CN104018196A - 印制线路板无化学镀直接电镀方法 - Google Patents
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Abstract
一种印制线路板无化学镀直接电镀方法。避免了甲醛污染并节约金属铜和贵金属钯。这种方法不采用额外制作导电聚合物的预制方法，而是在印制线路板制作流程中进行氧化和聚合反应，使印制线路板的孔位在流程中生成导电聚合物，不需要化学镀铜就能获得孔内的导电性。使印制线路板的孔位更好地直接镀铜。采用这种新方法的要点，是在采用了替代化学镀铜的导电高分子聚合物的同时，采用了印制线路板水平放置的处理模式，从而可以有效地对孔位进行化学处理和清洗，因为减少了用水量，提高了生产效率和节约了资源。
Description
技术领域
本发明涉及一种印制线路板无化学镀直接电镀方法。
背景技术
印制线路板是现代电子产品中电子元器件安装的基板，已经从早期的单面板向双面板和多层板发展。这些双面板和多层板是采用绝缘性能良好的材质为基板，在双面履盖铜箔制成的。为了使印制板不同表面的线路实现连接，是以铆钉孔的形式采用化学镀铜加电镀铜的方法在孔内获得铜镀层。从而可以一次实现大量通孔的金属化互连，与以前靠手工一个一个孔安装铆钉的方法比，是很大的技术进步。现在，这种化学镀加电镀的孔金属化方法，仍然是印制板制造中常用的方法。
但是，这种化学镀加电镀的印制板孔金属化工艺，有着严重的环境问题和工艺缺陷。化学镀铜要用到强络合剂酒石酸盐和有致癌作用的甲醛，同时化学镀铜本身极不稳定，易于自分解而失效，并且在化学镀前还要进行敏化和活化处理。这两种处理分别要用到氯化亚锡和贵金属钯等，使整个印制板孔金属化流程长、用水量大、消耗大量有色金属、污染环境、浪费资源。因此，寻求取消化学镀铜而实现印制板直接电镀的技术，成为重要的课题。
例如，在一种公开的直接孔金属化方法(CN2006100979780)中，提供了导电聚合物的制作方法。这种方法获得的导电聚合物的电导率只有1～10S/cm，这种较低的电导率用于直接镀时，对印制板的基材和孔径、孔密度分布等都有较严格的选择性，从而限制了其应用的范围。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种印制线路板无化学镀直接电镀方法，从而避免了甲醛污染的同时，节约金属铜和贵金属钯。这种方法不采用额外制作导电聚合物的预制方法，而是在印制线路板制作流程中进行氧化和聚合反应，使印制线路板的孔位在流程中生成导电聚合物，不需要化学镀铜就能获得孔内的导电性。其原理是通过化学处理使印制板选择性地吸咐高分子导电聚合物，来替代化学镀铜，实现在电镀铜槽中直接电镀，从而达到免除甲醛、络合剂和重金属污染的同时，节省大量用水的目的。由于无需化学镀铜，也省去了预镀铜流程，进一步节约了金属铜，缩短了工艺流程。
采用导电聚合物替代化学镀铜虽然也是化学过程，但是这种化学处理过程只对印制板的绝缘基材发生作用，而金属铜箔则不参与这种活性化反应，这样就使印制线路板的孔位更好地直接镀铜。采用这种新方法的要点，是在采用了替代化学镀铜的导电高分子聚合物的同时，采用了印制线路板水平放置的处理模式，从而可以有效地对孔位进行化学处理和清洗，因为减少了用水量，提高了生产效率和节约了资源。
为了实现这个目的，本发明采用了下述方案：
在印制板完成钻孔→磨板→膨胀→除胶→中和等前处理标准流程后，在水平放置印制板的装置中对印制板进行基板表面活性化处理、氧化处理和导电聚合物生成三个流程的处理，即可实现孔位的导电化。
基板的表面活性化处理也叫整孔，这是在弱碱性表面活性剂溶液中对印制板进行处理并经充分水洗后，再进行氧化处理。氧化处理是让已经具有表面活性的孔位通过氧化处理获得金属氧化物膜层，经过高速喷射水清洗后，进入导电聚合物生成流程，在孔位生成导电聚合物膜，经充分水洗并烘干后即可进入直接电镀铜的流程。
具体实施方式
作为一个实施例，进行印制板无化学镀铜直接电镀铜的方法是在印制板经过常规前处理流程后，将印制板置于水平放置的自动传输设备中，进行基板表面活性化处理、氧化处理和导电聚合物生成三个流程的处理。
基板表面活性化处理是在含有碳酸钠和阳离子表面活性剂的溶液中对印制板进行处理，处理液的pH值保持在11左右，温度30℃～60℃，时间40～60s。处理完成后经过三级充分水洗后，进入氧化流程。
氧化流程是在高锰酸盐溶液中，对印制板进行氧化处理，溶液的pH值控制在5～7，温度80℃～90℃，时间80～100s，经充分水洗后进入导电聚合物生成流程。
导电聚合物为具有典型共扼结构的高分子化合物，比如聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚对苯等。在本流程中是使用它们的单体，在有机酸和乳化剂存在的溶液环境中，单体与印制板孔位的氧化剂作用发生聚合反应而最终在孔位生成导电性聚合物，反应温度15℃～25℃，时间80～100s。经充分清洗和干燥处理，经过检测确定其具有合格的导电性后，即可以进入图形制作和直接电镀流程。
这种印制线路板无化学镀直接电镀方法除了上述化学处理流程，如前所述，还采用了印制板水平配置处理的模式。因而采用水平生产设备对高效率地实现印制板孔位的生成导电聚合物同样具有重要意义。
采用本方法处理后的印制板基板孔位的导电性能明显。经测量，孔位电导率大于10S/cm。
Claims (5)
1.一种印制线路板无化学镀直接电镀方法，其特征是在水平放置印制板的装置中对印制板进行基板表面活性化处理、氧化处理和导电聚合物生成三个流程的处理。
2.根据权利要求1所述的印制线路板无化学镀直接电镀方法，其特征是表面活性化处理在添加有阳离子表面活性剂的弱碱性溶液中进行。处理温度为30℃～60℃，处理时间为40～60S。
3.根据权利要求1所述的印制线路板无化学镀直接电镀方法，其特征是氧化处理液是含有高锰酸盐等具氧化作用化学物质的弱酸性至中性的溶液，处理温度为80℃～90℃，处理时间为80～100S。
4.根据权利要求1所述的印制线路板无化学镀直接电镀方法，其特征是导电聚合物生成处理液为具有典型共扼结构的高分子化合物，比如聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚对苯等的单体，在有机酸和乳化剂存在的溶液环境中，单体与印制板孔位的氧化剂作用发生聚合反应而最终在孔位生成导电性聚合物，反应温度15℃～25℃，反应时间80～100s。
5.根据权利要求1所述的印制线路板无化学镀直接电镀方法，其特征是印制板在处理流程中是水平放置，所采用的化学处理装置为水平自动传送和处理装置。
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