CN110753455A - 一种抗镀干膜加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗镀干膜加工方法，该方法包括：依次对待处理板材进行贴抗镀干膜、干膜曝光以及干膜显影处理；对显影后的待处理板材进行紫外光照射；对照射后的待处理板材采用化学沉积的方式进行表面处理。该方法通过在对待处理板材采用化学沉积的方式进行表面处理前增加紫外光照射流程，将抗镀感光干膜图形转移工艺与紫外光照射及对待处理板材采用化学沉积的方式进行表面处理流程搭配在一起，可增强干膜的耐化学、耐高温性能，克服了常规工艺中化学镀后出现干膜浮离的缺点，采用本方法能够避免产品因干膜浮离而报废，提升产品良率。

Description

一种抗镀干膜加工方法

技术领域

本发明涉及印制线路板加工技术领域，特别是涉及一种抗镀干膜加工方法。

背景技术

抗镀感光干膜图形转移与化学镍钯金被广泛应用于线路板生产制造领域。

在线路板的沉金过程中，常规工艺流程为“前工序→贴干膜→干膜曝光→干膜显影→化学镍钯金或化学镍钯或化学钯金→褪膜”，常用的选择性化学镍钯金、选择性化学镍钯、选择性化学钯金抗镀干膜加工流程是在干膜显影后直接加工表面处理，或是在干膜显影后增加烘烤再做表面处理。

但是，在做化学镍钯金或化学镍钯及化学钯金表面处理时，由于受到流程药水高温浸泡(镍槽温度通常高于70℃，金缸温度通常高达80-85℃)及化学钯槽弱碱性药水(化学钯槽药水通常为弱碱性，pH在8.0左右)浸蚀，在加工过程中容易出现干膜浮离、起泡以及干膜下渗镀问题，造成产品的报废。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明主要解决的技术问题是提供一种抗镀感光干膜加工方法，以解决加工过程中出现干膜浮离、起泡导致干膜下渗镀问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种抗镀干膜加工方法，包括：

依次对待处理板材进行贴抗镀干膜、干膜曝光以及干膜显影处理；

对显影后的待处理板材进行紫外光照射；

对照射后的待处理板材采用化学沉积的方式进行表面处理。

其中，在对显影后的待处理板材进行紫外光照射的步骤中，紫外光的照射强度与抗镀干膜的型号与厚度相关联。

其中，在对照射后的待处理板材采用化学沉积的方式进行表面处理的步骤中，包括：

采用化学沉积的方式在铜面上沉积镍层、钯层、金层的表面处理；或采用化学沉积的方式在铜面上沉积镍层、钯层的表面处理；或采用化学沉积的方式在铜面上沉积钯、金层的表面处理。

其中，在对照射后的待处理板材采用化学沉积的方式进行表面处理之后，进一步包括褪除抗镀干膜。

其中，待处理板材为电路板或封装基板。

其中，抗镀干膜为选择性电镀或化学镀的感光干膜，感光干膜依次由透明基材、感光层与保护膜构成。

其中，透明基材为涤纶片基，采用聚脂薄膜制成；保护膜为透明聚乙烯薄膜。

其中，感光层包括感光有机溶剂与光敏引发剂。

其中，感光有机溶剂包括碱溶性马来酸酐共聚物与感光交联单体。

其中，光敏引发剂为芳酮类、硫醚类化合物。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过在对照射后的待处理板材采用化学沉积的方式进行表面处理前增加紫外光照射流程，将抗镀感光干膜图形转移与紫外光照射及对待处理板材采用化学沉积的方式进行表面处理的工艺流程搭配在一起，可增强干膜的耐化学、耐高温性能，克服了常规工艺中化学镀后出现干膜浮离的缺点，采用本方法能够避免产品因干膜浮离而报废，提升产品良率。

附图说明

图1是本发明抗镀干膜加工方法实施方式的流程示意图；

图2是本发明抗镀干膜加工方法实施方式中步骤11的流程示意图；

图3是本发明抗镀干膜的结构示意图；

图4是本发明抗镀干膜加工方法实施方式中步骤112的光照示意图；

图5是本发明抗镀干膜加工方法实施方式中步骤12的光照示意图。

具体实施方式

在线路板生产制造过程中，由于受到流程药水高温浸泡及化学钯槽弱碱性药水浸蚀，在加工过程中容易出现干膜浮离、起泡以及干膜下渗镀问题，造成产品的报废。

下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，图1是本发明抗镀干膜加工方法实施方式的流程示意图，包括：

在步骤11中，依次对待处理板材进行贴抗镀干膜、干膜曝光以及干膜显影处理。

在本发明的实施例中，待处理板材为印制电路板或封装基板，在贴膜前需对待处理板材进行如研磨和微蚀等前工序处理，使铜层的表面变粗糙，增大抗镀干膜与铜面的接触面积，良好的贴膜前处理，可提高干膜与板材的附着力。

具体地，如图2所示，图2是本发明抗镀干膜加工方法实施方式中步骤11的流程示意图，包括：

在步骤111中，在待处理板材上贴抗镀干膜。其中，所述干膜为选择性电镀或化学镀的感光干膜；其中，干膜厚度由干膜型号决定，在合适的温度压力环境下将干膜贴于线路板的表面上。

具体地，如图3所示，图3是本发明抗镀干膜的结构示意图。抗镀干膜包括依次层叠设置的透明基材31、感光层32与保护膜33。

其中，透明基材与保护膜的主要功能是承载和保护位于中间的感光层，感光层的功能是充当图形转移的临时性保护材料。

其中，透明基材为涤纶片基，通常采用聚脂薄膜制成。聚酯薄膜是以聚对苯二甲酸乙二醇酯为原料，采用挤出法制成厚片，再经双向拉伸制成的薄膜材料，具有机械性能优良、刚性、硬度及韧性高、耐穿刺、耐摩擦、耐高温和低温、耐化学药品性、耐油性、气密性和保香性良好等特点。保护膜为聚乙烯薄膜，聚乙烯具有防潮性，透湿性小等优点。

本发明采用的感光层包括感光有机溶剂、光敏引发剂、助剂等。

优选地，助剂包括用于改善涂膜稳定性的物质、用于改善流动性能的物质以及用于改善物理性能的物质。

其中，用于改善涂膜稳定性的物质例如为抗氧化剂、光稳定剂等；用于改善流动性能的物质例如为流平剂等，可提升微观性能；用于改善物理性能的物质例如为增塑剂等。

具体地，在贴干膜时，先从干膜上剥下聚乙烯保护膜，然后在加热加压条件下将干膜感光层粘贴在覆铜箔板上，干膜中的感光层受热后变软，流动性增加，借助于热压辊的压力和感光层中粘结剂的作用完成贴膜。

其中，贴膜温度根据干膜的类型、性能、环境温度和湿度的不同而略有不同。一般如果贴膜温度过高，那么干膜图像会变脆，导致耐镀性能差；贴膜温度过低，干膜与铜表面粘附不牢，在显影或电镀过程中，膜易起翘甚至脱落。

在步骤112中，进行干膜曝光。其中，所述曝光工艺为采用紫外光进行曝光，曝光能量由干膜类型及干膜厚度决定。

具体地，如图4所示，图4是本发明抗镀干膜加工方法实施方式中步骤112的光照示意图。

在紫外光照射下，光敏引发剂吸收光能分解成游离基，游离基再引发感光聚合单体进行聚合交联反应，反应后形成不溶于弱碱水的大分子结构。

曝光能量的大小直接影响到干膜的固化程度，而干膜固化程度与干膜与板材之间的附着力相关联。在干膜曝光时控制曝光能量，是为了避免干膜因吸收过多紫外光能量而传递到不曝光区域导致不曝光区域干膜发生聚合反应，进而在显影时出现显影不净问题，对应地，由于曝光能量不足会导致已曝光干膜中还存在尚未参与聚合反应的分子功能团。

具体地，本发明所采用的感光有机溶剂包括含羧基的碱溶性马来酸酐共聚物与感光交联单体。

其中，主体碱溶性马来酸酐共聚物的作用是赋予感光层转移性、弱碱水显影性能；感光交联单体(在结构上含有碳碳双键，其化学成分可以为丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基和烯丙基等)是作为改善涂料流动性能的活性稀释剂，可以降低共聚物的粘度，同时单体本身也能参与体系的光固化过程，发生聚合反应，成为固化物的一部分并影响固化膜的性能。

优选地，光敏引发剂采用芳酮类及硫醚类等能有效吸收紫外光辐射能量并高效地产生能引发双键聚合反应活性种的化合物。

其中，光敏引发剂的作用是促进紫外光引发，它们只吸收光子并将能量传递给那些不能吸收光子的分子，促使其发生化学反应，而本身不参与化学反应。

例如α-羟基环己基苯甲酮在高能量的紫外光辐照下，可吸收光子能量并将能量传递给那些不能吸收光子的交联单体，促使交联单体分子内发生碳碳双键的均裂，产生双游离基，从而引发不饱和键的聚合。

在本发明的实施例中，感光层经紫外光辐射，光敏引发剂吸收紫外光辐射能量之后，将在极短的时间内形成活性中心，引发感光聚合单体中的碳碳双键发生聚合，通过聚合、交联反应快速生成聚合物网络。紫外光固化后的干膜具有良好的耐水、耐化学腐蚀性能以及良好的附着力。

在步骤113中，进行干膜显影处理。其中，所述显影工艺为采用弱碱药水对干膜进行显影。

具体地，显影工艺中的化学钯槽药水通常为弱碱性的碳酸钠溶液，pH在8.0左右。显影时感光层曝光部分的干膜不被溶胀，而未曝光部分的活性基团将与稀碱溶液反应。

其中，显影时活性基团羧基-COOH与稀碱溶液中的Na⁺作用，生成亲水性集团-COONa溶解进显影液中，从而使待处理板材显现出影像。

在步骤12中，对显影后的待处理板材进行紫外光照射。

具体地，如图5所示，图5是本发明抗镀干膜加工方法实施方式中步骤12的光照示意图。

其中，该步骤所使用的光源强度及曝光能量低于干膜曝光工艺中的光源强度及曝光能量。

现有技术中，在干膜显影后到对待处理板材采用化学沉积的方式进行表面处理前无紫外光照射流程，而在后续的表面处理工艺中，由于化学沉积槽的温度较高，在加工过程中容易出现干膜浮离、起泡等干膜下渗镀问题。增加紫外光照射流程，可使已曝光干膜中尚未参与聚合反应的分子功能团发生光化学反应，通过聚合、交联反应快速生成聚合物网络。

进一步地，所述紫外光照射流程需控制紫外光照射的能量，以避免照射能量不足导致干膜聚合、交联不充分；或能量过高导致干膜感光聚合基团与阻焊油墨结合而出现干膜在褪膜时无法去除干净。

其中，不同干膜使用的紫外光照射能量可能不相同，具体照射能量需根据不同的干膜类型及干膜厚度进行测试。

在步骤13中，对照射后的待处理板材采用化学沉积的方式进行表面处理。

具体地，采用化学沉积的方式在铜面上沉积镍层、钯层、金层的表面处理；或采用化学沉积的方式在铜面上沉积镍层、钯层的表面处理；或采用化学沉积的方式在铜面上沉积钯、金层的表面处理。

在本发明的实施例中，在所述对照射后的所述待处理板材采用化学沉积的方式进行表面处理之后，进一步包括褪除所述抗镀干膜。

其中，所述褪膜工艺采用弱碱性药水对所述抗镀感光干膜进行去膜操作。

具体地，褪膜工艺中化学钯槽药水通常为稀氢氧化钠碱液或有机碱性溶液。

由于目前行业内所使用的干膜在光聚合后，均存在羟基不耐碱性或弱碱性药水的攻击的问题，因而在有化学沉积钯的表面工艺中，弱碱性的化学钯药水对干膜侵蚀，导致干膜与电路板或封装基板脱离，造成被干膜覆盖的焊盘被沉积上化学镍或化学钯或化学金的问题(即膜下渗镀)，造成产品的报废。

增加紫外光照射流程，可使已曝光干膜中尚未参与聚合反应的分子功能团发生光化学反应，通过聚合、交联反应快速生成聚合物网络，使增强固化后的干膜具有更加良好的耐水、耐化学腐蚀性能以及良好的附着力，从而抵抗药水的侵蚀。

区别于现有技术，上述抗镀感光干膜加工方法，在干膜显影后增加紫外光固化流程，可以使干膜内残留的感光有机溶剂发生光反应，通过聚合、交联反应快速生成聚合物，从而提高干膜的抗化学腐蚀性能，避免被碱性及弱碱性药水侵蚀；同时，又可以增强线路板铜面(及阻焊油墨)与干膜之间的附着力，避免由于高温起泡导致的渗金、渗镍问题，提升产品良率。

以上所述仅为本发明的实施方式，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效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种抗镀干膜加工方法，其特征在于，所述抗镀干膜加工方法包括：

依次对待处理板材进行贴抗镀干膜、干膜曝光以及干膜显影处理；

对显影后的所述待处理板材进行紫外光照射；

对照射后的所述待处理板材采用化学沉积的方式进行表面处理。

2.根据权利要求1所述的抗镀干膜加工方法，其特征在于，在所述对显影后的所述待处理板材进行紫外光照射的步骤中，所述紫外光的照射强度与所述抗镀干膜的型号与厚度相关联。

3.根据权利要求1所述的抗镀干膜加工方法，其特征在于，在所述对照射后的所述待处理板材采用化学沉积的方式进行表面处理的步骤中，包括：

采用化学沉积的方式在铜面上沉积镍层、钯层、金层的表面处理；或采用化学沉积的方式在铜面上沉积镍层、钯层的表面处理；或采用化学沉积的方式在铜面上沉积钯、金层的表面处理。

4.根据权利要求1所述的抗镀干膜加工方法，其特征在于，在所述对照射后的所述待处理板材采用化学沉积的方式进行表面处理之后，进一步包括褪除所述抗镀干膜。

5.根据权利要求1所述的抗镀干膜加工方法，其特征在于，所述待处理板材为电路板或封装基板。

6.根据权利要求1所述的抗镀干膜加工方法，其特征在于，所述抗镀干膜为选择性电镀或化学镀的感光干膜，所述感光干膜依次由透明基材、感光层与保护膜构成。

7.根据权利要求6所述的抗镀干膜加工方法，其特征在于，所述透明基材为涤纶片基，采用聚脂薄膜制成；所述保护膜为透明聚乙烯薄膜。

8.根据权利要求6所述的抗镀干膜加工方法，其特征在于，所述感光层包括感光有机溶剂与光敏引发剂。

9.根据权利要求8所述的抗镀干膜加工方法，其特征在于，所述感光有机溶剂包括碱溶性马来酸酐共聚物与感光交联单体。

10.根据权利要求8所述的抗镀干膜加工方法，其特征在于，所述光敏引发剂为芳酮类、硫醚类化合物。

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