一种PCB板厚薄均匀沉铜工艺及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种PCB板厚薄均匀沉铜工艺及其装置，该装置包括反应池、声波发生器、送液主管、送液分管、喷嘴、空压机；多根所述送液分管与送液主管导通，送液分管与送液主管的连接处分别安装一个声波发生器，送液分管左右两侧均匀分布多个喷嘴；空压机安装在送液主管末端，用于输送空气；应液由送液主管送入经由声波发生器后形成声波液由喷嘴喷出；送液分管位于两两PCB板板面之间，用于向PCB板板面喷射超声波反应液或超声波空气。本方案通过引入超声频率控制，对参加反应的除油液、粗化液、解胶剂进行相应的频率调节，从而提高其反应效率，最终提高了本发明专利技术沉铜效果。

A Uniform Copper Deposition Process and Device for PCB Plate Thickness and Thinness

The invention relates to a PCB plate thickness uniform copper precipitation process and its device, which comprises a reaction tank, a sound wave generator, a liquid delivery pipe, a liquid delivery pipe, a nozzle and an air compressor; a plurality of said liquid delivery pipes are connected with the liquid delivery pipe, and an acoustic wave generator is installed at the connection point between the liquid delivery pipe and the liquid delivery pipe, and a plurality of nozzles are evenly distributed on both sides of the liquid delivery pipe; It is installed at the end of the feeding pipe for conveying air; the liquid is fed by the feeding pipe through the sonic generator to form sonic liquid which is ejected from the nozzle; the feeding pipe is located between two PCB plates and is used to inject ultrasonic reaction liquid or ultrasonic air into the PCB plates. By introducing the ultrasonic frequency control, the frequency of deoiling liquid, coarsening liquid and gelling agent participating in the reaction is adjusted accordingly, thereby improving the reaction efficiency and ultimately improving the copper depositing effect of the present invention.

【技术实现步骤摘要】
一种PCB板厚薄均匀沉铜工艺及其装置
本专利技术涉及PCB板沉铜领域，具体涉及一种PCB板厚薄均匀沉铜工艺。
技术介绍
PCB板的一般工艺流程包括：开料--钻孔--沉铜--图形转移--图形电镀--蚀刻--阻焊--字符--表面处理--啤锣--终检--包装出货。沉铜是化学镀铜（EletcrolessPlatingCopper）的简称，也叫做镀通孔（PlatedThroughhole），简写为PTH，是一种自身催化的氧化还原反应。两层或多层板完成钻孔后就要进行PTH的流程。现有技术的难题主要在于，沉铜工艺过程中无法保证PCB板版面沉铜厚度高度一致，从而使得PCB板的性能存在缺陷。造成上述问题的主要原因在于PCB板在沉铜工艺中沉铜液分布不均匀，且沉铜过程中PCB板处于沉铜液的不同深度。针对上述问题，公开号为CN106149018A的中国专利，公开了一种用于PCB板电镀铜的工艺方法，工艺方法主要分成以下步骤：1)去毛刺，包括进板、磨板、高压水洗、烘干再出板；2)沉铜，包括上板、膨松、第一次水洗、去钻污、第二次水洗、预中和、第三次水洗、中和、超声波水洗、除油、后除油、第四次水洗、轻蚀、第五次水洗、预浸、活化、加速、第六次水洗、化学沉铜、酸洗、第七次水洗；3)加厚铜，包括上板、除油、水洗、酸浸、加厚镀、高位水洗、下板。本专利技术通过在沉铜中加入震动装置，可以明显改善孔无铜的情况；同时在加厚铜的环节，通过电镀槽体的特殊设计，不仅可以保证电镀药水的活性，还利于电镀的均匀性，同时药水和电镀槽的协同作用，可获得最佳的电镀均匀性和电镀效率。上述专利通过改进药水的活性，提高电镀均匀，但经本公司实际操作，发现其效果并不理想，并未真正解决上述技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种PCB板厚薄均匀沉铜工艺，可以提高沉铜工艺，得到沉铜厚度均匀的PCB板。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种PCB板厚薄均匀沉铜工艺，该工艺包括如下步骤：S1：去毛刺，使用机械研磨的方式去除PCB板孔边和内孔壁的倒刺以及堵塞现象；S2：碱性除油，使用碱性除油液对板面进行除油操作，除油后使用酸性清洗液-清水-酸性清洗液-清水反复清洗；S3：微蚀，使用过硫酸体系液除去板面氧化物，粗化板面；S4：预浸/活化，使用18波美度的预浸液进行预浸，然后使用含氯化钯以胶体的活化液进行活化，活化液温度控制在35℃以下；S5：解胶，用氟硼酸做为解胶剂，去除胶体钯颗粒外面包裹的亚锡离子，使胶体颗粒中的钯核暴露出来；S6：沉铜，通过钯核的活化诱发化学沉铜自催化反应，新生的化学铜和反应副产物氢气都可以作为反应催化剂催化反应，使沉铜反应持续不断进行；通过该步骤处理后即可在板面或孔壁上沉积一层化学铜。在本专利技术中，利用酸性清洗液-清水-酸性清洗液-清水反复清洗的过程中，极大的提高清洗效率和清洗的纯度，在使用酸性清洗液清洗其目的包括两种，一种是酸性除油，除去碱性除油剩余的油脂，二是利用酸碱中和的原理清除碱性液，从而保证PCB的除油彻底以及清洁度，为后续沉铜提供一个良好的环境，从而提高沉铜效果。进一步的，所述步骤S2中，酸性清洗液-清水-酸性清洗液-清水清洗过程中，酸性清洗液的酸性度逐渐降低；酸性清洗液采用非挥发性酸剂，酸性清洗液的温度保持80℃以上。进一步的，所述步骤S3中，过硫酸体系液选用过硫酸盐，以摩尔比为1：3的过硫酸铵和过硫酸钠组成，过硫酸体系液中硫酸盐浓度介于45%-60%，目前市场上用的粗化剂主要用两大类：硫酸双氧水体系和过硫酸体系，硫酸双氧水体系优点：溶铜量大，(可达50g/L)，水洗性好，污水处理较容易，成本较低，可回收，缺点：板面粗化不均匀，槽液稳定性差，双氧水易分解，空气污染较重。过硫酸盐包括过硫酸钠和过硫酸铵，过硫酸铵较过硫酸钠贵，水洗性稍差，污水处理较难，与硫酸双氧水体系相比，过硫酸盐有如下优点：槽液稳定性较好，板面粗化均匀，缺点：溶铜量较小(25g/L)过硫酸盐体系中硫酸铜易结晶析出，水洗性稍差，成本高;，本方案为保证沉铜效果，必然选择过硫酸体系，鉴于硫酸钠和过硫酸铵各自的特性，本方案采用组合式过硫酸盐，可最大化保证粗化效果和经济成本以及污水处理。进一步的，所述步骤S3的详细步骤为：S01：将PCB板置于水温为37℃-39℃之间的温水浴中，相邻两PCB板之间留出间隙；S02：将过硫酸盐以超声波液的形式送入到每一块PCB板的板面，超声波的频率依次为35Khz-25Khz-35Khz-25Khz，频率控制周期为2秒，直至溶液中硫酸盐含量达到45%-60%为止；S03：过硫酸盐输送完毕以后，持续向送入超声波空气，持续时间15-30分钟。粗化过程中是对PCB板面进行形成类似于磨砂面的结构，以便于沉铜依附，为了提高粗化效果，本方案引入超声波振动形式，对粗化液进行环境改良，形成一个超声波冲击束，从而在PCB板面上形成完美的粗化面，提高其沉铜依附性。进一步的，所述预浸液和活化液置于500-1000Hz的环境中，其中预浸液预浸时间为3小时，活化液活化时间为2小时。进一步的，所述步骤S5的详细步骤为：S11：将PCB板置于水温为43℃-50℃之间的温水浴中，相邻两PCB板之间留出间隙；S12：将氟硼酸以超声波液的形式送入到每一块PCB板的板面，使其冲击PCB板的板面，超声波的频率依次为35Khz-25Khz-35Khz-25Khz，频率控制周期为1秒；S13：待溶液中氟硼酸含量达到45%-60%时，持续通入超声波空气，持续15分钟。同理，本方案为了提高解胶效果，在微蚀液中形成一个反复冲击的超声波液环境，从而可提高解胶效果。露出更多的钯核，催化启动化学沉铜反应。进一步的，所述步骤S6中，持续通入超声波双氧水，双氧水分解产生的气体，其目的是使氧化槽液中的亚铜离子和槽液中的铜粉，使之转化为可溶性的二价铜。。一种PCB板厚薄均匀沉铜装置，该装置包括反应池、声波发生器、送液主管、送液分管、喷嘴、空压机；多根所述送液分管与送液主管导通，送液分管与送液主管的连接处分别安装一个声波发生器，送液分管左右两侧均匀分布多个喷嘴；所述空压机安装在送液主管末端，用于输送空气；反应液由送液主管送入经由声波发生器后形成声波液由喷嘴喷出；所述送液分管位于两两PCB板板面之间，用于向PCB板板面喷射超声波反应液或超声波空气。进一步的，所述送液分管上喷嘴之间的间距不超过3cm。进一步的，所述声波发生器的声波产生频率为500Hz-40Khz。本专利技术的有益效果是：和现有技术相比，本方案主要改进点在于引入超声频率控制，对参加反应的除油液、粗化液、解胶剂进行相应的频率调节，从而提高其反应效率，最终提高了本专利技术沉铜效果。附图说明图1为本专利技术沉铜工艺的装置示意图。具体实施方式下面结合具体实施例进一步详细描述本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。实施例1一种PCB板厚薄均匀沉铜工艺，该工艺包括如下步骤：S1：去毛刺，使用机械研磨的方式去除PCB板孔边和内孔壁的倒刺以及堵塞现象；S2：碱性除油，使用碱性除油液对板面进行除油操作，除油后使用酸性清洗液-清水-酸性清洗液-清水反复清洗；酸性清洗液的酸性度逐渐降低；酸性清洗液采用非挥发性酸剂例如硝酸，硝酸的浓度由20%逐渐降低，每次本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PCB板厚薄均匀沉铜工艺，其特征在于，该工艺包括如下步骤：S1：去毛刺，使用机械研磨的方式去除PCB板孔边和内孔壁的倒刺以及堵塞现象；S2：碱性除油，使用碱性除油液对板面进行除油操作，除油后使用酸性清洗液‑清水‑酸性清洗液‑清水反复清洗；S3：微蚀，使用过硫酸体系液除去板面氧化物，粗化板面；S4：预浸/活化，使用18波美度的预浸液进行预浸，然后使用含氯化钯以胶体的活化液进行活化，活化液温度控制在35℃以下；S5：解胶，用氟硼酸做为解胶剂，去除胶体钯颗粒外面包裹的亚锡离子，使胶体颗粒中的钯核暴露出来；S6：沉铜，通过钯核的活化诱发化学沉铜自催化反应，新生的化学铜和反应副产物氢气都可以作为反应催化剂催化反应，使沉铜反应持续不断进行；通过该步骤处理后即可在板面或孔壁上沉积一层化学铜。

【技术特征摘要】
1.一种PCB板厚薄均匀沉铜工艺，其特征在于，该工艺包括如下步骤：S1：去毛刺，使用机械研磨的方式去除PCB板孔边和内孔壁的倒刺以及堵塞现象；S2：碱性除油，使用碱性除油液对板面进行除油操作，除油后使用酸性清洗液-清水-酸性清洗液-清水反复清洗；S3：微蚀，使用过硫酸体系液除去板面氧化物，粗化板面；S4：预浸/活化，使用18波美度的预浸液进行预浸，然后使用含氯化钯以胶体的活化液进行活化，活化液温度控制在35℃以下；S5：解胶，用氟硼酸做为解胶剂，去除胶体钯颗粒外面包裹的亚锡离子，使胶体颗粒中的钯核暴露出来；S6：沉铜，通过钯核的活化诱发化学沉铜自催化反应，新生的化学铜和反应副产物氢气都可以作为反应催化剂催化反应，使沉铜反应持续不断进行；通过该步骤处理后即可在板面或孔壁上沉积一层化学铜。2.根据权利要求1所述的一种PCB板厚薄均匀沉铜工艺，其特征在于，所述步骤S2中，酸性清洗液-清水-酸性清洗液-清水清洗过程中，酸性清洗液的酸性度逐渐降低；酸性清洗液采用非挥发性酸剂，酸性清洗液的温度保持80℃以上。3.根据权利要求2所述的一种PCB板厚薄均匀沉铜工艺，其特征在于，所述步骤S3中，过硫酸体系液选用过硫酸盐，以摩尔比为1：3的过硫酸铵和过硫酸钠组成，过硫酸体系液中硫酸盐浓度介于45%-60%。4.根据权利要求3所述的一种PCB板厚薄均匀沉铜工艺，其特征在于，所述步骤S3的详细步骤为：S01：将PCB板置于水温为37℃-39℃之间的温水浴中，相邻两PCB板之间留出间隙；S02：将过硫酸盐以超声波液的形式送入到每一块PCB板的板面，超声波的频率依次为35Khz-25Khz-35Khz-25Khz，频率控制周期为2秒，直至溶液中硫酸盐含量达到45%-60%为止；S03：过硫酸盐输送完毕以后，持续向送入超声波...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑海军，陈绍智，陈雪，陈月，熊小波，王韦，罗家兵，张勇，
申请(专利权)人：四川锐宏电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51