[发明专利]一种基于激光活化技术的孔金属化方法

说明书

本发明公开一种基于激光活化技术的孔金属化方法。该方法包括：对印制电路板基材使用激光钻孔，并调节特殊的激光照射，使钻出的孔壁形成纳米级孔洞；催化粒子渗透孔洞吸附在孔壁，形成活化催化层；最后利用催化层将金属沉积在孔壁面，完成微孔孔壁的无电镀金属化。这种方法的优点是将钻孔和孔壁粗化工序合为一步，降低了工艺成本，并且镀层结合性能优异，环境友好。

技术领域

本发明涉及印制电路板孔金属化方法，尤其涉及一种基于激光照射改性，再通过化学镀使电路板微孔金属化的方法。

背景技术

多层印制电路板如HDI、多层刚挠结合板，需要通过通孔、盲孔或者叠孔的孔金属化在层间实现电气连接，进而实现电路板高密度高布局效率的性能。孔金属化是在电路板铜箔之间的介电材料如聚酰亚胺、环氧树脂浸渍玻璃布等材料上钻孔，并在这些绝缘材料孔壁镀上一层金属，实现两层或多层铜箔线路之间的导通。基于化学镀工艺的孔金属化是一种比较传统的孔金属化方法。

化学镀是一种在材料表面形成均匀金属镀层的方法，特别是当材料是树脂、陶瓷等非金属时，这些材料无法直接电镀得到想要的金属涂层，化学镀则是非常好的选择。化学镀不仅操作简单，而且得到的金属镀层质量也比较高，镀层均匀性好，孔隙率低。化学镀的应用范围很广，在印制电路板领域，用于通孔、盲孔或者叠孔的孔金属化，还有化学镍金，浸银等工序。

通常孔化学镀要经过前处理（粗化）、吸附、还原这三个主要过程，其中前处理对镀层是否上镀，镀层质量有极大的影响。特别是在孔壁表面非常光滑的情况，这个时候表面预处理就显得十分重要。一般情况下，孔壁表面粗化可以使用化学微蚀处理，以达到表面改性，增加表面接触面积，提高附着性。但是这种方法有较多局限性，在应用的材料不同时要调整不同的配方，并且处理程度不易控制，容易降低材料表面平整度，影响后续镀层质量；对材料进行蚀刻粗化，容易导致材料老化，寿命减少；另外，化学药品的引入也带来了环境健康等问题。

发明内容

本发明旨在改善电路板微孔化学镀前处理过程，提出了一种在电路板钻孔的同时对孔壁催化活化的新工艺，通过这种工艺可以较为方便的实现印制电路板钻孔和孔壁金属化，对基材本身的破坏很小，并且镀层附着性能好，适用表面非常光滑的材料。

本发明所述所采用的技术方案是：该方法包括以下步骤：

（1）激光定位钻孔，并调节激光照射处理，使孔壁形成纳米级孔洞；

（2）将催化粒子渗透入所述孔洞，吸附在钻孔的表面，形成活化催化层；

（3）金属通过化学镀的方法在钻孔孔壁表面形成镀层。

进一步地，在所述步骤（1）中，使用激光钻孔的同时，调节激光照射，使孔壁出现纳米级孔洞。

进一步地，所述步骤（2）中，所述催化粒子包括但不限于纳米钯，纳米金，纳米银，纳米碳。

进一步地，所述步骤（2）中，所述活化催化层厚度为20nm～200nm。

进一步地，所述步骤（2）中，在形成活化催化层后，对材料表面进行干燥。

进一步地，所述步骤（3）中，所述化学镀包括但不限于化学镀铜、镀镍、镀银、镀金、镀镍磷硼。

进一步地，在调节激光照射时，激光的脉冲能量控制在80-125mJ，聚焦高度控制在50-60mm，激光频率控制在40-60kHz，激光脉冲宽度控制在102-120nm，光束直径控制在15-20mm。

进一步地，所述脉冲能量还可以控制在100-125 mJ，聚焦高度还可以控制在50-60mm，激光频率还可以控制在48-55 KHz，激光脉冲宽度控制在102-120nm，光束直径控制在15-20mm。

进一步地，所述催化粒子粒径小于或等于100nm，所述催化粒子应均匀悬浮在液态分散体系。