CN1717159A - 一种多层印刷线路板的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多层印刷线路板的生产方法，主要步骤包括：1.在内外层均已蚀刻有印刷电路的多层印刷线路板上钻贯穿孔；2.使用化学方法去除贯穿孔壁的胶渣，再进行研磨、清洗、防焊印刷处理后，用事先设置的对应位置设置有贯注胶孔的印刷范本覆盖在上述的多层印刷线路板上将液状导电性铜胶通过各贯注胶孔注入相应的贯穿孔中；再对所得的多层印刷线路板加热、固化贯穿孔中的导电性铜胶成为连接各层线路板之间的导线；采用本发明的生产方法后，生产效率大大提高，可以降低环境污染，所制得的产品性能稳定，特别适合于四层印刷线路板的规模化生产、制造。
Description
技术领域
本发明涉及一种印刷线路板的生产方法，尤其涉及一种生产多层印刷线路板的方法。
背景技术
IT技术在最近一段时间以来的飞速进步，比较明显的一点就是表现为：在该领域中的硬件产品逐渐朝着多功能、高可靠性、小型化的方向发展，这就要求使用在这些硬件产品中的核心器件印刷线路板也要适应这种趋势，而仅仅使用单层或双层印刷线路板则往往难以满足上述设计要求，为此，多层印刷电路板的应用领域越来越广。
在多层印刷线路板的生产工艺中，需要解决的一个具体问题是：位于印刷线路板之间的电连接要稳定、可靠，以实现多层印刷线路板作为整体的基本功能，同时，仍要兼顾上述小型化、精密化的发展趋势。连通的层与层之间这些电子元器件的基本方法是：在多层印刷线路板中的相应位置钻孔并在该孔中填充导体，即通常所述的“通孔”。目前，为实现通孔，采用的工艺类别主要分成两种：一种是以电镀的方式将孔壁金属化使通孔各层连接导通，即通常所说的PTH，电镀沉铜工艺；还有一种就是在上述通孔中贯注具有一定导电性能的银胶以实现电连接，即通常所说的STH，银胶贯孔工艺。
电镀的方式的主要缺点是：前处理等生产工序较多，电镀所需的工时也较长，生产效率较低，更严重的是，电镀所消耗的电量较大，同时还会产生大量的工业废水，对环境以及从业人员的健康都会有相当的危害；
银胶贯孔虽然能够克服上述缺陷，但由于在胶体中存在“银离子游离”现象(简称“银移”)，在导电过程中起主要作用的银离子会向孔壁的周边扩散，致使孔内银胶的导电性能下降，电阻升高，因此可以承载的最大电流值过小，这种缺陷在需要承载或传输高频信号时，尤为明显；上述“银移”的现象同时还引起贯穿孔周边的绝缘体的绝缘性能的降低，此种现象随着时间的推移，会越来越严重，因此，当各个贯穿孔的间距较小、较密时，而在周边线路中又需要传输高频信号时很容易产生高频噪声干扰等不正常现象，使得制成的多层印刷线路板的可靠性、稳定性都会受到影响。实践中，使用银胶贯孔工艺制成的印刷线路板的贯穿孔距的最小值一般不低于1.4mm，最大负载电压一般在DC50V/Via以下；银胶贯孔工艺的前述缺陷使得这种工艺一般只能使用在双层印刷线路板中，对于多层，尤其是四层或四层以上印刷线路板的生产来说，由于“银移”现象以及贯穿孔较长，基本上没有实用的空间。
此外，多层板的制作：是由基板与P/P树脂材料先压合才能制成多层板。为使上下中间各层导通，所以需钻贯穿孔，此时树脂材料在高速旋转钻孔时，常有胶糊状产生。因此钻孔后的板须做除胶渣化学处理，再进行贯孔正常流程。
发明内容
为克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是旨在提供一种可以使产成品性能更为稳定，更符合环保要求的多层印刷线路板的生产方法。
为解决上述技术问题，本发明提出一种新的多层印刷线路板的工艺制作方法，具体包括下列步骤：
a.将已经蚀刻有电路的内层基板与树脂材料进行压合增层；
b.在外层基板上蚀刻电路；
c.在上述所得的多层印刷线路板上需要进行贯通连接的位置钻贯穿孔；
d.将钻孔后的多层印刷线路板研磨、清洗并进行前、后防焊印刷后，再行清洗；
e.事先设置一贯胶用的印刷范本，所述的印刷范本在与所述的多层印刷线路板上的各贯穿孔的对应位置设置有贯注胶孔；
f.在上述所得的多层印刷线路板上覆盖所述的印刷范本，并使所述的贯注胶孔对准相应的贯穿孔，再将液状导电性铜胶通过所述的各贯注胶孔注入相应的贯穿孔中；
g.对上述所得的多层印刷线路板进行加热，以使在所述贯穿孔中的导电性铜胶固化成为连接各层线路板之间的导线。
进一步地，在上述的步骤c后，可以进一步通过化学处理的方法去除在钻贯穿孔时产生的胶渣。
上述所使用的导电性铜胶最好采用Tatsuta公司生产的产品名为DD-paste TH9910的导电性铜胶。
采用上述方法后，由于不再使用电镀的方式在贯穿孔内沉降铜材料，避免了电镀工艺繁复的各项前处理工序，不会产生容易造成环境污染的工业废水；贯孔采用的导电性铜胶也没有银胶材料可能会产生“银移”的现象，更重要的是采用印刷贯孔的方式将导电性铜胶注入贯穿孔中实现电连接，生产效率大大提高，并且，特别采用的“先蚀刻电路，再钻贯穿孔”的工艺次序，使所制得的产成品性能更为稳定，特别适合于多层印刷线路板，尤其是四层印刷线路板的规模化生产、制造。
本发明的目的、特征及优点将通过下述实施例结合附图进行详细说明。
附图说明
图1是四层印刷线路板的切面结构示意图；
图2是四层印刷线路板在钻贯穿孔后，未去除胶渣时的切面结构示意图；
图3是图2所示的四层印刷线路板在化学去除胶渣后的切面结构示意图；
图4是使用本发明所述方法的主要工艺流程图。
具体的实施方式
参照图4，以四层印刷线路板为例，本发明所采用的多层印刷线路板的生产工序或主要步骤为：首先在将已经蚀刻有电路的内层基板与树脂材料进行压合增层以制得具有一、二层印刷线路的多层基板，即通常所说的进行迭板压合，各层线路板之间一般由绝缘体相隔；再以通常的印刷蚀刻工艺在该多层基板的两个外表面蚀刻印刷电路制成结构如图1所示的多层印刷线路板，图中阴影部分为铜箔或各层印刷电路，各阴影之间为树脂材料或中间绝缘体，同时图1中还示出了下述的贯穿孔的位置示意图；
在上述所得的多层印刷线路板上需要进行贯通连接的位置钻贯穿孔；这样，在内层基板与贯穿孔的相交接部位可能会形成如图2所示的切口切面结构示意图，图中阴影部分为内层铜箔或内层印刷电路，不规则部位表示可能附着在贯穿孔内壁的胶渣，虚线表示贯穿孔壁的位置。为使本发明所制得的多层印刷线路板的贯孔电连接更稳定、可靠、均匀，避免钻孔时印刷线路板产生的胶渣覆盖贯穿孔周边的铜箔材料而影响到这些位置的导电效果，此时可以采用化学处理的方法去除在钻贯穿孔时产生的胶渣，具体可以采用：先使用膨松剂将胶渣膨化并部分松脱，再用高锰酸钾溶液等氧化剂及常用的辅助工艺去除胶渣，制得贯穿孔切口结构如图3所示意的多层印刷线路板，以利于在下述的贯注导电性铜胶时，得到相对均匀的贯注效果，进而可以得到性能更为优越的印刷线路板。
在完成上述工序后，还需要有：将钻孔后的多层印刷线路板研磨、清洗并进行前、后防焊印刷后，再行清洗等辅助工序；
事先还可以设置、制作一贯胶用的印刷范本，该印刷范本在与所述的多层印刷线路板上的各贯穿孔的对应位置均设置有贯注胶孔；
将上述印刷范本覆盖在所得的多层印刷线路板上，并使印刷范本上的贯注胶孔对准多层印刷线路板上的相应的贯穿孔，再将液状导电性铜胶通过各贯注胶孔注入相应的贯穿孔中；这个工艺过程可以概括为：印刷贯孔，其工艺效率相比较现有的电镀沉铜工艺有极大幅度的提高；
再对上述所得的多层印刷线路板进行加热，以使在所述贯穿孔中的导电性铜胶固化成为连接各层线路板之间的导线。
本发明所贯注的导电性铜胶最好采用Tatsuta公司生产的产品名为DD-paste TH9910的导电性铜胶，这种导电性铜胶具有导电性强、稳定，粘度低，贯注时不易产生可能会阻断导电功能的气泡等优良特性，由此所制成的多层印刷线路板的导电性能也较为满意
本发明的重要贡献在于：突破了在多层印刷线路板的制作工艺中，难以适用：在贯穿孔中直接贯注、填充导电性胶体的陈旧观念，相反，却特别适合于多层印刷线路板，尤其是四层印刷线路板的规模化，高效率生产、制造，而与现有广泛采用的电镀沉降工艺进行四层印刷线路板的制造比较，经济效益相当明显；另一方面，一改现有的现有的“先钻孔，后蚀刻印刷线路”为“先蚀刻印刷线路，后钻贯穿孔”的工艺次序，避免了后续的蚀刻工艺对贯穿孔内壁的不良影响，再行辅以化学去胶渣的工艺，可以得到内径相对均匀的贯穿孔，因此，制成品性能特别稳定、可靠。实践中，使用本发明制成的印刷线路板的贯穿孔距的最小值可以达到1.1mm，最大负载电压可以达到DC100V/Via，瞬间最大可承载电流在1A左右，不良制成品率也得到有效控制，较现有的银胶贯孔工艺和电镀沉铜工艺均有较长足的进步。
Claims (4)
1.一种多层印刷线路板的生产方法，具体包括下列步骤：
a.将已经蚀刻有电路的内层基板与树脂材料进行压合增层；
b.在外层基板上蚀刻电路；
c.在上述所得的多层印刷线路板上需要进行贯通连接的位置钻贯穿孔；
d.将钻孔后的多层印刷线路板研磨、清洗并进行前、后防焊印刷后，再行清洗；
e.事先设置一贯胶用的印刷范本，所述的印刷范本在与所述的多层印刷线路板上的各贯穿孔的对应位置设置有贯注胶孔；
f.在上述所得的多层印刷线路板上覆盖所述的印刷范本，并使所述的贯注胶孔对准相应的贯穿孔，再将液状导电性铜胶通过所述的各贯注胶孔注入相应的贯穿孔中；
g.对上述所得的多层印刷线路板进行加热，以使在所述贯穿孔中的导电性铜胶固化成为连接各层线路板之间的导线。
2.如权利要求1所述的多层印刷线路板的生产方法，其特征在于：在上述的步骤c后，还通过化学处理的方法去除在钻贯穿孔时产生的胶渣。
3.如权利要求2所述的多层印刷线路板的生产方法，其特征在于：所述的化学处理的方法为：先使用膨松剂将胶渣膨化并部分松脱，再用高锰酸钾溶液及辅助工艺去除胶渣。
4.如权利要求1、2或3所述的多层印刷线路板的生产方法，其中所使用的导电性铜胶采用Tatsuta公司生产的产品名为DD-paste TH9910的导电性铜胶。
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