一种提高印制电路板可靠性的孔壁金属化方法技术

本发明专利技术公开了一种提高印制电路板可靠性的孔壁金属化方法，包括以下步骤：在生产板上钻孔；而后通过微蚀蚀刻孔内的内层线路铜层，使孔内的内层线路铜层与介质层之间存在阶梯落差；然后通过沉铜、全板电镀使孔金属化。采用本发明专利技术方法可以得到一个平滑均匀且具备高可靠性的孔壁镀铜层，同时不会在界面形成应力点，避免了目前采用凹蚀工艺容易导致孔壁粗糙和镀铜层产生破裂应力的问题，提高了电路板的可靠性，满足航空航天、军工等产品的高可靠性要求。

A METHOD FOR IMPROVING THE RELIABILITY OF PRINTED CIRCUIT BOARD

The invention discloses a hole wall metallization method for improving the reliability of printed circuit boards, which comprises the following steps: drilling holes on the production board; then, by Micro-etching the inner circuit copper layer in the hole, there is a step difference between the inner circuit copper layer and the dielectric layer in the hole; and then metallizing the hole by sinking copper and plating the whole plate. By adopting the method of the invention, a smooth and uniform copper plating layer on the hole wall with high reliability can be obtained without forming stress points at the interface, thus avoiding the problem that the hole wall is rough and the copper plating layer is prone to rupture stress caused by the current concave etching process, improving the reliability of the circuit board and meeting the high reliability requirements of aerospace, military and other products.

【技术实现步骤摘要】
一种提高印制电路板可靠性的孔壁金属化方法
本专利技术涉及印制线路板制作
，具体涉及一种提高印制电路板可靠性的孔壁金属化方法。
技术介绍
印制电路板(PCB)孔金属化是指在电路板上钻出的孔中用化学沉铜和电镀铜的方法在孔的绝缘壁镀上一定厚度均匀的铜层，以实现电路板各层线路之间的电气连接。常规PCB孔金属化工艺的主要流程为：钻孔→沉铜→全板电镀→外层图形→图形电镀→外层蚀刻。在当前市场上，绝大部分的电路板产品只需采用常规PCB孔金属工艺即可，但对于一些航空航天、军工等产品，由于其应用的极热、极寒、高压等恶劣环境，其对电子部件可靠性的要求比普通产品明显苛刻，一般会要求电路板的孔金属化采用凹蚀工艺，即钻孔后将孔壁的环氧树脂和玻璃纤维丝蚀刻到一定深度，使内层铜完全裸露出来，然后再沉铜、全板电镀，使内层线路铜层与孔壁镀铜层形成三维连接，以满足高可靠电气连接；凹蚀工艺是孔壁镀铜层与内层线路铜层直接产生三维界面结合的方法，比常规孔壁一个界面连接更可靠，但缺点是凹蚀会造成孔壁粗糙，容易产生超过规定的吸芯作用，使孔壁镀铜层可能产生裂纹，同时还可能在内层线路铜层与孔壁镀铜层界面处产生引起镀铜层破裂的应力。目前可检索到的凹蚀技术较少，CN201611016456.2提供了一种多层PCB正凹蚀工艺：采用“等离子除胶法+玻璃蚀刻液法”，结合等离子除胶与玻璃蚀刻液两种蚀刻方式的特点，使孔壁环氧树脂和玻璃纤维丝形成一个相对平衡的咬蚀速率，得到凹蚀效果；此方法具有以下缺点：1)玻璃蚀刻液具有极强的腐蚀性，是一种极其危险的物质，而凹蚀需要更长的处理时间，给操作人员带来极大的安全隐患；2)玻璃蚀刻液在PCB行业中的应用并不广泛，对其具体性能特点以及工艺参数未能形成统一的标准认识，实际应用时，其与等离子除胶法的配合不易控制，导致孔壁粗糙度很大，多数不能满足孔壁的粗糙度要求，且受人为影响很大，不适合批量生产，不适合推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为克服现有的技术缺陷，提供一种提高印制电路板可靠性的孔壁金属化方法，采用该方法解决了采用凹蚀工艺容易导致孔壁粗糙和镀铜层产生破裂应力的问题，满足航空航天、军工等产品的高可靠性要求。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种提高印制电路板可靠性的孔壁金属化方法，包括以下步骤：S1、在生产板上钻孔；S2、而后通过微蚀蚀刻孔内的内层线路铜层，使孔内的内层线路铜层与介质层之间存在阶梯落差；S3、然后通过沉铜、全板电镀使孔金属化。优选地，步骤S1和S2之间还包括步骤S11：对生产板进行除胶渣处理。优选地，步骤S11中，将生产板置于除胶渣药水中清洗，所述除胶渣药水的成分包括高锰酸钾、氢氧化钠和锰酸钾。优选地，所述除胶渣药水中，高锰酸钾的浓度为62-68g/L，氢氧化钠的浓度为47-53g/L，锰酸钾的浓度为＜25g/L。优选地，所述除胶渣药水中，高锰酸钾的浓度为65g/L，氢氧化钠的浓度为50g/L。优选地，步骤S11中，将生产板置于77-83℃的除胶渣药水中清洗5-10min。优选地，步骤S2中，蚀刻后，对孔内的内层线路铜层咬蚀的深度为5-10μm。优选地，步骤S3中，全板电镀时，以0.7-1.2ASD的电流密度全板电镀60min，将内层线路铜层的咬蚀深度填平，并将孔壁铜厚加厚至≥5mm。优选地，步骤S3之后还包括步骤S4：在生产板上依次制作外层线路、制作阻焊层、表面处理和成型后制成印制电路板；采用正片工艺制作外层线路，并在制作外层线路过程中将孔壁铜厚加镀至≥25μm。优选地，所述生产板为由半固化片将内层芯板和外层铜箔压合为一体的多层板。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术先通过微蚀蚀刻掉一部分孔内的内层线路铜层，使孔内的内层线路铜层与介质层之间存在阶梯落差，从而在孔内的内层线路处形成凹槽，而后通过沉铜和全板电镀将咬蚀后形成的凹槽填满并得到一定厚度的镀铜层，使孔壁铜层和内层线路铜层之间形成三维连接，使用该方法可以得到一个平滑均匀且具备高可靠性的孔壁镀铜层，同时不会在界面形成应力点，避免了目前采用凹蚀工艺容易导致孔壁粗糙、和镀铜层产生破裂应力的问题，提高了电路板的可靠性，满足航空航天、军工等产品的高可靠性要求。附图说明图1为实施例中在孔内的内层线路处形成凹槽的示意图；图2为实施例中全板电镀后的示意图。具体实施方式为了更充分的理解本专利技术的
技术实现思路
，下面将结合具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步介绍和说明。实施例1本实施例提供一种印制电路板的制作方法，其中包括提高印制电路板可靠性的孔壁金属化方法，具体工艺如下：(1)、开料：按拼板尺寸520mm×620mm开出芯板，芯板厚度0.41mm，外层铜箔厚度为1OZ。(2)内层线路制作(负片工艺)：内层图形转移，用垂直涂布机在芯板上涂布感光膜，感光膜的膜厚控制8μm，采用全自动曝光机，以5-6格曝光尺(21格曝光尺)在芯板上完成内层线路曝光；内层蚀刻，将曝光显影后的芯板蚀刻出内层线路，内层线宽量测为3mil；内层AOI，然后检查内层线路的开短路、线路缺口、线路针孔等缺陷,有缺陷报废处理，无缺陷的产品出到下一流程。(3)、压合：芯板过垂直黑化流程，而后将芯板和外层铜箔用半固化片预叠合在一起(具体排板顺序由上到下为铜箔、半固化片、芯板、半固化片、铜箔)，然后根据板料Tg选用适当的层压条件将叠合板进行压合，形成生产板。(4)、外层钻孔：根据钻孔资料，使用机械钻孔的方式，在生产板上钻出通孔。(5)除胶渣：对生产板进行除胶渣处理，用于除去生产板上的钻污(胶渣)；除胶渣时的具体参数如下表所示：(6)、微蚀：通过微蚀液蚀刻掉一部分通孔内的内层线路铜层，蚀刻后，对孔内的内层线路铜层咬蚀的深度为5-10μm，使孔内的内层线路铜层与介质层之间存在阶梯落差，从而在孔内的内层线路处形成凹槽1(如图1所示)；微蚀时的具体参数如下表所示：(7)、沉铜：在通孔孔壁上通过化学反应的方式沉积一层薄铜，为后面的全板电镀提供基础，背光测试10级，孔中的沉铜厚度为0.3-0.7μm。(8)、全板电镀：根据电化学反应的原理，在沉铜的基础上电镀上一层铜，具体以0.7-1.2ASD的电流密度全板电镀60min，将孔内的内层线路铜层处形成的凹槽填平，并将孔壁铜厚加厚至≥5mm，初步形成一个光滑平整的镀铜层，并可防沉铜层氧化；全板电镀后的生产板如图2所示。(9)、制作外层线路(正片工艺)：外层图形转移，采用全自动曝光机和正片线路菲林，以5-7格曝光尺(21格曝光尺)在生产板上完成外层线路曝光，经显影，在生产板上形成外层线路图形；外层图形电镀，然后在生产板上分别镀铜和镀锡，镀铜是以1.0-2.2ASD的电流密度全板电镀150min，将面铜厚度镀到1OZ，并将孔壁铜厚加厚至≥25mm，从而得到一个平滑均匀且具备高可靠性的孔壁镀铜层，镀锡是以1.2ASD的电流密度电镀10min，锡厚3-5μm；然后再依次退膜、蚀刻和退锡，在生产板上蚀刻出外层线路；外层AOI，使用自动光学检测系统，通过与CAM资料的对比，检测外层线路是否有开路、缺口、蚀刻不净、短路等缺陷。(10)、阻焊、丝印字符：采用挡点网印刷阻焊油墨并丝印字符，阻焊颜色为蓝色；具体为，在不需焊接的线路和基材上，涂覆一层防止焊接时线路间产生桥接、提供永久本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高印制电路板可靠性的孔壁金属化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在生产板上钻孔；S2、而后通过微蚀蚀刻孔内的内层线路铜层，使孔内的内层线路铜层与介质层之间存在阶梯落差；S3、然后通过沉铜、全板电镀使孔金属化。

【技术特征摘要】
1.一种提高印制电路板可靠性的孔壁金属化方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在生产板上钻孔；S2、而后通过微蚀蚀刻孔内的内层线路铜层，使孔内的内层线路铜层与介质层之间存在阶梯落差；S3、然后通过沉铜、全板电镀使孔金属化。2.根据权利要求1所述的提高印制电路板可靠性的孔壁金属化方法，其特征在于，步骤S1和S2之间还包括步骤S11：对生产板进行除胶渣处理。3.根据权利要求2所述的提高印制电路板可靠性的孔壁金属化方法，其特征在于，步骤S11中，将生产板置于除胶渣药水中清洗，所述除胶渣药水的成分包括高锰酸钾、氢氧化钠和锰酸钾。4.根据权利要求3所述的提高印制电路板可靠性的孔壁金属化方法，其特征在于，所述除胶渣药水中，高锰酸钾的浓度为62-68g/L，氢氧化钠的浓度为47-53g/L，锰酸钾的浓度为＜25g/L。5.根据权利要求4所述的提高印制电路板可靠性的孔壁金属化方法，其特征在于，所述除胶渣药水中，高锰酸钾的浓度为65g/L，氢氧化钠的浓度为50g/L。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：寻瑞平，徐文中，姜磊华，张华勇，汪广明，
申请(专利权)人：江门崇达电路技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44