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多层板孔金属化工艺探讨吸收器


2022年07月05日

多层板孔金属化工艺探讨

多层板孔金属化工艺探讨 2011:   一、前言  众所周知,孔金属化是多层板生产过程中最关键的环节,她关系到多层板内在质量的好坏。孔金属化过程又分为去钻污和化学沉铜两个过程。化学沉铜是对内外层电路互连的过程;去钻污的作用是去除高速钻孔过程中因高温而产生的环氧树脂钻污(特别在铜环上的钻污),保证化学沉铜后电路连接的高度可靠性。  二、孔金属化  多层板工艺分凹蚀工艺和非凹蚀工艺。凹蚀工艺同时要去除环氧树脂和玻璃纤维,形成可靠的三维结合;非凹蚀工艺仅仅去除钻孔过程中脱落和汽化的环氧钻污,得到干净的孔壁,形成二维结合,单从理论上讲,三维结合要比二维结合可靠性高,但通过提高化学沉铜层的致密性和延展性,完全可以达到相应的技术要求。非凹蚀工艺简单、可靠,并已十分成熟,因此在大多数厂家得到广泛应用。高锰酸钾去钻污是典型的非凹蚀工艺。   2.1工艺流程  环氧溶胀→二级逆流漂洗→高锰酸钾去钻污→二级逆流漂洗→中和还原→二级逆流漂洗→调整→二级逆流漂洗→粗化→二级逆流漂洗→预浸→离子钯活化→二级逆流漂洗→还原→水洗→化学沉铜→二级逆流漂洗→预浸酸→预镀铜  2.2工艺原理及控制  2.2.1溶胀  目的:溶胀环氧树脂,使其软化,为高锰酸钾去钻污作准备。  配方:NaOH      20g/l     已二醇乙醚   30/l     已二醇     2g/l     水       其余     温度      60-80℃     时间      5min  环氧树脂是高聚形化合物,具有优良的耐蚀性。其腐蚀形式主要有溶解、溶胀和化学裂解(如:浓硫酸对环氧树脂主要是溶解作用,其凹蚀作用是十分明显的)。根据“相似相溶”的经验规律,醚类有机物一般极性较弱,且有与环氧树脂有相似的分子结构(R-O-R'),所以对环氧树脂有一定的溶解性。因为醚能与水发生氢键缔合,所以在水中有一定的溶解性。因此,常用水溶性的醚类有机物作为去钻污的溶胀剂。溶胀液中的氢氧化钠含量不能太高,否则,会破坏氢键缔合,使有机链相分离。在生产中,常用此中方法来分析溶胀剂的含量。   2.2.2 去钻污  目的:利用高锰酸钾的强氧化性,使溶胀软化的环氧树脂钻污氧化裂解。  配方:NaOH      35g/l     KMnO4      55g/l     NaCIO      0.5g/l     温度      75℃     时间      10min  高锰酸钾是一种强氧化剂,在强酸性溶液中,与还原剂作用,被还原为Mn2+;在中性和弱碱性环境中,被还原为MnO2;在NaOH浓度大于2moL/L,被还原为MnO42-。高锰酸钾在强酸性的环境中具有更强的氧化性,但在在碱性条件下氧化有机物的反应速度比在酸性条件下更快。   在高温碱性条件下,高锰酸钾使环氧树脂碳链氧化裂解:  4MnO4-+C环氧树脂+40H- = 4MnO42-+CO2(g)+2H2O           ①  同时,高锰酸钾发生以下副反应:  4MnO4- +40H- = 4MnO42- + O2(g) + 2H2O              ②  MnO42-在碱性介质中也发生以下副反应:  MnO42- + 2H2O + 2e- = MnO2(s) + 40H-              ③  NACIO作为高锰酸钾的再生剂,主要是利用其强氧化性使MnO42-氧化为MnO4-。  2.2.3 还原  目的:去除高锰酸钾去钻污残留的高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰  配方:  H2SO4        100mL/l  NaC2O4        30g/l  温度         40℃  锰离子是重金属离子,它的存在会引起“钯中毒”,使钯离子或原子失去活化活性,从而导致孔金属化的失败。因此,化学沉铜前必须去除锰的存在。  在酸性介质中:   3MnO42-+4H+ = 2MnO4-+MnO2(s)+2H2O             ④  2MnO4-+5C2O42-+16H+ = 2Mn2++10CO2(g)+8H2O5        ⑤  C2O42-+MnO2+4H+ = Mn2++2CO2+2H2O              ⑥  由以上反应可知,通过还原步骤,可完全去除高锰酸钾去钻污残留的高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰。有关资料中,也有用肼类化合物及其他一些强还原性物质进行还原处理的,这主要是从塑料电镀中处理残留的 Cr6+ 沿用过来的,也具有一定的效果,但对二氧化锰的作用,有待探讨,这就需要尽量避免二氧化锰的生成。   2.2.4 调整  目的:调整孔壁电荷  配方:阴离子型表面活性剂 0.5g/l  为使环氧树脂表面在后序处理中吸附到均匀的钯离子,必须把印制板津入到含有阴离子表面活性剂中,使其表面吸附到一层均匀负性的有机薄膜。  2.2.5 粗化  目的:  a.除去铜表面的有机薄膜;  b.微观粗化铜表面。  配方:  H2SO4        100mL/l  H2O2         80ML/l  NH2CH2NH2      10g/l  调整处理时,在环氧树脂吸附有机表面活性剂

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