專(zhuān)利名稱(chēng)：一種采用聚甲基丙烯酸甲酯為介質(zhì)的電解覆銅板、印刷電路板及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種覆銅板、印刷電路板及其制作方法，尤其涉及一種以PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)材料為基板的覆銅板、印刷電路板及其制作方法。
背景技術(shù)：
印刷電路板(Printed Circuit Board, PCB)幾乎是任何電子產(chǎn)品的基礎(chǔ)，隨著電子產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，作為電子產(chǎn)品基本構(gòu)件的印刷電路板應(yīng)用越來(lái)越廣泛，雖然電子產(chǎn)品的功能不但增強(qiáng)，應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)廣，特別是高速信息化時(shí)代的發(fā)展驅(qū)動(dòng)下，應(yīng)用在電子產(chǎn)品中的印刷電路板的要求也越來(lái)越多，尤其是對(duì)印刷電路板在信號(hào)的傳輸質(zhì)量、速度等方面的要求不斷提升?，F(xiàn)有技術(shù)中，環(huán)氧樹(shù)脂為主體(FR-4)是印刷電路板目前是用量最大的，用途最廣泛的一類(lèi)產(chǎn)品，然而FR-4材料制作的印刷電路板成本高、介電損耗大及電性能較差，而且FR-4具有容易吸水，易于老化、抗電壓能力較差等一系列缺點(diǎn)，導(dǎo)致其制作的印刷電路板不適宜在特殊的環(huán)境，特別是潮濕環(huán)境、航天航空、高速通訊、太空或放射性醫(yī)療器械)等領(lǐng)域，要求材料密度輕、傳輸介電損耗小、防腐蝕性強(qiáng)、環(huán)保、高絕緣性等特點(diǎn)。有鑒于此，有必要對(duì)上述存在的缺陷進(jìn)行改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電氣性能、機(jī)械性?xún)?yōu)良、適用范圍廣、成本低的覆銅板、印刷電路板及其制作方法。提供一種覆銅板的制作方法，其特征在于，該方法包括以下步驟提供一基板，所述基板為聚甲基丙烯酸甲酯材料制成；對(duì)所述基板的表面進(jìn)行粗化處理；在所述基板的粗化后的表面進(jìn)行沉銅處理，形成沉銅基底；對(duì)所述形成的沉銅基底進(jìn)行電鍍處理，形成覆銅板。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，所述粗化處理采用噴砂法，所述噴砂法采用的噴砂為銅礦砂、石英砂、金剛砂、鐵砂、海南砂、塑料粒中的任意一種。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，所述噴砂噴料采用120目的塑膠粒，且在所述基板的表面形成50微米一 150微米的粗糙度。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，所述電鍍形成的銅層的厚度為10-50微米。提供一種印刷電路板的制作方法，其特征在于，在上述任意一項(xiàng)所述的覆銅板的制作方法的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步包括步驟對(duì)所述覆銅板的銅層進(jìn)行圖案化處理，形成印刷電路板。 提供一種覆銅板，其特征在于，所述覆銅板包括基板，所述基板為聚甲基丙烯酸甲酯材料制成，且其表面具有一定的粗糙度；銅層，所述銅層設(shè)置在所述基板的具有一定粗糙度的表面，并與所述基板緊密結(jié)合。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，所述銅層的厚度為10-50微米。提供一種印刷電路板，其特征在于，所述印刷電路板包括基板，所述基板的表面具有一定的粗糙度；圖案化銅層，所述圖案化銅層設(shè)置在所述基板的具有一定粗糙度的表面，并與所述基板緊密結(jié)合。根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，所述基板的表面的粗糙度為50微米一 150微米。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明覆銅板、印刷電路板及其制作方法具有如下優(yōu)點(diǎn)1)PMMA樹(shù)脂是無(wú)毒環(huán)保的材料，具有良好的機(jī)械加工、光學(xué)特性、化學(xué)穩(wěn)定性和耐氣侯變化特性。2)有良好的絕緣性和機(jī)械強(qiáng)度，可進(jìn)行粘接、鋸、刨、鉆、刻、磨、絲網(wǎng)印刷、噴等工藝，具有較好的抗沖擊特性，可以進(jìn)行鉆孔，易于機(jī)械加工，玻璃化溫度為105°C較低，有利于制作成多層電路板，突破傳統(tǒng)使用FR4 (環(huán)氧樹(shù)脂)和PTFE (聚四氟乙烯)制作印刷電路板，產(chǎn)品種類(lèi)新穎，電性能優(yōu)良。并且可以回收重復(fù)利用。3)化學(xué)性能；PMMA具有一定的耐化學(xué)腐蝕能力，對(duì)酸、堿、鹽有較強(qiáng)的耐腐蝕性倉(cāng)泛;4)電性能好PMMA的電性能是良好的，特別是在低頻率工作條件下，然而其某些電性能是獨(dú)特的介電損耗角正切值隨頻率的升高而降低，只有普通FR4 (環(huán)氧樹(shù)脂)材料的10%，有利于信號(hào)的傳輸，而氣候和濕度對(duì)電性能的影響不大。長(zhǎng)期在高濕度環(huán)境下使用，絕緣性能良好，不容易產(chǎn)生微短路等不良現(xiàn)象。5)輕質(zhì)、高硬度聚甲基丙烯酸甲酯材料的密度不足FR4的一半，其制成的印刷電路板可以良好的應(yīng)用于航天航空、衛(wèi)星通訊領(lǐng)域。6)高品質(zhì)環(huán)保聚甲基丙烯酸甲酯材料不會(huì)發(fā)生分解和霉變，不會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)會(huì)發(fā)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，聚甲基丙烯酸甲酯材料本身無(wú)污染，可回收處理再利用，是高品質(zhì)環(huán)保性廣品。7)透明性PMMA是無(wú)定形高聚物，可見(jiàn)光透過(guò)率較高達(dá)92%，其制作的印刷電路板可以透明化，方便對(duì)產(chǎn)品的異常進(jìn)行有效的分析，如內(nèi)層開(kāi)路、短路等問(wèn)題，不需要切片，可以直接目視檢查，可以制作具有藝術(shù)美的電路板或電子產(chǎn)品。8)聚甲基丙烯酸甲酯是無(wú)定形聚合物，收縮率及其變化范圍都較小，一般約在
0.5%-0. 8%，有利于成型出尺寸精度較高的塑件。9)成本低以聚甲基丙烯酸甲酯材料為基板的印刷電路板是傳統(tǒng)以FR4材料為基板印刷電路板制作成本的四分之一，且制作設(shè)備可以與普通PCB共用，加工難度不大，有利于印刷電路板制作成本的控制及產(chǎn)業(yè)化的推廣。10)熱壓溫度低由于熱塑性聚氨酯彈性體的玻璃化溫度較低，一般在105-150攝氏度直接按，此溫度屬于電路板制作工藝中的低溫，且該溫度下單層印刷電路板中的基板不會(huì)發(fā)生形態(tài)的變化，能夠保證單層印刷電路板的性能的穩(wěn)定。11)結(jié)合緊密熱塑性聚氨酯彈性體熱熔后具有較強(qiáng)的粘合性，能夠牢固地將多張單層印刷電路板牢固地粘合在一起，保證了多層電路板的結(jié)合的緊密型與可靠性。


圖I是一種與本發(fā)明相關(guān)的印刷電路板的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是為圖I中印刷電路板的制作方法的流程示意圖。圖3a-圖3e是圖2所示印刷電路板制作方法的每一步驟的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式

。請(qǐng)參閱圖1，圖I為本發(fā)明印刷電路板(Printed Circuit Board, PCB)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。所述印刷電路板100包括基板I及設(shè)置在基板I上的圖案化銅層2。具體的，所述基板I為聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl Methacrylate, PMMA)材料制成，且其表面經(jīng)過(guò)粗化處理，形成50微米一 150微米的粗糙度，有利于所述圖案化金屬層2與其緊密結(jié)合，防止出現(xiàn)金屬層脫落、翹起等現(xiàn)象。所述圖案化銅層2還可以根據(jù)實(shí)際需要，被鋁層、銀層、金層等常見(jiàn)導(dǎo)電材料替代，在此不做具體限制。本實(shí)施例中的圖案化銅層2可以是通過(guò)先化學(xué)沉銅，再電鍍工藝形成在所述基板I上的。所述圖案化銅層2可以用來(lái)作為連接電子元件的導(dǎo)線，其用途可根據(jù)實(shí)際需要而設(shè)計(jì)，在此不做具體限定。本實(shí)施例中的圖案化銅層2的厚度為10-50微米。請(qǐng)同時(shí)參閱圖2、圖3a-圖3e，圖2為圖I所示印刷電路板100的制作方法的流程示意圖，圖3a_圖3e是圖2所示印刷電路板100的制作方法的每一步驟的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，所述印刷電路板100的制作方法具體包括步驟SI，提供一基板；請(qǐng)參閱圖3a，所述基板I為片狀結(jié)構(gòu)，由聚甲基丙烯酸甲酯(PolymethylMethacrylate, PMMA)材料制成,可以根據(jù)需要選擇幾十微米到幾毫米的厚度,一般的基板I的表面為光滑表面，外物很難牢固附著在其表面。步驟S2，對(duì)基板的表面進(jìn)行粗化處理；請(qǐng)參閱圖3b，通過(guò)噴砂法對(duì)所述基板I的表面進(jìn)行粗化處理，形成表面粗化的基板I。噴砂法可以采用干法噴砂或濕法噴砂工藝，具體不做限制。本實(shí)施例中，噴砂工藝是采用壓縮空氣為動(dòng)力的干法噴砂工藝，形成高速?lài)娚涫鴮娏?銅礦砂、石英砂、金剛砂、鐵砂、海南砂)高速?lài)娚涞剿龌錓的表面，使其外表形狀發(fā)生變化，由于噴料對(duì)所述基板I表面的沖擊和切削作用，使得所述基板I的表面獲得一定的清潔度和粗糙度，從而使所述基板I的表面的機(jī)械性能得到改善，同時(shí)提高了基板I的抗疲勞性，增加了基板I的表面與涂層、鍍層之間的附著力，從而形成機(jī)械性能良好的基板I。其中，可以根據(jù)粗糙度的不同，采用不同規(guī)格的噴料，本實(shí)施例中，噴砂噴料采用120目的塑膠粒，在基板I的表面打出50微米一 150微米的粗糙度。步驟S3，對(duì)基板的粗化表面進(jìn)行沉銅處理，形成沉銅基底；請(qǐng)參閱圖3c，此步驟的沉銅工藝中，可以包括常規(guī)的水洗、活化等前置工藝，為沉銅工藝創(chuàng)造良好的清潔表面。在沉銅基底21形成后，還可以包括對(duì)沉銅基底21的水洗、純水洗等工藝，以進(jìn)一步減少銅層基底21的表面的污染，提高其清潔度，利于后續(xù)的電鍍工藝。此步驟中的沉銅工藝可參考常見(jiàn)的沉銅工藝操作，在此不再贅述。步驟S4，對(duì)形成的沉銅基底進(jìn)行電鍍處理，形成覆銅板；請(qǐng)參閱圖3d，此步驟中，在所述沉銅基底21的基礎(chǔ)上進(jìn)行電鍍工藝，形成具有一定厚度的電鍍銅層22，所述沉銅基底21和所述電鍍銅層22統(tǒng)稱(chēng)為覆銅層20。此時(shí)基板I和其表面的覆銅層22統(tǒng)稱(chēng)為覆銅板。電鍍銅層22的電鍍工藝可參考常見(jiàn)的銅電路厚金工藝，在此不再贅述。步驟S5，對(duì)覆銅板的覆銅層進(jìn)行圖案化處理，形成印刷電路板。請(qǐng)參閱圖3e，通過(guò)蝕刻等電路板制作工藝，可將覆銅板的覆銅層22進(jìn)行圖案化處理，形成圖案化銅層2，所述圖案化銅層2可以作為連接電子元件的導(dǎo)線，其用途可根據(jù)實(shí)際需要而設(shè)計(jì)，在此不做具體限定。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明印刷電路板100采用聚甲基丙烯酸甲酯材料作為基板材料，具有如下優(yōu)點(diǎn)I )PMMA樹(shù)脂是無(wú)毒環(huán)保的材料，具有良好的機(jī)械加工、光學(xué)特性、化學(xué)穩(wěn)定性和耐氣侯變化特性。2)有良好的絕緣性和機(jī)械強(qiáng)度，可進(jìn)行粘接、鋸、刨、鉆、刻、磨、絲網(wǎng)印刷、噴等工藝，具有較好的抗沖擊特性，可以進(jìn)行鉆孔，易于機(jī)械加工，玻璃化溫度為105°C較低，有利于制作成多層電路板，突破傳統(tǒng)使用FR4 (環(huán)氧樹(shù)脂)和PTFE (聚四氟乙烯)制作印刷電路板，產(chǎn)品種類(lèi)新穎，電性能優(yōu)良。并且可以回收重復(fù)利用。3)化學(xué)性能；PMMA具有一定的耐化學(xué)腐蝕能力，對(duì)酸、堿、鹽有較強(qiáng)的耐腐蝕性倉(cāng)泛;4)電性能好PMMA的電性能是良好的，特別是在低頻率工作條件下，然而其某些電性能是獨(dú)特的介電損耗角正切值隨頻率的升高而降低，只有普通FR4 (環(huán)氧樹(shù)脂)材料的10%，有利于信號(hào)的傳輸，而氣候和濕度對(duì)電性能的影響不大。長(zhǎng)期在高濕度環(huán)境下使用，絕緣性能良好，不容易產(chǎn)生微短路等不良現(xiàn)象。5)輕質(zhì)、高硬度聚甲基丙烯酸甲酯材料的密度不足FR4的一半，其制成的印刷電路板可以良好的應(yīng)用于航天航空、衛(wèi)星通訊領(lǐng)域。6)高品質(zhì)環(huán)保聚甲基丙烯酸甲酯材料不會(huì)發(fā)生分解和霉變，不會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)會(huì)發(fā)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，聚甲基丙烯酸甲酯材料本身無(wú)污染，可回收處理再利用，是高品質(zhì)環(huán)保性廣品。7)透明性PMMA是無(wú)定形高聚物，可見(jiàn)光透過(guò)率較高達(dá)92%，其制作的印刷電路板可以透明化，方便對(duì)產(chǎn)品的異常進(jìn)行有效的分析，如內(nèi)層開(kāi)路、短路等問(wèn)題，不需要切片，可以直接目視檢查，可以制作具有藝術(shù)美的電路板或電子產(chǎn)品。8)聚甲基丙烯酸甲酯是無(wú)定形聚合物，收縮率及其變化范圍都較小，一般約在
0.5%-0. 8%，有利于成型出尺寸精度較高的塑件。9)成本低以聚甲基丙烯酸甲酯材料為基板的印刷電路板是傳統(tǒng)以FR4材料為基板印刷電路板制作成本的四分之一，且制作設(shè)備可以與普通PCB共用，加工難度不大，有利于印刷電路板制作成本的控制及產(chǎn)業(yè)化的推廣。10)熱壓溫度低由于熱塑性聚氨酯彈性體的玻璃化溫度較低，一般在105-150攝氏度直接按，此溫度屬于電路板制作工藝中的低溫，且該溫度下單層印刷電路板中的基板不會(huì)發(fā)生形態(tài)的變化，能夠保證單層印刷電路板的性能的穩(wěn)定。11)結(jié)合緊密熱塑性聚氨酯彈性體熱熔后具有較強(qiáng)的粘合性，能夠牢固地將多張單層印刷電路板牢固地粘合在一起，保證了多層電路板的結(jié)合的緊密型與可靠性。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不以上述實(shí)施方式為限，但凡本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明所揭示內(nèi)容所作的等效修飾或變化，皆應(yīng)納入權(quán)利要求書(shū)中記載的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種覆銅板的制作方法，其特征在于，該方法包括以下步驟 提供一基板，所述基板為聚甲基丙烯酸甲酯材料制成； 對(duì)所述基板的表面進(jìn)行粗化處理； 在所述基板的粗化后的表面進(jìn)行沉銅處理，形成沉銅基底； 對(duì)所述沉銅基底進(jìn)行電鍍處理，形成覆銅板。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的覆銅板的制作方法，其特征在于，所述粗化處理采用噴砂法，所述噴砂法采用的噴砂為銅礦砂、石英砂、金剛砂、鐵砂、海南砂、塑料粒中的任意一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的覆銅板的制作方法，其特征在于，所述粗化處理采用噴砂法，所述噴砂噴料采用120目的塑膠粒，且在所述基板的表面形成50微米一 150微米的粗糙度。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的覆銅板的制作方法，其特征在于，所述電鍍形成的銅層的厚度為10-50微米。
5.一種印刷電路板的制作方法，其特征在于，在如權(quán)利要求1-4中任意一項(xiàng)所述的覆銅板的制作方法的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步包括步驟 對(duì)所述覆銅板的銅層進(jìn)行圖案化處理，形成印刷電路板。
6.一種覆銅板，其特征在于，所述覆銅板包括 基板，所述基板為聚甲基丙烯酸甲酯材料制成，且其表面具有一定的粗糙度； 銅層，所述銅層設(shè)置在所述基板的具有一定粗糙度的表面，并與所述基板緊密結(jié)合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的覆銅板，其特征在于，所述銅層的厚度為10-50微米。
8.—種印刷電路板，其特征在于，所述印刷電路板包括 基板，所述基板的表面具有一定的粗糖度； 圖案化銅層，所述圖案化銅層設(shè)置在所述基板的具有一定粗糙度的表面，并與所述基板緊密結(jié)合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的印刷電路板，其特征在于，所述基板的表面的粗糙度為50微米一 150微米。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種覆銅板的制作方法，該方法包括步驟提供一基板；對(duì)所述聚甲基丙烯酸甲酯材料制成，且其表面進(jìn)行粗化處理；在所述聚甲基丙烯酸甲酯的粗化后的表面進(jìn)行沉銅處理，形成沉銅基底；對(duì)所述形成的沉銅基底進(jìn)行電鍍處理，形成覆銅板。本發(fā)明還提供一種在上述覆銅板制作方法的基礎(chǔ)上的電路板的制作方法。本發(fā)明進(jìn)一步提供一種覆銅板和印刷電路板。所述印刷電路板具有電氣性能、機(jī)械性?xún)?yōu)良、適用范圍廣、成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B32B38/18GK102975429SQ20121049539
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者徐學(xué)軍, 曾志, 蔡志浩, 李春明 申請(qǐng)人:深圳市五株科技股份有限公司