CN102802366A - 印刷线路板的除胶方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印刷线路板的除胶方法，在除胶之前先预除胶，所述一次预除胶工序包含以下流程：上板→粗磨→膨胀→除胶→中和→烘干→焗板。本发明的印刷线路板的除胶方法是在除胶的原工艺基础上增加了预除胶过程，通过这种除胶工艺流程，板材除胶干净且减少了树脂回缩现象，减少了镀通孔无铜，且板料在内层分离、孔壁分离、断铜、渗镀、树脂回缩等方面均能很好地满足品质要求。

Description

印刷线路板的除胶方法

技术领域

本发明属于线路板制造领域，尤其是涉及一种印刷线路板的除胶方法。

背景技术

随着电子产品性能的多样化，印刷线路板各式各样的板材类型及可靠性要求的提出，使得除胶工艺面临挑战。除胶工艺不仅要具有高可靠性表现，工艺稳定及成本效益高外，还需有能力处理一系列新型能板材。这些新型的板材主要为新型树脂，新型阻燃剂板材，高含量填料板材等。如何在进行除胶过程中，保持其性能达到所需要求成为线路板厂家的技术难题。

除胶的主要功能在于为介电材料提供更多的粗燥表面，获得优异的通孔可靠性。现有的PCB板除胶工艺流程为：上板→膨胀→除胶→中和→水洗→化学沉铜。在现有的除胶工艺下，部分板材(例如应用于无铅组装的高玻璃化温度Tg板料、无卤阻燃剂板材及高填料板材等)在一次过拉的情况下，出现镀通孔除胶不净或树脂回缩等除胶不良缺陷，超过IPC接受标准或客户标准，严重影响品质问题。

发明内容

基于此，本发明提供了一种印刷线路板的新的除胶方法，通过该方法可以在介电材料表面得到合适的粗糙度，获得介电材料与化学沉铜的最大粘结力。

一种印刷线路板的除胶方法，在除胶之前先预除胶，所述预除胶包含以下流程：上板→粗磨→膨胀→除胶→中和→烘干→焗板，膨胀液控制温度为76±2℃，膨胀时间为6±1min；除胶液中KMnO₄浓度为60±5g/L，温度为83±2℃，除胶时间为10±1min；焗板温度为Tg±5℃，焗板时间一般为2小时。

在其中一个实施例中，所述膨胀步骤中，膨胀液控制温度为76℃，膨胀时间为6min。

在其中一个实施例中，所述除胶步骤中，除胶液中KMnO₄浓度为60g/L，温度为83℃，除胶时间为10min。

在其中一个实施例中，所述焗板步骤中，焗板温度为Tg℃，焗板时间为2小时。

在其中一个实施例中，所述印刷线路板的板料为玻璃化温度Tg大于等于170℃的高Tg板料。

预除胶后，再进行印刷线路板的除胶工艺，该除胶工艺的流程和参数均与现有技术相同，包含流程：上板→膨胀→除胶→中和→水洗→化学沉铜。其中，膨胀液控制温度为78±3℃，膨胀时间为7±1min；除胶液中KMnO₄浓度为60±5g/L，温度为80±3℃，除胶时间为7±1min，优选膨胀液控制温度为78℃，膨胀时间为7min。除胶液中KMnO₄浓度为60g/L，温度为80℃，除胶时间为7min。除胶完全后，其除胶速率控制在(0.366-0.916)mg/cm²。

本发明的印刷线路板的除胶方法是在除胶的原工艺基础上增加了预除胶过程，通过这种除胶工艺流程，板材除胶干净且减少了树脂回缩现象，减少了镀通孔无铜，且板料在内层分离、孔壁分离、断铜、渗镀、树脂回缩等方面均能很好地满足品质要求。

附图说明

图1为本发明的印刷线路板除胶方法的工艺流程图；

图2为本发明实施例1的除胶不良切片示意图；

图3为本发明实施例1的渗镀测定示意图；

图4为本发明实施例1的树脂回缩测定示意图；

图5为本发明实施例1除胶后镀通孔切片图；其中图5A分别为除胶后小孔的孔壁树脂、孔壁玻璃纤维和内层状况；图5B分别为除胶后大孔的孔壁树脂、孔壁玻璃纤维和内层状况；

图6为使用现有除胶方法的除胶效果图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例来详细说明本发明。

实施例1PCB线路板的除胶方法

该实施例中的PCB线路板板料为GA-170-LL板料，该GA-170-LL板料是具有高Tg(170℃)、低Z轴膨胀系数的材料，用于无铅制程的PCB工艺。在该实施例中，预除胶工艺和除胶工艺中使用的各种原料都是本领域技术中常规使用的原料，如膨胀液主要为乙二醇单丁醚(40-60％)及氢氧化钠溶液，膨胀液主要功能是使用乙二醇单丁醚来软化和膨松钻孔胶渣以及表面的介电材料，以提高后续的高锰酸钾氧化的效力。除胶液主要含高锰酸钾(KMnO₄)及氢氧化钠。

该实施例中的PCB线路板除胶方法，包括预除胶工艺和除胶工序，分别包括以下步骤：

(1)预除胶工序

包含以下流程：上板→粗磨→膨胀→除胶→中和→烘干→焗板，控制膨胀液温度为76℃，膨胀时间为6min；除胶液中KMnO₄浓度为60g/L，温度为83℃，除胶时间为10min；焗板温度为175℃，焗板时间为2hrs；

(2)除胶工序

包含以下流程：上板→膨胀→除胶→中和→水洗→化学沉铜，控制膨胀液温度为78℃，膨胀时间为7min；除胶液中KMnO₄浓度为60g/L，温度为80℃，除胶时间为7min。除胶完全后，除胶速率控制在(0.366-0.916)mg/cm²。

下面结合可靠性测试进一步说明本实施例1的除胶方法的效果。

一、除胶速率的测定

先取一无铜基板，钻一小孔，洗干净烘干，冷却后称重M1(g)，然后基板经过除胶流程后洗净烘干冷却，称重M2(g)，其除胶速率的计算如下式(1)：

除胶速率(u)＝(M1-M2)×1000÷S                      式(1)

其中，M1-无铜基板除胶前重量(g)；M2-无铜基板除胶后重量(g)；S-无铜基板面积(cm²)；无铜基板尺寸为10cm×10cm，除胶速率u单位为mg/cm²。经过实施例1的除胶方法后的基板的除胶速率测试结果如表1。

表1除胶速率测试表

从表1中可以看出，使用实施例1的方法的除胶速率在标准认可之间，完全符合产品设计及使用要求。

二、除胶效果切片

电子扫描显微镜(SEM)分别观察除胶后大孔及小孔的孔壁树脂、孔壁玻璃纤维和内层状况，评估除胶效果，如图5所示。

从图5可以看出，经过实施例1的除胶工艺后，其玻璃纤维上未残留胶渍；树脂面呈均匀明显蜂窝状，且未见树脂空洞，内层铜表面无胶渣等残留物，具有较好的除胶效果，能够较好地满足除胶品质要求。

参阅图2-4，内层分离5是指内层基铜1与化学沉铜2之间没有连接，孔壁分离7是指化学沉铜2与树脂8之间有空隙，断铜3是内层基铜1与化学沉铜2之间有断裂，通过测试观察板材经过除胶工艺后内层分离5、孔壁分离7、断铜3、渗镀4及树脂回缩6情况，如表3所示。

表3板材内层分离、孔壁分离、断铜、渗镀及树脂回缩测试表

表3证明了使用本实施例1的方法，板材能够有效除胶，得到高稳定可靠的效果。

对比试验例采用现有PCB除胶工艺进行除胶

采用现有的PCB板除胶工艺流程，使用同种板料GA-170-LL评估除胶效果，板料经过以下流程：上板→膨胀→除胶→中和→水洗→化学沉铜，控制膨胀液温度为78℃，膨胀时间为7min；除胶液中KMnO₄浓度为60g/L，温度为80℃，除胶时间为7min。

经过该对比试验例的除胶方法后的基板的除胶速率测试结果如表4。

表4除胶速率测试表

由表4的除胶速率结果可以看出采用现有的除胶工艺流程，该板料除胶效果达不到要求(除胶速率应控制在(0.366-0.916)mg/cm²为接受标准)。

除胶后，板材经过化学沉铜，对其孔内做切片处理，通过高倍放大镜，得到除胶效果图。如图6所示，可以看出，除胶不净使得内层基铜表面残留胶渍，经过化学沉铜工艺后，出现内层分离缺陷。因此，具有高Tg的板料使用现有的除胶工艺达不到除胶效果，容易产生除胶不净引起的缺陷。

实施例2PCB线路板的除胶方法

预除胶工序中控制膨胀液温度为74℃，膨胀时间为5min；除胶液中KMnO₄浓度为55g/L，温度为81℃，除胶时间为9min；焗板温度为170℃，焗板时间为2hrs；其他方法与参数均与实施例1相同，使用实施例2的方法的除胶速率在标准认可之间(除胶速率控制在(0.366-0.916)mg/cm²)，完全符合产品设计及使用要求。经过实施例2的除胶工艺后，其玻璃纤维上未残留胶渍；树脂面呈均匀明显蜂窝状，且未见树脂空洞，内层铜表面无胶渣等残留物，具有较好的除胶效果，能够较好地满足除胶品质要求。使用本实施例2的方法，板材能够有效除胶，得到高稳定可靠的效果。

实施例3PCB线路板的除胶方法

预除胶工序中控制膨胀液温度为78℃，膨胀时间为7min；除胶液中KMnO₄浓度为65g/L，温度为85℃，除胶时间为11min；焗板温度为175℃，焗板时间为2hrs；其他方法与参数均与实施例1相同，使用实施例3的方法的除胶速率在标准认可之间(除胶速率控制在(0.366-0.916)mg/cm²)，完全符合产品设计及使用要求。经过实施例3的除胶工艺后，其玻璃纤维上未残留胶渍；树脂面呈均匀明显蜂窝状，且未见树脂空洞，内层铜表面无胶渣等残留物，具有较好的除胶效果，能够较好地满足除胶品质要求。使用本实施例3的方法，板材能够有效除胶，得到高稳定可靠的效果。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种印刷线路板的除胶方法，其特征在于，在除胶之前先预除胶，所述预除胶包含以下流程：上板→粗磨→膨胀→除胶→中和→烘干→焗板，膨胀液控制温度为76±2℃，膨胀时间为6±1min；除胶液中KMnO₄浓度为60±5g/L，温度为83±2℃，除胶时间为10±1min；焗板温度为Tg±5℃，焗板时间为2小时。

2.根据权利要求1所述的印刷线路板的除胶方法，其特征在于，所述膨胀步骤中，膨胀液控制温度为76℃，膨胀时间为6min。

3.根据权利要求1所述的印刷线路板的除胶方法，其特征在于，所述除胶步骤中，除胶液中KMnO₄浓度为60g/L，温度为83℃，除胶时间为10min。

4.根据权利要求1所述的印刷线路板的除胶方法，其特征在于，所述焗板步骤中，焗板温度为Tg℃，焗板时间为2小时。

5.根据权利要求1-4任一项所述的印刷线路板的除胶方法，其特征在于，所述印刷线路板的板料为玻璃化温度Tg大于等于170℃的高Tg板料。

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