CN106535502A - 一种高纵横比线路板的电镀方法 - Google Patents

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黄勇
贺波
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Abstract

本发明提供一种高纵横比线路板的电镀方法，本发明利用磁控溅射技术对高纵横比线路板孔壁铜进行表面镀铜，能够有效控制孔壁铜的厚度，能够避免现有技术中常用的厚铜工艺造成的材料的浪费，并且采用此方式能够使孔壁表面铜层厚度均匀，表面平整，尤其适用于小孔径的线路板，并能够增强全板直流电镀导电性能，加工方法简单，采用的工序少，效果好，能够使整PNL线路板铜厚均匀流程确保各区域达到行业IPC各项标准。

Description

一种高纵横比线路板的电镀方法
技术领域
本发明属于线路板加工技术领域，具体涉及一种高纵横比线路板，尤其是小孔径的线路板的电镀方法。
背景技术
纵横比通孔的电镀，在多层PCB板制造工艺中是个关键，由于板厚度与孔径之比的数据高出10：1(及更高要求)，要使镀铜层能均匀的全部覆盖在孔壁内难度是很大的。由于孔径小、高深度使通孔在整个处理过程都很难达到工艺要求。最容易发生质量问题的工步就是除环氧钻污即凹蚀，使凹蚀的微蚀深度很难控制，因为孔径小又深凹蚀液很难顺利地通过整个孔内，有的首先接触的环氧树脂部分发生凹蚀，等到全部被凹蚀液浸到时，越先的部位凹蚀深度超标，露出玻璃纤维。形成空洞使后来的沉铜无法覆盖全部，就会出现空洞现象。第二就是沉铜过程中，溶液的交换受阻，更换新鲜沉铜液就很困难，使沉铜的覆盖率大降低。第三就是电镀的分散能力达不到工艺要求，很容易使一部分的沉铜层被溶解掉，形成空洞或无镀铜层等造成的。在这种情况下，如何利用现有工艺装备达到提高镀覆孔的可靠性和孔镀层完整达标是此技术突破的重点。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种高纵横比线路板的电镀方法，以及解决上述问题。
本发明的技术方案为：一种高纵横比线路板的电镀方法，包括以下步骤：
S1.根据线路板的尺寸进行开料；
S2.选择钻刀，采用一刀钻到底的方式进行钻孔；
S3.孔内表面镀铜作业；
S4.全板直流电镀；
S5.图形转移；
S6.图形电镀；
S7.外层蚀刻；
S8.外层检验；
在步骤S3中，采用磁控溅射的方式进行孔内表面镀铜作业。
进一步的，步骤S2中，钻孔的孔直径为0.25-0.6mm。
进一步的，步骤S3中，首先将步骤S2中钻孔后的线路板进行两次高压水洗处理，保证孔内粉尘清洗干净，孔洁净化，沉厚铜后线路板孔内铜的厚度为10-25um；
进一步的，步骤S3中，孔内表面镀铜的方法为：溅射的靶材为99.999% 的高纯铜，金属的直径为12-19mm、厚度为1.5-3.5mm。靶和基板之间的距离为8-13cm，工作气体为 99.99%的高纯氮气和99.99%的高纯氩气，分别使用质量流量计控制；基板在放入真空室之前，分别用丙酮、酒精、去离子水超声清洗，溅射前将真空室气压抽到0.3×10-5-1.3×10-5Pa，并充入氩气预溅射3-5min以清洗靶面。随后通入氮气，控制总溅射气压在2-5Pa，控制氮气与氩气的比例为1:3，溅射功率控制在85-105w，溅射时间为22-36min。
进一步的，所述高纵横比线路板的孔内表面电阻率在25°C时为5.3×10-7-8.2×10-7Ω·m。所述线路板的纵横比为12:1-25:1。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用磁控溅射技术对高纵横比线路板孔壁铜进行表面镀铜，能够有效控制孔壁铜的厚度，能够避免现有技术中常用的厚铜工艺造成的材料的浪费，并且采用此方式能够使孔壁表面铜层厚度均匀，表面平整，尤其适用于小孔径的线路板，并能够增强全板直流电镀导电性能，加工方法简单，采用的工序少，效果好，能够使整PNL线路板铜厚均匀流程确保各区域达到行业IPC各项标准。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种高纵横比线路板的电镀方法，包括以下步骤：
S1.根据线路板的尺寸进行开料；
S2.选择钻刀，采用一刀钻到底的方式进行钻孔；
S3.孔内表面镀铜作业；
S4.全板直流电镀；
S5.图形转移；
S6.图形电镀；
S7.外层蚀刻；
S8.外层检验；
在步骤S3中，采用磁控溅射的方式进行孔内表面镀铜作业。
进一步的，步骤S2中，钻孔的孔直径为0.38mm。
进一步的，步骤S3中，首先将步骤S2中钻孔后的线路板进行两次高压水洗处理，保证孔内粉尘清洗干净，孔洁净化，沉厚铜后线路板孔内铜的厚度为14um；
进一步的，步骤S3中，孔内表面镀铜的方法为：溅射的靶材为99.999% 的高纯铜，金属的直径为16mm、厚度为2.2mm。靶和基板之间的距离为10cm，工作气体为 99.99% 的高纯氮气和99.99%的高纯氩气，分别使用质量流量计控制；基板在放入真空室之前，分别用丙酮、酒精、去离子水超声清洗，溅射前将真空室气压抽到0.7×10-5Pa，并充入氩气预溅射4min以清洗靶面。随后通入氮气，控制总溅射气压在3Pa，控制氮气与氩气的比例为1:3，溅射功率控制在95w，溅射时间为29min。
进一步的，所述高纵横比线路板的孔内表面电阻率在25°C时为7.1×10-7Ω·m。所述线路板的纵横比为18:1。
与现有技术相比，本实施例的有益效果是：本发明利用磁控溅射技术对高纵横比线路板孔壁铜进行表面镀铜，能够有效控制孔壁铜的厚度，能够避免现有技术中常用的厚铜工艺造成的材料的浪费，并且采用此方式能够使孔壁表面铜层厚度均匀，表面平整，尤其适用于小孔径的线路板，并能够增强全板直流电镀导电性能，加工方法简单，采用的工序少，效果好，能够使整PNL线路板铜厚均匀流程确保各区域达到行业IPC各项标准。
实施例2
本实施例提供一种高纵横比线路板的电镀方法，包括以下步骤：
S1.根据线路板的尺寸进行开料；
S2.选择钻刀，采用一刀钻到底的方式进行钻孔；
S3.孔内表面镀铜作业；
S4.全板直流电镀；
S5.图形转移；
S6.图形电镀；
S7.外层蚀刻；
S8.外层检验；
在步骤S3中，采用磁控溅射的方式进行孔内表面镀铜作业。
进一步的，步骤S2中，钻孔的孔直径为0.25mm。
进一步的，步骤S3中，首先将步骤S2中钻孔后的线路板进行两次高压水洗处理，保证孔内粉尘清洗干净，孔洁净化，沉厚铜后线路板孔内铜的厚度为25um；
进一步的，步骤S3中，孔内表面镀铜的方法为：溅射的靶材为99.999% 的高纯铜，金属的直径为16mm、厚度为2.2mm。靶和基板之间的距离为10cm，工作气体为 99.99% 的高纯氮气和99.99%的高纯氩气，分别使用质量流量计控制；基板在放入真空室之前，分别用丙酮、酒精、去离子水超声清洗，溅射前将真空室气压抽到0.7×10-5Pa，并充入氩气预溅射4min以清洗靶面。随后通入氮气，控制总溅射气压在3Pa，控制氮气与氩气的比例为1:3，溅射功率控制在95w，溅射时间为29min。
进一步的，所述高纵横比线路板的孔内表面电阻率在25°C时为6.7×10-7Ω·m。所述线路板的纵横比为20:1。
实施例3
本实施例提供一种高纵横比线路板的电镀方法，包括以下步骤：
S1.根据线路板的尺寸进行开料；
S2.选择钻刀，采用一刀钻到底的方式进行钻孔；
S3.孔内表面镀铜作业；
S4.全板直流电镀；
S5.图形转移；
S6.图形电镀；
S7.外层蚀刻；
S8.外层检验；
在步骤S3中，采用磁控溅射的方式进行孔内表面镀铜作业。
进一步的，步骤S2中，钻孔的孔直径为0.6mm。
进一步的，步骤S3中，首先将步骤S2中钻孔后的线路板进行两次高压水洗处理，保证孔内粉尘清洗干净，孔洁净化，沉厚铜后线路板孔内铜的厚度为10um；
进一步的，步骤S3中，孔内表面镀铜的方法为：溅射的靶材为99.999% 的高纯铜，金属的直径为16mm、厚度为2.2mm。靶和基板之间的距离为10cm，工作气体为 99.99% 的高纯氮气和99.99%的高纯氩气，分别使用质量流量计控制；基板在放入真空室之前，分别用丙酮、酒精、去离子水超声清洗，溅射前将真空室气压抽到0.7×10-5Pa，并充入氩气预溅射4min以清洗靶面。随后通入氮气，控制总溅射气压在3Pa，控制氮气与氩气的比例为1:3，溅射功率控制在95w，溅射时间为29min。
进一步的，所述高纵横比线路板的孔内表面电阻率在25°C时为7.7×10-7Ω·m。所述线路板的纵横比为16:1。
实施例4
本实施例提供一种高纵横比线路板的电镀方法，包括以下步骤：
S1.根据线路板的尺寸进行开料；
S2.选择钻刀，采用一刀钻到底的方式进行钻孔；
S3.孔内表面镀铜作业；
S4.全板直流电镀；
S5.图形转移；
S6.图形电镀；
S7.外层蚀刻；
S8.外层检验；
在步骤S3中，采用磁控溅射的方式进行孔内表面镀铜作业。
进一步的，步骤S2中，钻孔的孔直径为0.38mm。
进一步的，步骤S3中，首先将步骤S2中钻孔后的线路板进行两次高压水洗处理，保证孔内粉尘清洗干净，孔洁净化，沉厚铜后线路板孔内铜的厚度为14um；
进一步的，步骤S3中，孔内表面镀铜的方法为：溅射的靶材为99.999% 的高纯铜，金属的直径为12mm、厚度为3.5mm。靶和基板之间的距离为8cm，工作气体为 99.99% 的高纯氮气和99.99%的高纯氩气，分别使用质量流量计控制；基板在放入真空室之前，分别用丙酮、酒精、去离子水超声清洗，溅射前将真空室气压抽到1.3×10-5Pa，并充入氩气预溅射5min以清洗靶面。随后通入氮气，控制总溅射气压在5Pa，控制氮气与氩气的比例为1:3，溅射功率控制在105w，溅射时间为22min。
进一步的，所述高纵横比线路板的孔内表面电阻率在25°C时为5.3×10-7Ω·m。所述线路板的纵横比为25:1。
实施例5
本实施例提供一种高纵横比线路板的电镀方法，包括以下步骤：
S1.根据线路板的尺寸进行开料；
S2.选择钻刀，采用一刀钻到底的方式进行钻孔；
S3.孔内表面镀铜作业；
S4.全板直流电镀；
S5.图形转移；
S6.图形电镀；
S7.外层蚀刻；
S8.外层检验；
在步骤S3中，采用磁控溅射的方式进行孔内表面镀铜作业。
进一步的，步骤S2中，钻孔的孔直径为0.38mm。
进一步的，步骤S3中，首先将步骤S2中钻孔后的线路板进行两次高压水洗处理，保证孔内粉尘清洗干净，孔洁净化，沉厚铜后线路板孔内铜的厚度为14um；
进一步的，步骤S3中，孔内表面镀铜的方法为：溅射的靶材为99.999% 的高纯铜，金属的直径为19mm、厚度为1.5mm。靶和基板之间的距离为13cm，工作气体为 99.99% 的高纯氮气和99.99%的高纯氩气，分别使用质量流量计控制；基板在放入真空室之前，分别用丙酮、酒精、去离子水超声清洗，溅射前将真空室气压抽到0.3×10-5Pa，并充入氩气预溅射3min以清洗靶面。随后通入氮气，控制总溅射气压在2Pa，控制氮气与氩气的比例为1:3，溅射功率控制在85w，溅射时间为36min。
进一步的，所述高纵横比线路板的孔内表面电阻率在25°C时为8.2×10-7Ω·m。所述线路板的纵横比为12:1。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。对于本发明中所有未详尽描述的技术细节，均可通过本领域任一现有技术实现。

Claims (6)

1.一种高纵横比线路板的电镀方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.根据线路板的尺寸进行开料；
S2.选择钻刀，采用一刀钻到底的方式进行钻孔；
S3.孔内表面镀铜作业；
S4.全板直流电镀；
S5.图形转移；
S6.图形电镀；
S7.外层蚀刻；
S8.外层检验；
在步骤S3中，采用磁控溅射的方式进行孔内表面镀铜作业。
2.根据权利要求1所述的高纵横比线路板的电镀方法，其特征在于，步骤S2中，钻孔的孔直径为0.25-0.6mm。
3.根据权利要求1所述的高纵横比线路板的电镀方法，其特征在于，步骤S3中，首先将步骤S2中钻孔后的线路板进行两次高压水洗处理，保证孔内粉尘清洗干净，孔洁净化，沉厚铜后线路板孔内铜的厚度为10-25um。
4.根据权利要求1所述的高纵横比线路板的电镀方法，其特征在于，步骤S3中，孔内表面镀铜的方法为：溅射的靶材为99.999% 的高纯铜，金属的直径为12-19mm、厚度为1.5-3.5mm；
靶和基板之间的距离为8-13cm，工作气体为 99.99% 的高纯氮气和99.99%的高纯氩气，分别使用质量流量计控制；基板在放入真空室之前，分别用丙酮、酒精、去离子水超声清洗，溅射前将真空室气压抽到0.3×10-5-1.3×10-5Pa，并充入氩气预溅射3-5min以清洗靶面；随后通入氮气，控制总溅射气压在2-5Pa，控制氮气与氩气的比例为1:3，溅射功率控制在85-105w，溅射时间为22-36min。
5.根据权利要求1所述的高纵横比线路板的电镀方法，其特征在于，所述高纵横比线路板的孔内表面电阻率在25°C时为5.3×10-7-8.2×10-7Ω·m。
6.根据权利要求1所述的高纵横比线路板的电镀方法，其特征在于，所述线路板的纵横比为12:1-25:1。
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