应用超声波装置于含有胶体活化剂的非导体金属化制程 【技术领域】
本发明涉及一种含有胶体活化剂的非导体金属化制程，特别涉及一种应用超声波装置于含有胶体活化剂的非导体金属化制程。背景技术
非导体金属化由来已久广泛应用于PCB、双面板/多层板孔内金属化PTH流程(Plating Through Hole)及笔记型电脑、次笔记型电脑、PDA、手机等电子产品的外壳EMI流程及其它纤维、树酯等非导体金属化制程，其中所用的触媒活化剂如Sn/Pd、Cu/Pd、银、银/钯、金、白金等各种金属/贵金属触媒活化剂，尤以含银、钯、铜的胶体活化剂，广泛应用、历史悠久、具高信赖度，为业界熟习的工艺。
由于移动污染源汽车内燃机引擎的排气污染日益严重，在全球环保要求下，使用含贵金属的触媒转化器可有效降低污染源，然而在贵金属价格昂贵且产量有限的限制下，如何有效降低贵金属使用量实为全球重要课题。
随着电子零件朝向轻薄短小发展，电路板设计朝细线路、小孔、微盲孔已成必然趋势，传统胶体活化剂因粒径及胶集特性，因此在应用上受到阻碍。
自从美国FCC对通讯类电子产品EMI/RFI的要求，对于笔记型电脑、次笔记型电脑、PDA、手机等非导体外壳，必须施以化学铜/化学镍、电镀铜/镍处理，其电镀前金属化；首先在非导体底材上，以膨松剂及粗化剂，咬蚀出多方向的微孔，有如印刷电路板的微盲孔，接着以胶体触媒活化剂进行植核(Seeding)，以启动后续化学镀铜/化学镀镍，如何有效打破胶体活化剂与非导体表面微孔的界面张力，均匀吸附在微孔内壁每一角落，以完成后续致密的化学铜/化学镍结晶，以确保电磁波遮蔽效果及镀层与底材间地结合力，为电子产品非导体外壳防电磁波的重要课题。
因此，如何针对上述问题而提出一种新颖的于含有胶体活化剂的非导体金属化制程，不仅可改善高破孔率的缺点，又可降低成本，长久以来一直是使用者殷切盼望及本发明人思及的问题，而本发明人基于多年从事于印刷电路板相关产品的研究、开发、及销售实的经验，乃思及改进的意念，及其个人的专业知识，经多方研究设计、专题探讨，终于研究出一种应用超声波装置于含有胶体活化剂的非导体金属化制程改进，可解决上述的问颗。发明内容
本发明是要提供一种应用超声波装置于含有胶体活化剂的非导体金属化制程，以解决使其提高活化剂对微孔/微盲孔的吸附效率，以减少孔破率，提高析镀膜的致密性、密着力及均一性，并有效降低生产成本的技术问题。
解决上述技术问题所采用的技术方案是这样的：
一种应用超声波装置于含有胶体活化剂的非导体金属化制程，其特征是：将至少一非导体基材于胶体活化槽以一胶体触媒活化剂通过一超声波装置以将该基材予以均匀吸附活化，有利于后续无电解电镀(化学镀)/电镀及组合流程的其中之一；
该超声波装置是选自含单周波式超声波、多周波式超声波、变频波及其组合的其中之一；
该超声波装置是包含有一组适当排列的超声波震荡子、外壳、电源供应器及控制部；
该超声波外壳材料包括金属、非金属及其组合，其中金属是选自不锈钢、钢铁、钛/钛合金，锆/锆合金及其它高耐蚀性特殊钢铁的其中之一，且非金属是选自PP、PVC、EPOXY、PE、PVDF、TEFLON及其它耐蚀性工程塑胶的其中之一；
该胶体触媒活化剂是为含金属/贵金属的胶体活化剂其是选自钯、铜、金、铂、铑、钌及其组合的胶触媒活化剂的其中之一；
该非导体金属化制程是以胶体溶液存在对非导体工作物实施触媒活化；
以胶体触媒活化剂活化该基材，是为浸泡、喷洒、刷涂方式的其中之一进行；
该制程是为批式生产及连续式生产进行的其中之一，其该连续式生产是为一垂直吊篮式、垂直吊板式、水平滚轮输送及组合的群组的其中之一进行；
该活化槽液含有金属/贵金属的浓度是为10ppm～4000ppm，通常以20ppm～2000ppm为佳；
该活化槽的操作温度为常温～50℃，操作时间为20秒至10分钟，较佳的操作时间为1分钟～5分钟；
该超声波装置是装设于胶体活化槽的槽底、槽中及槽壁的其中之一；
该超声波装置可以在基材的下方、上方、前后、两侧及其组合的其中之一，其最近距离为1公分～60公分，通常以2公分～30公分为主；
该非导体基材是为一电路板、电子产品非导电树脂外壳、纤维、塑/橡胶、工程塑胶及其它可实施触媒活化的非导体的其中之一；
该化学镀及电镀其主要是为化学铜、化学镍、化学锌、化学锡/锡合金、化学银、化学金、化学钯、电镀铜、电镀镍、电镀锡/锡合金、电镀金、电镀钯及其组合的其中之一；
该印刷电路基板非导体金属化制程，通常为非导体底材所实施的触媒活化、化学镀、电镀及其组合的其中之一；
该电子产品外壳非导体金属化制程，为触媒活化、化学镀、电镀工序及其组合的其中之一；
实施触媒活化通常是为接续化学镀、电镀及其组合的金属化。
本发明以一基材是选自印刷电路板、电子产品非导电树酯外壳、纤维、塑/橡胶、工程塑胶及其它非导体材质所组合的群组的其中之一，以胶体触媒活化剂通过本发明使用超声波的装置使其有效防止胶体聚集，并打破胶体彼此间及胶体与基板间的界面张力，有助于活化剂进入孔内，以使其均匀吸附于孔壁，克服界面张力及盲孔质传的困难，该发明的制程主要为接续化学镀、电镀及其组合的制程。本发明通过一超声波装置，将胶体的粒子细小化及均匀化，更有效的活化基板底材，高速有效的质量传送可降低胶体触媒活化剂的用量及使用时的浓度，一般的胶体触媒活化剂的粒子比较大且容易聚集，搅拌无法有效的将其细小化，又目前的小孔或微盲孔的孔径日渐缩小，搅拌器已无法达成如此小孔径的质量传送。本发明是使用一超声波装置提高活化剂对微孔/微盲孔的吸附效率，以减少孔破率。本发明是使用一超声波装置以有效的碎化触媒胶体，以增加胶体活化剂对微孔/微盲孔的渗透能力，并加速质量传送。由于一超声波装置加速质量传送，因此可降低配槽浓度，故能降低其制造成本，从而解决了使其提高活化剂对微孔/微盲孔的吸附效率，以减少孔破率，提高析镀膜的致密性、密着力及均一性，并有效降低生产成本的技术问题。
本发明制程简便，其主要方法是利用各种型态的超声波振荡装置，借由高频率的微泡生成与爆裂形成高效率质量传送，打破界面张力提高渗透、湿润及吸附效率，使该低酸高盐型胶体活化剂在非导体表面、微孔/微盲孔孔壁、非导体疏孔内壁均匀吸附活化，有利于后续无电解电镀(化学镀)/电镀或组合流程顺利进行，提高析镀膜的致密性、密着力及均一性，并有效降低生产成本。得以广泛应用于PCB制程中微孔、盲孔、微盲孔的PTH流程及其它含有金属、贵金属胶体活化剂的非导体金属化制程，而具实用性。附图说明
图1是为本发明的一较佳实施例的流程图。
图2是为本发明的一较佳实施例的应用超声波的实施示意图。具体实施方式
首先，请参阅图1，其是为本发明的一较佳实施例的流程图；如图所示，其是以一印刷电路板为例予以说明本发明一应用超声波装置于含有胶体活化剂的非导体金属化制程，其主要步骤至少是包含有：膨松处理10、除胶渣处理20、中和处理30、清洁整孔处理40、预浸处理50、活化处理60、速化处理70及化学镀铜处理80。
膨松(swelling)处理10：其是使用含醯胺类有机溶剂在60～80℃下处理5～10min促使基材得到膨松及软化后，以清水冲洗。
除胶渣(desmear)处理20：其是利用高锰酸钾强氧化性，对孔壁作适度氧化除渣，一般于70～85℃下进行15～18min。
中和(neutralization)处理30：其是使用一酸性的强还原剂，可将硷性的残液中和，并同时把残存孔内及板面上的七价锰、六价锰及二氧化锰等残留物还原为可溶性的二价锰离子，避免氧化剂带入其后的制程，通常在35～50℃温度下处理3～5min。
清洁整孔(cleaning&conditioning)处理40：使用一种弱硷性溶液，通常在35～65℃下配合超声波振动使用，振频28～40kHz，采间歇性振动维持5min；由其因微泡爆裂产生渗透与刻切(scoring)能力所形成的高效能贯孔推力，使通孔内壁达到高信赖性的调整效果。
预浸(Pre-dip)处理50：以一种低酸高盐型预浸浴，使板面预浸调整成了可顺利活化的状态，通常在常温下处理1～2min。
活化(Activation)处理60：以一种胶体触媒活化剂在超声波振动辅助使用下，于较低的触媒浓度下可提供较高的操作效率，具有优良的安定性，使底材表面均一地活化，操作条件：振频28～40kHz，采间歇性振动维持5min，其中胶体触媒活化剂是可以浸泡、喷洒及涂布的其中之一的方式以将该触媒覆盖于该基材上，该胶体触媒活化剂是为含金属/贵金属的胶体活化剂其是选自钯、铜、金、铂、铑、钌及其组合的胶触媒活化剂的其中之一，该步骤是可为批式生产及连续式生产进行的其中之一，其该连续式生产是可为一垂直吊篮式、垂直吊板式、水平滚轮输送及组合的群组的其中之一进行，且该活化槽液是含有金属/贵金属的浓度是为10ppm～4000ppm，通常以20ppm～2000ppm为佳，而其操作温度为常温～50℃，操作时间为20sec至10min，较佳的操作时间为1min～5min为主。
速化(Accelerating)处理70：以一种硷性或酸性溶液(适用于触媒胶体)还原该触媒，使其吸附于通孔表面，可强固底材与无电解铜电镀皮膜间的密着力，操作条件为25～50℃下处理20sec至5min，而最适的时间为1至5min。
化学镀铜(Chemical copper plating)处理80：使用一种具有高安定性、被覆性优良的化学铜液，于30～35℃下操作12～18min，该化学镀或电镀其主要是为化学铜、化学锌、化学锡/锡合金、化学银、化学金、化学钯、电镀铜、电镀镍、电镀锡/锡合金、电镀金、电镀钯及其组合的其中之一。
请参阅图2，其是为本发明的一较佳实施例的应用超声波的实施示意图；如图所示，其主要是利用超声波发生器100通过一高频连接器200连接一振动子300，而该振动子300是位于一清洁整孔槽400或活化槽的底部，而通过一循环泵500于清洁整孔槽400或活化槽中予以循环，超声波和其它的声波一样，是一系列的压力点，乃是一种压缩和膨胀交替的波，如果声能足够强，活化液在波的膨胀阶段被推开，由此产生气泡；而在波的压缩阶段，这些气泡在液体中瞬间内爆，产生一个非常有效的冲击力，在其爆裂的瞬间冲击波会迅速向外辐射，可以迅速将锡钯胶体击碎，使锡钯胶体粒子保持在最小胶体粒径，解决传统活化剂静置容易胶集成大胶体衍生的困扰。
其中该超声波发生器100是可为单周波(Single Wave)式超声波、多周波(Multi Wave)式超声波、变频波(Sweep Wave)式超声波及其组合群组的其中之一，该超声波装置是包含有一组适当排列的超声波震荡子、外壳、电源供应器及控制部分，而该超声波发生器100的外壳可为金属与非金属或其组合的其中之一，其中金属材质为不锈钢、钢铁、钛/钛合金、锆/锆合金及其它高耐腐蚀性钢铁的其中之一，而非金属为PP、PVC、EPOXY、PE、PVDF、TEFLON及其它耐腐蚀性工程塑胶；且该超声波发生器100可位于活化槽的槽底、槽中或槽壁实施，该超声波装置可以在基材的下方、上方、前后、两侧及其组合的其中之一，其最近距离为1公分～60公分，通常以2公分～30公分为主。
实施例及比较例的数值如下表：实施例超声波制程比较例传统制程孔径大小(mm)0.20.2层数4～64～6孔破率(％)0.24.0背光级数9～10级7～8级
于是，本发明的孔破率为0.2％而比较例的孔破率高居4.0％。
本发明搭配整孔槽及活化槽超声波振荡装置的制程特色如下：
1、使钯胶体吸附效果提高数倍，即使在30ppm钯含量也能吸附良好，明显降低成本，并降低微盲孔孔破率，立即展现经济效益；
2、使用新型锡钯胶体，配合超声波振荡装置，减少液面与槽底胶体粒子数的差距，分散良好，使槽内镀板各点活化均匀；
3、超声波振荡装置能有效碎化胶体并防止胶集，打破界面张力，有助于进入微盲孔，均匀吸附于槽壁；
4、超声波能产生微搅拌力及温差驱动势，均有助于提高胶体的布朗运动，增加孔壁的附着力。
以上所述，仅为本发明的一较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，举凡依本发明申请专利范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的申请专利范围内。
综上所述，本发明是有关于一种应用超声波装置于含有胶体活化剂的非导体金属化制程，其主要是利用于一非导体的基材以一胶体活化剂予以活化，其尤指一种利用于非导体基材的通孔或微盲孔内金属化制程。故本发明实为一具有新颖性、先进性及可供产业利用性，符合专利法所规定的发明专利申请要件，故依法提出发明专利申请。