CN107278052A - 用于印制线路板光致图形转移前处理的化学粗化工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于印制线路板光致图形转移前处理的化学粗化工艺，所述化学粗化工艺包括先将光致图形转移前处理槽的工作液完全排除，并用自来水清洗干净；然后用去离子水循环清洗；加入膨松软化剂水溶液，并加热至28‑32℃；启动循环过滤泵，放入待光致化学图形转移的线路板；取出线路板并用自来水清洗；清洗完成后，热风吹干，以形成均匀的微观粗糙度；以及转入光致化学图形转移贴膜，曝光、显影工序。本发明的化学粗化工艺主要是在图形转移前的铜面上形成均匀的微观粗糙度，提高了高密集线路图形转移膜层与铜面的结合力，解决了高密线路图形转移膜层因显影和电镀出现的膜层脱落和渗镀等的品质缺陷，品质报废率由2％降低为0.01％。

Description

用于印制线路板光致图形转移前处理的化学粗化工艺
技术领域
本发明属于印制线路板加工技术领域，具体地说，涉及一种光致化学图形转移前处理的化学粗化工艺。
背景技术
随着印制线路板高集成化、高密度化的发展，线路宽度与线路间距日益变小，由现有的线路宽度/线路间距0.150mm/0.150mm变成0.125mm/0.125mm→0.10mm/0.10mm→0.075mm/0.075mm→0.050mm/0.050mm，使得光致图形转移的膜层与铜面间的结合力要求也越来越高，即对铜面的粗糙度要求越来越高，光致图形转移前处理过去一般多使用尼龙磨刷，不织布磨刷或火山灰等机械磨刷方式来获得铜面的适当的粗糙，但是，都存在着粗糙度不均匀且磨痕较深的缺陷，用在高密度线路上存在着光致图形转移膜层易脱落和后续电镀时的渗镀，严重影响印制线路板的品质良率，报废率高居2％，因此解决高密线路光致图形转移膜层与铜面的结合力已迫在眉睫。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一 种用于印制线路板光致图形转移前处理的化学粗化工艺，以提高铜面微观粗糙度和制程工艺的品质。
为了实现上述目的，本发明提供了一种用于印制线路板光致图形转移前处理的化学粗化工艺，所述化学粗化工艺包括如下步骤：1)将光致图形转移前处理槽的工作液完全排除后，用自来水清洗干净；2)继续用去离子水循环清洗；3)向光致图形转移前处理槽加入膨松软化剂水溶液，所述膨松软化剂包括硫酸、双氧水和多乙烯多胺多亚烷基膦酸盐；4)加热光致图形转移前处理槽至28-32℃；5)启动循环过滤泵；6)将待光致化学图形转移的线路板放入所述膨松软化剂水溶液，喷淋浸泡；7)取出线路板，用自来水清洗；8)热风吹干，以形成均匀的微观粗糙度；以及9)转入光致化学图形转移贴膜，曝光、显影工序。
作为对本发明所述的化学粗化工艺的进一步说明，优选地，硫酸为每升40-80毫升，双氧水为每升70-90毫升，所述多乙烯多胺多亚烷基膦酸盐为每升4-6克。
作为对本发明所述的化学粗化工艺的进一步说明，优选地，所述多乙烯多胺多亚烷基膦酸盐为二乙烯三胺五甲叉膦酸(DTPMP)。
作为对本发明所述的化学粗化工艺的进一步说明，优选地，硫酸的当量为0.82-1.63N，比重为1.03-1.05g/cm3。
作为对本发明所述的化学粗化工艺的进一步说明，优选地，双氧水为密度为1.11g/cm3的30％双氧水。
作为对本发明所述的化学粗化工艺的进一步说明，优选地，步 骤2)中，所述清洗的时间为30分钟。
作为对本发明所述的化学粗化工艺的进一步说明，优选地，步骤6)中，所述喷淋浸泡的时间为1-2分钟。
作为对本发明所述的化学粗化工艺的进一步说明，优选地，步骤7)中，所述清洗的时间为1-2分钟。
作为对本发明所述的化学粗化工艺的进一步说明，优选地，步骤8)中，所述热风吹干的温度为70-80℃，所述热风吹干的时间为0.4-0.6分钟。
作为对本发明所述的化学粗化工艺的进一步说明，优选地，步骤8)中，所述形成均匀的微观粗糙度为Ra：0.3-0.4微米，Rt：5-6微米。
本发明的光致化学图形转移前处理的化学粗化工艺主要是在图形转移前的铜面上形成均匀的微观粗糙度(Ra：0.3-0.4微米，Rt：5-6微米)，从而提高了高密集线路(线路宽度/线路间距≤0.1mm)图形转移膜层与铜面的结合力，解决了高密线路图形转移膜层因显影和电镀出现的膜层脱落和渗镀等的品质缺陷，品质报废率由之前的2％降低为0.01％。
本发明的光致图形转移前处理的化学粗化工艺具有以下有益效果：(1)用化学粗化取代机械粗化使得生产设备结构简单，化学粗化只需喷淋和一道水洗便可，而机械粗化需要磨辘，需要高压水洗，常压水洗，磨辘还需经常更换成本不菲；(2)用化学粗化代替机械粗化使得粗糙度均匀，且可获得较大的比表面积；(3)解决了高密 度线路(线宽/线距≤0.10mm)光致化学图形转移显影过程中的膜层脱落及后续电镀过程中渗镀等品质问题；(4)高密线路(线宽/线距≤0.10mm)生产过程中报废率由2％降低为0.01％；(5)原料来源广，价格低廉，成本低，生产过程无污染，因此在印制线路板领域具有广泛的应用前景。
具体实施方式
为了使审查员能够进一步了解本发明的结构、特征及其他目的，现结合所附较佳实施例详细说明如下，所附较佳实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。
实施例1
先将光致图形转移前处理槽的工作液完全排除，并用自来水清洗干净；然后用去离子水循环清洗30分钟。清洗完成后，配置1升膨松软化剂水溶液，其中，膨松软化剂包括硫酸40毫升(其中硫酸的当量为1.20N，比重为1.04g/cm3)、双氧水70毫升(双氧水为密度为1.11g/cm3的30％双氧水)、二乙烯三胺五甲叉膦酸(DTPMP)4克。向处理槽加入1升膨松软化剂水溶液，反应60s后，加热至28℃。启动循环过滤泵，放入待光致化学图形转移的线路板，喷淋浸泡1分钟；取出线路板并用自来水清洗1分钟，接着70℃的热风0.4分钟吹干线路板；最终转入光致化学图形转移贴膜，曝光、显影工序。
从实验结果可以看出：用化学粗化代替机械粗化使得粗糙度均 匀，且可获得较大的比表面积(参见表1，表1中列出了不同机械粗化和化学粗化后的粗糙度的相关参数)；并且，解决了高密度线路(线宽/线距≤0.10mm)光致化学图形转移显影过程中的膜层脱落及后续电镀过程中渗镀等品质问题(参见表2，表2中列出了经本实施例的化学粗化工艺处理的印制线路板中的线宽/线距对显影后的膜层脱落与电镀后的渗镀有无影响)。
表1
表2
实施例2
先将光致图形转移前处理槽的工作液完全排除，并用自来水清洗干净；然后用去离子水循环清洗30分钟。清洗完成后，配置1升膨松软化剂水溶液，其中，膨松软化剂包括硫酸60毫升(其中硫酸的当量为1.20N，比重为1.04g/cm3)、双氧水80毫升(双氧水为密度为1.11g/cm3的30％双氧水)、DTPMP5克。向处理槽加入1升膨松软化剂水溶液，反应75s后，加热至30℃。启动循环过滤泵，放入待光致化学图形转移的线路板，喷淋浸泡1.5分钟；取出线路板并用自来水清洗1.5分钟，接着75℃的热风0.5分钟吹干线路板；最终转入光致化学图形转移贴膜，曝光、显影工序。
从实验结果可以看出：用化学粗化代替机械粗化使得粗糙度均匀，且可获得较大的比表面积(参见表3，表3中列出了不同机械粗化和化学粗化后的粗糙度的相关参数)；并且，解决了高密度线路(线宽/线距≤0.10mm)光致化学图形转移显影过程中的膜层脱落及后续电镀过程中渗镀等品质问题(参见表4，表4中列出了经本实施例的化学粗化工艺处理的印制线路板中的线宽/线距对显影后的膜层脱落与电镀后的渗镀有无影响)。
表3
表4
实施例3
先将光致图形转移前处理槽的工作液完全排除，并用自来水清洗干净；然后用去离子水循环清洗30分钟。清洗完成后，配置1升膨松软化剂水溶液，其中，膨松软化剂包括硫酸80毫升(其中硫酸的当量为1.20N，比重为1.04g/cm3)、双氧水90毫升(双氧水为密度为1.11g/cm3的30％双氧水)、DTPMP6克的膨松软化剂。向处理槽加入1升膨松软化剂水溶液，反应90s后，加热至32℃。启动循环过滤泵，放入待光致化学图形转移的线路板，喷淋浸泡2分钟；取出线路板并用自来水清洗2分钟，接着80℃的热风0.6分钟吹干线路板；最终转入光致化学图形转移贴膜，曝光、显影工序。
从实验结果可以看出：用化学粗化代替机械粗化使得粗糙度均匀，且可获得较大的比表面积(参见表5，表5中列出了不同机械粗 化和化学粗化后的粗糙度的相关参数)；并且，解决了高密度线路(线宽/线距≤0.10mm)光致化学图形转移显影过程中的膜层脱落及后续电镀过程中渗镀等品质问题(参见表6，表6中列出了经本实施例的化学粗化工艺处理的印制线路板中的线宽/线距对显影后的膜层脱落与电镀后的渗镀有无影响)。
表5
表6
此外，经统计，本发明的品质报废率由之前的2％降低为0.01％。 而且，通过本发明的光致化学图形转移前处理的化学粗化工艺在图形转移前的铜面上形成均匀的微观粗糙度Ra为0.3-0.4微米，Rt为5-6微米。
需要声明的是，上述发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换或改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种用于印制线路板光致图形转移前处理的化学粗化工艺，其特征在于，所述化学粗化工艺包括如下步骤：
1)将光致图形转移前处理槽的工作液完全排除后，用自来水清洗干净；
2)继续用去离子水循环清洗；
3)向光致图形转移前处理槽加入膨松软化剂水溶液，所述膨松软化剂包括硫酸、双氧水和多乙烯多胺多亚烷基膦酸盐；
4)加热光致图形转移前处理槽至28-32℃；
5)启动循环过滤泵；
6)将待光致化学图形转移的线路板放入所述膨松软化剂水溶液，喷淋浸泡；
7)取出线路板，用自来水清洗；
8)热风吹干，以形成均匀的微观粗糙度；以及
9)转入光致化学图形转移贴膜，曝光、显影工序。
2.根据权利要求1所述的化学粗化工艺，其特征在于，硫酸为每升40-80毫升，双氧水为每升70-90毫升，所述多乙烯多胺多亚烷基膦酸盐为每升4-6克。
3.根据权利要求1或2所述的化学粗化工艺，其特征在于，所述多乙烯多胺多亚烷基膦酸盐为二乙烯三胺五甲叉膦酸DTPMP。
4.根据权利要求1或2所述的化学粗化工艺，其特征在于，硫酸的当量为0.82-1.63N，比重为1.03-1.05g/cm3。
5.根据权利要求1或2所述的化学粗化工艺，其特征在于，双氧水为密度为1.11g/cm3的30％双氧水。
6.根据权利要求1所述的化学粗化工艺，其特征在于，步骤2)中，所述清洗的时间为30分钟。
7.根据权利要求1所述的化学粗化工艺，其特征在于，步骤6)中，所述喷淋浸泡的时间为1-2分钟。
8.根据权利要求1所述的化学粗化工艺，其特征在于，步骤7)中，所述清洗的时间为1-2分钟。
9.根据权利要求1所述的化学粗化工艺，其特征在于，步骤8)中，所述热风吹干的温度为70-80℃，所述热风吹干的时间为0.4-0.6分钟。
10.根据权利要求1所述的化学粗化工艺，其特征在于，步骤8)中，所述形成均匀的微观粗糙度为Ra：0.3-0.4微米，Rt：5-6微米。
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