔加厚电镀；
(5)、将已进行孔加厚电镀的印刷电路板表面平整，去除高出印刷电路板表面的部分；
(6)、对孔铜厚度已达到要求的印刷电路板进行清洁，转入图形工艺制作。
2、根据权利要求1所述的印刷电路板掩膜孔铜加厚电镀工艺，其特征在于，所述第(2)步骤中印刷电路板表面所涂覆绝缘层为缘树脂或油墨。
3、根据权利要求2所述的印刷电路板掩膜孔铜加厚电镀工艺，其特征在于，所述印刷油墨的粘度为110-140。
4、根据权利要求2所述的印刷电路板掩膜孔铜加厚电镀工艺，其特征在于，所述印刷电路板表面所涂覆绝缘层可为印刷绝缘树脂或油墨；印刷网板网目在100T-180T之间，印刷用刮胶硬度为40-80，印刷刮胶与网板角度25-30度。
5、根据权利要求1所述的印刷电路板掩膜孔铜加厚电镀工艺，其特征在于，所述第(4)步骤完后，孔内壁有抗蚀、低电阻值要求时，对孔再电镀锡、镍、金任一复合镀层；之后再接第(5)步骤。
6、根据权利要求1所述的印刷电路板掩膜孔铜加厚电镀工艺，其特征在于，所述第(4)步骤完毕后，对于有贴片要求的印刷电路板，对已加厚电镀的孔，为防止在贴片时锡液塞孔，在对导通的所过线孔的孔内注满树脂或油墨，并对孔内树脂油墨曝光、冲洗、去膜、烘干；之后再接第(5)步骤。
7、根据权利要求1所述的印刷电路板掩膜孔铜加厚电镀工艺，其特征在于，所述第(5)步骤中，去除高出印刷电路板表面的部分，可采用砂带研磨机对面孔边凸出的孔环边研磨。
8、根据权利要求6所述的印刷电路板掩膜孔铜加厚电镀工艺，其特征在于，所述第(5)步骤中，去除高出印刷电路板表面的部分，可采用砂带研磨机对面孔边凸出的孔环边及塞孔后的树脂油墨研磨。
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