電路板導孔的制作方法

專利名稱：電路板導孔的制作方法
技術領域：
本發明涉及電路板制作技術，尤其涉及一種電路板導孔的制作方法。
背景技術：
隨著電子產品往小型化、高速化方向的發展，電路板也從單面電路板、雙面電路板往多 層電路板方向發展。多層電路板是指具有多層導電線路的電路板，由于其具有較多的布線面 積、較高的裝配密度而得到廣泛的應用，請參見Takahashi， A.等人于1992年發表于IEEE Trans, on Components, Packaging, and Manufacturing Technology 的文獻High density multilayer printed circuit board for HITAC M-880。
多層電路板的各層導電線路之間通過導孔實現電氣連通。所述導孔是指孔壁具有一定厚 度的可導電鍍銅層的過孔，所述過孔是指穿透各層導電線路之間的樹脂層并連接各層導電線 路的通孔、盲孔或埋孔。孔壁的鍍銅層的質量十分重要，其會影響各層導電線路之間的連通 效果，進而影響多層電路板的工作性能。
多層電路板的導孔通常通過如下方法制作。首先在覆銅板(Copper Clad Laminate, CCL)的預定位置鉆孔以形成過孔，所述覆銅板是指包括銅箔和樹脂層的板狀基材。然后進 行化學鍍銅工序，在過孔的孔壁及覆銅板的銅箔表面形成極薄的化學銅層。由于化學鍍銅層 的厚度僅為零點幾個微米或幾個微米，為確保孔壁銅層的連續性和可靠性，在化學鍍銅后還 需要進行電鍍薄銅工序，以在化學鍍銅層上形成一層電鍍薄銅層。微蝕后再通過壓膜、曝光 、顯影、沉銅等工序以僅在孔壁的電鍍薄銅層上形成電鍍厚銅層，而并不在覆銅板的銅箔表 面形成電鍍厚銅層。從而，不但避免了電鍍液的浪費，而且使得孔壁銅層增加至需要厚度， 具有了較好的導電性和可靠性。
如上所述的導孔的制作方法具有如下缺點第一，導孔的制作需要較多的工序，較為復 雜；第二，在覆銅板的銅箔表面形成了化學鍍銅層和電鍍薄銅層，由于電鍍薄銅層的均勻性 、可撓性較差，從而降低了覆銅板的可撓性以及后續制作的線路的品質；第三，孔壁銅層包 括化學銅層、電鍍薄銅層及電鍍厚銅層，各銅層的結構、性能的差異以及結合的情況將對孔 壁銅層的導電性、均一性造成影響。
因此，有必要提供一種工序較為簡單的、對覆銅板的可撓性以及線路的品質影響較小、 孔壁銅層的導電性和均一性較好的電路板導孔的制作方法。

發明內容
以下將以實施例說明一種電路板導孔的制作方法。
一種電路板導孔的制作方法，包括以下步驟提供具有至少一個過孔的覆銅基材；進行 化學鍍銅工序以在過孔的孔壁形成一層化學銅層；烘烤所述覆銅基材，以去除化學銅層中的 水分；進行電鍍銅工序以在孔壁的化學銅層上形成一層電鍍銅層，從而將所述過孔制成導孔
本技術方案的電路板導孔的制作方法具有如下優點首先，化學鍍銅后直接進行電鍍厚 銅的工序，省略了電鍍薄銅的工序，從而簡化了電路板導孔的制作工藝；其次，僅在孔壁的 化學銅層上形成電鍍銅層，避免了在覆銅板表面形成電鍍銅層，從而并不對覆銅板的可撓性 和后續制作的線路的品質造成影響；再次，通過烘烤覆銅板去除了化學銅層中的水分，不但 使得化學銅層的結構較為致密，而且避免了化學銅層的完全鈍化；再次，形成的孔壁銅層僅 包括極薄的化學銅層和較厚的電鍍銅層，孔壁銅層的結構較為均一，導電性能也較為良好； 最后，形成的孔壁銅層僅包括極薄的化學銅層和較厚的電鍍銅層，孔壁銅層具有較好的導電 性和均一性。


圖l是本技術方案實施方式提供的電路板導孔的制作方法的流程圖。
圖2是本技術方案實施方式提供的覆銅基材的示意圖。
圖3是本技術方案實施方式提供的覆銅基材上沉積了化學銅層的示意圖。
圖4是本技術方案實施方式提供的覆銅基材表面壓膜后的示意圖。
圖5是本技術方案實施方式提供的覆銅基材表面壓膜、曝光后的示意圖。
圖6是本技術方案實施方式提供的覆銅基材表面壓膜、曝光、顯影后的示意圖。
圖7是本技術方案實施方式提供的覆銅基材的孔壁上形成電鍍銅后的示意圖。
圖8是本技術方案實施方式提供的覆銅基材表面的干膜剝除后的示意圖。
具體實施例方式
下面將結合附圖及實施例，對本技術方案提供的電路板導孔的制作方法作進一步的詳細 說明。
請參閱圖l，本技術方案實施方式提供的電路板導孔的制作方法包括以下步驟 第一步，提供具有至少一個過孔101的覆銅基材10。
所述覆銅基材10包括至少二表面銅層及至少一樹脂層，其可以為雙面覆銅基板，還可以 為已完成內部線路制作、尚未進行表面線路制作的多層基板。請參閱圖2，本實施例中，覆銅基材10為雙面覆銅基板，其包括第一銅層ll、第二銅層12及位于第一銅層11和第二銅層 12之間的樹脂層13。所述第一銅層ll、第二銅層12可以為壓延銅箔也可以為電解銅箔，優選 為具有較好的可撓性的壓延銅箔。所述樹脂層13可以為硬性樹脂層，如環氧樹脂、玻纖布等 ，也可以柔性樹脂層，如聚酰亞胺(Polyimide， PI)、聚乙烯對苯二甲酸乙二醇酯 (Polyethylene Ter印htalate， PET)、聚四氟乙烯(Teflon)、聚硫胺(Polyamide)、聚甲基 丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate)、聚碳酸酯(Polycarbonate)或聚酰亞胺-聚乙烯-對 苯二甲酉g共聚物(Polyamide polyethylene-terephthalate copolymer)等。
另外，第一銅層ll、第二銅層12與樹脂層13之間還可以具有粘膠層，以使得第一銅層 11、第二銅層12與樹脂層13之間具有較大的粘結力。
所述覆銅基材10可以具有一個或多個過孔101，所述過孔101是指至少貫穿一個銅層和一 個樹脂層的通孔或盲孔。本實施例中，覆銅基材10具有一個過孔101，其為貫穿第一銅層ll 、樹脂層13及第二銅層12的通孔，以該過孔101為例，說明將過孔101制成導孔的方法。
第二步，進行化學鍍銅工序以在過孔101的孔壁形成一化學銅層20。
化學鍍銅又稱自催化鍍銅(Autocatalytic Plating)、無電鍍銅(Electroless Copper Plating)等，是指在沒有外加電流的條件下，利用自催化氧化還原反應原理在基體表面形成 具有一定厚度和功能的金屬銅層的表面處理技術。
化學鍍銅工序通常包括清洗、粗化、預浸、活化、沉銅等步驟。具體地，首先以堿液清 洗覆銅基材10，去除覆銅基材10表面的油污、灰塵。其次，以過氧水-硫酸體系粗化覆銅基 材10的第一銅層11表面、第二銅層12表面以及過孔101的孔壁。再次，將覆銅基材10置于預 浸液或敏化液中，以預防覆銅基材10帶入雜質，并潤濕過孔101的孔壁。預浸后進行活化， 使貴金屬催化劑均勻吸附在第一銅層ll表面、第二銅層12表面以及過孔101的孔壁，形成化 學沉銅所需的活化中心。最后即可將覆銅基材10放置于化學鍍銅液中，使得化學鍍銅液中的 金屬銅鹽和還原劑在具有催化活性的第一銅層ll表面、第二銅層12表面以及過孔101的孔壁 上進行自催化氧化還原反應，并在第一銅層ll表面、第二銅層12表面以及過孔101的孔壁上 形成具有一定厚度的化學銅層20，如圖3所示。
通常來說，所述化學銅層20的厚度可以為0. r3微米之間。
第三步，烘烤所述覆銅基材10，以去除化學銅層20中的水分。
將形成化學銅層20的覆銅基材10置于10(T150攝氏度的溫度環境下，烘烤r4個小時，以 充分去除化學銅層20中的水分及氫氣，使得化學銅層20的結構更加致密，從而使得化學銅層 20具有較好的導電性能以及與孔壁的結合性能。并且，烘烤使得化學銅層20在表面形成一極薄的致密氧化銅層，進而阻止化學銅層20的進一步氧化，保證了化學銅層的導電性。
第四步，進行電鍍銅工序以在孔壁的化學銅層20上形成一層電鍍銅層30，從而將所述過 孔101制成導孔102。
進行電鍍銅工序之前，通常需要進行去除不導電的氧化銅層、露出導電的銅層的步驟， 以能在化學銅層20上進一步形成電鍍銅層30。去除氧化銅層的方法優選為將覆銅基材10放置 于3 6%的硫酸溶液中進行酸洗，不但可將氧化銅層去除，而且不會造成對銅層的過度咬蝕。
當然，除酸洗外，也可以將覆銅基材io放置于硫酸-過氧水混合溶液、硫酸-硫酸鈉混合溶液
或其他溶液中進行清洗。
為避免在第一銅層ll、第二銅層12上形成電鍍銅層30，造成電鍍液的浪費，在將覆銅基 材10浸置于電鍍槽之前，通常還需要進行壓膜、曝光、顯影等步驟以遮蔽第一銅層ll、第二 銅層12，而僅露出過孔IOI，從而僅在過孔101孔壁的化學銅層20上形成電鍍銅層30，而不在 第一銅層ll、第二銅層12的化學銅層20上形成電鍍銅層30。具體地，請參閱圖4，首先在第 一銅層ll、第二銅層12上分別壓合第一干膜14、第二干膜15。所述第一干膜14、第二干膜 15可以為正型光阻，也可以負型光阻。本實施例中，僅以正型光阻為例，說明其后的曝光、 顯影等工序。其次，請參閱圖5，分別通過第一光掩模16、第二光掩模17對第一干膜14、第 二干膜15進行曝光。所述第一光掩模16、第二光掩模17分別具有第一開口161、第二開口171 ，所述第一開口161、第二開口171均與過孔101對應。曝光時，與第二開口141對應的干膜受 到光線照射，發生分解反應，而沒有受到光線照射的干膜則不發生反應。再次，以顯影液噴 淋第一干膜14、第二干膜15，發生了分解反應的干膜在顯影液中具有高溶解度，可被顯影液 溶解；而未發生分解反應的干膜則在顯影液中具有低溶解度，不可被顯影液溶解。因此，經 過顯影工序后，第一干膜14在與第一開口161、過孔101對應的區域形成第三開口141，第二 干膜15在與第二開口171、過孔101對應的區域形成第四開口151，如圖6所示。
然后，將覆銅基材10放置于電鍍槽中，以覆銅基材10做陰極，以銅棒或銅板做陽極，以 含有銅鹽的電解質溶液作為電鍍液，接通直流電源即可在電鍍液中發生電解反應，從而在覆 銅基材10的導電表面沉積上電鍍銅層30， g卩，在孔壁的化學銅層20上鍍上一定厚度的電鍍銅 層30，如圖7所示。電鍍銅層30的厚度可依具體電路板的設計需求而定， 一般可在5 30微米 之間。
請參閱圖8，在覆銅基材10上形成電鍍銅層30后，還應當將第一干膜14、第二干膜15剝 除，露出第一銅層ll、第二銅層12，以便于進行后續制程。
如上所述，在過孔101的孔壁上形成了化學銅層20和電鍍銅層30， g卩，將過孔101制成了具有導通第一銅層ll、第二銅層12的能力的導孔102。
將覆銅基材10的過孔101制成導孔102之后，后續可進行導電線路的制作、光學檢測、阻 焊層涂覆等步驟，從而將覆銅基材10制成雙面電路板。
本技術方案的電路板導孔的制作方法具有如下優點首先，化學鍍銅后直接進行電鍍厚 銅的工序，省略了電鍍薄銅的工序，從而簡化了電路板導孔的制作工藝；其次，僅在孔壁的 化學銅層上形成電鍍銅層，避免了在覆銅板表面形成電鍍銅層，從而并不對覆銅板的可撓性 和后續制作的線路的品質造成影響；再次，通過烘烤覆銅板去除了化學銅層中的水分，不但 使得化學銅層的結構較為致密，而且避免了化學銅層的完全鈍化；再次，形成的孔壁銅層僅 包括極薄的化學銅層和較厚的電鍍銅層，孔壁銅層的結構較為均一，導電性能也較為良好； 最后，形成的孔壁銅層僅包括極薄的化學銅層和較厚的電鍍銅層，孔壁銅層具有較好的導電 性和均一性。
可以理解的是，對于本領域的普通技術人員來說，可以根據本發明的技術構思做出其它 各種相應的改變與變形，而所有這些改變與變形都應屬于本發明權利要求的保護范圍。
8
權利要求
權利要求1一種電路板導孔的制作方法，包括步驟提供具有至少一個過孔的覆銅基材；進行化學鍍銅工序以在過孔的孔壁形成一層化學銅層；烘烤所述覆銅基材，以去除化學銅層中的水分；進行電鍍銅工序以在孔壁的化學銅層上形成一層電鍍銅層，從而將所述過孔制成導孔。
2.如權利要求l所述的電路板導孔的制作方法，其特征在于，烘烤 所述覆銅基材的溫度為10(Tl 50攝氏度。
3.如權利要求2所述的電路板導孔的制作方法，其特征在于，烘烤 所述覆銅基材的時間為1 、個小時。
4.如權利要求l所述的電路板導孔的制作方法，其特征在于，烘烤 所述覆銅基材后，化學銅層的表面形成了一層氧化銅層，進行電鍍銅工序之前，還包括去除 所述氧化銅層的步驟。
5.如權利要求4所述的電路板導孔的制作方法，其特征在于，去除 氧化銅層的方法為將覆銅板置于硫酸溶液、硫酸-過氧水混合溶液或硫酸-硫酸鈉混合溶液中 清洗。
6.如權利要求l所述的電路板導孔的制作方法，其特征在于，所述 覆銅基材包括至少二表面銅層及至少一樹脂層，在進行電鍍銅工序之前，還包括一遮蔽表面 銅層并露出過孔的步驟。
7.如權利要求6所述的電路板導孔的制作方法，其特征在于，通過 壓干膜、曝光及顯影工序遮蔽表面銅層并露出過孔。
8.如權利要求l所述的電路板導孔的制作方法，其特征在于，所述 電鍍銅層的厚度為5 30微米。
9.如權利要求l所述的電路板導孔的制作方法，其特征在于，所述化學鍍銅工序包括清洗、粗化、預浸、活化及沉銅。
10.如權利要求l所述的電路板導孔的制作方法，其特征在于，所述化學銅層的厚度為o. r3微米。
全文摘要
本發明提供一種電路板導孔的制作方法，包括步驟提供具有至少一個過孔的覆銅基材；進行化學鍍銅工序以在過孔的孔壁形成化學銅層；烘烤所述覆銅基材，以去除化學銅層中的水分；進行電鍍銅工序以在孔壁的化學銅層上形成一電鍍銅層，從而將所述過孔制成導孔。本技術方案的電路板導孔的制作方法工序較為簡單。
文檔編號H05K3/42GK101442885SQ200710202600
公開日2009年5月27日 申請日期2007年11月20日 優先權日2007年11月20日
發明者涂致逸, 魏立國, 黃斯民 申請人:富葵精密組件(深圳)有限公司;鴻勝科技股份有限公司