CN102711394A

CN102711394A - 一种用于电路板的电镀互连加工工艺

Info

Publication number: CN102711394A
Application number: CN2012102120526A
Authority: CN
Inventors: 赵玉梅; 陈俭云
Original assignee: Guangzhou Mei Wei Electronics Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Mei Wei Electronics Co Ltd
Priority date: 2012-06-25
Filing date: 2012-06-25
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2032-06-25
Also published as: CN102711394B

Abstract

本发明公开 一种用于电路板的电镀互连加工工艺：包括如下步骤： A ．在电路板上钻导通孔； B ．对导通孔内壁进行等离子除胶； C ．对导通孔内壁进行玻纤蚀刻； D ．对导通孔内壁进行化学除胶，将树脂复合层的内壁粗糙化； E ．沉铜电镀。 通过等离子除胶可将内壁处的树脂咬蚀，并利用玻纤蚀刻将外穿出的玻璃纤维蚀刻掉，最后再结合化学除胶，从而有效解决除胶不净的问题，而且，通过该工艺还可形成内铜层嵌入电镀铜层的结构，从而扩大两者的接触面积，增大两者的结合力，并可减少内铜层与电镀铜层分离现象的出现，提高电路板电气功能的稳定性。

Description

一种用于电路板的电镀互连加工工艺

技术领域

本发明涉及用于电路板的加工领域，具体涉及一种用于电路板的电镀互连加工工艺。

背景技术

电路板的生产流程一般包括开料、内层图形、内层蚀刻、棕化、压合、互连加工、外层图形、外层蚀刻、绿油、表面处理、包装等工序。其中，互连加工工序一般包括机械钻孔、化学除胶、沉铜电镀。如图1、2所示，采用此互连加工工艺容易出现除胶不净现象，导致树脂胶渣5残留在内铜层3a与电镀铜层4a之间；如图3、4所示，采用此互连加工工艺还容易出现内铜层3a与电镀铜层4a分离的现象，而上述的缺陷均严重影响电路板电气功能的稳定性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的旨在于提供一种用于电路板的电镀互连加工工艺，其能有效解决除胶不净的问题，并可减少内铜层与电镀铜层分离现象的出现，提高电路板电气功能的稳定性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于电路板的电镀互连加工工艺，所述电路板包括沿其厚度方向交替排列的树脂复合层和内铜层，且该电路板的顶层和底层均为内铜层，包括如下步骤，

A．在电路板上钻导通孔，该导通孔的内壁包括沿其厚度方向相互交替的树脂复合层内壁和内铜层内壁；

B．对导通孔内壁进行等离子除胶，各树脂复合层内壁处的树脂被咬蚀，且各树脂复合层内的玻璃纤维穿出至树脂外部；

C．对导通孔内壁进行玻纤蚀刻，将穿出于树脂外部的玻璃纤维蚀刻掉，并形成树脂复合层内壁内凹、内铜层内壁外凸的结构；

D．对导通孔内壁进行化学除胶，将树脂复合层的内壁粗糙化；

E．沉铜电镀，在导通孔内壁和电路板表面形成电镀铜层，其将各内铜层连通，并形成内铜层嵌入电镀铜层的结构。

通过采用上述步骤，能有效解决除胶不净的问题，并可减少内铜层与电镀铜层分离现象的出现，提高电路板电气功能的稳定性。

步骤B在等离子机内进行，其具体步骤包括：

1）往机腔内放入电路板；

2）往机腔内通入N₂，进行预热；

3）待机腔内的温度控制在80°C-120°C时，抽走N₂，并往机腔内通入混合气，其中，混合气包括充分混合的CF₄和O₂，且CF₄与O₂的比例为1:1～1:4。

通过采用上述步骤，可提高咬蚀效果，并可确保树脂复合层内壁咬蚀均匀。

步骤C中通过蚀刻液将穿出于树脂外部的玻璃纤维蚀刻掉，所述蚀刻液包括氟化氢铵、体积比为2～5%的盐酸，蚀刻液中氟化氢铵的浓度为5-30g/L。

步骤D在80°C或80°C以上进行，并通过高锰酸盐水溶液对导通孔的内壁进行化学除胶，所述高锰酸盐水溶液的浓度为45-65g/L。通过采用上述条件，可提高其除胶效果。

所述高锰酸盐为高锰酸钾或高锰酸钠。通过采用高锰酸钾或高锰酸钠，可提高其除胶效率。

在步骤B完成之后，并在进行步骤C之前还设有高压水洗步骤，用于清洁电路板表面。

在步骤C完成之后，并在进行步骤D之前还设有酸洗步骤，该酸洗步骤在温度37-43℃、压强0.6-0.9Bar下进行；其采用的酸洗液为质量比为3～8%的H₂SO₄。

通过酸洗步骤，可便于去除在电路板1上的残留物，为后续的加工奠定良好的基础。

在步骤A中，电路板通过机械钻孔或激光钻孔。

本发明所阐述的用于电路板的电镀互连加工工艺，其有益效果在于：

通过等离子除胶可将内壁处的树脂咬蚀，并利用玻纤蚀刻将外穿出的玻璃纤维蚀刻掉，最后再结合化学除胶，从而有效解决除胶不净的问题，而且，通过该工艺还可形成内铜层嵌入电镀铜层的结构，从而扩大两者的接触面积，增大两者的结合力，并可减少内铜层与电镀铜层分离现象的出现，提高电路板电气功能的稳定性。

附图说明

图1为采用现有互连加工工艺的电路板，其描述了除胶不净现象；

图2为图1的A处放大图；

图3为采用现有互连加工工艺的电路板，其描述了内铜层与电镀铜层分离的现象；

图4为图3的B处放大图；

图5为本发明的流程图；

图6为本发明的实施示意图；

其中，1、电路板；11、导通孔；11a、导通孔；2、树脂复合层；21、树脂复合层内壁；22、玻璃纤维；3、内铜层；3a、内铜层；31、内铜层内壁；4、电镀铜层；4a、电镀铜层；5、树脂胶渣。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明用于电路板的电镀互连加工工艺做进一步描述，以便于更清楚的理解本发明所要求保护的技术思路。

实施例1

如图5所示，为本发明一种用于电路板的电镀互连加工工艺。其中，该电路板1包括沿其厚度方向交替排列的树脂复合层2和内铜层3，且该电路板1的顶层和底层均为内铜层3。本发明包括如下步骤，

A．在电路板1上钻导通孔11；

在步骤A中，其可采用机械钻孔，如通过钻孔机进行钻孔。当然，还可采用激光钻孔。如图6所示，该导通孔11的内壁包括沿其厚度方向相互交替的树脂复合层内壁21和内铜层内壁31，且树脂复合层内壁21与内铜层内壁31齐平。

B．对导通孔11内壁进行等离子除胶，各树脂复合层内壁21处的树脂被咬蚀，且各树脂复合层2内的玻璃纤维22穿出至树脂外部；

优选的，步骤B在等离子机内进行，其具体步骤如下：

1）往机腔内放入电路板1；

2）往机腔内通入N₂，进行预热；

3）待机腔内的温度控制在80°C～120°C时，抽走N₂，并往机腔内通入混合气；其中，混合气包括充分混合的CF₄和O₂，且CF₄与O₂的比例为1:1～1:4；

如图6所示，在80°C～120°C中，由于混合气与树脂发生反应，树脂复合层内壁21处的树脂被咬蚀，而混合气体不与玻璃纤维22、内铜层3发生反应，因此树脂复合层2的玻璃纤维22外穿出至树脂外部，内铜层内壁31相对于树脂朝外凸出。通过采用上述条件，可提高其咬蚀效果，并可确保树脂复合层内壁21咬蚀均匀性。根据发明人的试验验证得知，上述机腔的温度控制在90°C，且CF₄与O₂的比例为1:2.5时，其除胶效果最佳。

C．对导通孔11内壁进行玻纤蚀刻，将穿出于树脂外部的玻璃纤维22蚀刻掉，并形成树脂复合层内壁21内凹、内铜层内壁31外凸的结构；

优选的，步骤C中，通过蚀刻液将穿出于树脂外部的玻璃纤维22蚀刻掉。所述蚀刻液包括氟化氢铵、体积比为2～5%的盐酸，在蚀刻液中氟化氢铵的浓度为5-30g/L。

通过采用玻纤蚀刻的步骤，可防止在沉铜电镀步骤中出现断铜现象，并有效提高产品的合格率。通过采用上述条件，可提高其蚀刻效率。如图6所示，经蚀刻后，树脂复合层内壁21呈平整状，且该树脂复合层内壁21朝内凹陷。而相对于树脂复合层2，内铜层内壁31朝外凸出，并形成正回蚀。根据发明人的试验验证得知，当氟化氢铵的浓度为20g/L时，其蚀刻效果最佳。

D．对导通孔11内壁进行化学除胶，将树脂复合层2的内壁粗糙化；

优选的，步骤D在80°C或80°C以上进行，并通过高锰酸盐水溶液对导通孔11内壁进行化学除胶，所述高锰酸盐水溶液的浓度为45-65g/L。优选的，所述高锰酸盐为高锰酸钾或高锰酸钠。通过采用步骤D，可进一步清除钻导通孔11时因高温产生的树脂胶渣，并将树脂复合层内壁21粗糙化，以增强其与电镀铜层4的结合力。根据发明人的试验验证得知，温度在85°C时，高锰酸盐水溶液的浓度为55g/L,其蚀刻效果最佳。

E．沉铜电镀，在导通孔11内壁和电路板1表面形成电镀铜层4，其将各内铜层3连通，如图6所示，其形成内铜层3嵌入电镀铜层4的结构；

所述沉铜电镀为现有技术，可通过不同系列的药水来进行，只要其可在导通孔11内壁和电路板1表面形成电镀铜层4即可。现以其中一系列来举例说明：沉铜电镀步骤具体包括除油、微蚀、预浸、活化、沉铜、电镀步骤，其中，

除油：在55-65°C下进行，除油剂酸当量为0.6-0.9；

微蚀：在25-30°C下进行，其采用的微蚀药水包括如下配方：

NaPS 50-80g/L

H₂SO₄ 15-25ml/L

Cu²⁺<20g/L

预浸：在22-30°C下进行，其中, Cu²⁺的浓度小于1g/L

活化：在40-44°C下进行，活化剂强度60-90%；

沉铜：在41-47°C下进行，其采用的沉铜药水包括如下配方：

Cu²⁺1.7-2.3g/L,

NaOH 7-10g/L,

HCHO 3.5-5.5g/L,

EDTA 37-35g/L；

电镀：在22-26°C下进行，其采用的电镀药水包括如下配方：

CuSO₄·5H₂O 60-90g/L

H₂SO₄ 125-145ml/L

光亮剂 0.5-1.5ml/L

整平剂 18-26ml/L

实施例2

A．在电路板1上钻导通孔11。

B．对导通孔11内壁进行等离子除胶，各树脂复合层内壁21处的树脂被咬蚀，且各树脂复合层2内的玻璃纤维22外穿出至树脂外部。

B1. 高压水洗，通过高压水清洁电路板1表面，可便于去除电路板1表面的灰尘、污垢等，并为电路板1后续加工奠定良好的基础。

C．对导通孔11内壁进行玻纤蚀刻，将穿出于树脂外部的玻璃纤维22蚀刻掉，并形成树脂复合层内壁21内凹、内铜层内壁31外凸的结构。

C1．酸洗,通过酸洗可便于去除在电路板1上的残留物；具体的，酸洗步骤在温度37-43℃、压强0.6-0.9Bar下进行，其采用的酸洗液为质量比为3～8%的H₂SO₄。

D．对导通孔11内壁进行化学除胶，将树脂复合层内壁21粗糙化。

E．沉铜电镀，在导通孔11内壁和电路板1表面形成电镀铜层4，其将各内铜层3连通，其形成内铜层3嵌入电镀铜层4的结构。

其中，步骤A、B、C、D、E的具体操作过程与实施例1相同，这里不做重复描述。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种用于电路板的电镀互连加工工艺，所述电路板包括沿其厚度方向交替排列的树脂复合层和内铜层，且该电路板的顶层和底层均为内铜层，其特征在于：包括如下步骤，

2.如权利要求1所述的用于电路板的电镀互连加工工艺，其特征在于：步骤B在等离子机内进行，其具体步骤包括：

1）往机腔内放入电路板；

2）往机腔内通入N₂，进行预热；

3）待机腔内的温度控制在80°C-120°C时，抽走N₂，并往机腔内通入混合气，

其中，混合气包括充分混合的CF₄和O₂，且CF₄与O₂的比例为1:1～1:4。

3.如权利要求1所述的用于电路板的电镀互连加工工艺，其特征在于：步骤C中通过蚀刻液将穿出于树脂外部的玻璃纤维蚀刻掉，所述蚀刻液包括氟化氢铵、体积比为2～5%的盐酸，蚀刻液中氟化氢铵的浓度为5-30g/L。

4.如权利要求1所述的用于电路板的电镀互连加工工艺，其特征在于：步骤D在80°C或80°C以上进行，并通过高锰酸盐水溶液对导通孔的内壁进行化学除胶，所述高锰酸盐水溶液的浓度为45-65g/L。

5.如权利要求4所述的用于电路板的电镀互连加工工艺，其特征在于：所述高锰酸盐为高锰酸钾或高锰酸钠。

6.如权利要求1所述的用于电路板的电镀互连加工工艺，其特征在于：在步骤B完成之后，并在进行步骤C之前还设有高压水洗步骤，用于清洁电路板表面。

7.如权利要求1所述的用于电路板的电镀互连加工工艺，其特征在于：在步骤C完成之后，并在进行步骤D之前还设有酸洗步骤，该酸洗步骤在温度37-43℃、压强0.6-0.9Bar下进行；其采用的酸洗液为质量比为3～8%的H₂SO₄。

8.如权利要求1所述的用于电路板的电镀互连加工工艺，其特征在于：在步骤A中，电路板通过机械钻孔或激光钻孔。