多层板孔金属化工艺探讨04490

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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—、前言衆所周知，孔金屬化是多層板生産過程屮最關鍵的環節，她關係到多層板內在質量的好壞。孔金屬化過程乂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屮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屮脫落和汽化的環氧鑽汙，

2、得到乾淨的孔壁,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。高鎰酸鉀去鑽汙是典型的非凹蝕工藝。2.1工藝流程環氧溶脹-二級逆流漂洗一高鎰酸鉀去鑽汙-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-離子鈿活化-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，爲高鎰酸鉀去鑽汙作準備。配方:NaOIl2

3、0g/l已二醇乙醍30/1已二醇2g/l水其餘溫度時間60-80°C5min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，醍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。因爲瞇能與水發生氫鍵締合，所以在水中有一定的溶解性。因此，常用水溶性的瞇類有機物作爲去鑽汙的溶脹劑。溶脹液中的氫氧化鋼含量不能太高，否則，會破壞氫鍵締合，使有機鏈相分離。在生産中，常用此中方法來分析溶脹劑的含量。

4、2.2.2去鑽汙目的：利用高鎰酸鉀的強氧化性，使溶脹軟化的環氧樹脂鑽汙氧化裂解。配方:NaOIIKMnO4NaCTO溫度時間35g/l55g/l0.5g/l75°C10min高鎰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Mn02；在NaOII濃度大於2moL/L，被還原爲MnO42-。高鎰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。在高溫鹼性條件下'高鎰酸鉀使環氧樹脂碳鏈氧化裂解:4MnO4-+C環氧樹脂+401[-=4Mn042-+C02(g)+2

5、H20①同時，高鎰酸鉀發生以下副反應：4MnO4-+40H-二4MnO42-+02(g)+2H20②Mn042■在鹼性介質中也發生以下副反應：MnO42-+2H20+2e-二MnO2(s)+40H-NACIO作爲高鎰酸鉀的再生劑，主耍是利用其強氧化性使Mn042-氧化爲Mn04-。2.2.3還原目的：去除高鎰酸鉀去鑽汙殘留的高鎰酸鉀、鎰酸鉀和二氧化配方：H2SO4100mL/lNaC20430g/l溫度40°C鎰離子是重金離子，它的存在會引起“鈕屮毒”，使鈿離子或原子失去活化活性'從而導致孔金化的失敗。因此'化學沈銅前必須去除鎰的存在。在酸性介質中：3M

6、nO42-+4H+二2MnO4-+MnO2(s)+2H20④2Mn04-+5C2042-+16H+二2Mn2++10C02(g)+8H205⑤C2042-+MnO2+4H+二Mn2++2CO2+2H2O⑥由以上反應可知，通過還原步驟，可完全去除高鎰酸鉀去鑽汙殘留的高鎰酸鉀、鎰酸鉀和二氧化鎰。有關資料屮，也有用骈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，但對二氧化鎰的作用，有待探討'這就需耍儘量避免二氧化鎰的生成。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

7、環氧樹脂表面在後序處理中吸附到均勻的鈿離子，必須把印製板津入到含有陰離子表面活性劑屮，使其表面吸附到一層均勻負性的有機薄膜。2.2.5粗化目的：a・除去銅表面的有機薄膜；b・微觀粗化銅表面。配方：100mL/l80ML/110g/lH2S04H202NH2CH2NH2調整處理時，在環氧樹脂吸附有機表面活性劑的同時，銅表面也形成了一層有機薄膜。如果不加以處理，這層薄膜將使銅表面在活化溶液屮吸附大量的鈿離子，造成鈕離子的大量浪費，同時，由於薄膜的存在'將降低基體銅層與化學鍍銅層的結合力。經粗化處理後，基體銅層形成微粗糙表面，增加結合力。2.2.6預浸目的：日

8、預防帶入雜質；b潤濕環氧樹脂孔壁。配方：H2S04ImL/l；有機城絡合劑20m