PCB电路板-化孔镀层缺陷成因分析及对策（二）.docVIP

多层PCB金属化孔镀层缺陷成因分析及对策（二） 2．2 孔壁去树脂沾污及凹蚀处理工序 　　首先应该指出，凹蚀与去沾污是两个互为关联，但又相互独立的概念和工艺过程。　　所谓凹蚀，是指为了充分暴露多层板的内层导电表面，而控制性地去除孔壁非金属材料至规定深度的工艺。　　所谓去沾污，是指去除孔壁上的熔融树脂和钻屑的工艺。　　显然，凹蚀的过程也是去沾污的过程。但是，去沾污工艺却不一定有凹蚀效应。　　尽管人们选择优质基材、优化多层板层压及钻孔工艺参数，但孔壁环氧沾污仍不可避免。为此，多层板在实施孔金属化处理之前，必须进行去沾污处理。为进一步提高金属化孔与内层导体的连接可靠性，最好在去沾污的同时，进行一次凹蚀处理。经过凹蚀处理的多层板孔，不但去除了孔壁上的环氧树脂粘污层，而且使内层导线在孔内凸出，这样的孔，在实现了孔金属化之后，内层导体与孔壁层可以得到三维空间的可靠连接，大幅度提高多层板的可靠性。凹蚀深度一般要求为5(10微米。　　孔壁去树脂沾污的方法大致有四种，即等离子、浓硫酸、铬酸及高锰酸钾去沾污。由于高锰酸钾去树脂沾污有较多优点：产生微小不平的树脂表面，不像浓硫酸腐蚀树脂产生光滑表面；也不像铬酸易产生树脂过腐蚀而使玻璃纤维凸出于孔壁，且不易产生粉红圈，这些都是高锰酸钾去树脂沾污的优点，故目前被广泛采用。　　为使高锰酸钾去沾污及凹蚀处理获得均衡腐蚀速率，必须做好工艺技术管理及维护工作，具体是： 　　2．2．1 选用最佳工艺参数　　以安美特公司溶液为例，其参数为：　　1)溶胀剂Securiganth P：450(550ml/L，最佳500ml/L。　　PH校正液：15(25ml/L，最佳23ml/L。　　或氢氧化钠NaOH：6(10g／L，最佳10g/L。　　工作温度：60(80℃，最佳70℃。　　处理时间：5分30秒。　　2)高锰酸钾KMnO4：50(60g/L，最佳60g/L。　　氢氧化钠NaOH： 30(50g／L，最佳40g／L。　　工作温度：60(80℃，最佳70℃。　　处理时间：12分。　　3)还原剂SecuriganthP：60(90ml/L，最佳75m1/L。　　硫酸H2SO4：55(92g/L，最佳92g／L。　　玻璃蚀刻剂：5(10g／L，最佳7．5g／L。　　工作温度：50℃。　　处理时间：5分。 　　2．2．2 每周测定一次高锰酸钾KMnO4、锰酸钾K2MnO4、氢氧化钠NaOH浓度，必要时，调整KMnO4及NaOH浓度。 　　2．2．3 可能情况下，坚持连续不断的电解，使锰酸钾K2MnO4氧化为高锰酸钾KMnO4。 　　2．2．4 观察KMnO4去树脂沾污后的印制板表面颜色，若为紫红色，说明溶液状态正常；若为绿色，说明溶液中K2MnO4浓度太高，这时应加强电解再生工作。 2．3 电镀工序 　　2．3．1 电镀前的板材处理??化学粗化　　为了保证化学镀铜层与基体铜箔的结合力，在化学镀铜(沉铜)前，必须对铜箔表面进行一次微粗化(微蚀)处理，处理方法一般采用化学浸蚀，即：通过化学粗化液的微蚀作用，使铜箔表面呈现凹凸不平的微观粗糙面，并产生较高的表面活化能。　　印制板镀铜工艺中常用的微蚀液有：过硫酸铵(NH4)2S2O8、双氧水H2O2及过硫酸钠(Na2)2S2O8三种体系。前者溶液不稳定、易分解，因而微蚀速率不易恒定；H2O2?H2SO4体系虽使用方便，甚至可以自动添加来调整浓度，但需用H2O2稳定剂及润浸剂，价格不低，且微蚀速率较低，一般为0．5(0．6μm／Min；而(Na2)2S2O8?H2SO4蚀刻液，微蚀铜速率较大，且较稳定，可以提供较合适的微观粗糙面，从而保证化学镀铜层热冲击不断裂。　　要使孔壁铜镀层288℃热冲击10秒不断裂或不产生裂纹，微蚀液蚀刻铜速率必须达到0．7(0．9μm/Min，(Na2)2S2O8?H2SO4体系可以实现此目的。 　　工艺配方：　　(Na2)2S2O8：60(80g/l，最佳70g／l。　　H2SO4：15ml/L。　　Cu2+：1(20g／l。　　工作温度：30(50℃。　　处理时间：2分。　　1)每天生产前，对(Na2)2S2O8浓度进行分析，必要时调整。　　2)每天生产前，测一次蚀刻速率，用18μm铜箔试片浸在蚀刻液工作槽中，记下铜箔腐蚀完时间，从而可以快速、简便地测定蚀刻速率，必要时补加(Na2)2S2O8。　　3)溶铜量大于20g/l时，更换溶液。刚开缸时，蚀刻速率较小，可以适当增加(Na2)2S2O8浓度。 　　2．3．2 优化电镀工艺参数　　对高密细线条、高层次(14(20层)、大板后孔径比(6(10：1)的小孔镀来说，最大的难点是：镀液在孔中难交换及电镀的均匀性、分散性能差。为此，必须优化电镀工艺