剛撓印[Yìn]制電路闆去鑽污及凹蝕技術

去鑽污及凹蝕是剛-撓印[Yìn]制電路闆數控鑽孔[Kǒng]後，化學鍍銅或者直[Zhí]接電鍍銅(Tóng)前的○一○個重[Zhòng]要工序，要想剛撓印制電路闆實[Shí]現可靠電氣互連，就必須結合剛撓印制電路闆其[Qí]特殊的材∇料∇構成(Chéng)，針對其(Qí)主體材料聚酰亞胺和丙烯∇酸∇[Suān]不耐強堿性的特▾性▾[Xìng]，選用合适的去鑽污[Wū]及凹蝕技(Jì)術。剛撓印制電路[Lù]闆[Pǎn]去鑽污及凹蝕技術分濕法技術和幹法技術兩∇種∇，下面就這兩種技術與各位同行進◊行◊共同探讨。?

剛撓印制電路闆濕法去鑽污及凹蝕技術由以下三(Sān)個步驟組成：?

1、膨松（也[Yě]叫(Jiào)溶脹[Zhàng]處理）。利用醇[Chún]醚類膨松藥水(Shuǐ)軟(Ruǎn)化孔壁基材，破壞(Huài)高分(Fèn)子結構，進而增加可[Kě]被氧化之[Zhī]表面積(Jī)，以使其(Qí)氧化作用容易(Yì)進行，一般使用丁基卡(Kǎ)必醇使孔壁基材溶脹。?

2、氧化。目的是清[Qīng]潔孔壁并調▽整▽孔壁(Bì)電荷，目前[Qián]，國内傳◊統◊用三種●方●[Fāng]式[Shì]。?

（1）濃硫酸法：由于濃硫酸具有強的氧化性和吸(Xī)▽水▽性，能将絕大部分樹(Shù)脂碳化▿并▿形成溶于水的烷基磺化物○而○去除，反應式如(Rú)下：CmH2nOn+H2SO4--mC+nH2O除[Chú]孔壁樹脂[Zhī]鑽污的效果與濃硫酸的濃度、處理時間和溶液◇的◇溫度有關。用◈于◈除鑽污的濃硫酸的濃[Nóng]度[Dù]不得低于86%，室溫下20-40⋄秒⋄，如果要凹蝕，應适當提高溶液溫度◆和◆延長處理◆時◆[Shí]間。濃硫酸隻對[Duì]樹脂起作用，對玻璃纖維無效，采用[Yòng]濃硫酸凹蝕孔壁後，孔壁會有玻璃纖維頭突出，○需○[Xū]用(Yòng)氟化∇物∇（如氟化氫铵或者氫[Qīng]氟酸）處理。采用氟化(Huà)物[Wù]處理突[Tū]出▾的▾[De]玻璃纖◊維◊[Wéi]頭時，也應該控[Kòng]制工藝條件，防止因(Yīn)玻璃纖▿維▿過腐蝕造成芯吸作●用●(Yòng)，一般工藝過程如下：?

H2SO4：10%?
NH4HF2：5-10g/l?

溫度：30℃ 時(Shí)間：3-5分鐘?

按照此方法對打孔以(Yǐ)後的剛-撓印制電◆路◆[Lù]闆去鑽污(Wū)及凹蝕，然後對孔進行金屬化[Huà]，通過金相分(Fèn)析，發現内層鑽污(Wū)根本沒去[Qù]徹底，導(Dǎo)緻銅層與孔▲壁▲附着力低下，為此[Cǐ]在金相分析做熱應力實驗時（288℃，10±1秒），孔壁(Bì)銅層脫落而導緻内層(Céng)斷路。?

況且，氟化氫铵或◊者◊氫氟酸有巨◊毒◊(Dú)，廢水處理很困難。更主要[Yào]的是聚酰▲亞▲胺在濃硫酸中(Zhōng)呈惰性，所以此方法不适應剛-撓印制電路闆的去鑽污及凹蝕。?

（2）鉻◆酸◆法：由于鉻酸具∆有∆強烈的氧●化●性，其浸蝕能力(Lì)◊強◊，所以它能使(Shǐ)孔壁高[Gāo]分子(Zǐ)物質長鍊斷開，并發生氧◈化◈、磺化作用，于表面生成較多的親水[Shuǐ]性基團，∆如∆羰基(Jī)（-C=O）、羟基（-OH）、磺酸基（-SO3H）等，從而提高其親[Qīn]水性，調∆整∆孔壁電荷，并達到去[Qù]除孔壁鑽(Zuàn)污和凹蝕的目的。一般工藝配方∆如∆[Rú]下：?

鉻酐CrO3?: 400 g/l?
硫酸H2SO4?：350 g/l?

溫度：50-60℃ 時間(Jiān)：10-15min?

按照此方法對打孔以(Yǐ)後⋄的⋄(De)剛-撓印○制○(Zhì)電路闆○去○鑽(Zuàn)污及凹蝕，然後▾對▾孔進行金屬化(Huà)，對金屬化孔進行了金相(Xiàng)分析和熱應力實驗，結果完全符合GJB962A-32标準。　　?

所以，鉻酸法也适應[Yīng]于剛-撓印制電路●闆●(Pǎn)的去鑽污及凹蝕，針對小企業而言，該方法的确非常适合，▽簡▽[Jiǎn]單易操作，更主要的[De]是成本，▲但▲[Dàn]該方法***的遺憾(Hàn)是存在有(Yǒu)毒物質鉻酐。?

（3）堿性高◇錳◇酸鉀法：目◇前◇(Qián)，很多PCB廠家(Jiā)由于缺少專業的工藝，仍然沿襲剛性多[Duō]層印制電路闆去鑽(Zuàn)污及凹蝕技術--堿◊性◊高錳酸鉀技術來∆處∆理剛-撓印制電(Diàn)路闆，通過該方法去除●樹●脂鑽污(Wū)後，同時能(Néng)蝕刻樹(Shù)脂表面使其表面産生細小凸凹不(Bú)平的小坑，以便提高孔壁鍍層(Céng)與基體的結合(Hé)力，在高溫高[Gāo]◇堿◇[Jiǎn]▲的▲環境下，利用高錳酸鉀氧化除去溶脹的樹(Shù)脂鑽污，該(Gāi)體系對于一般的[De]剛性多[Duō]層闆很湊[Còu]效，但對于剛-撓印制電路闆不适應，因為剛-▽撓▽[Náo]印制(Zhì)電路闆的主體絕∇緣∇基(Jī)材聚酰亞胺不耐(Nài)堿性，在堿性溶液中要溶(Róng)脹甚至少部分(Fèn)溶解，更何況是高溫○高○堿的環境。○如○果采用此方◈法◈，即使當▾時▾[Shí]剛(Gāng)-撓印制電路闆沒報廢，也為以後采用該剛-撓印制▾電▾路闆[Pǎn]的設備的可靠性大打折扣。?

3、中[Zhōng]和。經過氧▲化▲處理後的基材▿必▿須▾經▾清洗(Xǐ)幹淨，防止(Zhǐ)污[Wū]染後[Hòu]道工序的[De]活(Huó)化溶液，為此必須經過◈中◈[Zhōng]和還原工序，▲根▲(Gēn)據氧化方式的不同選用不同[Tóng]的中和還原溶液。?

目前，國内外(Wài)流行的幹法是(Shì)等離子[Zǐ]體去鑽污及凹蝕(Shí)技術。等離子體用于剛-撓印(Yìn)制電路◊闆◊的生産，主要(Yào)是對孔壁去鑽污和▿對▿孔壁[Bì]表(Biǎo)面改●性●(Xìng)。其反應可看[Kàn]着是高度活化狀(Zhuàng)态的等離子體與孔壁(Bì)高分子材料和玻璃纖維發生的氣、固相化學反應,生成的氣體産物和部分未發生反應[Yīng]的粒子被真空◇泵◇抽走的過程,是一個動态的化學反應平衡過程.根據剛(Gāng)撓印制電路闆所◆用◆的高(Gāo)分子材料通常選用N2、O2、CF4氣體作為原始◇氣◇體[Tǐ].其∇中∇N2起到清潔真空和預熱的作用[Yòng]。

O2+CF4混合氣體(Tǐ)的等離子體化學(Xué)▲反▲(Fǎn)應示意式為:?

?O2+CF4O+OF+CO+COF+F+e-+…….?

【○等○[Děng]離子體[Tǐ]】?

由于電場加速使(Shǐ)其成為高(Gāo)活性粒子(Zǐ)而碰撞O和F粒子而産生高活性的氧自由[Yóu]基∇和∇[Hé]氟自由基等,與高分子材料(Liào)反[Fǎn]應如下:?

［C、H、O、N］+［O+OF+CF3+CO+F+…］ CO2+HF+H2O+NO2+……?

等離子體與玻璃纖維的[De]反應為:?

SiO2+［O+OF+CF3+CO+F+…］SiF4+CO2+CaL?

至此，實現了剛撓印制電路⋄闆⋄的等離子體處理。?

值得注意的(De)是原子狀态的O與C-H和C=C發○生○羰基化反應而使高(Gāo)分子鍵上增⋄加⋄(Jiā)了極性基團，使高分子材料表面的親水性得到改善。?

?O2+CF4等離子體處理過的剛-撓印[Yìn]○制○電路闆，再用?O2⋄等⋄離子體處[Chù]理，不但可◆以◆使孔壁潤濕性(Xìng)（親水性）得到改善，同時◆可◆以去[Qù]除反(Fǎn)應。結束後的沉積物和反應不完全的◈中◈途産物。用等⋄離⋄子體技[Jì]術去鑽[Zuàn]污及凹蝕的方[Fāng]法處理剛-撓印制電路闆并且經過直接電◇鍍◇以後，對金[Jīn]屬化孔進行了金(Jīn)相分析和熱應⋄力⋄實驗，結果完▾全▾符合GJB962A-32标準。?

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