[其他]印刷电路板镀通孔之前的预处理方法

说明书

本发明是关于印刷电路板镀通孔的方法，更详细地说，是关于印刷 电路板镀通孔之前的预处理方法。

印刷电路板有许多将一个电路连接到其它电路的通孔。通常，印刷 电路板镀通孔之前的预处理方法主要由下列工序组成：除油、清洗、粗 化铜膜表面、在硫酸溶液中清洗、浸渍、清洗、催化、清洗、加速和清 洗。在该预处理之后，就在诸通孔上进行化学镀铜。在上述预处理工艺 中不包括清除各通孔中空气的工序，但在除油工序中所使用的除油液中 含有表面活性剂，对除油液有降低表面张力以提高其对电路板的湿润作 用。此外，提高除油液的温度在某种程度上也有助于清除各通孔中的空 气。在采用框架将电路板载运并在除油槽的除油液中浸渍该电路板的情 况下，当框架进入槽上端的框架接收器而框架上的电路板受轻微冲击时， 可将空气从各通孔中清除掉。因此在现有技术中，对纵横比(板厚度/ 通孔直径)约为5或以下而孔径为0.5毫米或以上的印刷电路板并不要 求从各通孔中进行任何清除空气的工序。

然而最近印刷电路板的元件装配得更高度密集了，因而这类印刷电 路板的通孔直径更小了。换言之，印刷电路板的纵横比具有变大的趋势。 在这种情况下，要彻底清除留在通孔中的空气是有困难的。往印刷电路 板上装配和焊接电子元件时可能会产生砂眼。砂眼的产生主要是由于印 刷电路板放出的气体在电路板各通孔中产生微小空隙引起的，这些空隙 在镀通孔时镀不上。此外，微小空隙的产生还有各种原因，但最主要的 原因一般认为是由于紧密地吸附在各通孔内壁的空气没有彻底清除所致。 每个通孔产生微小空隙的发生率约为0.01％或以下。当一个电路板上的 通孔达35,000个之多时，所产生的电路板废品的数目无论如何是不能忽 视的。

此外，纵横比约为5或以上而孔径约为0.5毫米或以下的电路板具 有非所期望的区域，即基本上在通孔中间部分会有呈环形的区域在该处 没有沉积铜，这个部位叫做环形空隙。采用含铬离子的敏化剂时，产生 环形空隙的原因是清洗不充分或敏化剂配方不当或敏化条件不当等。如 果敏化剂配方和敏化条件都没有问题而仍有环形空隙产生时，则一般认 为应归咎于残留在各通孔中的空气。也就是说，纵横比的增大导致残留 在各通孔中、特别是在各通孔的中间部分以气泡形式存在的空气的量更 大。因此，一般认为，各通孔与这种空气泡接触的内壁在镀铜之前是没 有经过预处理的，因此造成了铜不能沉积到各通孔的内壁上。

为防止环形空隙的产生，日本公开专利46781/78和46782/78提供了 对电路板施以低频率振动或机械冲击的解决办法。例如，他们证明，厚 度为3.8毫米孔径为0.4毫米的电路板按普通方法进行预处理时，每个 电路板产生环形空隙的发生率约为5×10^-3％，但另一方面，当对同样 的电路板施以所建议的振动或冲击处理时，环形空隙的发生率减少到 2×10^-5％。尽管如此，当电路板上通孔的数目很多时，仍然产生大量 的不合格的产品。因此上述日本公开专利的方案仍不能令人满意。

本发明的一个目的是提供一种大体上能彻底清除印刷电路板各通孔 中存在的空气的预处理方法。

根据本发明的第一种方法，印刷电路板是浸渍在沸腾的水溶性液体 中以便用溶液的饱和蒸汽清除各通孔中的空气，然后再将电路板浸渍在 水中以便在水中溶解各通孔中的饱和蒸汽。

根据本发明的另一种方法，印刷电路板是浸渍在沸腾的水溶性液体 中用溶液的饱和蒸汽清除各通孔中的空气，然后将液体冷却以便溶 解液体中的饱和蒸汽。

残留在各通孔中空气的压力大致上等于大气压，因而环包电路板的 水溶性液体的饱和蒸汽按道尔顿定律从饱和蒸汽压膨胀到大气压，从而 渗入各通孔中，使各通孔充满饱和蒸汽。若饱和蒸汽压大于大气压，则 各通孔中的空气几乎完全为饱和蒸汽所清除。当将该板浸渍在水中时， 各孔中的蒸汽冷却下来，冷凝并溶解在水中。因此各通孔都充满水。另 一方面，当电路板仍保持在液体中而使液体冷却下来时，则各通孔中的 蒸汽冷凝在液体中，从而使各通孔中充满液体。

在本发明的后一种方法中，由于两个工序是在同一种液体中进行的， 因此，无需将电路板从蒸汽处理槽转移到冷却槽中。在这种情况下，就 可以避免在转移过程中空气取代各通孔中的饱和蒸汽。