PCB沉銅板電培訓(xùn)教材課件

1、27 九月 2022PCB沉銅板電培訓(xùn)教材26 九月 2022PCB沉銅板電培訓(xùn)教材課堂守則請(qǐng)將手機(jī)、BP機(jī)等通訊工具調(diào)到震動(dòng)狀態(tài)。請(qǐng)勿在上課期間，隨意進(jìn)出，以免影響其他同事請(qǐng)勿交頭接耳、大聲喧嘩。如有特殊事情，在征得培訓(xùn)導(dǎo)師的同意的情況下，方可離場(chǎng)。 以上守則，各位學(xué)員共同遵守PCB沉銅板電培訓(xùn)教材課堂守則PCB沉銅板電培訓(xùn)教材PTH-鍍通孔7.1制程目的 雙面板以上完成鉆孔后即進(jìn)行鍍通孔(Plated Through Hole , PTH)步驟，其目的使孔壁上之非導(dǎo)體部份之樹脂及玻纖束進(jìn)行金屬化( metalization ), 以進(jìn)行后來之電鍍銅制程,完成足夠?qū)щ娂昂附又饘倏妆凇?19

2、86年，美國(guó)有一家化學(xué)公司Hunt 宣布PTH不再需要傳統(tǒng)的貴金屬及無電銅的金屬化制程,可用碳粉的涂布成為通電的媒介，商名為Black hole。之后陸續(xù)有其它不同base產(chǎn)品上市, 國(guó)內(nèi)使用者非常多. 除傳統(tǒng)PTH外, 直接電鍍(direct plating)本章節(jié)也會(huì)述及. PCB沉銅板電培訓(xùn)教材PTH-鍍通孔7.1制程目的 PCB沉銅板電培訓(xùn)教材7.2制造流程 去毛頭除膠渣PTH 一次銅 7.2.1. 去披鋒 (deburr) 鉆完孔后,若是鉆孔條件不適當(dāng),孔邊緣有1.未切斷銅絲2.未切斷玻纖的殘留,稱為burr.因其要斷不斷,而且粗糙,若不將之去除,可能造成通孔不良及孔小,因此鉆孔后會(huì)

3、有de-burr制程.也有de-burr是放在Desmear之后才作業(yè).一般de-burr是用機(jī)器刷磨,且會(huì)加入超音波及高壓沖洗的應(yīng)用.可參考表4.1 PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材7.2制造流程 PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材PTH-鍍通孔刷輪材質(zhì)Mesh數(shù)控制方式其他特殊設(shè)計(jì)Deburr去巴里Bristle鬃毛刷#180 or #240電壓、電流板厚高壓后噴水洗前超音波水洗內(nèi)層壓膜前處理Bristle Nylon#600 Grids電壓、電流板厚后面可加去脂或微蝕處理外層壓膜前處理BristleNylon#320 Grits電壓、電流板厚后面可加去脂或微蝕處理S/M前表面處理N

4、ylon#600 Grits #1200 Grits電壓、電流板厚有刷磨而以氧化處理的PCB沉銅板電培訓(xùn)教材PTH-鍍通孔刷輪材質(zhì)Mesh數(shù)控制方式其他特殊設(shè)計(jì)Debu7.2.2. 除膠渣 (Desmear) A.目的: a. Desmear b. Create Micro-rough增加adhesion B. Smear產(chǎn)生的原因: 由于鉆孔時(shí)造成的高溫Resin超過Tg值，而形成融熔狀，終致產(chǎn)生膠渣 此膠渣產(chǎn)生于內(nèi)層銅邊緣及孔壁區(qū)，會(huì)造成P.I.(Poor lnterconnection) C. Desmear的四種方法: 硫酸法(Sulferic Acid) 、電漿法(Plasma)、鉻

5、酸法(Cromic Acid)、 高 錳酸鉀法(Permanganate). PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材7.2.2. 除膠渣 (Desmear) PTH-鍍通孔PCC. Desmear的四種方法: 硫酸法(Sulferic Acid) 、電漿法(Plasma)、鉻酸法(Cromic Acid)、 高錳酸鉀法(Permanganate). 硫酸法必須保持高濃度，但硫酸本身為脫水劑很難保持高濃度，且咬蝕出的孔面光滑無微孔，并不適用。 電漿法效率慢且多為批次生產(chǎn)，而處理后大多仍必須配合其它濕制程處理，因此除非生產(chǎn)特殊板大多不予采用。 鉻酸法咬蝕速度快，但微孔的產(chǎn)生并不理想，且廢水不易處理又

6、有致癌的潛在風(fēng)險(xiǎn)，故漸被淘汰。 高錳酸鉀法因配合溶劑制程，可以產(chǎn)生微孔。同時(shí)由于還原電極的推出，使槽液安定性獲得較佳控制，因此目前較被普遍使用。PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材C. Desmear的四種方法: PTH-鍍通孔PCB沉銅板7.2.2.1 高錳酸鉀法(KMnO4 Process): 膨松劑(Sweller): a. 功能:軟化膨松Epoxy，降低 Polymer 間的鍵結(jié)能，使KMnO4 更 易咬蝕形成 Micro-rough 。b. 影響因素: 見圖7.1PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材7.2.2.1 高錳酸鉀法(KMnO4 Process): 7.2.2.1 高錳酸鉀法

7、安全:不可和KMnO4 直接混合，以免產(chǎn)生強(qiáng)烈氧化還原，發(fā) 生火災(zāi)。 d. 原理解釋: (1) 見圖7.2 PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材7.2.2.1 高錳酸鉀法PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教 7.2.2.1 高錳酸鉀法初期溶出可降低較弱的鍵結(jié)，使其鍵結(jié)間有了明顯的差異。若浸泡過長(zhǎng)，強(qiáng)的鏈接也漸次降低，終致整塊成為低鏈接能的表面。如果達(dá)到如此狀態(tài)，將無法形成不同強(qiáng)度結(jié)面。若浸泡過短，則無法形成低鍵結(jié)及鍵結(jié)差異，如此將使KMnO4咬蝕難以形成蜂窩面，終致影響到PTH的效果。 PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材 7.2.2.1 高錳酸鉀法PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)(2) Sur

8、face Tension的問題: 無論大小孔皆有可能有氣泡殘留，而表面張力對(duì)孔內(nèi)Wetting也影響頗大。故采用較高溫操作有助于降低Surface Tension及去除氣泡。至于濃度的問題，為使Drag out降低減少消耗而使用略低濃度，事實(shí)上較高濃度也可操作且速度較快。 在制程中必須先Wetting孔內(nèi)壁，以后才能使藥液進(jìn)入作用，否則有空氣殘 留后續(xù)制程更不易進(jìn)入孔內(nèi)，其Smear將不可能去除。PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材(2) Surface Tension的問題: PTH-鍍通 B. 除膠劑 (KMnO4 ): 使用KMnO4的原因:選KMnO4而未選NaMnO4是因?yàn)镵MnO4

9、溶解度較佳,單價(jià)也較低。 反應(yīng)原理: 4MnO4- + C + 4OH- MnO4= + CO2 + 2H2O (此為主反應(yīng)式) 2MnO4- + 2OH- 2MnO4= + 1/2 O2 + H2O (此為高PH值時(shí)自發(fā)性分解反應(yīng)) MnO4- + H2O MnO2 + 2OH- + 1/2 O2 (此為自然反應(yīng)會(huì)造成Mn+4沉淀) PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材 B. 除膠劑 (KMnO4 ): PTH-鍍通孔PCB沉銅B. 除膠劑 (KMnO4 ):c. 作業(yè)方式:早期采用氧化添加劑的方式，目前多用電極還原的方式操作，不穩(wěn)定的問題已獲解決。 d. 過程中其化學(xué)成份狀況皆以分析得知，

10、但Mn+7為紫色, Mn+6為綠色,Mn+4 為黑色，可由直觀的色度來直接判斷大略狀態(tài)。若有不正常發(fā)生，則可能是電極效率出了問題須注意。 PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材B. 除膠劑 (KMnO4 ):PTH-鍍通孔PCB沉銅板電B. 除膠劑 (KMnO4 ):e. 咬蝕速率的影響因素: 見圖7.3PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材B. 除膠劑 (KMnO4 ):PTH-鍍通孔PCB沉銅板電B. 除膠劑 (KMnO4 ): f. 電極的好處: (1).使槽液壽命增長(zhǎng) (2).品質(zhì)穩(wěn)定且無By-product，其兩者比較如圖7.4 PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材B. 除膠劑 (KMn

11、O4 ):PTH-鍍通孔PCB沉銅板電B. 除膠劑 (KMnO4 ):g .KMnO4形成Micro-rough的原因: 由于Sweller造成膨松，且有結(jié)合力之強(qiáng)弱，如此使咬蝕時(shí)產(chǎn)生選擇性， 而形成所謂的Micro-rough。但如因過度咬蝕，將再度平滑。 h. 咬蝕能力也會(huì)隨基材之不同而有所改變 。PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材B. 除膠劑 (KMnO4 ):PTH-鍍通孔PCB沉銅板電B. 除膠劑 (KMnO4 ):i. 電極必須留心保養(yǎng)，電極效率較難定出絕對(duì)標(biāo)準(zhǔn)，且也很難確認(rèn)是否足夠應(yīng)付實(shí)際需要。故平時(shí)所得經(jīng)驗(yàn)及廠商所提供資料，可加一系數(shù)做計(jì)算， 以為電極需求參考。 PTH-鍍通

12、孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材B. 除膠劑 (KMnO4 ):PTH-鍍通孔PCB沉銅板電C. 中和劑(Neutralizer): a. NaHSO3是可用的Neutralizer之一，其原理皆類似 Mn+7 or Mm+6 or Mn+4(Neutralizer)-Mn+2(Soluable)b. 為免于Pink Ring，在選擇Acid base必須考慮。HCl及 H2SO4系列都 有，但Cl易攻擊 Oxide Layer，所以用 H2SO4為Base 的酸較佳。 c . 藥液使用消耗分別以H2SO4及Neutralizer，用Auto- dosing 來補(bǔ)充,維護(hù)。 PTH-鍍通孔PCB沉銅板

13、電培訓(xùn)教材C. 中和劑(Neutralizer): PTH-鍍通孔P7.2.2.2 .整條生產(chǎn)線的考慮: A. Cycle time：每Rack(Basket)進(jìn)出某類槽的頻率(時(shí)間) 。B. 產(chǎn)能計(jì)算: (Working hours / Cycle time)*( FIight Bar / Hoist)*(Racks/Flight Bar)*(SF/Rack)= SF/Mon PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材7.2.2.2 .整條生產(chǎn)線的考慮: PTH-鍍通孔PCB沉7.2.2.2 .整條生產(chǎn)線的考慮: C. 除膠渣前Pre-baking對(duì)板子的影響:見下圖 a. 由于2.在壓合后己經(jīng)過

14、兩次Cure，結(jié)構(gòu)會(huì)比1,3 Cure 更完全，故Baking 會(huì)使結(jié)構(gòu)均一，壓板不足處得以 補(bǔ)償。 b. 多量的氧，氧化了Resin間的Bonding，使咬蝕速率 加劇23倍。且使1,2,3 區(qū)較均一。 c. 釋放Stress，減少產(chǎn)生Void的機(jī)會(huì). PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材7.2.2.2 .整條生產(chǎn)線的考慮: PTH-鍍通孔PCB沉PCB沉銅板電培訓(xùn)教材PCB沉銅板電培訓(xùn)教材7.2.2.3. 制程內(nèi)主要反應(yīng)及化學(xué)名稱: A化學(xué)反應(yīng): a .主要反應(yīng) 4MnO4- + 4OH- + Epoxy 4MnO4= + CO2 + 2H2O b. 副反應(yīng)： 2MnO4- + 2OH-

15、2MnO4= + 1/2O2 + H2O (Side reaction) MnO4= + H2O (CI-/SO4= /Catalyze Rx.) MnO2 + 2OH- + 1/2 O2 PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材7.2.2.3. 制程內(nèi)主要反應(yīng)及化學(xué)名稱: PTH-鍍通孔7.2.2.3. 制程內(nèi)主要反應(yīng)及化學(xué)名稱:(Precipitation formation) 2MnO4= + NaOCl+ H2O 2MnO4- + 2OH- + NaCl 4MnO4= + NaS2O8 + H2SO4 4MnO4- + 2OH- + 2Na2SO4 4MnO4= + K2S2O8 + H2

16、SO4 4MnO4- + 2OH- + 2K2SO4 (For Chemical regeneration type process reaction) 2MnO4= + 1/2 O2 + H2O 2MnO4- + 2 OH- (Electrolytic reaction: Need replenish air for Oxyen consumption) PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材7.2.2.3. 制程內(nèi)主要反應(yīng)及化學(xué)名稱:PTH-鍍通孔PB. 化學(xué)品名稱： MnO4- Permanganate NaS2O8Sodium Persulfate MnO4=Manganate S2O4

17、- Sulfate OH- Hydroxide(Caustic) CO2 Carbon Dioxide NaOCl Sodium Hydrochloride MnO2 Manganese Dioxide PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材B. 化學(xué)品名稱：PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材7.2.2.4.典型的Desmear Process: 見表 Sequence SolutionMake UpControl rangeOperation Temp.AnalysisDump1SwellerSweller 55%D.I.Water 45%Solvent 40-70%7623 T/W2Rin

18、se*3CT water45 1st StepRT 2nd StepRT 3rd Step1 T/2D1 T/2D1 T/2D3KMnO4101: 85 g/l102: 6%D.I.Water101: 70-100g/lN: 1-1.37623 T/W4Rinse*3CT water45 1st StepRT 2nd StepRT 3rd Step2T/D2T/D2T/D5Reducer*2Reducer 10%H2SO4 5%D.I.WaterReducer 8-12%H2SO4 4-7%RT 1st Step35 3 2nd Step2T/W1T/3D1T/W6Rinse*2CT Wate

19、rRT7Hot Air100 15 PCB沉銅板電培訓(xùn)教材7.2.2.4.典型的Desmear Process: 見表7.2.2.5. Pocket Void的解釋: A. 說法一：Sweller殘留在Glass fiber中，在Thermal cycle 時(shí)爆開。 B. 說法二： 見下圖。PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材7.2.2.5. Pocket Void的解釋: PTH-鍍7.2.2.5. Pocket Void的解釋: a壓板過程不良，Stress積存，上錫過程中力量釋出所致。 b 在膨漲中如果銅結(jié)合力強(qiáng)，而Resin釋出Stress方向呈 Z軸方向，當(dāng)Curing 不良而Str

20、ess過大時(shí)則易形成a之 斷裂，如果孔銅結(jié)合力弱則易形成b 之Resin recession 結(jié)合力好而內(nèi)部樹脂不夠強(qiáng)軔則出現(xiàn)c之Pocket void。 C 如果爆開而形成銅凸出者稱為Pull away。 PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材7.2.2.5. Pocket Void的解釋: PTH-鍍7.2.3 化學(xué)銅(PTH) PTH系統(tǒng)概念分為酸性及堿性系統(tǒng)，特性依基本觀念而有不同。 7.2.3.1 酸性系統(tǒng)： A. 基本制程： Conditioner Microetch Catalpretreatment Cataldeposit Accelerator Electroless Dep

21、osit PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材7.2.3 化學(xué)銅(PTH) PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培 B. 單一步驟功能說明： 整孔 Conditioner： 1. Desmear后孔內(nèi)呈現(xiàn)Bipolar現(xiàn)象，其中Cu呈現(xiàn)高電位正電 Glass fiber、Epoxy呈負(fù)電。 2. 為使孔內(nèi)呈現(xiàn)適當(dāng)狀態(tài)，Conditioner具有兩種基本功能。 (1) Cleaner： 清潔表面 (2) Conditioner： 使孔壁呈正電性，以利Pd/Sn Colloid負(fù)電離子 團(tuán)吸附。PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材 B. 單一步驟功能說明： PTH-鍍通孔PCB沉銅板電B. 單一步驟功能說

22、明： 3. 一般而言粒子間作用力大小如表 PTH-鍍通孔因而此類藥液系統(tǒng)會(huì)有吸附過多或Colloid過多的吸附是否可洗去之顧慮。Vender WaltsHydrogen BondIonic BondCovalentForce110100300300Ads.Thickness=4 Pd+2 + 2(OH)- Pd(OH)2 PH4 Pd+2 + 6F- PdF6-4 PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材3. 一般而言Sn與Pd特性不同，Pd為貴金屬而Sn則不Pd吸附在本系統(tǒng)中本身就不易均勻，故速化所能發(fā)揮的 效果就極受限制。除去不足時(shí)會(huì)產(chǎn)生P.I.，而過長(zhǎng)時(shí)則可能因?yàn)檫^份去除產(chǎn)生破洞，這也是何以

23、Back_light觀察時(shí)會(huì)有缺點(diǎn)的原因。 5. 活化后水洗不足或浸泡太久會(huì)形成Sn+2 Sn(OH)2 或 Sn(OH)4，此易形成膠體膜. 而Sn+4過高也會(huì)形成Sn(OH)4，尤其在Pd吸太多時(shí)易呈PTH粗糙。6. 液中懸浮粒子多，易形成PTH粗糙。 PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材Pd吸附在本系統(tǒng)中本身就不易均勻，故速化所能發(fā)揮的 PTH-f. 化學(xué)銅沉積Electroless Deposit 利用孔內(nèi)沉積的Pd催化無電解銅與HCHO作用, 使化學(xué)銅沉積。 Pd在化學(xué)銅槽的功能有二： (1) 作為Catalyst吸附OH- 之主體，加速HCHO的反應(yīng)。 (2) 作為Conducto

24、r，以利e-轉(zhuǎn)移至Cu+2上形成Cu沉積 。 其基本反應(yīng)及Mechanism見下圖。PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材f. 化學(xué)銅沉積Electroless Deposit PTPTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材f. 化學(xué)銅沉積Electroless Deposit 4. 由于槽液在操作開始時(shí)缺少H2含量，故其活性可能不夠而且改變溫度也易使槽液不穩(wěn)定。故在操作前一般先以Dummy boards先行提升活性再作生產(chǎn)，才能達(dá)到操作要求 。5. Bath loading也因上述要求而有極大的影響，太高的Bath loading會(huì)造成過度的活化而使槽液不安定。相

25、反若太低則會(huì)因H2的流失而形成沉積速率過低。故其Max與Min值應(yīng)與廠商確認(rèn)做出建議值 。6. 如果溫度過高，NaOH, HCHO濃度不當(dāng)或者Pd+2累積過高都可能造成P.I.或PTH粗糙的問題 。PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材f. 化學(xué)銅沉積Electroless Deposit PT g. 整個(gè)反應(yīng)狀態(tài)見圖7.10所示 PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材 g. 整個(gè)反應(yīng)狀態(tài)見圖7.10所示 PTH-鍍通孔PCB沉7.2.3.2、堿性系統(tǒng)： 基本制程： Conditioner Etch Cleaner Catalpretreatment Activator Reducer Elect

26、roless Copper B. 單一步驟功能說明 a. Conditioner：Wetting agent + 10 g/l NaOH (A) PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材7.2.3.2、堿性系統(tǒng)： PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)a. Conditioner：以Wetting agent的觀念，而非電性中和，如此可形成較薄的Film約300A，且均勻而不致有附著不上或太厚之虞 。2. 基本方式系以親水基與疏水基之特有Dipole特性使Wetting agent被水排擠，快速吸附至孔壁。因其形成之單層膜不易再附上其它Conditioner而與Cleaner共同作用洗去多余雜質(zhì)。 PT

27、H-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材a. Conditioner：PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培a. Conditioner：3. 其設(shè)計(jì)是一道酸一道堿的藥液浸泡，使各種不同來源的板子皆有良好的wetting作用,其Formula：Wetting agent + 10 ml/l H2SO4 。4. 若水質(zhì)不潔而含M+2(如：Ca+2、Mg+2、Fe+2等)則Amine及Wetting agent易與之結(jié)合而形成沉淀，故水質(zhì)硬度應(yīng)特別留意。 PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材a. Conditioner：PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培Conditioner： 5. 當(dāng)板子浸入水中，Cu正電迅速與O

28、H-中和而呈負(fù)電。而Dipole靜電力有限，不致形成多層覆蓋，故無Over condition的顧慮。 b. Etch cleaner：(SPS 與 H2SO4/H2O2兩種 ) 基本功能與酸性系列相似(SPS：10g/l) c. Catalpretreatmen)：同Activator但少Complex。 PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材Conditioner： PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教 d. Activator：Activator + Pd(Amine) complex 1. 基本上此系列的Pd，是由Amine類形成的Complex， 2. 其特點(diǎn)如下： (1) Pd(Ami

29、ne)+2呈正電荷，可吸附在Conditioner上而甚少吸附在銅上，少有P.I.問題 (2) 沒有Sn形成的Colloid，其粒子較小，結(jié)晶較密且少有 Sn(OH)2、Sn(OH)4析出問題。也沒有Sn+2 + Fe+2 Sn+4 +Cu作用。 (3) 無Cl-在外圍，由于Cl-會(huì)與Polyimide材料產(chǎn)生作用，故無Cl- 會(huì)有較廣的適用性 。 PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材 d. Activator：Activator + Pd(Ad. Activator：Activator + Pd(Amine) complex 由于Pd(Amine)+2 Pd+2+Amine為一平衡反應(yīng)，吸附

30、反應(yīng)十分快，且由于粒子小空隙低因而致密性佳。 (5) Impurity少有殘留，且吸附Pd+2少，故能有較少P.I.機(jī)會(huì) (6) 由于無Cl-, 對(duì)Black-Oxide的attack相對(duì)減少，故Pink Ring 較輕。由于吸附較密，將來作無電解銅時(shí)Coverage也會(huì)較密較好 。PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材d. Activator：Activator + Pd(Am e. 整個(gè)反應(yīng)狀態(tài)見圖7.11所示 PTH-鍍通孔PCB沉銅板電培訓(xùn)教材 e. 整個(gè)反應(yīng)狀態(tài)見圖7.11所示 PTH-鍍通孔PCB7.2.4一次銅(Panel plating) 非導(dǎo)體的孔壁經(jīng)PTH金屬化后，立即進(jìn)行電

31、鍍銅制程, 其目的是鍍上200500微英吋以保護(hù)僅有2040微英寸厚的化學(xué)銅被后制程破壞而造成孔破(Void)。有關(guān)銅電鍍基本理論及實(shí)際作業(yè)請(qǐng)參看二次銅更詳細(xì)的解說. Panel Plating 板面電鍍PCB沉銅板電培訓(xùn)教材7.2.4一次銅(Panel plating)Panel P7.3. 厚化銅 傳統(tǒng)金屬化之化學(xué)銅的厚度僅約2030微寸，無法單獨(dú)存在于制程中，必須再做一次全板面的電鍍銅始能進(jìn)行圖形的轉(zhuǎn)移如印刷或干膜。但若能把化學(xué)銅層的厚度提高到100微寸左右，則自然可以直接做線路轉(zhuǎn)移的工 作，無需再一道全板的電鍍銅步驟而省卻了設(shè)備，藥水、人力、及時(shí)間，并達(dá)到簡(jiǎn)化制程減少問題的良好目標(biāo)。

32、因此有厚化銅制程出現(xiàn)，此一方式已經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)線上進(jìn)行十?dāng)?shù)年，由于鍍液管理困難分析添加之設(shè)備需要較高層次之技 術(shù)，成本居高不下等, 此制程已經(jīng)勢(shì)微。PTH-鍍通孔Panel Plating 板面電鍍PCB沉銅板電培訓(xùn)教材7.3. 厚化銅 PTH-鍍通孔Panel Plating厚化銅的領(lǐng)域又可分為 : A. “半加成Semi-Additive”式是完全為了取代全板面電鍍銅制程. B. “全加成Fully Additive”式則是用于制造加成法線路板所用的。日本某些商用消費(fèi)性電子產(chǎn)品用24小時(shí)以上的長(zhǎng)時(shí)間的全加成鍍銅，而且只鍍?cè)诳准熬€路部份。日本之外尚不多見, 高雄日立化成數(shù)年前尚有CC-41制程,

33、 目前已關(guān)掉該生產(chǎn)線 。Panel Plating 板面電鍍PCB沉銅板電培訓(xùn)教材厚化銅的領(lǐng)域又可分為 : Panel Plating 板面電7.3.1 厚化銅基本觀念 a. 厚化銅也仍然采用與傳統(tǒng)無電銅相似的配方，即仍以銅離子、強(qiáng)堿、及甲醛做為反應(yīng)的原動(dòng)力，但與溫度及其所產(chǎn)生的副產(chǎn)物關(guān)系較大。 b. 無電銅因厚度很薄, 內(nèi)應(yīng)力(Inner Stress) 影響不大,故不需重視，但厚化銅則必須考慮。也就是說厚化銅與板面銅箔間的附著力也為關(guān)鍵 ，應(yīng)特別注意其鍍前活化之過程如整孔及微蝕是否完美?？刂撇缓脮r(shí)可能發(fā)生孔壁剝離(pull away)及板面脫皮。 Panel Plating 板面電鍍PCB

34、沉銅板電培訓(xùn)教材7.3.1 厚化銅基本觀念 Panel Plating 7.3.1 厚化銅基本觀念 c. 厚化銅之外表能接受油墨或干膜之附著，所以印刷前盡少做磨刷或其它化學(xué)粗化。在阻劑完成轉(zhuǎn)移后又要能耐得環(huán)境的氧化, 而且也要耐得最低起碼的活性清洗及活化。 d. 厚化銅主要的目的是既能完成非導(dǎo)體的金屬化同時(shí)又可取代一次鍍銅 ，能夠發(fā)揮大量的設(shè)備、人力、物料、及操作時(shí)間的節(jié)省，但化學(xué)銅槽本身比傳統(tǒng)的無電銅要貴管理不易，要利用特定的自動(dòng)添加設(shè)備。 Panel Plating 板面電鍍PCB沉銅板電培訓(xùn)教材7.3.1 厚化銅基本觀念 Panel Plating 板面 7.3.1 厚化銅基本觀念 e.

35、 前處理之各制程比傳統(tǒng)PTH要更謹(jǐn)慎，原因是化學(xué)銅的沉積是靠銅離子在板子上之活化生長(zhǎng)點(diǎn)(Active sites)還原出銅金屬并增厚，當(dāng)此等生長(zhǎng)點(diǎn)被銅覆蓋后其它板面上又逐次出現(xiàn)新的生長(zhǎng)點(diǎn)再接受銅的沉積，電鍍銅的沉積則不但向上發(fā)展, 也能橫向延伸。故萬一底材未能在前處理制程中完成良好的活化時(shí)則會(huì)造成孔破(Hole Void)，而且經(jīng)過干膜或印刷后, 可能進(jìn)一步的惡化，終必成為板子品質(zhì)上極大的隱憂。 Panel Plating 板面電鍍PCB沉銅板電培訓(xùn)教材 7.3.1 厚化銅基本觀念 Panel Plating 板7.4 直接電鍍(Direct plating) 由于化學(xué)銅的制程中，有很多對(duì)人體

36、健康有害的成份(如甲醛會(huì)致癌)，以及廢水處理(如有Chelate)有不良影響的成份，因此早在10多年前就有取代傳統(tǒng)PTH所謂Direct Plating(不須靠化學(xué)銅的銅當(dāng)導(dǎo)體)商品出現(xiàn)，至今在臺(tái)灣量產(chǎn)亦有很多條線。但放眼國(guó)外，除歐洲應(yīng)用者很多以外，美、日(尤其是美國(guó))并不普偏，一些大的電子公司(如制造計(jì)算機(jī)、大哥大等)并不Approve直接電鍍制程，這也是國(guó)內(nèi)此制程普及率尚低的原因之一。 Panel Plating 板面電鍍PCB沉銅板電培訓(xùn)教材7.4 直接電鍍(Direct plating) Panel7.4.1 直接電鍍種類 大致上可歸為三種替代銅的導(dǎo)體 A. Carbon-碳粉(Gra

37、phite同) B. Conductive Polymer-導(dǎo)體高分子 C. Palladium-鈀金屬 7.4.2 直接電鍍后續(xù)制程有兩種方式: A. 一次鍍銅后,再做影像轉(zhuǎn)移及二次鍍銅 B. 直接做影像轉(zhuǎn)移及線路電鍍 Panel Plating 板面電鍍PCB沉銅板電培訓(xùn)教材7.4.1 直接電鍍種類 Panel Plating 板面電 表中歸納目前國(guó)內(nèi)已使用中的直接電鍍各商品之分析制造商Shipley Ronal AtotechAPTIBC商品名Conductron DPCrimsonNeopactABCPolymet媒介種類Palladium-Based媒介附著特性半選擇性Cu: 50%

38、Re: 100%Gf: 60%非選擇性Cu: 5%Re: 100%GF: 60%非選擇性Cu: 5%Re: 60%Gf: 100%導(dǎo)電（ohm)0.552000200001000080000PCB沉銅板電培訓(xùn)教材 表中歸納目前國(guó)內(nèi)已使用中的直接電鍍各商品之分析制造商Shi制造商Shipley Ronal AtotechAPTIBC商品名Conductron DPCrimsonNeopactABCPolymet制程特性Pd-Sn膠體靠Sn+2+Cu+2Sn+4+Cu反應(yīng)將銅析出附著上銅面。.導(dǎo)電性佳.不須咬銅將Pd-Sn硫化成Pd-SnS-導(dǎo)電性佳以Pd/organic colloid附著于銅面上，再以酸浸移除銅面有機(jī)物。-僅咬銅0.5 1m-制程微短-玻璃纖維附著力佳M-Etch量0m36m0.51m（續(xù)）PCB沉銅板電培訓(xùn)教材制造商Shipley Ronal AtotechAPTIBC制造商Shipley Ronal AtotechAPTIBC商品名Conductron DPCrimsonNeopactABCPolymet廢水處理性直接外層電鍍可行性 （配合特殊二銅前處理藥液） （配合配合特殊二銅前處理藥液）X(Pd太薄）制程流程CleanerConditionerActivator