一種孔金屬化的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料的金屬化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種孔金屬化的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]孔金屬化是指在兩層或多層印制板上鉆出所需要的過孔，各層印制導線在孔中用化學鍍和電鍍方法使絕緣的孔壁上鍍上一層導電金屬使之互相可靠連通的工藝。雙面印制板或多層印制板制造工藝的核心問題是孔金屬化過程。金屬化孔的要求是嚴格的，要求具有良好的機械韌性和導電性，金屬化銅層均勻完整，厚度在5?10 μ m之間，鍍層不允許有嚴重氧化現(xiàn)象，孔內(nèi)不分層、無氣泡、無鉆肩、無裂縫，孔電阻在1000 μ Ω以下。而孔金屬化質(zhì)量的好壞主要受鉆孔技術(shù)、去鉆污工藝與化學鍍銅三個工藝控制。
[0003]隨著經(jīng)濟水平的飛速發(fā)展，電子產(chǎn)品逐漸向“小”、“薄”、“輕”等趨勢發(fā)展，特別是網(wǎng)絡產(chǎn)品的發(fā)展帶動了背板(Backplane)通道容量呈擴大化趨勢。目前采用的普通通孔工藝，使得印制電路板的設(shè)計層數(shù)和板厚越來越高，尺寸設(shè)計越來越小，從而給印制電路板的制造工藝帶來了巨大的挑戰(zhàn)，這主要體現(xiàn)在印制電路板的層數(shù)、尺寸、板厚與通孔的電鍍能力等都已經(jīng)達到了廠家設(shè)備的能力極限，從而使得系統(tǒng)的信號傳輸容量的提升空間很有限，這與電子產(chǎn)品的主流發(fā)展趨勢相互矛盾。
[0004]為了在現(xiàn)有的板厚條件下進一步提升系統(tǒng)的信號傳輸，滿足市場大容量的需求，目前采用雙面機械盲孔工藝或多面機械鉆孔工藝。雙面機械盲孔工藝即在印制電路板的頂面和底面分別形成機械盲孔，用于傳輸不同層面之間的信號。但這種機械鉆孔工藝復雜，制造難度大，生產(chǎn)成本高，并且由于盲孔中容易積藏藥水等因素，造成產(chǎn)品的可靠性較差，良率較低；另一種是采用電鍍等眾多工序完成后，進行多面機械鉆孔工藝，形成具有特定結(jié)構(gòu)的孔，但是這種孔的生產(chǎn)剛發(fā)對機械精度要求較高，特別是對孔的同一縱向孔壁，不能形成有金屬層與無金屬層，即沒有選擇性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種孔金屬化的方法，該金屬化的方法具有選擇性。
[0006]本發(fā)明提供了一種孔金屬化的方法，包括以下步驟:
[0007]A)將基材的預設(shè)孔金屬化形成金屬鍍層；
[0008]B)在預設(shè)孔的金屬鍍層上進行電鍍得到電鍍層；
[0009]C)對所述預設(shè)孔進行鉆孔處理，使最終需要金屬化的孔壁不含電鍍層及金屬鍍層；
[0010]D)在需要金屬化的孔壁上覆蓋導電高分子膜；
[0011]E)對步驟D)得到的孔進行微蝕處理、活化劑鈍化處理后，進行電鍍，在導電高分子膜上形成金屬鍍層；所述活化劑為步驟A)中金屬化所用的活化劑。
[0012]優(yōu)選的，所述預設(shè)孔為通孔，所述鉆孔處理為去除預設(shè)孔兩頭的電鍍層及金屬鍍層O
[0013]優(yōu)選的，所述預設(shè)孔為兩頭相對的盲孔，所述鉆孔處理為使兩頭相對的盲孔成為通孔。
[0014]優(yōu)選的，所述步驟A)中金屬鍍層的厚度為0.001?3 μπι。
[0015]優(yōu)選的，所述步驟B)中電鍍層的厚度為I?500 μπι。
[0016]優(yōu)選的，所述鉆孔處理的方法為激光燒蝕處理或控深鉆孔處理。
[0017]優(yōu)選的，所述導電高分子膜為聚噻吩類導電高分子膜、聚吡咯類導電高分子膜、聚對苯類導電高分子膜或聚苯胺類導電高分子膜。
[0018]優(yōu)選的，所述步驟Ε)中微蝕處理采用的微蝕液為過硫酸銨-硫酸體系、過硫酸鈉-硫酸體系或雙氧水-硫酸體系。
[0019]優(yōu)選的，所述步驟Ε)中活化劑鈍化處理采用的鈍化劑為包含硫元素的化合物。
[0020]優(yōu)選的，所述Ε)中活化劑鈍化處理采用的鈍化劑為硫脲、硫化鈉與硫氫化鈉中的一種或多種。
[0021]本發(fā)明提供了一種孔金屬化的方法，包括以下步驟:Α)將基材的預設(shè)孔金屬化形成金屬鍍層；Β)在預設(shè)孔的金屬鍍層上進行電鍍得到電鍍層；C)對所述預設(shè)孔進行鉆孔處理，使最終需要金屬化的孔壁不含電鍍層及金屬鍍層；D)在需要金屬化的孔壁上覆蓋導電高分子膜；E)對步驟D)得到的孔進行微蝕處理、活化劑鈍化處理后，進行電鍍，在導電高分子膜上形成金屬鍍層；所述活化劑為步驟A)中金屬化所用的活化劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，首先本發(fā)明在二次鉆孔前僅采用金屬化與電鍍工藝，簡化了工藝，避免了過長的工藝流程導致的基材發(fā)生熱脹、變形等問題，提高了機鉆孔的精準度；其次，微蝕處理可去除孔內(nèi)的金屬層，但不能去除導電高分子膜，并且導電高分子膜對基材具有選擇性，不會在金屬層上附著，只附著在非金屬材料上，最終利用電鍍在導電高分子膜上沉積金屬層，從而達到孔壁選擇性金屬化的目的。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實施例1中得到的金屬化的孔的示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明實施例1中得到的金屬化的孔的照片；
[0024]圖3為本發(fā)明實施例2中得到的金屬化的孔的示意圖；
[0025]圖4為本發(fā)明實施例3中得到的金屬化的孔的照片；
[0026]圖5為本發(fā)明比較例I中得到的金屬化的孔的照片；
[0027]圖6為本發(fā)明比較例2中得到的金屬化的孔的照片。
【具體實施方式】
[0028]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0029]本發(fā)明提供了一種孔金屬化的方法，包括以下步驟:
[0030]A)將基材的預設(shè)孔金屬化形成金屬鍍層；
[0031]B)在預設(shè)孔的金屬鍍層上進行電鍍得到電鍍層；
[0032]C)對所述預設(shè)孔進行鉆孔處理，使最終需要金屬化的孔壁不含電鍍層及金屬鍍層；
[0033]D)在需要金屬化的孔壁覆蓋導電高分子膜；
[0034]E)對步驟D)得到的孔進行微蝕處理、活化劑鈍化處理后，進行電鍍，在導電高分子膜上形成金屬鍍層；所述活化劑為步驟A)中金屬化所用的活化劑。
[0035]其中，所述基材為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的非金屬基材即可，并無特殊的限制，本發(fā)明優(yōu)選樹脂基材、玻璃纖維基材、塑料基材或陶瓷基材；所述預設(shè)孔得到的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的機加工方法即可，并無特殊的限制。將基材的預設(shè)孔金屬化形成金屬鍍層，所述金屬化的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的金屬化的方法即可，并無特殊的限制，本發(fā)明中優(yōu)選采用化學鍍、涂覆或濺射的方法進行金屬化。
[0036]形成的金屬鍍層為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的金屬鍍層即可，并無特殊的限制，本發(fā)明中優(yōu)選為銅鍍層、鎳鍍層、鋁鍍層、錫鍍層或鋅鍍層，更優(yōu)選為銅鍍層；所述金屬鍍層的厚度優(yōu)選為0.001?3 μ m，更優(yōu)選為0.01?2 μ m，再優(yōu)選為0.01?I μ m，最優(yōu)選為0.01?0.5 μ m0
[0037]在預設(shè)孔的金屬鍍層上進行電鍍得到電鍍層；所述電鍍層優(yōu)選為銅鍍層、鎳鍍層、鋁鍍層、錫鍍層或鋅鍍層，更優(yōu)選為銅鍍層；所述電鍍層的厚度優(yōu)選為I?500 μπι，更優(yōu)選為I?200 μ m，再優(yōu)選為I?100 μ m，再優(yōu)選為I?50 μ m，再優(yōu)選為I?20 μ m，最優(yōu)選為5?12 μπι。利用電鍍對步驟Α)中的金屬鍍層進行加厚的同時，可改變鍍層結(jié)晶結(jié)構(gòu)，以避免導電高分子對步驟A)中金屬化的非連續(xù)化鍍層進行滲透。
[0038]將所述預設(shè)孔進行鉆孔處理，使最終需要金屬化的孔壁不含電鍍層及金屬鍍層。所述鉆孔處理的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的機加工方法，并無特殊的限制，本發(fā)明中優(yōu)選采用激光燒蝕處理或控深鉆孔處理進行鉆孔處理。
[0039]本發(fā)明中所述預設(shè)孔優(yōu)選為通孔或兩頭相對的盲孔；當所述預設(shè)孔為通孔時，所述鉆孔處理為去除預設(shè)孔通孔兩頭的電鍍層及金屬鍍層，形成孔的兩頭無金屬層，中間有金屬層的結(jié)構(gòu)；當所述預設(shè)孔為兩頭相對的盲孔時，所述鉆孔處理為使兩頭相對的盲孔成為通孔，形成孔的兩頭有金屬層，中間無金屬層的結(jié)構(gòu)。
[0040]按照本發(fā)明，鉆孔處理后優(yōu)選還包括除膠渣處理，除去鉆孔處理所產(chǎn)生的非金屬余渣。所述除膠渣處理的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法即可，并無特殊的限制。
[0041]將需要金屬化的孔壁覆蓋導電高分子膜；當預設(shè)孔為通孔時，鉆孔處理形成孔的兩頭無金屬層，中間有金屬層的結(jié)構(gòu)，在兩頭無金屬層的孔壁覆蓋導電高分子膜；當預設(shè)孔為兩頭相對的盲孔時，鉆孔處理形成通孔，在中間無金屬層的孔壁覆蓋導電高分子膜。所述導電高分子膜優(yōu)選為聚噻吩類導電高分子膜、聚吡咯類導電高分子膜、聚對苯類導電高分子膜或聚苯胺類導電高分子膜。所述導電高分子膜覆蓋的方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法即可，并無特殊的限制，本發(fā)明優(yōu)選按照以下方法進行制備:D1)將鉆孔處理后的孔壁用調(diào)整劑與溶劑進行敏化處理，得到敏化后的孔；D2)將敏化后的孔用氧化物質(zhì)與pH調(diào)整緩沖劑進行氧化處理，得到含有氧化膜的孔；D3)將導電高分子單體在有機酸與pH調(diào)整劑存在的條件下在氧化膜上上聚合形成導電高分子膜。
[0042]其中，所述調(diào)整劑優(yōu)選為三乙醇胺、二乙醇胺、硫酸酯與季銨鹽中的一種或多種；所述溶劑優(yōu)選為乙酸、乙醇與己二酸中的一種或多種；所述敏化處理的條件為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的條件即可，并無特殊的限制，本發(fā)明所述敏化處理的溫度優(yōu)選為40°C?60°C;所述敏化處理的時間優(yōu)選為I?20min ;所述敏化處理的pH值優(yōu)選為9?11。敏化處理主要是調(diào)整非金屬基材，使得后期的氧化產(chǎn)物能夠較好地附著。
[0043]將敏化后的孔用氧化物質(zhì)與pH調(diào)整緩沖劑進行氧化處理，其中，所述氧化物質(zhì)為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的氧化物質(zhì)即可，并無特殊的限制，本發(fā)明中優(yōu)選為高錳酸鈉和/或高錳酸鉀；所述PH調(diào)整緩沖劑優(yōu)選為硼酸和/或磷酸；所述氧化處理的溫度優(yōu)選為78°C?980C ;所述氧化處理的時間優(yōu)選為I?20min ;所述氧化處理的pH值優(yōu)選為5?7 ;氧化處理可在孔內(nèi)的非金屬處覆蓋一層薄的二氧化錳層。
[0044]將導電高分子單體在有機酸與pH調(diào)整劑存在的條件下在氧化膜上聚合形成導電高分子膜，其中，所述導電高分子單體為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的導電高分子單體即可，并無特殊的限制，本發(fā)明中優(yōu)選為噻吩、乙烯二氧噻吩與吡咯中的一種或多