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课堂守则 请将手机、BP机等通讯工具调到震动状态。 请勿在上课期间,随意进出,以免影响其他同事 请勿交头接耳、大声喧哗。 如有特殊事情,在征得培训导师的同意的情况下,方可离场。 以上守则,各位学员共同遵守 PTH-镀通孔 7.1制程目的 双面板以上完成钻孔后即进行镀通孔(PlatedThroughHole,PTH)步骤,其目的使孔壁上之非导体部份之树脂及玻纤束进行金属化(metalization),以进行后来之电镀铜制程,完成足够导电及焊接之金属孔壁。 1986年,美国有一家化学公司Hunt宣布PTH不再需要传统的贵金属及无电铜的金属化制程,可用碳粉的涂布成为通电的媒介,商名为Blackhole。之后陆续有其它不同base产品上市,国内使用者非常多.除传统PTH外,直接电镀(directplating)本章节也会述及. 7.2制造流程 去毛头→除胶渣→PTH→一次铜 7.2.1.去披锋(deburr) 钻完孔后,若是钻孔条件不适当,孔边缘有 1.未切断铜丝2.未切断玻纤的残留,称为burr. 因其要断不断,而且粗糙,若不将之去除,可能造成通孔不良及孔小,因此钻孔后会有de-burr制程.也有de-burr是放在Desmear之后才作业. 一般de-burr是用机器刷磨,且会加入超音波及高压冲洗的应用.可参考表4.1 PTH-镀通孔 PTH-镀通孔 7.2.2.除胶渣(Desmear) A.目的:a.Desmearb.CreateMicro-rough增加adhesion B.Smear产生的原因: 由于钻孔时造成的高温Resin超过Tg值,而形成融熔状,终致产生胶渣此胶渣产生于内层铜边缘及孔壁区,会造成P.I.(Poorlnterconnection) C.Desmear的四种方法:硫酸法(SulfericAcid)、电浆法(Plasma)、铬酸法(CromicAcid)、高 锰酸钾法(Permanganate). PTH-镀通孔 C.Desmear的四种方法: 硫酸法(SulfericAcid)、电浆法(Plasma)、铬酸法(CromicAcid)、高锰酸钾法(Permanganate). 硫酸法必须保持高浓度,但硫酸本身为脱水剂很难保持高浓度,且咬蚀出的孔面光滑无微孔,并不适用。 电浆法效率慢且多为批次生产,而处理后大多仍必须配合其它湿制程处理,因此除非生产特殊板大多不予采用。 铬酸法咬蚀速度快,但微孔的产生并不理想,且废水不易处理又有致癌的潜在风险,故渐被淘汰。 高锰酸钾法因配合溶剂制程,可以产生微孔。同时由于还原电极的推出,使槽液安定性获得较佳控制,因此目前较被普遍使用。 PTH-镀通孔 7.2.2.1高锰酸钾法(KMnO4Process): 膨松剂(Sweller):a.功能:软化膨松Epoxy,降低Polymer间的键结能,使KMnO4更 易咬蚀形成Micro-rough。 b.影响因素:见图7.1 PTH-镀通孔 7.2.2.1高锰酸钾法 安全:不可和KMnO4直接混合,以免产生强烈氧化还原,发 生火灾。 d.原理解释:(1)见图7.2 PTH-镀通孔 7.2.2.1高锰酸钾法 初期溶出可降低较弱的键结,使其键结间有了明显的差异。若浸泡过长,强的链接也渐次降低,终致整块成为低链接能的表面。如果达到如此状态,将无法形成不同强度结面。若浸泡过短,则无法形成低键结及键结差异,如此将使KMnO4咬蚀难以形成蜂窝面,终致影响到PTH的效果。 PTH-镀通孔 (2)SurfaceTension的问题: 无论大小孔皆有可能有气泡残留,而表面张力对孔内Wetting也影响颇大。故采用较高温操作有助于降低SurfaceTension及去除气泡。至于浓度的问题,为使Dragout降低减少消耗而使用略低浓度,事实上较高浓度也可操作且速度较快。 在制程中必须先Wetting孔内壁,以后才能使药液进入作用,否则有空气残留后续制程更不易进入孔内,其Smear将不可能去除。 PTH-镀通孔 B.除胶剂(KMnO4): 使用KMnO4的原因:选KMnO4而未选NaMnO4是因为KMnO4溶解度较佳,单价也较低。 反应原理: 4MnO4-+C+4OH-→MnO4=+CO2+2H2O(此为主反应式) 2MnO4-+2OH-→2MnO4=+1/2O2+H2O(此为高PH值时自发性分解反应) MnO4-+H2O→MnO2+2OH-+1/2O2(此为自然反应会造成Mn+4沉淀) PTH-镀通孔