CN1014481B

CN1014481B - 热压镶嵌法制造印刷电路板

Info

Publication number: CN1014481B
Application number: CN 88104386
Authority: CN
Inventors: 徐承先
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-07-13
Filing date: 1988-07-13
Publication date: 1991-10-23
Also published as: CN1039342A

Abstract

本发明涉及一种制造平面电路新的工艺方法，其特点是不用在钢板基板上先镀一层“与钢结合不太牢的铜”，而是在钢板基板上直接涂抗蚀感光膜，感光成象、电镀铜电路，然后连同抗蚀感光膜及铜电路一起和半固化片热压、固化、揭去钢板，即制得平面电路。本发明省去镀电路前的镀铜和镀电路之后的去铜工艺，大量节约原材料，铜的利用率为100%，又由于感光膜利用巧妙，省去了去感光膜，腐蚀，多次水洗、风干等十几道工序和多种专用设备，该工艺简单，没有污染，成本低，适合工业自动化生产。

Description

本发明涉及一种制造印刷电路板的工艺方法，它包括以下几个步骤：贴或涂感光膜、照相、显影、电铸铜线条、热压固化镶嵌线路、打孔成型。

目前印刷电路板的制造方法采用的工艺主要有敷铜板腐蚀法、加成法（也叫添加法）、半加成法（半添加法）、图形电镀转移法、在绝缘基板上粘贴电路法、金属箔转移法以及使用钢板作基板并必须先在钢板上镀一层“与钢板结合不太牢的铜”的转移法等。

敷铜板腐蚀法制造印刷电路板工艺繁杂，由于受到侧腐蚀效应的作用而影响超精细线条的制备，在生产过程中有大量的废腐蚀液排出对环境有很大污染，并有大量铜流失而造成浪费。在绝缘基板上粘接电路法，需要先压制出绝缘基板，然后在绝缘基板上涂粘接剂，或把粘接剂涂到已电镀好电路的金属基板上，再进行热压，把电路粘接到绝缘基板上，这样在设备利用，能源消耗，材料等方面造成浪费。金属箔转移法，即先将金属箔附着在比较重的基板上，在金属箔上涂感光膜，感光成像，电镀电路图形，再把电路图形转移入绝缘体上，之后用机械方法将电路图形连同金属箔一起从比较重的基板上剥离下来，再用腐蚀液去除金属箔，方可制得电路图形;以钢板作载板的转移法，由于人们通常认为“在钢板上直接电镀电路图形是转移不下来的，而要先镀一层与钢板结合不太牢的铜，（这层铜起的作用与金属箔转移法中金属箔相同），在铜层上再涂感光膜、感光成像，电镀电路图形，去除感光膜，然后再将电路图形转移到半固化的绝缘基材内，同时加热加压使之固化，揭去钢板后，再用腐蚀液去除“与钢板结合不太牢的铜”方可制得电路图形。上述平面电路的制造工艺太复杂，材料浪费大，且污染严重，比敷铜板蚀刻法还复杂，目前工业上只有用量小，一般是在必须制成平面电路的元件（如抽角编码盘、旋转开关等）上使用，这种工艺不具有规模生产电路板的实用性。

本发明的目的在于克服上述的缺点，简化现有制造印刷电路板的工艺，提供了一种在钢板上直接涂感光膜、感光成象、电镀电路图形，然后将电路图形转移入半固化基材上的制造印刷电路板的新工艺。这种工艺省去了电镀电路图形之前的镀铜和之后的用腐蚀液去除铜层之工艺，铜利用率为100%，又由于感光膜利用巧妙、省去了去除感光膜，腐蚀、多次水洗、风干等十几道工序，和上述因省掉的工序所用的专用设备，因此，该工艺简单，成本低，适合工业自动化生产，且没有环境污染。

本发明的工艺方法是：

1、处理金属板。先选择厚度在0.5mm-3mm之间平整、光滑钢板，钢板表面光洁度不小于△5，经清洗后在表面均匀地涂敷一层脱膜剂，这是为了防止粘板并利于电路线条的镶嵌;

2、涂或贴感光膜。将上述处理好的钢板用贴膜机贴SXM-1型光致抗蚀干膜，也可以用喷涂、浸涂、流延离心甩涂此种抗蚀感光胶，并使之干燥成膜;

3、制造电路阴图。按通常半导体工艺中照相的方法，将电路母板上的电路图形通过曝光、显影、水洗在已贴好抗蚀感光胶的钢板上得到电路阴图，即在钢板上所要的电路图形部分露出钢板，其余部分被抗蚀膜复盖着，或者用丝印法在钢板上制成电路阴图;

4、电铸电路阳图。在含硫酸铜的酸性电解液或酸性电镀液中，用普通电解法或电镀法以钢板为阴极，在钢板上电铸所需要的电路图形，即钢板上露出金属的部分铸上了一层铜形成的电路图形;

5、将电镀到钢板上的铜电路及涂或贴到钢板上的光致抗蚀干膜一起热压镶嵌到绝缘基板上，其热压条件和步骤为：

a.电镀好铜电路的钢板有铜电路的表面放上半固化绝缘基材，然后一同放入压机内，进行热压镶嵌，

b.先升温160℃-180℃之间

加压50kg-80kg/cm²

固化1.5-2小时

再降温至50℃-60℃

c.揭去钢板，则电路图形被镶嵌在绝缘基板之内，即制成了所需的电路图形。

本发明所说的钢板以不锈钢板，效果最佳，不锈钢板可反复使用。

本发明即可制作单面印刷线路板，也可用两次定位法制作双面印刷线路板。

本发明的工艺流程特征是：

1、不用金属箔作载板而是以钢板（以不锈钢效果最佳）作载板，不用在钢板上先镀一层“与钢板结合不太牢的铜”而是直接在钢板上涂SXM-1型抗蚀感光膜，并感光成像，然后电镀铜电路;

2、涂敷的感光膜不用去掉，也不能去掉，感光膜与电路线条一起与半固化片热压，揭去钢板，即可制得平面电路。

本发明不用“金属箔转移法”的金属箔，不用在钢板上先镀一层铜，而是直接电镀电路，镀电路后不用去掉感光膜，而是将电路和感光膜一起转移，从而转移后揭去钢板不再有腐蚀工艺，因而也不需镀铑或镀镍，这就使得：

（1）工艺极为简单;

（2）与各种方法比较，本发明大量节约原材料，铜的利用率为100%;感光膜利用巧妙，完全不用腐蚀药品，完全不用去膜的碱液，减少了电镀铜，去感光膜，腐蚀、多次水洗及多次风干等十几道工序，从而大大地节约电能和工时。且省去上述工序的诸多专用设备（如去感光膜设备，水洗设备，腐蚀设备等）;

（3）本发明完全没有废腐蚀液带来的污染，如三氯化铁或氯化铜，氯化铵等。每升腐蚀液中含铜量少于60g为废液，有强烈的腐蚀性，对环境污染严重，而我国由于回收耗资过大，一般是不予回收的;

（4）可以获得质量高的电路板，例如超精细电路板;

（5）可以大规模工业自动化生产，成本低。

本发明工艺流程图如说明书附图。

实施例一

（1）将一块厚度为1.5mm，长500mm宽400mm的1Cr18NigTi进口不锈钢板用中粗及细金钢砂分步抛光处理;

（2）在不锈钢板表面上涂脱膜剂。脱膜剂配比为松香∶沥青∶汽油为1∶1∶100;

（3）将无锡产SXM-1型光致抗蚀干膜用TM500型膜机上贴在不锈钢板有脱膜剂的表面上;

（4）用YZB-500型印制板自动曝光机将不锈钢表面贴膜，曝光20秒钟后，置入2%Na₂CO₃水溶液中显影两分钟，再水洗，结果钢板表面有电路线条的部分不受抗蚀干膜保护，而电路线条以外的部分受抗蚀干膜保护;

（5）在酸性CuSO₄镀槽中，上述不锈钢板作阴极电铸铜，即不锈钢板表面有电路线条的部分由于不受抗蚀干膜保护而被铸上铜。操作时电流密度为2.5A/dm²，时间1.5小时，阴极移动并空气搅拌电镀液。

（6）将电铸好的有电路线条的不锈钢板放在160g/dm³的磷酸溶液中，不锈钢板作阳极，使之酸性阳极氧化;

（7）将不锈钢板铸有电路线条的表面同叠合的半固化玻璃布一起放在100吨压机上进行热压，温度为170℃，压力为60kg/dm²，固化1.5小时、降温至50℃后揭去钢板，得到所需电路图形。

实施例二

用厚10mm，宽40mm，长500mm铝基合金作阳极在配方为H₂SO₄.60克/升，CuSO₄.170克/升的酸性CuSO₄电解液，以待电铸电路图形的不锈钢板作阴极进行电解淀积。控制阳极与阴极有效面积之比为2∶ 1，阳极作往返移动，移动范围为100mm，电流密度为3.5A/dm²同样也可电铸出电路图形，其它工序与上述电镀法电铸电路图形相同。

Claims

1、一种采用由钢板作载板的制备印刷电路板的热压镶嵌法，其特征在于工艺方法如下：

(1)以钢板作阴极，在钢板上涂或贴上SXM-1型光致抗蚀干膜；

(2)用电镀法在钢板上电镀出铜电路；

(3)将电镀到钢板上的铜电路及涂或贴到钢板上的光致抗蚀干膜一起热压镶嵌到绝缘基板上；

其热压条件和步骤为：

b.先升温160℃-180℃之间

加压50kg-80kg/cm²

固化1.5-2小时

再降温至50℃-60℃

c.揭去钢板

2、按权利要求1所述的制备印刷电路板的热压镶嵌法，其特征在于所述的钢板是不锈钢板。

3、按权利要求1、2所述的制备印刷电路板的热压镶嵌法，其特征在于钢板上涂或贴SXM-1型光致抗蚀干膜前涂上一层可防止粘板并利于电路线条镶嵌的脱膜剂。