CN104582324A - 柔性电路板孔金属化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柔性电路板孔金属化方法，包括如下步骤：S01、预设处理，选定一柔性电路板，并在柔性电路板上设置若干通孔；S02、整孔处理，使用整孔剂对通孔内壁上进行整孔处理，使通孔内壁上带有一层均匀的负电荷；S03、氧化处理，在通孔内滴入均匀混合的包含有高锰酸钾及有机单体的目标溶液，高锰酸钾经氧化还原反应生成作为催化剂的二氧化锰；S04、催化处理，在二氧化锰的催化作用下，经氧化处理的溶液中有机单体通过化学反应生成一层有机导电膜并沉积在通孔内壁上；S05、沉铜处理，在通孔内壁的有机导电膜上进行沉铜处理。本发明能够简化孔金属化工艺流程，极大地提高了孔金属化的品质，安全环保。

Description

柔性电路板孔金属化方法
技术领域
本发明涉及一种柔性电路板加工技术领域，尤其涉及一种柔性电路板孔金属化方法。
背景技术
柔性电路板FPC钻孔后，孔壁没有导电性，因此无法实现不同层间的线路互联，必须经过孔金属化，在孔壁上形成一层致密的、可靠的、有导电性能的物质，然后经过电镀镀上一定厚度的铜，才能实现不同层间的线路互联而满足电气性能。在FPC制造工艺流程中，产品线路之间的互联，对产品的电气性能等功能性至关重要，而孔金属化对不同层间线路的互联又起着决定性作用。
放眼世界，FPC的孔金属化方式主要有以下3种：PTH(即化学沉铜)、黑孔、黑影。PTH工艺的主要步骤包括：PI调整→除油→微蚀→预浸→催化→加速→沉铜，其缺点是：1、流程中含有络合物、甲醛，对环境的污染和人体的伤害很大；2、流程太长，水电成本太大。3、沉铜时产生H2，气泡堵孔容易造成孔无铜。4、铜面容易出现铜瘤、铜粒，FPC因线路密集蚀刻后易出现开路等品质问题。黑孔主要步骤包括：微蚀→清洁→第一次黑孔→干燥→整孔→第二次黑孔→微蚀→抗氧化，其缺点是：1、铜面上会残留一层碳黑，必须增加微蚀流程将碳黑除去，否则会影响基铜与电镀铜层之间的结合力。2、过微蚀后，孔口处表铜与孔铜之间容易断裂。3、多层板微蚀后，容易出现内层铜咬噬过度，即“负凹蚀”现象，从而导致孔壁分离及孔铜断裂等功能性问题。黑影的主要步骤包括：微蚀→清洁→第一次黑影→第一次定影→干燥→第二次黑影→第二次定影→微蚀→抗氧化，其缺点是：1、铜面上会残留一层碳黑，必须增加微蚀流程将碳黑除去，否则会影响基铜与电镀铜层之间的结合力。2、过微蚀后，孔口处表铜与孔铜之间容易断裂。3、多层板经过微蚀后，容易出现内层铜咬噬过度，即“负凹蚀”，从而导致孔壁分离及孔铜断裂等功能性问题。随着电路板行业的发展及社会的文明进步，人们对产品的品质要求越来越高，对环保的意识也越来越强烈，因此对孔金属化的工艺技术提出了更高的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种生产效率高、环保、孔金属化品质高的柔性电路板孔金属化方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：提供一种柔性电路板孔金属化方法，包括如下步骤：
S01、预设处理，选定一柔性电路板，并在柔性电路板上设置若干通孔；
S02、整孔处理，使用整孔剂对通孔内壁上进行整孔处理，使通孔内壁上带有一层均匀的负电荷；
S03、氧化处理，在通孔内滴入均匀混合的包含有高锰酸钾及有机单体的目标溶液，高锰酸钾经氧化还原反应生成作为催化剂的二氧化锰；
S04、催化处理，在二氧化锰的催化作用下，经氧化处理的溶液中有机单体通过化学反应生成一层有机导电膜并沉积在通孔内壁上；
S05、沉铜处理，在通孔内壁的有机导电膜上进行沉铜处理。
本发明的有益效果在于：区别于现有技术中的FPC的孔金属化方法步骤繁琐、加工效率低，孔金属化品质不好，不利于环保的问题，本发明提供了一种柔性电路板孔金属化方法，包括使用整孔剂对通孔内壁上进行整孔处理，使通孔内壁上带有一层均匀的负电荷，通过高锰酸钾生成催化剂二氧化锰以及利用二氧化锰催化溶液中的有机单体形成有机导电膜并沉积在通孔内壁，最后在有机导电膜上进行沉铜处理，能够使沉铜的铜层面平整、无铜粒、铜瘤，且孔壁没有“负凹蚀”问题，极大地提高了孔金属化的品质。由于不含络合物及致癌物甲醛，安全无公害，品质良好，具有良好的经济效益及社会效益。
附图说明
图1为本发明一种柔性电路板孔金属化方法的方法流程图；
图2为本发明孔壁沉积有机导电膜后的孔壁切片示意图。
标号说明：
1、FPC基材上铜层；2、FPC基材下铜层；3、有机导电膜。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于:采用利用整孔剂对通孔内壁上进行整孔处理，使通孔内壁上带有一层均匀的负电荷，通过高锰酸钾生成催化剂二氧化锰以及利用二氧化锰催化溶液中的有机单体形成有机导电膜并沉积在通孔内壁，最后在有机导电膜上进行沉铜处理。
请参照图1，一种柔性电路板孔金属化方法，包括如下步骤：
S01、预设处理，选定一柔性电路板，并在柔性电路板上设置若干通孔；
S02、整孔处理，使用整孔剂对通孔内壁上进行整孔处理，使通孔内壁上带有一层均匀的负电荷；
S03、氧化处理，在通孔内滴入均匀混合的包含有高锰酸钾及有机单体的目标溶液，高锰酸钾经氧化还原反应生成作为催化剂的二氧化锰；
S04、催化处理，在二氧化锰的催化作用下，经氧化处理的溶液中有机单体(俗称“吡咯”)通过化学反应生成一层有机导电膜并沉积在通孔内壁上；
S05、沉铜处理，在通孔内壁的有机导电膜上进行沉铜处理。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：区别于现有技术中的FPC的孔金属化方法步骤繁琐、加工效率低，孔金属化品质不好，不利于环保的问题，本发明提供了一种柔性电路板孔金属化方法，包括使用整孔剂对通孔内壁上进行整孔处理，使通孔内壁上带有一层均匀的负电荷，通过高锰酸钾生成催化剂二氧化锰以及利用二氧化锰催化溶液中的有机单体形成有机导电膜并沉积在通孔内壁，最后在有机导电膜上进行沉铜处理，能够使沉铜的铜层面平整、无铜粒、铜瘤，且孔壁没有“负凹蚀”问题，极大地提高了孔金属化的品质。由于不含络合物及致癌物甲醛，安全无公害，品质良好，具有良好的经济效益及社会效益。
进一步的，所述步骤S03中“溶液”还添加有作为缓冲剂的硼酸，所述硼酸的PH值范围为5-7。该缓冲剂能够减慢氧化反应的速率。
进一步的，所述步骤S02中“整孔剂”的浓度范围为20-40％，PH值范围为4-6，温度范围为50-60℃，为了使孔壁负电荷均匀，需配置超声波装置，超声波频率范围为20-50KHz。经过整孔剂的整孔的作用，能够调节FPC孔壁的电荷，使其带上一层均匀的负电荷，以便吸附催化剂MnO2。
进一步的，所述步骤S04中“经氧化处理后的溶液中有机单体”的含量范围为30-50ml/L，PH值范围为1.8-2.4；温度范围为18-24℃。有机单体的含量在于形成有机导电膜，便于沉铜处理。
进一步的，所述步骤S05中有机导电膜上的沉铜厚度范围为9-11um。沉铜厚度的最优值为10um，应该指出，沉铜厚度范围小于9um或者大于11um，也是可行方案。
参阅图2，在FPC板设置有通孔，该通孔的顶部与FPC基材上铜层1平行，通孔的底部与FPC基材下铜层2平行，通孔内壁沉积有有机导电膜3。
上表及图2可以看出，采用本发明孔金属化方式处理后，只有孔壁上有一层有机导电膜，基材铜表面上没有有机导电膜。经过镀铜流程后，铜面平整无铜粒、铜瘤，且孔壁没有“负凹蚀”现象，热冲击3次没有孔壁分离、孔铜断裂现象，证实了此发明既可以弥补PTH、黑孔及黑影工艺的缺点，又能满足FPC的性能要求。由于不含络合物及致癌物甲醛，安全无公害，品质良好，具有良好的经济效益及社会效益。
综上所述，本发明提供的一种柔性电路板孔金属化方法，包括使用整孔剂对通孔内壁上进行整孔处理，使通孔内壁上带有一层均匀的负电荷，通过高锰酸钾生成催化剂二氧化锰以及利用二氧化锰催化溶液中的有机单体形成有机导电膜并沉积在通孔内壁，最后在有机导电膜上进行沉铜处理，能够使沉铜的铜层面平整、无铜粒、铜瘤，且孔壁没有“负凹蚀”问题，极大地提高了孔金属化的品质；工艺步骤简单，便于提高加工效率，同时有利于降低生产成本；由于不含络合物及致癌物甲醛，安全无公害，品质良好，具有良好的经济效益及社会效益。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种柔性电路板孔金属化方法，其特征在于，包括如下步骤：
S01、预设处理，选定一柔性电路板，并在柔性电路板上设置若干通孔；
S02、整孔处理，使用整孔剂对通孔内壁进行整孔处理，使通孔内壁上带有一层均匀的负电荷；
S03、氧化处理，在通孔内滴入均匀混合的包含有高锰酸钾及有机单体的目标溶液，高锰酸钾经氧化还原反应生成作为催化剂的二氧化锰；
S04、催化处理，在二氧化锰的催化作用下，经氧化处理的溶液中有机单体通过化学反应生成一层有机导电膜并沉积在通孔内壁上；
S05、沉铜处理，在通孔内壁的有机导电膜上进行沉铜处理。
2.根据权利要求1所述的柔性电路板孔金属化方法，其特征在于，所述步骤S03中“溶液”还添加有作为缓冲剂的硼酸，所述硼酸的PH值范围为5-7。
3.根据权利要求1所述的柔性电路板孔金属化方法，其特征在于，所述步骤S02中“整孔剂”的主要成分是阴离子界面活性剂，浓度范围为20-40％，PH值范围为4-6，温度范围为50-60℃，超声波频率范围为20-50KHz。
4.根据权利要求1所述的柔性电路板孔金属化方法，其特征在于，所述步骤S04中“经氧化处理后的溶液中有机单体”的含量范围为30-50ml/L，PH值范围为1.8-2.4；温度范围为18-24℃。
5.根据权利要求1所述的柔性电路板孔金属化方法，其特征在于，所述步骤S05中有机导电膜上的沉铜厚度范围为9-11um。
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