制作CB板孔鍍錫

第7章

孔金屬化技術(shù)現(xiàn)代印制電路原理和工藝孔金屬化技術(shù)

概述1鉆孔技術(shù)2去鉆污工藝3化學(xué)鍍銅技術(shù)4一次化學(xué)鍍厚銅孔金屬化工藝5孔金屬化的質(zhì)量檢測(cè)6直接電鍍技術(shù)7LOGO孔金屬化技術(shù)孔金屬化工藝是印制電路板制造技術(shù)中最為重要的工序之一目前的金屬化孔主要有三類：埋孔、盲孔和過(guò)孔埋孔盲孔過(guò)孔圖7-1多層撓性線路中的過(guò)孔、埋孔和盲孔LOGO孔金屬化技術(shù)

那么孔金屬化到底是怎么定義的呢？孔金屬化是指在兩層或多層印制板上鉆出所需要的過(guò)孔，各層印制導(dǎo)線在孔中用化學(xué)鍍和電鍍方法使絕緣的孔壁上鍍上一層導(dǎo)電金屬使之互相可靠連通的工藝。雙面印制板或多層印制辦制造工藝的核心問(wèn)題是孔金屬化過(guò)程。LOGO孔金屬化技術(shù)

其質(zhì)量的好壞受三個(gè)工藝控制，這三個(gè)工藝是1、鉆孔技術(shù)。2、去鉆污工藝。3、化學(xué)鍍銅工藝。LOGO孔金屬化技術(shù)7.2鉆孔技術(shù)目前印制電路板通孔的加工方法包括數(shù)控鉆孔、機(jī)械沖孔、等離子體蝕孔、激光鉆孔、化學(xué)蝕孔等?？捉饘倩€蝕刻機(jī)LOGO影響鉆孔的六個(gè)主要因素

②鉆頭

①鉆床

③工藝參數(shù)④蓋板及墊板

⑥加工環(huán)境

⑤加工板材

因素LOGO孔金屬化技術(shù)激光鉆孔微小孔的加工是生產(chǎn)高密度互連（HDI）印制板的重要步驟，激光鉆孔是目前最容易被人接受的微小孔的加工方式。PCB激光鉆孔機(jī)

LOGO孔金屬化技術(shù)1.激光成孔的原理

激光射到工件的表面時(shí)會(huì)發(fā)生三種現(xiàn)象即反射、吸收和穿透。

激光鉆孔的主要作用就是能夠很快地除去所要加工的基板材料，它主要靠光熱燒蝕和光化學(xué)裂蝕或稱之為切除。LOGO孔金屬化技術(shù)

3.激光鉆孔加工

(1).CO2激光成孔的不同的工藝方法

(1).開(kāi)銅窗法(2).開(kāi)大窗口工藝方法

(3).樹(shù)脂表面直接成孔工藝方法

(4).采用超薄銅箔的直接燒蝕的工藝方法

LOGO孔金屬化技術(shù)圖7－5示：采用CO2激光“開(kāi)大窗口”成孔

左圖底墊已經(jīng)進(jìn)行除鉆污處理

LOGO孔金屬化技術(shù)

(2).Nd：YAG激光鉆孔工藝方法

Nd：YAG激光技術(shù)在很多種材料上進(jìn)行徽盲孔與通孔的加工。其中在聚酰亞胺覆銅箔層壓板上鉆導(dǎo)通孔，最小孔徑是25μm。LOGO孔金屬化技術(shù)

1).根據(jù)兩類激光鉆孔的速度采取兩種并用的工藝方法

基本作業(yè)方法就是先用YAG把孔位上表面的銅箔燒蝕，然后再采用速度比YAG鉆孔快的CO2激光直接燒蝕樹(shù)脂后成孔。圖7－6兩類激光鉆孔并用的工藝方法LOGO孔金屬化技術(shù)2).直接成孔工藝方法UVYAG可直接穿銅與燒樹(shù)脂及纖維而成孔基本原理和工藝方法采用YAG激光鉆微盲孔兩個(gè)步驟：第一槍打穿銅箔，第二步清除孔底余料。LOGO孔金屬化技術(shù)化學(xué)蝕孔方法比等離子等離子體蝕孔、激光蝕孔法價(jià)格便宜，能蝕刻50μm以下的孔。但所能蝕刻的材料有限，主要針對(duì)聚酰亞胺材料。LOGO孔金屬化技術(shù)鉆污的產(chǎn)生是由印制板的材料組成決定的7.3去鉆污工藝環(huán)氧樹(shù)脂或環(huán)氧玻纖布銅層圖7－7剛性板的組成結(jié)構(gòu)聚酰亞胺丙烯酸、環(huán)氧類熱固膠膜銅層圖7－8撓性板組成結(jié)構(gòu)LOGO孔金屬化技術(shù)當(dāng)前去鉆污方法有很多，分干法和濕法兩種干法處理是在真空環(huán)境下通過(guò)等離子體除去孔壁內(nèi)鉆污。濕法處理包括濃硫酸、濃鉻酸、高錳酸鉀和PI調(diào)整處理，LOGO孔金屬化技術(shù)等離子體處理法1.等離子體去鉆污凹蝕原理等離子體是電離的氣體，整體上顯電中性，是一種帶電粒子組成的電離狀態(tài)，稱為物質(zhì)第四態(tài)。2.等離子體去鉆污凹蝕系統(tǒng)印制板專用的等離子體化學(xué)處理系統(tǒng)-等離子體去膩污凹蝕系統(tǒng)孔金屬化雙面電路互連型LOGO等離子體處理工藝過(guò)程等離子體去鉆污凹蝕高壓濕噴砂

去除玻璃纖維

烘板

等離子體凹蝕處理

LOGO孔金屬化技術(shù)濃硫酸去鉆污由于H2SO4具有強(qiáng)的氧化性和吸水性，能將環(huán)氧樹(shù)脂炭化并形成溶于水的烷基磺化物而去除。反應(yīng)式如下：

除鉆污的效果與濃H2SO4的濃度、處理時(shí)間和溶液的溫度有關(guān)。用于除鉆污的濃H2SO4的濃度不得低于86％，室溫下20∽40秒鐘，如果要凹蝕，應(yīng)適當(dāng)提高溶液溫度和延長(zhǎng)處理時(shí)間。濃H2SO4CmH2nOnmC＋nH2OLOGO孔金屬化跳技術(shù)7.3.香3堿性高艷錳酸鉀斬處理法1.溶脹溶脹環(huán)鞠氧樹(shù)脂菜，使其等軟化，捧為高錳懷酸鉀去怖鉆污作掩準(zhǔn)備。2.去鉆污利用高錳庫(kù)酸鉀的強(qiáng)茂氧化性，搞使溶脹軟噴化的環(huán)氧曬樹(shù)脂鉆污旱氧化裂解籠。3．還原去除高鬼錳酸鉀尸去鉆污擦殘留的煎高錳酸濾鉀、錳承酸鉀和義二氧化直錳LOG檔O孔金屬化版技術(shù)7.3.承4PI調(diào)整法桿去鉆污1.浸去離子揮水用去離子龍水浸泡，墨去掉一些田鉆污和自夸來(lái)水2.去鉆污添加劑尊把聚酰灘亞胺和閘丙烯酸釘膠膜膩危污溶漲男，使其戀容易被林分解和瘡去除。秤接著聚雜酰亞胺電鉆污與晚聯(lián)胺（嗎脛）反闊應(yīng)分解善，從而新去除掉稿相應(yīng)的恩鉆污。3.自來(lái)水細(xì)洗去鉆污后配要充分清沙洗LOGO孔金屬黨化技術(shù)7.4吉.1化學(xué)鍍銅壟的原理它是一察種自催擠化氧化提還原反驅(qū)應(yīng)，在遙化學(xué)鍍功銅過(guò)程確中Cu2＋得到退電子還朱原為金畢屬銅，番還原劑呢放出電醫(yī)子，本浩身被氧累化。1.化學(xué)鍍銅躬反應(yīng)機(jī)理:①Cu鹿2＋－L＋2e秧=C農(nóng)u＋L②2新HCH與O＋4OH－→2HC放OO－＋2H2＋2e＋H2O③C方u2＋+2HC名HO+4紹OH—→如Cu+2阻HCOO蹈-+2H圍2O+H忌2↑7.4化學(xué)鍍銅磚技術(shù)LOGO孔金屬化宇技術(shù)副反應(yīng)④2Cu2＋＋HCOH＋5OH宋—→C祥u2O＋H－ＣOO－＋３Ｈ２Ｏ⑤Cu2陜O＋H2O≒附2Cu＋+2OH－⑥2Cu＋＝Cu＋Cu2⑦2H－COH+才NaOH艘→H－COON訊a＋CH3－OHLOGO孔金屬傲化技術(shù)2．化學(xué)鍍養(yǎng)銅液的穩(wěn)北定性在化學(xué)客鍍銅液士中加入時(shí)適量的早穩(wěn)定劑銀，并采投用空氣蘿攪拌溶野液嚴(yán)格控絲式制化學(xué)央鍍銅液緣瑞的操作榆溫度嚴(yán)格控卵制化學(xué)迎鍍銅液PH值連續(xù)過(guò)議濾化學(xué)鵝鍍銅液在鍍液中幫加入高分準(zhǔn)子化合物丈掩蔽新生哈的銅顆粒LOGO孔金屬化雄技術(shù)7.4.尖2化學(xué)鍍悲銅的工駛藝過(guò)程1.典型孔茫金屬化園工藝流揚(yáng)程：鉆孔板→淹去毛刺→溪去鉆污→而清潔調(diào)整懲處理→水傷洗→粗化→虧水洗→預(yù)侵浸→活化稍處理→水御洗→加速廉處理→水孝洗→化學(xué)斬鍍銅→二鴿級(jí)逆流漂勒洗→水洗括→浸酸口→電鍍寒銅加厚→傳水洗迅→干澡LOG票O(jiān)孔金屬化底技術(shù)7.5.伏1雙面印制遙板一次化病學(xué)鍍厚銅1.用液體體感光膠克（抗電封鍍印料綢）制作眨雙面電羨路圖形界。然后氏蝕刻圖釀形。2.網(wǎng)印或賓幕簾式帝涂布液漠體感光露阻焊劑轟，制出架阻焊圖方形3.再用液通體感光層膠涂布要板面，坊用阻焊蘆底片再點(diǎn)次曝光詳，顯釣影，蔑使孔位濾焊盤(pán)銅萬(wàn)裸露出本來(lái)。4.鉆孔5.化學(xué)鍍厚桿銅6.化學(xué)鍍銅挎層涂抗氧禮化助焊劑LOGO7.5株.2多層板一趙次化學(xué)鍍鞏厚銅工藝1.用液體飯感光膠塘制作內(nèi)窄層電路2.多層疊漏層與壓逼制3.用液體擋感光膠椒制作外司層電路4.印阻焊伐掩膜，付固化5.用稀釋的邀液體感光矛膠涂布面價(jià)，用阻焊鈔掩膜曝光隨，露出焊易盤(pán)6.鉆孔7. H荷2SO4挺/HF凹蝕處理8.粗化，我活化，NaOH解膠9.化學(xué)鍍哭厚銅20μ斧m孔金屬搖化技術(shù)LOGO孔金屬化逗技術(shù)7.6.損1背光試驗(yàn)鑼法背光試令驗(yàn)法是厲檢查孔宿壁化學(xué)讓鍍銅完球整性最照常用的哲方法。LOG仍O(shè)孔金屬化筍技術(shù)7.6像.2玻璃布狗試驗(yàn)玻璃布鈴試驗(yàn)是盾為了檢關(guān)查化學(xué)些鍍銅槽自液活性疫而設(shè)計(jì)咐的一種帥驗(yàn)證方典法。7.6.康3金相顯搭微剖切金相顯微需剖切是觀瀉察孔壁上錢(qián)除鉆污、頁(yè)化學(xué)銅及剩電鍍層全列貌和厚度匪的最可靠魔方法LOGO孔金屬化腔技術(shù)7.7腹.1概述直接電鍍禽的優(yōu)點(diǎn)：(1)不含傳扔統(tǒng)的化陜學(xué)Cu產(chǎn)品。(2)工藝流程紅簡(jiǎn)化，取央消了反應(yīng)姑復(fù)雜的化廣學(xué)Cu槽液；減胖少了中間憶層（化學(xué)Cu沉積層）室。改善了顆電鍍Cu的附著翁力，提潔高了PCB的可靠性烘。(3)減少了升控制因槐素，簡(jiǎn)詢化了溶據(jù)液分析摟、維護(hù)幻玉和管理逢。(4)藥品數(shù)量睛減少，生慚產(chǎn)周期短曉，廢物處株理費(fèi)用減扎少，降低釀了生產(chǎn)的如總成本。(5)提供了一年種新的流決程——選擇性奸直接電齡鍍（或根稱完全啊的圖形街電鍍）趁。7.7直接電牙鍍技術(shù)LOG競(jìng)O孔金屬乳化技術(shù)7.7暫.2鈀系列1．技術(shù)原樂(lè)理鈀系列剝方法是辛通過(guò)吸爆附Pd膠體或鈀口離子，使支印制板非樂(lè)導(dǎo)體的孔再壁獲得導(dǎo)穿電性，為翠后續(xù)電鍍作提供了導(dǎo)禿電層.2.工藝流鄉(xiāng)豐程以典型的Neop露act法工藝金流程見(jiàn)鹽表7－4。LOGO孔金屬化業(yè)技術(shù)7.7飄.3導(dǎo)電性高斥分子系列非導(dǎo)體聯(lián)表面在凡高錳酸糖鉀堿性顛水溶液增中發(fā)生忽化學(xué)反償應(yīng)生成跡二氧化驗(yàn)錳層,然后在脫酸溶液仰中,單體吡賀咯或吡杠咯系列輝雜環(huán)化決合物在瘡非導(dǎo)體瞞表面上誼失去質(zhì)雙子而聚崇合，生喂成緊附婆的不溶壘性導(dǎo)電閘聚合物泡。將附鍋有這類淹導(dǎo)電聚毯合物的膠印制板仗直接電伐鍍完成確金屬化亭。1.技術(shù)原理(1)吡咯的尊導(dǎo)電機(jī)斷理(2)覆銅板上汪覆蓋聚吡瀉咯膜(3)導(dǎo)電膜上廉電鍍銅原悅理LOG閣O孔金屬化拴技術(shù)2．工藝有概述使用導(dǎo)近電性有屯機(jī)聚合薦物的直令接金屬副化工藝陣稱之為DMSⅡ袍(Dir發(fā)ect甩Meta但lliz烈atio是nSy弦stem炭Ⅱ)工藝.它可以膏分為前爬處理,生成導(dǎo)竄電性聚棋合物膜劇和酸性塑硫酸銅抓電鍍?nèi)G個(gè)基本松階段,.鉆孔后的救覆銅箔板—水洗—整平—水洗—氧化—水洗—單體溶液翼催化—水洗—干燥.然后進(jìn)碑行板面妹電鍍,板面圖形勵(lì)電鍍或完截全圖形電租鍍.LOGO導(dǎo)電膜缸上電鍍鎖銅工藝整平把鉆孔后的印制板浸在65℃的整平劑溶液中3ｍｉｎ,然后取出,在25℃,于去離子水中漂洗2min。氧化DMSⅡ過(guò)程綜合處理的目的是在孔壁內(nèi)(含表面)生成一層連續(xù)的、無(wú)空洞的、結(jié)合牢固的致密沉積銅

催化催化劑是有機(jī)物的單體溶液.當(dāng)覆蓋有二氧化錳氧化層的印制板孔壁接觸酸性單體溶液,便在非導(dǎo)體孔壁表面上生成不溶性導(dǎo)電聚合物層,作為以后直接電鍍的基底導(dǎo)電層

電鍍

將涂覆有導(dǎo)電性有機(jī)聚合物膜的印制板置于普通電鍍銅溶液中電鍍.電鍍時(shí)間取決于印制板的板厚/孔徑比,一般30ｍｉｎ內(nèi)完成孔金屬化.LOG饞O孔金屬化偽技術(shù)7.7撞.3碳黑系列――C黑導(dǎo)電膜財(cái)。取消化爸學(xué)鍍銅肌工藝的摧直接電栽鍍工藝宅的研究,其中較歲