[其他]印刷电路板中通孔的暂时密封装置和方法

说明书

本发明涉及印刷电路板的制作，具体地说，涉及加工过程中暂时密封印刷电路板片中通孔所用的装置和方法。

在制造印刷电路板时，采用光致抗蚀剂将电路的轮廓图转印到电路板的铜表面上。名称光致抗蚀剂限定了这种材料的双重功能的性质。首先它是一种感光聚合物，通过在紫外线辐射下曝光可使其化学性质改变。这种曝光是通过画出正被限定的电路的轮廓的掩模而选择性地进行的。在使感光聚合物显影后，双重功能才开始起作用，将其中不要的软性区域从铜表面上洗掉。剩下来的只是由曝光掩模画出轮廓的这些区域的由硬化的聚合物组成的保护复盖层。在一种应用中，这种保护复盖层阻碍了腐蚀处理，使得只有剩下的未受保护的铜被腐蚀掉。当这种抗蚀剂最终去掉时，下面受保护的铜电路线条就成为电路板的导电体。

发展印刷电路板技术的一种实际度量标准是铜电路线条的宽度和它们之间的间距。当元件密度和每平方英寸的线路增加时，电路线条的宽度和它们之间的间距必须减小。该工艺目前的状况是10密耳线条配10密耳间距。这种几何要素最终是由在工业可接受的容限内容许可靠地制作电路板的加工技术所决定的。在通常的生产中，10密耳宽的电路线条可被控制在±1密耳的容限内。如果这个线条与也只可变化1密耳的毗邻线条间隔10密耳，线条之间出现断线和短路的机会是很小的。可是，如果电路布置的几何要素减少到1密耳线条和间距，以前的容限就不可接受了，而必须提高加工技术，以达到和保持更严格的容限。

用来连接电路板相反两面的电路的最可靠和有效的方法是采用金属化孔。在电路图形被蚀刻在电路板的铜表面上之前，首先在两面之间设置必要的互连点，在电路板的这个位置上钻成通孔。在复杂的电路中的，可能有数百个孔，每个孔有自己的尺寸规格和容限，因而使得每个钻孔的精度，质量和清洁度都有严格的要求。通常，在已经确定了电路图形后，沿着每个孔的孔壁复盖铜导体，使一面上的铜电路与另一面上铜电路相连。为了提供良好镀层连接，这种孔必须清洁而没有任何光致抗蚀剂或其它污染物。由于每个孔的孔径因铜层的厚度而减小，所以这种连接镀层必须几乎是完美无缺的。通孔的剩余部分必须大到足以使电路板的元件的引线可插入通孔内，但通孔不可太大，以至最终连接用的焊剂不能充填满。

通常采用两种方法将光致抗蚀剂加到印刷电路板的铜表面上。一种方法是涂覆，另一种方法是层压。在涂覆时，一种含有溶于溶剂的感光聚合物的流体加在均匀薄层的铜表面上。溶剂被蒸发掉，而在铜表面上沉积一层均匀的光致抗蚀膜。在层压成型时，事先在载体网膜上涂覆而干燥的光致抗蚀膜利用加热和加压而被粘合到铜表面上，其后去掉载体网膜。

主要由于两个原因，现今生产的大多数电路板采用干膜法。首先没有引起安全，工作人员，环境或废弃等处理问题的溶剂。其次，没有液态光致抗蚀剂进入通孔内，污染这些孔及损害镀通连接的整体性。干膜胜过涂覆的这两种优点是很显著的，但却是以一定代价得到的。由于干膜以每平方英尺计的价格约为涂覆的光致抗蚀剂的3倍，所以一种代价是经济性的;更昂贵得多的另一个代价是技术性的。干膜一直以来不能可靠地制成1密耳以下的厚度。为了减小线条布置的几何要素，使得电路密度可被显著增加，必须将光致抗蚀剂的厚度减少到约为0.1至0.2密耳。一种可靠的粘附良好的光致抗蚀剂只有采用液体涂覆工艺才能适用于这种厚度范围。处理与液体光致抗蚀剂有关的溶剂已经获得解决，可是在能可靠地采用任何液体涂覆工艺以前，必须暂时密封电路板片的通孔。

在印刷电路板涂覆光致抗蚀剂之前暂时密封印刷电路板片的通孔时，有三个主要的问题有待解决。第一，密封材料必须防止任何大量的光致抗蚀剂进入通孔内。第二，密封材料必须是化学性质不活泼，机械特性坚实，以及粘附性强，足以在以后的处理工序过程中保持其密封作用。最后也是最重要的是，密封剂材料必须从每个通孔内完全去掉，而不在通孔壁上留下任何污染或残渣。