印刷线路板的制造方法技术

本发明专利技术提供了，在通用绝缘板材上先化学沉积导电金属，再电镀沉积导电金属，生产印刷线路板的工艺。用此工艺生产的印刷线路板，成本低，加工过程中底板不易变形，节约金属材料，能做成导电条表面是任何种金属的印刷线路板，而且排放废液量少，减少环境影响。产品印刷线路板上的金属与底板结合得牢，不会在焊接时脱离，可焊性好，在插装元件焊脚的孔内壁上有易焊金属，可降低假焊率。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生产印刷线路板的工艺方法。更具体地讲，本专利技术涉及先在绝缘底板表面上，按照所设计的线路板图样，在需要有导电金属的位置，用无电化学镀沉积上导电金属薄膜，然后再用电镀的方法在所说的导电薄膜上沉积金属层，以生产印刷线路板的方法。迄今，电子工业中的大部分印刷线路板都是热压复合金属层的绝缘板，经图形转移，再经腐蚀处理，按图样去掉部分金属的方法制做。本专利技术人认为，该方法的主要缺点有，金属的利用率低;腐蚀掉部分金属层后底板易变形;需大量腐蚀溶液，因此环境影响较为严重;印刷线路板上的金属导体一般只能是一种金属，难于再复合另一种金属;升温时线路板上的金属复着强度不足，焊接时容易热脱离，特别是经几次焊接，非常容易脱落;另外，对金属化孔的双面板，生产工艺很复杂，成本很高，而且由于孔化金属与复铜箔处于垂直位置，因此联结困难，容易造成通孔电阻大的质量问题。在某些非金属材料，即绝缘材料上，例如可镀塑料上，直接采用无电化学镀的方法沉积金属层，已经是公开技术，而且早已广泛应用。但是，直到现在，工业上并没有采用直接沉积金属法生产印刷线路板。本专利技术人认为，这主要是由于还有下述问题长期以来一直未得到解决。首先，化学镀沉积金属的工艺成本较高，如果完全采用化学镀的方法生产印刷线路板，经济上并不合算。其次，就化学镀本身而论，要想只用化学镀就沉积出较厚的、边界整齐的、导电性能好、适合作为线路板的导电细条使用的金属层，是有困难的。这是因为在传统的用于制造线路板的各种绝缘材料上，没有能用化学镀选择沉积金属图形的现有技术，因此还需要解决这项技术问题。最后，还有一项很重要的问题，工业上实际需要的线路的图样很复杂，往往一块印刷线路板上就需要有几十条，甚至几百条彼此不相连的导电金属层条，用无电化学镀的方法怎样才能在按设计需要沉积的位置准确地沉积金属，也是需要解决的技术问题;为缩小体积，有时线路板上需要很细的金属层条，有时导电金属条之间的距离很近，用化学镀的方法沉积能否满足电气性能方面的要求，也是需要解决的问题;在上述这些问题都解决之后，还需要解决怎样才能用电镀的方法在图形非常复杂、导电金属层条又彼此不相连通的印刷线路板上，继续沉积金属的问题。经过长期研究，本专利技术人发现，采用特定的工艺步骤就能够完全解决上述所有问题。从而能够用在绝缘底板上直接沉积导电金属的方法，制做印刷线路板。用这种工艺生产的印刷线路板，成本低;节约金属材料;线路板不会在加工过程中变形;金属导电条边界整齐;金属导电层与底板结合牢固，不会在焊接时脱离;电镀沉积的金属铜，或银，表面可焊性好，而且可以很容易地在插接元件的孔内壁沉积金属，提高了元件与印刷线路之间的焊接可靠性;特别是对生产现在广泛采用的金属化孔双面线路，大大缩短了工艺流程降低了成本;由于采用了电镀法沉积金属，因此可在导电金属外表面沉积任何金属，这对于高频线路和本身就带有接插点的印刷线路板有很大好处;另外，这种方法的排放废液量小，减少了对环境的影响。因此，本专利技术的第一目的是提供采用常规化学镀所用溶液，在绝缘底板上先化学沉积，然后再电镀沉积导电金属，生产印刷线路板的工艺方法。这一工艺方法，可分为二部分，其各自的步骤如下。第一部分，选用适用的绝缘底板;打好按设计需要在内壁沉积金属的透孔;用化学镀中常规适用的敏化液，也就是还原性溶液浸泡;洗净干燥后，进行图形转移，在底板上不需要沉积金属的位置上涂复保护涂层;用化学镀中常规的活化溶液，也就是含起催化作用金属离子的溶液，浸泡;最后将它置于化学镀溶液中，直到沉积了所需厚度的金属，涂复保护涂层的步骤也可在活化步骤之后，化学镀之前进行。第二部分将第一部的步骤处理过的底板与一导电面叠合，虽然底板每一面上化学沉积的金属条之间互不连通，但是通过透孔内壁沉积的金属层，每一面上的任一根金属层条与另一面的孔口周围沉积的金属连通，因此当一面与导电面叠合后，另一面上的任何一块沉积金属也就都与导电面连通了;再将叠合的导电面和底板置于电镀槽中，作为阴极，通电后就可在未与导电面接触的那一面的金属上继续沉积金属。本专利技术的第二个目的是提供在已经按线路板的设计图样涂复或沉积了导电物质的绝缘底板上，用电镀的方法继续在导电物质上沉积金属，以生产印刷线路板的方法。本专利技术的第三个目的是提供通孔导电的印刷线路板，电镀沉积金属的方法。在本说明书和所附权利要求书中，所用的术语的意义如下文所述。“印刷线路板”是指绝缘材料为底板，其表面上复合了很多条彼此不连通的导电金属条的导电器件。它广泛地用于计算机，电子仪表，电视机，固体集成电路，以及各种电子线路产品中。“涂复”一词的意思是指用任何方法，将某种能附到底板的物质施布到底板上，例如用丝网印刷或胶板印刷将某种涂料按设计图样印到底板上，在底板上喷印涂料，或者在底板表面先涂满光敏涂料再光刻成所需图样等方法。“粗化”指使绝缘材料表面变粗糙，也就是去掉表面光亮膜的处理。“机械粗化”指用摩擦或冲击的方法使表面粗化，如磨料研磨，用表面粗糙的物体压轧等。“化学粗化”指用化学试剂粗化表面。“透孔”指底板上插装元件焊脚穿透印刷线路板的孔或导电孔。“敏化处理”指任何使底板表面具有还原性处理，如用还原性溶液浸泡。“活性处理”指用有催化作用的物质处理底板表面，例如用含银离子的溶液处理敏化后的表面。“导电面”指任何材料的导电面，如细金属丝编织成的网面，薄膜导电面等。“保护层”指一般常用的能盖住所涂复的位置，使其不与液体接触。例如，腐蚀法中使用的涂层，油墨，感光胶，感光干膜等。下文详细叙述本专利技术。工业上，要求印刷线路板阻燃，导电层的可焊性好，特别在需插入元件焊接的孔内壁，希望也沉积有易焊金属，这样能大大降低假焊率。另外要求导电金属与底板结合牢固，焊接时不会热脱离。用本专利技术的方法，能够生产出完全满足上述要求的印刷线路板。在具体实施中应优先选用阻燃，绝缘性能好的底板，如环氧树脂板，酚醛树脂板，聚酰亚胺板等，应当指出，本专利技术的方法几乎能在任何已知的绝缘板材上实施，绝不限于上述几种材料。选定底板后，首先打孔，凡是孔内壁需要沉积金属的孔都要事先打好。而且要沉积的每条金属导电层至少要包围一个穿透底板，内壁要沉积金属的孔。孔的位置应很准确，因此最好使用模具或数控钻打孔。有些绝缘底板需要表面粗化除掉表面的光亮薄膜层。双面线路板两面都要粗化，单面线路板也是两面粗化较好。当然也可只全部粗化一面，但是在另一面的孔口周围，要进行粗化处理。另外，也可以先粗化后打孔。一般来说，孔内壁不需要粗化。当然，也有某些绝缘材料，并不需粗化。粗化的方法很多，应首先选用溶剂粗化和化学粗化法。对于难于用这两种方法粗化的材料，可只用机械粗化法。希望粗化后，表面凹凸变化要大，凹凸之间的距离要小，也就是粗化要细，要密。因此，磨腐粗化时，应选用细磨料。粗化后，要将底板表面清洗干净。化学粗化是非常理想的粗化方法，粗化液的种类很多，可根据绝缘底板的材料，选用适当的粗化液。先在底板上涂复特定的树脂，然后再粗化，也是很常用的粗化方法。只要能使底板表面有还原性，任何已知的敏化处理方法，都可在本专利技术的方法中使用。从经济上考虑，用二价锡敏化较好。为使表面凹凸处都充分敏化，可在二价锡溶液中添加敏化助剂，其中主要起作用的成分是表面活性剂。应根据底板材料选用最容易被吸附本文档来自技高网...

【技术保护点】
在绝缘材料底板上，先无电化学镀，再电镀沉积导电金属，生产印刷线路板的工艺，其特征在于包括下述步骤：（１）用化学试剂和／或机械手段粗化底板表面；（２）根据线路板的设计，在底板上打孔壁需要沉积金属的透孔；（３）将打好孔的底板置于常规 化学镀使用的敏化液中，进行敏化处理；（４）根据线路板的设计，在敏化处理过的底板表面上进行图形转移，在不需要沉积金属的位置涂复保护层；（５）将已经涂复保护层的底板依次置于常规化学镀使用的活化液和化学镀液中进行活化处理和化学沉积，在没有 涂复保护层的位置沉积金属；（６）将已化学沉积上金属的底板的一面与一导电面叠合，作为阴板置于电镀槽中，通电，在底板另一面的任何一条化学沉积的金属层条上继续电镀沉积金属。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁植林，郑世忠，罗英杰，
申请(专利权)人：梁植林，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]