多层板孔金属化工艺探讨

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1、多層板孔金屬化工藝探討　　摘要：本文主要論述了多層板的去鑽汙和沈銅工藝，剖析了各工步的原理及作用。　　關鍵字：多層板去鑽汙化學沈銅　　一、前言　　衆所周知，孔金屬化是多層板生産過程中最關鍵的環節，她關係到多層板內在質量的好壞。孔金屬化過程又分爲去鑽汙和化學沈銅兩個過程。化學沈銅是對內外層電路互連的過程；去鑽汙的作用是去除高速鑽孔過程中因高溫而産生的環氧樹脂鑽汙（特別在銅環上的鑽汙），保證化學沈銅後電路連接的高度可靠性。　　二、孔金屬化　　多層板工藝分凹蝕工藝和非凹蝕工藝。凹蝕工藝同時要去除環氧樹脂和玻璃纖維，形成可靠的三維結合；非凹蝕工藝僅僅去除鑽孔過程中脫落和汽化的環氧鑽汙，得到乾淨的孔壁，

2、形成二維結合，單從理論上講，三維結合要比二維結合可靠性高，但通過提高化學沈銅層的緻密性和延展性，完全可以達到相應的技術要求。非凹蝕工藝簡單、可靠，並已十分成熟，因此在大多數廠家得到廣泛應用。高錳酸鉀去鑽汙是典型的非凹蝕工藝。　　2.1工藝流程　　環氧溶脹→二級逆流漂洗→高錳酸鉀去鑽汙→二級逆流漂洗→中和還原→二級逆流漂洗→調整→二級逆流漂洗→粗化→二級逆流漂洗→預浸→離子鈀活化→二級逆流漂洗→還原→水洗→化學沈銅→二級逆流漂洗→預浸酸→預鍍銅　　2.2工藝原理及控制　　2.2.1溶脹　　目的：溶脹環氧樹脂，使其軟化，爲高錳酸鉀去鑽汙作準備。　　配方：NaOH　　　　　　20g/l　　　　　已二

3、醇乙醚　　　30/l　　　　　已二醇　　　　　2g/l　　　　　水　　　　　　　其餘　　　　　溫度　　　　　　60-80℃　　　　　時間　　　　　　5min　　環氧樹脂是高聚形化合物，具有優良的耐蝕性。其腐蝕形式主要有溶解、溶脹和化學裂解（如：濃硫酸對環氧樹脂主要是溶解作用，其凹蝕作用是十分明顯的）。根據“相似相溶”的經驗規律，醚類有機物一般極性較弱，且有與環氧樹脂有相似的分子結構（R-O-R'），所以對環氧樹脂有一定的溶解性。因爲醚能與水發生氫鍵締合，所以在水中有一定的溶解性。因此，常用水溶性的醚類有機物作爲去鑽汙的溶脹劑。溶脹液中的氫氧化鈉含量不能太高，否則，會破壞氫鍵締合，使有機鏈相分離

4、。在生産中，常用此中方法來分析溶脹劑的含量。　　2.2.2去鑽汙　　目的：利用高錳酸鉀的強氧化性，使溶脹軟化的環氧樹脂鑽汙氧化裂解。　　配方：NaOH　　　　　　35g/l　　　　　KMnO4　　　　　55g/l　　　　　NaCIO　　　　　0.5g/l　　　　　溫度　　　　　　75℃　　　　　時間　　　　　　10min　　高錳酸鉀是一種強氧化劑，在強酸性溶液中，與還原劑作用，被還原爲Mn2+；在中性和弱鹼性環境中，被還原爲MnO2；在NaOH濃度大於2moL/L，被還原爲MnO42-。高錳酸鉀在強酸性的環境中具有更強的氧化性，但在在鹼性條件下氧化有機物的反應速度比在酸性條件下更快。　　在高溫

5、鹼性條件下，高錳酸鉀使環氧樹脂碳鏈氧化裂解：　　4MnO4-+C環氧樹脂+40H-=4MnO42-+CO2(g)+2H2O　　　　　　　　　　①　　同時，高錳酸鉀發生以下副反應：　　4MnO4-+40H-=4MnO42-+O2(g)+2H2O　　　　　　　　　　　　　②　　MnO42-在鹼性介質中也發生以下副反應：　　MnO42-+2H2O+2e-=MnO2(s)+40H-　　　　　　　　　　　　　　③　　NACIO作爲高錳酸鉀的再生劑，主要是利用其強氧化性使MnO42-氧化爲MnO4-。　　2.2.3還原　　目的：去除高錳酸鉀去鑽汙殘留的高錳酸鉀、錳酸鉀和二氧化錳　　配方：　　H2SO4　　

6、　　　　　　100mL/l　　NaC2O4　　　　　　　30g/l　　溫度　　　　　　　　40℃　　錳離子是重金屬離子，它的存在會引起“鈀中毒”，使鈀離子或原子失去活化活性，從而導致孔金屬化的失敗。因此，化學沈銅前必須去除錳的存在。　　在酸性介質中：　　3MnO42-+4H+=2MnO4-+MnO2(s)+2H2O　　　　　　　　　　　　④　　2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2(g)+8H2O5　　　　　　　　⑤　　C2O42-+MnO2+4H+=Mn2++2CO2+2H2O　　　　　　　　　　　　⑥　　由以上反應可知，通過還原步驟，可完全去除高錳酸鉀去鑽汙殘留的高

7、錳酸鉀、錳酸鉀和二氧化錳。有關資料中，也有用肼類化合物及其他一些強還原性物質進行還原處理的，這主要是從塑膠電鍍中處理殘留的Ｃｒ６＋沿用過來的，也具有一定的效果，但對二氧化錳的作用，有待探討，這就需要儘量避免二氧化錳的生成。　　2.2.4調整　　目的：調整孔壁電荷　　配方：陰離子型表面活性劑0.5g/l　　爲使環氧樹脂表面在後序處理中吸附到均勻的鈀離子，必須把印製板津入到含有陰離子表面活性劑中，使其