一种电路板的沉铜方法及电路板与流程

1.本技术涉及电路板加工工艺的技术领域，尤其是涉及一种电路板的沉铜方法及电路板。


背景技术：

2.现今，随着行业中pcb(printed circuit board，印制电路板)的持续发展，对pcb制作工艺及其质量的要求也逐渐提高。
3.尤其是随着hd(高解析度)产品广泛应用于高端电子产品中，为满足更高的i/o(输入输出端口)密度及更小的占地面积的需求，电路板中盲孔的孔径被设计的越来越小，而盲孔的纵横比越来越高。
4.另外，部分hdi(高密度互连板)产品盲孔需求更高的跨层导通(比如1-3跨层、1-4跨层甚至1-5跨层)，也导致盲孔需求更高的纵横比。
5.而目前hdi产品盲孔常规加工能力仅为0.8:1，极限能力为1:1，因此，在加工更高纵横比盲孔(如1.6:1以上)产品时，极易出现盲孔沉铜不良，导致盲孔开路的现象，从而影响到产品的可靠性。


技术实现要素：

6.本技术提供了一种电路板的沉铜方法及电路板，以解决现有技术在加工高纵横比盲孔电路板产品时，极易出现盲孔沉铜不良，导致盲孔开路的问题。
7.为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种电路板的沉铜方法，其中，该电路板的沉铜方法包括：获取到形成有盲孔的电路板；对电路板进行活化处理，并同时通过超声波进行空化作用；将活化处理后的电路板带入沉铜槽，以带动电路板由沉铜槽的一端向其另一端运动，以接受垂直于电路板一端面的设置有至少一个喷淋孔的第一喷淋器喷射出的沉铜药水的喷淋，从而对电路板中的盲孔进行沉铜。
8.其中，对电路板进行活化处理，并同时通过超声波进行空化作用的步骤包括：将电路板由容置有活化药水的活化槽的一端带动向活化槽的另一端运动，以对电路板进行活化处理，其中，活化槽内设置有超声波生成装置，以在活化处理过程中持续在活化槽内发出超声波，以通过超声波进行空化作用。
9.其中，将电路板由容置有活化药水的活化槽的一端带动向活化槽的另一端运动，以对电路板进行活化处理的步骤包括：通过滚轮夹持并带动形成有盲孔的电路板由活化槽的一端向其另一端运动，以接受垂直于电路板一端面的第二喷淋器喷射出的活化药水的喷淋，从而对电路板进行活化处理。
10.其中，将获取到形成有盲孔的电路板的步骤之后，对电路板进行活化处理，并同时通过超声波进行空化作用的步骤之前，还包括：对电路板进行除胶处理，以去除电路板盲孔中的钻孔遗留物。
11.其中，对电路板进行除胶处理，以去除电路板盲孔中的钻孔遗留物的步骤之前，还
包括：通过烤箱对电路板进行烘烤。
12.其中，将活化处理后的电路板带入沉铜槽，以带动电路板由沉铜槽的一端向其另一端运动，以接受垂直于电路板一端面的设置有至少一个喷淋孔的第一喷淋器喷射出的沉铜药水的喷淋，从而对电路板中的盲孔进行沉铜的步骤包括：将活化处理后的电路板带入容置有沉铜药水的沉铜槽，以带动电路板由沉铜槽的一端向其另一端运动，以接受垂直于电路板一端面的设置有至少一个喷淋孔的第一喷淋器喷射出的沉铜药水的喷淋，且第一喷淋器从沉铜槽中抽取沉铜药水以循环喷淋电路板，从而对电路板中的盲孔进行沉铜。
13.其中，滚轮包括第一滚轮和第二滚轮，以分别夹持于电路板面向和背向第二喷淋器的两端面上，其中，第一滚轮包括有多个间隔设置的叶片滚轮。
14.其中，超声波生成装置的工作电流为0.5-1a，超声波的频率为100-500khz。
15.其中，喷淋孔为圆形孔，喷淋孔的直径为0.25-0.4mm。
16.为解决上述技术问题，本技术采用的又一个技术方案是：提供一种电路板，其中，该电路板是通过如上任一项所述的电路板的沉铜方法得到。
17.本技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本技术中的电路板的沉铜方法包括：获取到形成有盲孔的电路板，以对该电路板进行活化处理，并同时通过超声波进行空化作用，进而将活化处理后的电路板带入沉铜槽，并带动该电路板由沉铜槽的一端向其另一端运动时，以接受垂直于电路板一端面的设置有至少一个喷淋孔的第一喷淋器喷射出的沉铜药水的喷淋，从而对电路板中的盲孔进行沉铜，以能够通过超声波的空化作用及通过喷淋孔喷淋沉铜药水的方式，有效地提升电路板盲孔内的药水交换率，且提高了药水对盲孔的冲击力，从而避免了盲孔中沉铜不良及盲孔开路的出现，保证了产品的可靠性。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：
19.图1是本技术电路板的沉铜方法第一实施例的流程示意图；
20.图2是本技术电路板的沉铜方法第二实施例的流程示意图；
21.图3是本技术中的滚轮一实施例的结构示意图；
22.图4是本技术电路板的盲孔表面药水流动及盲孔内的药水交换情况的仿真示意图。
具体实施方式
23.为使本技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本技术实施例的技术方案作进一步的详细描述。
24.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
25.请参阅图1，图1是本技术电路板的沉铜方法第一实施例的流程示意图。本实施例包括如下步骤：
26.s11：获取到形成有盲孔的电路板。
27.具体地，在获取到待加工的电路板时，首先在该电路板上制作形成一盲孔，例如，通过激光钻孔及机械钻孔在该电路板上制作出盲孔。
28.s12：对电路板进行活化处理，并同时通过超声波进行空化作用。
29.进一步地，在对电路板进行沉铜处理前，还需对该电路板进行初步处理，比如对该电路板进行活化处理，具体地，在一实施例中，通过将该电路板浸入容置有活化药水的活化槽中，以对该电路板进行活化处理，并同时通过超声波进行空化作用，以加速该电路板盲孔的孔口位置处的相应活化药水向盲孔的内部流动，从而提升盲孔内的药水交换，进而提升孔壁处活化药水中相应离子的吸附。
30.s13：将活化处理后的电路板带入沉铜槽，以带动电路板由沉铜槽的一端向其另一端运动，以接受垂直于电路板一端面的设置有至少一个喷淋孔的第一喷淋器喷射出的沉铜药水的喷淋，从而对电路板中的盲孔进行沉铜。
31.具体地，在对电路板进行活化处理后，进一步将其带入沉铜槽，例如，通过滚轮夹持于电路板的两端面，以由相应的传送动力装置将该电路板带入设置在相应传送路径的沉铜槽中，并带动该电路板由该沉铜槽的一端向其另一端缓慢移动，以接受垂直于该电路板上设置有盲孔的一端面的第一喷淋器喷射出的沉铜药水的喷淋，从而对电路板中的盲孔进行沉铜。而在其他实施例中，在对电路板进行活化处理后，先将该电路板带入水洗槽中，以进行高压水洗，去除电路板盲孔内的残留物后，再将该电路板带入沉铜槽，以对电路板中的盲孔进行沉铜，其中，该沉铜槽中还可以容置有沉铜药水或不容置沉铜药水，本技术对比不做限定。
32.其中，该第一喷淋器上设置有至少一个喷淋孔，以能够使喷淋出的沉铜药水的出水压力较大，进而使沉铜药水对盲孔的冲击力更强，从而能够有效地提升沉铜药水在盲孔内的药水交换，从而避免了盲孔沉铜不良及盲孔开路的出现，保证了产品的可靠性，也便能够对具有高纵横比的电路板的盲孔进行沉铜处理。
33.可选地，该第一喷淋器上的至少一个喷淋孔均为圆形孔，而该喷淋孔的直径为0.25-0.4mm。而在其他实施例中，该喷淋孔还可以是椭圆形孔、方形孔及菱形孔等任一合理的图形孔中的一种，本技术对此不做限定。
34.区别于现有技术的情况，本技术中的电路板的沉铜方法包括：获取到形成有盲孔的电路板，以对该电路板进行活化处理，并同时通过超声波进行空化作用，进而将活化处理后的电路板带入沉铜槽，并带动该电路板由沉铜槽的一端向其另一端运动时，以接受垂直于电路板一端面的设置有至少一个喷淋孔的第一喷淋器喷射出的沉铜药水的喷淋，从而对电路板中的盲孔进行沉铜，以能够通过超声波的空化作用及通过喷淋孔喷淋沉铜药水的方式，有效地提升电路板盲孔内的药水交换率，且提高了药水对盲孔的冲击力，从而避免了盲孔中沉铜不良及盲孔开路的出现，保证了产品的可靠性。
35.请参阅图2，图2是本技术电路板的沉铜方法第二实施例的流程示意图。本实施例包括如下步骤：
36.s21：通过烤箱对电路板进行烘烤。
37.具体地，在下料后的电路板上进行激光钻孔和机械钻孔，以在该电路板上制作形成有盲孔后，通常在该电路板内还存在有水汽，从而在后续工艺过程中导致电路板的盲孔底部的焊盘氧化，而在一实施例中，在对该电路板进行盲孔制作后，可通过烤箱对该电路板进行烘烤，例如，将该电路板放置于n2(氮气)烤箱中，以去除电路板内的水汽，并在释放电路板内应力的同时，减少盲孔底部相应焊盘的氧化。
38.s22：对电路板进行除胶处理，以去除电路板盲孔中的钻孔遗留物。
39.进一步地，因在对电路板进行钻孔的过程中，不可避免的会在电路板上形成的盲孔内部残留有树脂类的钻污杂质，故而还需要对该电路板进行除胶处理，以去除电路板盲孔中的钻孔遗留物。
40.其中，可采用kmno4(高锰酸钾)或namno4(高锰酸钠)溶液对电路板进行除胶处理，并将除胶量控制在0.03-0.08mg/cm2，以去除盲孔底部的钻污。
41.具体地，首先采用超声波加自来水喷淋的方式，去除烘板处理后的电路板的板面及其盲孔内的粉尘和脏物，其中，喷淋至电路板的自来水的温度为40-50℃，且在本次水洗过程中持续伴随有频率为30-50khz的超声波的空化作用。
42.进一步地，采用浓度300-600ml/l、温度为65-85℃的聚乙二醇类有机物，伴随频率为30-50khz超音波的作用，对电路板中仍存在的树脂类杂物进行溶胀处理，以使相应的树脂类杂物变得蓬松，从而有利于下一步工序中的除胶处理。
43.进一步地，通过浓度为55-90g/l、且温度为65-85℃kmno4或namno4溶液，伴随频率为30-50khz超音波的作用，对电路板盲孔内部的钻污进行除胶处理。
44.进一步地，通过喷淋器采用温度为20-30℃的h2so4(硫酸)和h2o2(过氧化氢)混合溶液，并将该混合溶液的循环流量控制在80-100l/min，以对浸入容置有该混合溶液的除胶槽中的电路板进行循环抽取和喷淋，从而对该电路板预中和。进一步在该除胶槽中加入稳定剂，并将h2so4、h2o2及稳定剂的混合溶液的温度控制在25-35℃，通过喷淋器向电路板上形成有盲孔的一端面垂直、循环喷射该混合溶液，且将其循环流量控制在80-100l/min，并伴随30-50khz超音波的作用，以对电路板的板面及盲孔内的溶液进行中和，并利用超音波的空化作用，增强盲孔内的药水交换，加快h2so4和h2o2与mno
4-(高锰酸根)、mno
42-(锰酸根)及mno2(二氧化锰)的反应，减少盲孔内的mno2堵孔，进而清洁该电路板的板面及盲孔内的mno
4-、mno
42-及mno2。
45.进一步地，通过喷淋器采用温度为20-30℃的自来水，并保证出水压力为30-80kg，以对电路板进行高压水洗，并利用高压水洗的压力，去除电路板盲孔内仍残留的mno2及脏物。
46.进一步地，采用高压风吹(8-15kpa) 高压热风吹(温度70-90℃，8-15kpa) 冷风吹(温度30-40℃)的方式，对电路板进行烘干处理，以吹干电路板的板面及其盲孔内部的水分。
47.s23：将电路板由容置有活化药水的活化槽的一端带动向活化槽的另一端运动，以对电路板进行活化处理，其中，活化槽内设置有超声波生成装置，以在活化处理过程中持续在活化槽内发出超声波，以通过超声波进行空化作用。
48.具体地，在对电路板进行初步处理后，将该电路板浸入容置有活化药水的活化槽中，并带动该电路板由活化槽的一端向其另一端缓慢移动，例如，通过滚轮夹持该电路板的
两端面以由相应的传送动力装置带动该电路板由活化槽的一端向其另一端缓慢移动，以使该电路板的盲孔能够充分接收活化药水的冲洗，从而对电路板进行活化处理。
49.可选地，该活化药水使用的是pdso4(硫酸钯)、络合剂及naoh(氢氧化钠)的混合溶液体系，以使电路板的盲孔内壁能够充分吸附pd
2
，且在通过向活化槽中加入h3bo3(硼酸)溶液，例如，通过喷淋器向电路板的盲孔中喷淋硼酸溶液时，将pd
2
(钯离子)还原为pd(钯)，以能够催化后续的化学沉铜反应。
50.其中，在活化槽内，例如，在活化槽的底部还设置有超声波生成装置，以在整个活化处理过程中持续在该活化槽内发出超声波。可理解的是，在活化处理过程中，pd络合物会因团聚作用而长成为大尺寸的pd络合物分子，而大分子运动缓慢，故而在高厚径比的电路板的盲孔内吸附困难，从而导致电路板的盲孔孔壁吸附不上pd
2
。其中，当在高频超音波的震动下，大尺寸的pd络合物团聚分子将分解成小尺寸分子，而将有利于在电路板的盲孔内部运动，另外，高频超音波还会产生空化作用，以能够加速电路板盲孔中靠近孔口的药水向盲孔的内部流动，从而能够提升电路板盲孔内部的药水交换，进而提升盲孔孔壁对pd
2
的吸附，也因此能够提升对电路板进行活化处理的效率。
51.可选地，该超声波生成装置的工作电流为0.5-1a，且其生成的超声波的频率为100-500khz。
52.可选地，活化槽中相应的活化药水中的pd
2
的浓度始终被控制在150-250ppm之内，且活化药水的温度被控制为40-60℃，活化药水的ph值被控制在9.5-10.5。
53.在一具体的实施例中，通过滚轮夹持制作形成有盲孔的电路板的两端面，以进一步通过相应的传送动力装置带动该电路板由活化槽的一端向其另一端缓慢移动，以接受面向且垂直于电路板形成有盲孔的一端面的第二喷淋器喷射出的活化药水的喷淋，从而对电路板进行活化处理。
54.其中，该活化槽内进一步设置有超声波生成装置，以在整个活化处理过程中持续在该活化槽内发出超声波，从而提升对电路板进行活化处理的效率。
55.其中，如图3所示，图3是本技术中滚轮一实施例的结构示意图。该滚轮2进一步包括第一滚轮21和第二滚轮22，以分别夹持于电路板面向和背向第二喷淋器的两端面上，以能够通过相应的动力装置带动该电路板在传送板1上运动，且第一滚轮21包括有多个间隔设置的叶片滚轮，以能够加快电路板盲孔表面的药水流动，进而加快电路板盲孔内的药水交换，且由于第一滚轮21上的叶片滚轮为间隔设置，使电路板面向第二喷淋器的板面及其盲孔能够较充分地接受第二喷淋器喷射出的活化药水的喷淋，从而使相应的活化处理及后续的沉铜处理效率更高。
56.s24：将活化处理后的电路板带入容置有沉铜药水的沉铜槽，以带动电路板由沉铜槽的一端向其另一端运动，以接受垂直于电路板一端面的设置有至少一个喷淋孔的第一喷淋器喷射出的沉铜药水的喷淋，且第一喷淋器从沉铜槽中抽取沉铜药水以循环喷淋电路板，从而对电路板中的盲孔进行沉铜。
57.进一步地，在对电路板进行活化处理后，进一步将其带入沉铜槽，并通过滚轮夹持电路板的两端面，可理解的是，该滚轮同上述滚轮2，在此不再赘述，以由相应的传送动力装置将该电路板带入设置在相应传送路径的沉铜槽中，并带动该电路板由该沉铜槽的一端向其另一端缓慢移动，以接受垂直于该电路板上设置有盲孔的一端面的第一喷淋器喷射出的
沉铜药水的喷淋，且第一喷淋器是从沉铜槽中抽取沉铜药水，以循环喷淋电路板的，进而对电路板中的盲孔进行沉铜。
58.其中，该第一喷淋器上设置有至少一个喷淋孔，以能够使喷淋出的沉铜药水的出水压力较大，并使沉铜药水对盲孔的冲击力更强，从而能够有效地增强沉铜药水在盲孔内的药水交换。且第一喷淋器是从沉铜槽中抽取沉铜药水，以循环喷淋电路板，且相应的药水循环流量被控制为80-100l/min，以能够通过较高的药水循环流量及叶片滚轮，加快电路板盲孔表面的药水流动，进而加快盲孔内的药水交换，从而提高盲孔内的沉铜速率。
59.可理解的是，如图4所示，图4为本技术电路板的盲孔表面药水流动及盲孔内的药水交换的结构示意图，当平行于电路板盲孔表面的药水流量增大时，盲孔内部的溶液浓度在提升，也即溶液交换的浓度在降低。从图4中也可以看出，当盲孔的孔口处的流量增大(即平行板面的药水流量增大)时，溶液进入盲孔内的几率也就越大，进而能够降低在电路板盲孔中进行沉铜处理的难度。
60.可选地，在对电路板的盲孔进行沉铜处理之前还包括：对该电路板进行除油整孔-微蚀-预浸-活化-还原处理，且其中每两个工艺处理过程之间均需通过一水洗槽对该电路板进行水洗。比如通过温度为40-55℃的表面活性剂和整孔剂，伴随频率为30-50khz的超音波的作用，首先对电路板进行除油处理，以去除电路板的板面及其盲孔内的油污，并调整盲孔孔壁的电性，以润湿盲孔的内壁，降低盲孔内的张力。
61.进一步地，通过喷淋器采用浓度为300-600ml/l，且温度为29-35℃的sps(对位性聚苯乙烯)和h2so4的混合溶液，并通过喷淋压力为1.0-2.0kg的喷淋器对电路板进行喷淋微蚀，从而去除电路板的板面及盲孔内的铜氧化物。
62.进一步地，通过浓度为10-20g/l，温度为20-30℃的预浸剂，以伴随频率为100-500khz的超音波的作用，对微蚀后的电路板进行预浸，以减少活化溶液起泡和浮渣的形成。
63.进一步地，通过温度为40-60℃的pdso4和络合剂，以伴随频率为100-500khz的超音波的作用，对预浸后的电路板进行活化，以使该电路板盲孔的孔壁能够吸附pd
2
。
64.进一步地，通过温度为25-35℃的二甲基胺硼烷，以伴随频率为100-500khz的超音波的作用，对活化处理后的电路板进行还原处理，以将盲孔孔壁吸附的pd
2
还原为pd原子。
65.在一个具体实施例中，在将孔壁吸附的pd
2
还原为pd原子后，通过温度为28-36℃的cuso4(硫酸铜)、naoh、hcho(甲醛)、络合剂及稳定剂的混合溶液，伴随频率为100-500khz的超音波的作用，对还原处理后的电路板进行化学沉铜处理，以在去除盲孔孔内残留的脏物后，在电路板盲孔的底部和孔壁形成沉铜层。
66.进一步地，采用高压风吹(8-15kpa) 高压热风吹(温度70-90℃，8-15kpa) 冷风吹(温度30-40℃)的方式对电路板进行烘干，以吹干电路板的板面及其盲孔内的水分。
67.可理解的是，在预浸、活化及还原处理过程中通过增加超音波的方式，能够利用超音波的空化作用来增强电路板盲孔内的药水交换，进而提升高纵横比盲孔内pd原子的吸附，以利于在后续工序中对化学沉铜进行催化。
68.其中，当在沉铜槽中增加超音波时，则可利用超音波的空化作用，提高盲孔内的药水交换，以及时去除盲孔内的气泡，达到加快化学沉铜的速率，提升化学沉铜的质量，改善盲孔底部化学沉铜不良的问题。
69.可选地，预浸槽、活化槽、微蚀槽及沉铜槽中除挡水滚轮为实心滚轮外，其他滚轮
全部为叶片滚轮，以加强槽内药水的流动，并提升药水的交换能力。其中，沉铜槽滚轮采用的是ptfe(聚四氟乙烯)材质，以防止滚轮结铜，从而防止电路板的板面划伤及盲孔堵孔。且除微蚀槽外，其他药水槽及水洗槽的药水循环流量均控制在80-100l/min，相应喷淋器上设置的喷淋孔的孔径为0.25-0.45mm，以加快药水的流动，提高药水从喷淋孔中喷射出的压力，进而改善盲孔内的药水交换。
70.可选地，烘干过程采用的是高压风吹 热风吹 冷风吹的组合方式，以加强对高纵横比盲孔进行烘干的能力，防止盲孔内沉铜层氧化。
71.基于总的发明构思，本技术还提供了一种电路板，其中，该电路板是通过如上任一项所述的电路板的沉铜方法得到。
72.区别于现有技术的情况，本技术中的电路板的沉铜方法包括：获取到形成有盲孔的电路板，以对该电路板进行活化处理，并同时通过超声波进行空化作用，进而将活化处理后的电路板带入沉铜槽，并带动该电路板由沉铜槽的一端向其另一端运动时，以接受垂直于电路板一端面的设置有至少一个喷淋孔的第一喷淋器喷射出的沉铜药水的喷淋，从而对电路板中的盲孔进行沉铜，以能够通过超声波的空化作用及通过喷淋孔喷淋沉铜药水的方式，有效地提升电路板盲孔内的药水交换率，且提高了药水对盲孔的冲击力，从而避免了盲孔中沉铜不良及盲孔开路的出现，保证了产品的可靠性。
73.以上所述仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。