本发明专利技术公开一种印制线路板化学镀铜前处理工艺，其步骤如下：步骤一：首先对印制线路板进行钻孔并对钻孔进行去毛刺处；步骤二：放入的膨松剂水溶液中浸泡3‑10分钟；步骤三：放入高锰酸钾的强碱性溶液中浸泡5‑25分钟；步骤四：放入还原剂和络合剂的水溶液浸泡1‑10分钟；步骤五：放入浓度为0.1‑100ml/L且含聚合物型阳离子表面活性剂的碱性除油液中浸泡5分钟；步骤六：用含硫酸及氧化剂的微蚀液进行微蚀在酸性条件下咬蚀；步骤七：微蚀后的印制线路板进入预浸液；步骤八：将印制线路板从预浸液移到45℃含胶体钯的活化液浸泡5分钟；步骤九：对活化后的印制线路用浓度为0.001‑5mol/L的酸性或碱性或氧化性加速液进行解胶。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及印制线路板表面处理领域，特指印制线路板通孔化学镀铜前处理工艺，用于获得与基材结合力良好的镀层的印制线路板化学镀铜前处理工艺及其应用。
技术介绍
印制线路板导通孔在钻孔期间由于钻头高速旋转的同时与孔壁基材摩擦产生大量的热，使钻头切削下来的树脂熔融并附着在导通孔的孔壁，为确保后续金属化过程析出的金属与印制电路板内层线路之间的电气导通性及其与孔壁的结合力，需要在导通孔金属化前对上述熔融吸附在孔壁的树脂进行彻底清洁。对两层以上的多层印制线路板，若导通孔（钻孔）内残留胶渣清除的不干净，则会引起链接不良，甚至内层开路等电气互联问题。另外，当对导通孔除胶过度将产生非常粗糙的孔壁，“灯芯”效应明显，严重时会导致孔壁铜层粗糙、产生影响后续电子元件装配及电气导通的“铜瘤”。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种印制线路板化学镀铜前处理工艺。为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案是：一种印制线路板化学镀铜前处理工艺，其步骤如下：步骤一：首先对印制线路板进行钻孔并对钻孔进行去毛刺处理；步骤二：准备浓度为50-500ml/L的膨松剂水溶液并加温至50-90℃，将经步骤一处理后的印制线路板放入膨松剂水溶液中浸泡3-10分钟，使钻孔孔壁残留的胶渣被有效溶胀、膨松；步骤三：准备强碱性溶液,并对强碱性溶液加温至60-90℃，将经步骤二膨松后的印制线路板放入含高锰酸钾的强碱性溶液中浸泡5-25分钟，使钻孔孔壁残留胶渣 能被氧化去除并使钻孔孔壁形成粗糙的树脂及玻纤；步骤四：准备浓度为10-100g/L的还原剂和浓度为30-70g/L的络合剂，混合还原剂和络合剂加温至30-60℃，将经步骤三处理后的印制线路板放入还原剂和络合剂的水溶液浸泡1-10分钟，除去残留在印制线路板微观表面的高锰酸盐及其他价态的锰盐；步骤五：准备碱性除油液并加温至55℃，将经步骤四处理后的印制线路板放入浓度为0.1-100ml/L且含聚合物型阳离子表面活性剂的碱性除油液中浸泡5分钟，进行铜面清洗及孔壁电荷调整；步骤六：将步骤五处理后的印制线路板用含硫酸及氧化剂的微蚀液进行微蚀，在酸性条件下咬蚀，经咬蚀后印制线路板的铜面具有与孔壁树脂及玻纤位置近似的粗糙表面；步骤七：微蚀后的印制线路板进入预浸液；步骤八：将印制线路板从预浸液移到45℃含胶体钯的活化液浸泡5分钟，使钻孔孔壁树脂及玻纤吸附具有催化活性的胶体钯；步骤九：对活化后的印制线路用浓度为0.001-5mol/L的酸性或碱性或氧化性加速液进行解胶。具体地，步骤二中的膨松剂水溶液为强碱性溶液，该膨松剂水溶液至少包含一种有机溶剂，所述有机溶剂包括但不限于二乙二醇单丁醚或N-甲基吡咯烷酮或N，N—二甲基甲酰胺或二甲亚砜或酯类。具体地，步骤二中对膨松剂水溶液加温至70℃并将经步骤一处理后的印制线路板放入的膨松剂水溶液中浸泡7分钟。具体地，步骤三中该强碱性溶液为氢氧化钠溶液，其浓度为20-70g/L,高锰酸钾在所述强碱性溶液中的浓度为30-80g/L。具体地，步骤三中对高锰酸钾的强碱性溶液加温至70-80℃，并将经步骤二处理后的印制线路板放入的高锰酸钾的强碱性溶液中浸泡10-20分钟。具体地，骤四中对混合后的还原剂和络合剂加温至40℃，将经步骤三处理后的印制线路板放入还原剂和络合剂的水溶液浸泡5分钟，还原剂为水合肼或硫酸羟胺或盐酸羟胺或亚硫酸盐或双氧水或甲醛或甲酸或其盐或乙二酸或其盐中的一种，所述络合剂为乙二胺四乙酸或其钠盐或三乙醇胺或乙二胺或二乙烯三胺或三乙烯四胺或柠檬酸或其盐或酒石酸或其盐中的一种或几种混合物。具体地，步骤五中的所述的碱性除油液含有聚合物型阳离子表面活性剂或络合剂及非离子表面活性剂。具体地，步骤六中的微蚀液含过硫酸钠或过硫酸铵或过硫酸氢钾或双氧水中的一种或多种。具体地，步骤七中的活化液含无机盐或无机酸或氯化钯。具体地，步骤八中的加速液为氢氧化钠或盐酸、硫酸或氢氟酸或碳酸钠或碳酸氢钠或氟硼酸或硼酸或高氯酸钠或次氯酸钠中的一种或几种。本专利技术的有益效果在于：本专利技术对导通孔的孔壁进行清洁以及调整摩擦产生的静电，以使孔壁与化学镀沉积出的铜层之间有良好的结合力。此外，化学镀铜前处理的目的还有使导通孔的孔壁活化，确保化学镀铜层在孔壁的均匀沉积。通常，孔壁活化由胶体钯和与之相对应的解胶工艺完成，活化后的孔壁附着具有催化铜离子沉积反应的贵金属钯。导通孔孔金属化层析出的金属与孔壁有良好结合力的关键在于，孔壁残留树脂被清除干净且孔壁经前处理后有适当的粗糙度并被充分活化。本专利技术所述膨松剂水溶液、含高锰酸钾的强碱性溶液为除掉钻孔胶渣的主要步骤，后续还原剂用于中和孔壁残留高锰酸钾及其还原产物，如锰酸钾、二氧化锰。所述覆铜板经中和后孔壁胶渣被清楚，且孔壁树脂被咬蚀出一定的粗糙度。所述碱性除油液对已经清洁干净的孔壁进行进一步清洗、润湿，并调整覆铜板在钻孔过程累积的静电荷。由于孔壁树脂、玻纤及其他无机填料是非导体，在钻孔过程摩擦产生的静电不能被导走，故需要用特殊的电荷调整剂来调整孔壁静电荷。所述碱性除油液含聚合物型阳离子表面活性剂，能有效调整孔壁静电荷。所述微蚀液对已经彻底清洁并调整电荷的覆铜板的铜面进行进一步清洁，露出干净的铜面。所述预浸液与后续活化液除不含贵金属外，其余成分一致，起作用在于防止覆铜板直接带能破坏活化液胶体结构的水分入活化液中。所述含胶体钯的活化液对清洁干净并具有适当粗糙度的导通孔孔壁进行活化，胶体吸附到孔壁，在所述加速液中解除胶体状态，露出具有催化活性的贵金属钯，催化后续化学镀铜层的均匀沉积。具体实施方式印制线路板在导通孔(钻孔)金属化前需要对导通孔(钻孔)进行彻底清洁与活化，以确保电气导通性及获得附着力良好的镀层。本专利技术关于一种印制线路板化学镀铜前处理工艺，其步骤如下：步骤一：首先对印制线路板进行钻孔并对钻孔进行去毛刺处；步骤二：准备浓度为50-500ml/L的膨松剂水溶液，所述的膨松剂水溶液为强碱性溶液，膨松剂水溶液至少包含一种或一种以上有机溶剂，所述有机溶剂包括但不限于二乙二醇单丁醚或N-甲基吡咯烷酮或N，N—二甲基甲酰胺或二甲亚砜或酯类，本实施例中膨松剂水溶液为二乙二醇单丁醚 ,对二乙二醇单丁醚加温50-90℃，将经步骤一处理后的印制线路板放入的二乙二醇单丁醚中浸泡3-10分钟，优选地，印制线路板在二乙二醇单丁醚中以65-80℃处理4-8min，经二乙二醇单丁醚及膨松工艺处理后的印制线路板导通孔孔壁残留胶渣被有效溶胀、膨松，本实施例中二乙二醇单丁醚以70℃处理7min后，印制线路板导通孔孔壁残留胶渣膨松效果更好;步骤三：准备强碱性溶液, 强碱性溶液含氢氧化钠和高锰酸钾，高锰酸钾在所述强碱性溶液中的浓度为30-80g/L，氢氧化钠的浓度为20-70g/L,对强碱性溶液加温60-90℃，将经步骤二膨松后的印制线路板放入高锰酸钾的强碱性溶液中浸泡5-25分钟，使钻孔孔壁已经被膨松剂水溶液处理过的胶渣能被氧化去除并使钻孔孔壁形成粗糙的树脂及玻纤；本实施例中强碱性溶液含氢氧化钠和高锰酸钾，高锰酸钾在所述强碱性溶液中的浓度为50-70g/L，氢氧化钠浓度在所述强碱性溶液中的浓度为35-60g/L，强碱性溶液加温至70-80℃并浸泡经步骤二膨松后的印制线路板10-20min本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种印制线路板化学镀铜前处理工艺，其特征在于：包括有如下步骤：步骤一：首先对印制线路板进行钻孔并对钻孔进行去毛刺处理；步骤二：准备浓度为50‑500ml/L的膨松剂水溶液并加温至50‑90℃，将经步骤一处理后的印制线路板放入膨松剂水溶液中浸泡3‑10分钟，使钻孔孔壁残留的胶渣被有效溶胀、膨松；步骤三：准备强碱性溶液,并对强碱性溶液加温至60‑90℃，将经步骤二膨松后的印制线路板放入含高锰酸钾的强碱性溶液中浸泡5‑25分钟，使钻孔孔壁残留胶渣 能被氧化去除并使钻孔孔壁形成粗糙的树脂及玻纤；步骤四：准备浓度为10‑100g/L的还原剂和浓度为30‑70g/L的络合剂，混合还原剂和络合剂加温至30‑60℃，将经步骤三处理后的印制线路板放入还原剂和络合剂的水溶液浸泡1‑10分钟，除去残留在印制线路板微观表面的高锰酸盐及其他价态的锰盐；步骤五：准备碱性除油液并加温至55℃，将经步骤四处理后的印制线路板放入浓度为0.1‑100ml/L且含聚合物型阳离子表面活性剂的碱性除油液中浸泡5分钟，进行铜面清洗及孔壁电荷调整；步骤六：将步骤五处理后的印制线路板用含硫酸及氧化剂的微蚀液进行微蚀，在酸性条件下咬蚀，经咬蚀后印制线路板的铜面具有与孔壁树脂及玻纤位置近似的粗糙表面；步骤七：微蚀后的印制线路板进入预浸液；步骤八：将印制线路板从预浸液移到45℃含胶体钯的活化液浸泡5分钟，使钻孔孔壁树脂及玻纤吸附具有催化活性的胶体钯；步骤九：对活化后的印制线路用浓度为0.001‑5mol/L的酸性或碱性或氧化性加速液进行解胶。...
【技术特征摘要】
1. 一种印制线路板化学镀铜前处理工艺，其特征在于：包括有如下步骤：步骤一：首先对印制线路板进行钻孔并对钻孔进行去毛刺处理；步骤二：准备浓度为50-500ml/L的膨松剂水溶液并加温至50-90℃，将经步骤一处理后的印制线路板放入膨松剂水溶液中浸泡3-10分钟，使钻孔孔壁残留的胶渣被有效溶胀、膨松；步骤三：准备强碱性溶液,并对强碱性溶液加温至60-90℃，将经步骤二膨松后的印制线路板放入含高锰酸钾的强碱性溶液中浸泡5-25分钟，使钻孔孔壁残留胶渣 能被氧化去除并使钻孔孔壁形成粗糙的树脂及玻纤；步骤四：准备浓度为10-100g/L的还原剂和浓度为30-70g/L的络合剂，混合还原剂和络合剂加温至30-60℃，将经步骤三处理后的印制线路板放入还原剂和络合剂的水溶液浸泡1-10分钟，除去残留在印制线路板微观表面的高锰酸盐及其他价态的锰盐；步骤五：准备碱性除油液并加温至55℃，将经步骤四处理后的印制线路板放入浓度为0.1-100ml/L且含聚合物型阳离子表面活性剂的碱性除油液中浸泡5分钟，进行铜面清洗及孔壁电荷调整；步骤六：将步骤五处理后的印制线路板用含硫酸及氧化剂的微蚀液进行微蚀，在酸性条件下咬蚀，经咬蚀后印制线路板的铜面具有与孔壁树脂及玻纤位置近似的粗糙表面；步骤七：微蚀后的印制线路板进入预浸液；步骤八：将印制线路板从预浸液移到45℃含胶体钯的活化液浸泡5分钟，使钻孔孔壁树脂及玻纤吸附具有催化活性的胶体钯；步骤九：对活化后的印制线路用浓度为0.001-5mol/L的酸性或碱性或氧化性加速液进行解胶。2.根据权利要求1所述的一种印制线路板化学镀铜前处理工艺，其特征在于：步骤二中的膨松剂水溶液为强碱性溶液，该膨松剂水溶液至少包含一种有机溶剂，所述有机溶剂包括但不限于二乙二醇单丁醚或N-甲基吡咯烷酮或N，N—二甲基甲酰胺或二甲...
【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，刘元华，张凡，
申请(专利权)人：广东利尔化学有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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