黑孔制程簡介

1、黑孔制程簡介一、 黑孔簡介二、 BlackHoleÒ制程優(yōu)點三、 黑孔流程介紹四、 各流程詳細說明3.1Clean/Conditioning3.2 Black Hole3.3 Dry3.4 Microetching3.5 Antitarnish五、 Blackhole前后制程搭配應(yīng)注意事項六、 Troubleshooting七、 目前萊福特電子黑孔線各槽管理維護：-一、黑孔簡介：黑孔制程其所起的作用與PTH相同，其是在鉆孔壁上非以傳統(tǒng)化學(xué)銅，孔壁導(dǎo)體化，而是以沉積一層黑色的碳膜為主，提供后續(xù)電鍍制程能順利進行。黑孔的制程簡單，操控容易，水平制作時，對于小孔或縱橫比大的鉆孔板，更是提供

2、最佳的選擇。黑孔液主要是碳粉的懸浮液，因為不含重金屬離子及甲醛等有害物質(zhì)，所以操作環(huán)境比化學(xué)銅優(yōu)，且無致癌問題，不含螯合物(Chelate)，于廢水處理上，也較化學(xué)銅簡易，污泥量也少許多。黑孔膜沉積于孔壁，如下圖(一)Cu FoilPrePregInnerlayer Cu FoilInnerlayer CoreInnerlayer Cu FoilPrePregCu FoilCu FoilPrePregInnerlayer Cu FoilInnerlayer CoreInnerlayer Cu FoilPrePregCu Foil二：BlackHoleÒ制程優(yōu)點：n 與傳統(tǒng)PTH制程比

3、較，BlackHoleÒ藥水沒有選擇性用竭之單品須不斷分析添補之問題。n 與傳統(tǒng)PTH制程比較，BlackHoleÒ藥水沒有非有關(guān)生產(chǎn)面之反應(yīng)而導(dǎo)至附產(chǎn)物之產(chǎn)生或自我反應(yīng)現(xiàn)像。n 與傳統(tǒng)PTH制程比較，BlackHoleÒ藥水操作上非常簡單，只有開機與關(guān)機動作，沒有任何預(yù)備動作，如溫度、更槽或半更槽、削槽壁、預(yù)循環(huán)等等事項。BlackHoleÒ藥水是一真完全分散之槽液。n 保證不須一次銅電鍍，省下工時、搬運、上下架、銅塊、光澤劑、化學(xué)藥水、水洗水、電力等等好處。n 大幅降低設(shè)備投資成本，一條生產(chǎn)線完全替代了垂直龍門式的去膠渣、化學(xué)銅、一次銅生產(chǎn)線。n 制

4、程前后之制程沒有變動，有強大的生產(chǎn)系統(tǒng)整合能力。易于生產(chǎn)管理與生管作業(yè)。n 沒有滯留時間的限制，亦無如PTH、一次銅制程中之等待上機問題，沒有在制品暫存積壓成本問題。n 大幅降低操作成本，由其是人工成本。n 大幅降低廢水處理費用，只要酸堿中和即可。沒有福爾馬林、氰化物、螯合物、重金屬。n 藥水耗用體積非常少，大幅降低原物料存放空間。也降低了添加補充之次數(shù)。n 干凈、安全、無氣味之操作環(huán)境，對作業(yè)員極具親和力。n 第一片板子投入至出料僅需12-25分鐘，而后是一片接一片連續(xù)出料。n 可生產(chǎn)不同材質(zhì)、軟板、雙面板、多層(不限層數(shù))板、0.2mm以上小孔、0.15mm以上板厚n 不論目前有多嚴(yán)苛之測

5、試方法，保證不產(chǎn)生孔破、孔內(nèi)浮離異常。后續(xù)制程則至少有以下優(yōu)點：n 進干膜前不用刷磨。且壓膜附著能力更強。n 蝕刻原始板面銅，產(chǎn)速加倍，絕無蝕刻不潔殘銅異常。蝕刻液用量至少減半以上。n 裸銅板及成品板電測異常率大幅降低(無孔破、蝕刻線路異常)，不會在品檢段積存板子，縮短生產(chǎn)總時間，亦即降低工繳。交期控制更行準(zhǔn)確。n 成品良率至少提升百分之二以上，極為大幅之成本降低優(yōu)點。此處之成本降低額將遠遠大于BlackHoleÒ藥水之采購額。二、黑孔流程介紹：Black Hole IIPure Water Rinse ConditioningPure Water Rinse Dry Black H

6、ole IPure Water Rinse Clean&ConditioningInputtemp : 4555當(dāng)量濃度 : 0.180.22N當(dāng)量濃度 : 0.100.16N 固含量 : 22.6% pH : >9.8temp : 3034temp : 4555當(dāng)量濃度: 0.180.22Ntemp : 3034當(dāng)量濃度: 0.100.16N固含量 : 22.6% pH : > 9.8temp : 3034抗氧化 : 0.61.0%temp : 2030SPS : 120180g/lH2SO4 : 1.52.5%Cu2+ : <30g/ltemp : 3034tem

7、p : 5060City Water Rinse Antitarinsh Microetching DryCity Water Rinsetemp : 7585 DryOutput三、各流程詳細說明3.1 Clean/Conditioning(清潔/整孔)3.1.1 此槽液為微堿性溶液。主要功能為調(diào)整樹脂與玻纖上的電性(將原有的負電調(diào)節(jié)為帶正電)，以利黑孔帶負電的碳膠體附著。3.1.2 清潔/整孔劑為界面活性劑的一種，藉由界面活性劑的疏水基深入孔壁，將污物帶出，以達清潔之功效；其親水基則是將樹脂與玻纖調(diào)整為帶正電荷。3.1.3 此藥劑使用一段時間后，槽液會漸轉(zhuǎn)為藍色，這是因此種界面活性劑會輕微

8、咬銅所致。. 3.1.4 此槽液的藥劑選擇相當(dāng)重要，因為它將決定碳膠體的附著效力。3.1.5 因為此槽液為界面活性劑，故需注意水刀、水床、阻水滾輪，與水盤的密合度，以降低因機械攪拌所產(chǎn)生的泡沫。因為泡沫的生成，將會減損整孔功效與槽液的壽命。3.1.6 因為玻纖束不易改變電性，故于清潔/整孔程序后，會再經(jīng)一道整孔處理，以確?？妆诘碾娦越詾檎姾?。3.2 Black Hole(黑孔)3.2.1 黑孔槽液是由含碳的懸浮液所組成，而碳膠體的大小約為25inch，與其它懸浮液一樣，黑孔的碳膠體也會凝聚(aggregation)與羽化(flocculation)，故不易沉淀。水質(zhì)中的硬度會影響黑孔液的安定

9、性，因此建議控制水質(zhì)中的Ca2+ 與Mg2+。3.2.2 于操作過程中，須定時添加固形物補充液，以補充耗損黑孔液。此固形物補充液為一種濃縮型的藥劑，其固形物含量為原液的7倍，故于添加時，需緩慢并且分散開來添加，以防循環(huán)不良時，導(dǎo)致固形物沉降。3.2.3 于操作過程中添加水，則須以少量多次方式添加，以防藥液濃度變化過大。3.2.4 于量產(chǎn)作業(yè)中，每2小時應(yīng)將海棉與PU滾輪，以純水或蒸餾水潤濕，以保持滾輪的吸濕功能，降低帶出量，避免藥液的帶出浪費。3.2.5 水質(zhì)規(guī)格如下表所示。City WaterPure Water pH 值68.567.5 導(dǎo)電度<350 µs/cm520 &

10、#181;s/cm 硬度<160 ppm15 ppm Fe3+<0.1 ppm* Total Dissolve Solid*812 ppm3.3 吹干/烘干3.3.1 吹干操作溫度設(shè)定為4555。目的在于去除孔壁上多余的藥液，并使孔壁微干，增強碳膠體的附著力。 3.3.2 烘干溫度設(shè)定于5060，主要是將孔壁烘干，因為孔內(nèi)的水份易造成碳膜附著不良，若烘干溫度設(shè)定過高，易造成碳膜附著過多，使后續(xù)孔銅與孔壁附著不良。3.4 Microetching(微蝕)3.4.1 此微蝕槽的主要作用，是將附著于銅面上的碳膠體去除；并微粗化銅面，增加后續(xù)電鍍制程的附著力。3.4.2 微蝕深度為040i

11、nch，微蝕過低,無法有效去除殘?zhí)?；微蝕過度則造成內(nèi)層銅退縮，易形成楔形孔破(wedging void)。3.4.3 微蝕方式有噴灑及涌動2種，前者去除板面殘?zhí)?，后者則去除孔內(nèi)殘?zhí)肌?.4.4微蝕液噴灑及涌動易于穿透黑碳膜間之間隙而接觸銅面，微蝕液咬蝕銅面后，黑碳膜因無附著基地而隨之脫落。3.4.5 微蝕液一般使用過硫酸鹽+硫酸。3.5 Antitarnish(抗氧化)3.5.1 黑孔完成后其潔凈銅面及內(nèi)層銅環(huán)易于氧化，需予抗氧化處理，延長存放時間，以利后續(xù)制作。3.5.2 此槽濃度不宜過高，以防降低外層干膜與銅面間之附著力，通常配制1%抗氧化液，即可連續(xù)生產(chǎn)24小時。四:水平Blackhol

12、e前后制程搭配應(yīng)注意事項一、鉆孔制程：說明：因Smear產(chǎn)生的量與Smear粘著孔壁程度與孔壁的粗糙，會對水平線會造成去膠渣不完整現(xiàn)象。另若鉆孔釘頭產(chǎn)生時，則會因本制程為后微蝕處理，會將釘頭突出銅蝕去而造成孔破。建議：1. 依照鉆孔設(shè)備，鉆頭廠家的標(biāo)準(zhǔn)操作方式操作鉆孔。2. 研磨鉆頭須嚴(yán)格管制及檢驗。3. 粗糙度絕不要大于1.5Mil以上。釘頭不可大于內(nèi)層銅厚的1.5倍二、電鍍：說明：1. 如果鍍一次銅(正片制程)：說明:黑孔板孔內(nèi)為碳，因此濕潤性比孔內(nèi)為銅稍差，在制程中建議有震動(清潔槽或酸浸槽)，另因內(nèi)層銅要有良好的鍍銅接觸面，必須經(jīng)微蝕后鍍銅。最佳之流程為：清潔-水洗-微蝕-酸浸-鍍銅2

13、. 鍍二次銅：說明：1） 由于板面的表面粗化深度不如刷磨板面，貼合密牢度稍低，因此清潔之濃度不得太高，以免清潔劑因攻擊干膜底部造成Underplating異常。建議清潔濃度調(diào)下限與中間值之間。2） 顯影制程須特別注意，勿有顯影不完全現(xiàn)象。在清潔劑濃度非上限下，會使電鍍有剝離情形，須特別注意顯影條件。3） 由于孔內(nèi)須直接鍍足1mil，較原來有一次銅的厚度時所須電鍍時間長些，會影產(chǎn)能。建議增設(shè)一槽Propagation(預(yù)鍍)槽，電流25ASF左右(視線路分布)，3.54.5min，先予鍍上約0.25min0.3miL左右，再進入正常銅槽電鍍，除使電鍍時間不變外，更可因此讓孔內(nèi)厚分布性更佳。4）

14、清潔槽與酸浸槽加震蕩，以增加黑孔板孔內(nèi)之濕潤性。五、制程中重工時處理方式：A. 在Cleaner/Conditioner清潔整孔段或其水洗段異常須重工。方式：在干凈的水中清洗10分鐘，重新由清潔整孔段入料。B. 在黑孔#1段異常須重工。方式：在清水中清洗10分鐘，重新由清潔整孔段入料。C. 在黑孔#1后之風(fēng)刀后須重工。方式：由清潔/整孔段重新入料。D. 在整孔段或其水洗段異常須重工。方式：在清水中清洗10分鐘，由整孔入料段重工。E. 在黑孔#2段須重工。方式：在清水中清洗10分鐘，由整孔段入料重工。F. 在第二次風(fēng)刀、烘干段后,須重工。方式：由微蝕段走完，回復(fù)由清潔/整孔段入料重工。G. 在微

15、蝕段或其水洗段異常須重工。方式：以25%的微蝕段接觸時間并續(xù)下標(biāo)準(zhǔn)制程。H. 在抗氧化段或其水洗段異常須重工。方式：以25%的抗氧化段接觸時間并續(xù)下標(biāo)準(zhǔn)制程。I. 干膜段須重工：方式： 1. 剝膜2. 去毛頭(or刷磨)3. 由清潔/整孔入料重工4. 重貼干膜六、水質(zhì)要求：黑孔液帶有負電荷，對于帶有正電荷之金屬離子，會結(jié)合沉淀。因此，在黑孔槽內(nèi)要求鈣、鎂之總含量不得超過100ppm。因此，在黑孔槽前之最后一道水洗必須使用純水。七、放置時間:在非NaOH氣體之環(huán)境下，黑孔本身可放置無限長，但建議在銅表面氧化前即進行下制程。黑孔線之黑孔抗氧化劑可使銅面維持23天不氧化，亦即須在23天內(nèi)進行壓膜或電

16、鍍，否則即須酸洗處理或在黑孔線上重工。六、Troubleshooting槽名控制因子異常結(jié)果故障排除清潔/整孔Cleaner濃度過高水洗不易,電鍍時易造成孔壁浮離以純水稀釋濃度過低孔破加藥pH過高咬蝕銅面以純水稀釋過低孔破加藥或換槽溫度過高水洗不易,電鍍時易造成孔壁浮離降溫過低孔破加溫黑孔當(dāng)量濃度過高咬蝕銅面并產(chǎn)生沉淀逐步添加純水稀釋(每次20L),分析后不足再加過低孔破加藥pH過高咬蝕銅面并產(chǎn)生沉淀以純水稀釋或添加黑孔補充劑過低孔破添加黑孔起始劑(配槽原液)溫度過高槽液分解, 電鍍時易造成孔壁浮離降溫過低產(chǎn)生沉淀加溫槽名控制因子異常結(jié)果故障排除微蝕微蝕劑濃度過高面銅及內(nèi)層銅咬蝕過度,可能造成

17、孔破以純水稀釋濃度過低微蝕不足, 面銅及內(nèi)層銅有殘?zhí)棘F(xiàn)象加藥H2SO4濃度過高產(chǎn)生結(jié)晶以純水稀釋濃度過低銅面容易氧化加藥溫度過高面銅及內(nèi)層銅咬蝕過度,可能造成孔破降溫過低微蝕不足, 面銅及內(nèi)層銅有殘?zhí)棘F(xiàn)象加溫抗氧化抗氧化劑濃度過高銅面產(chǎn)生色差以純水稀釋濃度過低抗氧化效果不良加藥溫度過高藥劑分解降溫過低抗氧化效果不良加溫七目前萊福特電子黑孔線各槽管理維護：1 各槽均無溢流口，加水時人不可離開，離開先關(guān)閉加水。2 清潔槽，加熱到40度以上再開水刀循環(huán)。溫度較高，需要每2個小時檢查液位，隨時補加純水。藥液分析補加即可，每班分析一次。第一次更槽為15天，以后為30天。3 水洗只有一道，溢流水洗沒有，所以要特別注意水質(zhì)，tds值超過20ppm即需要更槽，目前每班