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PCB化学沉铜和全板镀铜-2,CAM工程培训,CAM培训,CAM工程师培训,Genesis培训,Genesis2000培训,起点CAM培训|PCB培训|PCB工程师培训|PCB抄板培训

孔金属化流程可细分为两个部分,一是去钻污流程;二是化学铜流程,两流程通

常会合并统称为化学沉铜流程。下面首先介绍去钻污流程。

1.0去钻污流程

上板→溶胀→水洗×2→去钻污→水洗×3→中和→水洗×2

2.0工艺流程简介

2.1去钻污流程

印制板钻孔时产生瞬时高温,而环氧玻璃基材为不良热导体,在钻孔时热量高度积

累,在孔壁上留下许多树脂残渣,形成一层薄的环氧树脂钻污
(Epoxy smear)
,如不

经过去钻污处理而直接走沉铜流程,就会影响化学铜与孔壁的结合力,特别是对多

层板,会影响孔壁与内层的导通。去钻污流程就是清除这些残渣,改善孔壁结构。

如图
1
,是未经去环氧钻污的多层板金属化孔的剖视图。

2.1.1去除环氧钻污有以下几种方法。

浓硫酸法( comcentrated sulphuric Acid)

9296%的浓H2SO4浸泡1030″,清洗掉残余树脂。此法简单,成本低,但

浓硫酸更换频率高,操作危险,蚀树脂速度过快,很难自动化生产,且浓硫酸粘度

大,不适宜处理小孔,处理后树脂表面光滑,结合力不好。

铬酸法(chromic Acid)

利用铬酸氧化环氧树脂完成CO2,铬酸的浸洗可控制在1.5-5′,利于自动化生

产,但因铬酸的污染严重,处理后的树脂表面光滑,结合力不强。

③等离子体处理法(plasma)


利用
CF4O2混合气体在一定温度、辐射频率下,形成等离子体,将环氧树脂残渣

转化为挥发的有机氟化物。此法不需经湿流程,适用于任何板料,但成本高,产量

低,需要专用等离子体处理设备。


④高锰酸钾法
(potassium permanganate)

利用碱性高锰酸钾溶液作强氧化剂,在高温下将孔壁树脂氧化,这种处理不仅可

以除掉环氧钻污,而且还可以改善孔壁树脂表面结构,经碱性高锰酸钾处理后的树

脂表面被微蚀形成许多孔隙,呈蜂窝状,大大促进了化学铜沉积层的结合力。高锰

酸钾法是目前去钻污流程使用最广泛的方法,具有高稳定性,既经济又高效,管理

操作简便。

2.1.2高锰酸钾去钻污流程

由于高锰酸钾去钻污必须对孔壁进行预处理,而后为防止强氧化剂高锰酸钾带入

后面化学铜流程,需中和处理,于是形成以下流程。


①溶胀
(swelling)  

工作原理:利用有机溶剂(如丁基卡必醇等)渗入孔壁的树脂内,令其膨胀,形成

结构疏松的环氧树脂,只有在这种条件下形成的疏松环氧树脂才能被氧化除去,一

般的溶胀剂都是有机物,反应条件要求高温
(60以上)
及碱性环境,需采用不锈钢作

工作液槽。

工艺参数:


MLB211   15-25%    NaOH   9-12%    温度  65-75    处理时间  6ˊ- 9ˊ


过滤:采用
510um的棉芯过滤。

说明:MLB211膨胀剂是淡黄色、不混浊、不易燃的水溶液,含有有机物(10%左右

的已烯基乙二醇一丁乙酸
)
,对树脂有一定的溶解作用,但主要作用是使环氧树脂溶

胀,溶胀剂不与树脂起直接反应,但随长时间的高温处理,溶胀剂易老化而需更

换,换缸视生产量而定,本公司膨胀槽换槽条件为
60008000m2
/次。


②去钻污
(Desmearing)

反应原理:高锰酸钾在碱性及高温条件下氧化溶胀的树脂,反应如下:

4MnO4¯+C(树脂)+4OH¯4MnO42¯+CO2+2H2O



此反应需在316不锈钢或钛材料工作槽中进行,与此同时存在副反应:

2MnO4¯+2OH¯2MnO42¯+1/2O2+H2O


MnO4¯+H2OMnO2+2OH¯+1/2O2


副反应生成的MnO2沉淀给生产增加过滤的负担,更主要的是造成原料的损耗,同

时锰酸根与
MnO2
的产生,会降低溶液的活性和氧化能力,影响到树脂的处理效

果。

高锰酸钾的再生:要提高高锰酸钾工作液的使用效率,必须考虑将溶液中MnO42

再生转变为MnO4,从而避免MnO42¯
的产生,目前普遍采用的是电解再生法。


利用高锰酸钾电解再生器电解MnO42¯,再生出MnO4¯,再生器阴极为具有大


面积的不锈铜柱形圆筒,阳极表面发生的反应为:
MnO42eMnO4¯
。一般电解


再生器使用
6-9V250A
的整流器。

由于MnO42不断氧化形成MnO4,故工作液中不需大量添加KMnO4原料,它的少


量添加只是为了平衡工作液的带出消耗,因而大大降低了生产成本,使用时间较长

的工作液在槽底会形成沉淀,需定期清除,以保证处理效果。

工艺参数:

KMnO4        4060g/l            NaOH   0.9-1.3N

K2MnO4       <25g/l              MLB214-2  25-35g/l(0.8-1.1N)


温度       7885             处理时间  1628

说明:MLB214树脂蚀刻促进剂,提高KMnO4的树脂蚀刻能力,提高工作液的湿


润性,减少孔内气泡。
MLB214D
是白色粉末状固体。

③还原(Reducing)

工作原理:经碱性高锰酸钾处理过的板面残留有MnO4离子,为了防止其带入下道工


作槽
,造成污染,需对其进行还原中和处理。

e

还原中和常用H2O2H2SO4还原体系或其它还原剂的酸性溶液,主要反应如下:

e

MnO4H2O2H+MnO42O2↑+H2O

MnO4RH+MnO42H2O

 碱性的KMnO4溶液残余对后工序的调整剂以及具有还原性的活化剂是一种毒物,


故中和后的板一定要保证处理干净。

工作参数:      MLB216  1525      过滤   510微米棉芯

                工作温度  4045      处理时间    525

说明:中和剂216是浅黄色,不易燃,强酸性水溶液,其PH值低于1.0,操作时应

防止触及皮肤和眼睛。

经上述流程的处理,应得到去除环氧树脂残余后,凹蚀均匀的树脂表面孔壁。