剛撓印(Yin)制電路闆去鑽污及凹蝕技術

去鑽污及凹蝕是剛[Gang]-撓印制電路[Lu]闆數控鑽孔[Kong]後，化學鍍銅或者直[Zhi]接電鍍銅前的一(Yi)個重要工序，要想(Xiang)剛撓印制電路闆實現可靠電氣互[Hu]連，就必須結合(He)剛撓印制電路(Lu)闆其特殊的材料構成，針對其主體材料聚酰(Xian)亞胺和丙烯酸[Suan]不耐強堿性的(De)特性[Xing]，選用合适的去鑽污及凹[Ao]蝕技術。剛撓印制電路[Lu]闆去鑽污及[Ji]凹[Ao]蝕技術分濕法技術和(He)幹法技術兩種(Zhong)，下面就這兩種技[Ji]術(Shu)與各(Ge)位同行進行共同探讨。?

剛撓印制電[Dian]路闆濕法(Fa)去鑽[Zuan]污及(Ji)凹蝕技[Ji]術由以下三[San]個步驟組成：?

1、膨松（也(Ye)叫溶脹處理）。利用醇醚類膨松藥水軟化孔壁基材，破壞(Huai)高分子結構，進而增加可[Ke]被氧化之[Zhi]表(Biao)面積，以使其(Qi)氧化作用容[Rong]易進行(Hang)，一般使用丁基卡必醇使孔壁(Bi)基材(Cai)溶脹。?

2、氧化。目的是清(Qing)潔孔壁并調整[Zheng]孔壁電荷，目前，國内傳(Chuan)統用三種方式。?

（1）濃硫酸(Suan)法：由于[Yu]濃硫酸具有強的氧化性和吸水[Shui]性，能将絕大部分樹(Shu)脂碳化并形成溶(Rong)于水的烷基(Ji)磺化(Hua)物而去(Qu)除，反應式如(Ru)下：CmH2nOn+H2SO4--mC+nH2O除孔壁樹脂[Zhi]鑽污的效果與濃[Nong]硫酸的濃度、處理時間和溶液的[De]溫[Wen]度有關(Guan)。用于除鑽污的濃硫[Liu]酸的濃[Nong]度不得低于86%，室溫(Wen)下20-40秒，如果要凹蝕，應适當提高溶液溫度和延長處理時間。濃硫酸(Suan)隻對樹脂起作用，對玻璃纖維無效，采用[Yong]濃硫酸凹蝕孔壁後，孔壁會有玻璃[Li]纖(Xian)維頭突出，需[Xu]用氟化物（如氟化氫铵或者氫氟酸）處理。采用氟化物處[Chu]理突出的玻璃纖維頭時，也應該控[Kong]制工藝條件，防止因[Yin]玻(Bo)璃纖維過腐[Fu]蝕造成芯吸作用，一般工藝過程如[Ru]下：?

H2SO4：10%?
NH4HF2：5-10g/l?

溫(Wen)度：30℃ 時間：3-5分鐘?

按照此[Ci]方法對打孔以[Yi]後的剛-撓印制(Zhi)電路(Lu)闆去鑽污(Wu)及凹蝕，然後對孔進行金屬化(Hua)，通過[Guo]金相分[Fen]析，發現内層鑽污[Wu]根本沒去徹底，導緻銅層[Ceng]與孔(Kong)壁附着力低下[Xia]，為此在(Zai)金相分析做熱應力實(Shi)驗時（288℃，10±1秒），孔壁銅層脫落而導緻[Zhi]内層斷路。?

況且，氟(Fu)化氫铵[An]或者氫氟酸有巨毒，廢水處理很[Hen]困難。更主要的是(Shi)聚酰亞胺在(Zai)濃硫酸中呈惰性(Xing)，所以此方法不适應[Ying]剛-撓印(Yin)制電路闆的(De)去鑽污及凹(Ao)蝕。?

（2）鉻酸法：由于鉻酸具有強烈的氧化性，其浸蝕(Shi)能力[Li]強，所以它(Ta)能使孔壁高[Gao]分子物質長(Zhang)鍊斷開，并發生氧化、磺化(Hua)作用，于表面生(Sheng)成較多的親水性基團，如羰基（-C=O）、羟基（-OH）、磺酸基（-SO3H）等(Deng)，從而提高其親(Qin)水性(Xing)，調整孔壁電荷，并(Bing)達到去(Qu)除孔壁(Bi)鑽污和[He]凹蝕的目的。一般工藝配方如(Ru)下：?

鉻酐CrO3?: 400 g/l?
硫酸H2SO4?：350 g/l?

溫度：50-60℃ 時間：10-15min?

按照此[Ci]方法對打孔以後的[De]剛-撓印制[Zhi]電路闆去鑽[Zuan]污及凹蝕，然後對(Dui)孔進行[Hang]金屬化，對金屬化孔進行了(Le)金相分析(Xi)和熱應(Ying)力實驗[Yan]，結果完全符合GJB962A-32标準。　　?

所以，鉻(Ge)酸法也(Ye)适應于剛[Gang]-撓印制電路闆(Pan)的去鑽污及[Ji]凹蝕，針對小(Xiao)企業[Ye]而言，該方法的确非常适(Shi)合，簡單易操作，更主[Zhu]要的是成本，但[Dan]該方法***的[De]遺憾是存在有毒物[Wu]質鉻酐。?

（3）堿性高錳酸(Suan)鉀法：目前[Qian]，很多PCB廠家由于缺少專業(Ye)的工(Gong)藝，仍然沿襲剛性多[Duo]層印制電(Dian)路闆去鑽[Zuan]污及(Ji)凹蝕(Shi)技術--堿(Jian)性高錳酸鉀技術來處理剛-撓印[Yin]制電路闆[Pan]，通過該方法去除樹(Shu)脂鑽污後，同[Tong]時能蝕刻樹(Shu)脂表(Biao)面使其(Qi)表面産生細(Xi)小凸凹不平的小坑[Keng]，以便(Bian)提高孔壁鍍層與基體的[De]結合力，在高[Gao]溫高堿的環境下，利用高錳酸鉀氧化[Hua]除去溶(Rong)脹的[De]樹(Shu)脂鑽污，該體系(Xi)對于一般的[De]剛(Gang)性多[Duo]層闆很湊效，但對于(Yu)剛-撓(Nao)印[Yin]制電路闆不[Bu]适應，因為剛-撓(Nao)印制電路闆的主體絕緣基材聚酰亞胺不[Bu]耐(Nai)堿性，在堿性溶[Rong]液中要溶脹甚至少部分溶解，更何況是高溫[Wen]高[Gao]堿的[De]環境。如(Ru)果采用此方(Fang)法[Fa]，即使當時剛-撓印制電(Dian)路闆沒[Mei]報廢，也為以後采用該剛-撓印[Yin]制電路闆的設(She)備的可靠[Kao]性大(Da)打折扣(Kou)。?

3、中和。經(Jing)過氧(Yang)化處理後(Hou)的(De)基材必須經清洗幹淨，防止污染後道工序[Xu]的活[Huo]化溶液，為此必須經過中[Zhong]和還原工序，根[Gen]據氧化方式的[De]不同選用不同的中和還原溶[Rong]液。?

目[Mu]前，國内外流行的幹法是等離子體去鑽污及凹蝕(Shi)技術。等離子體用于(Yu)剛-撓[Nao]印制電路闆(Pan)的生産，主要[Yao]是對孔壁去(Qu)鑽污和對孔壁表(Biao)面改性。其反應可看着是高度活(Huo)化狀态的等(Deng)離子體與孔壁(Bi)高分子材料和玻璃[Li]纖維發生的氣、固相化學(Xue)反應,生成的氣體産物和部分[Fen]未發生反[Fan]應的(De)粒子被[Bei]真空泵抽走的過程,是一個動态的化[Hua]學反應平衡[Heng]過程.根據剛(Gang)撓印制電路闆所用[Yong]的高分子材料通常[Chang]選用N2、O2、CF4氣體作為原始氣體.其中[Zhong]N2起到(Dao)清潔真空[Kong]和預(Yu)熱的作用。

O2+CF4混合氣體(Ti)的等(Deng)離子體化學反(Fan)應示意式為:?

?O2+CF4O+OF+CO+COF+F+e-+…….?

【等離子體】?

由于電場加[Jia]速使其成[Cheng]為[Wei]高活性粒子(Zi)而碰撞O和F粒子而産生高活性[Xing]的氧自由基和氟自(Zi)由基等,與[Yu]高分子材料反應(Ying)如[Ru]下:?

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

等[Deng]離子體與[Yu]玻璃纖維的(De)反應為(Wei):?

SiO2+［O+OF+CF3+CO+F+…］SiF4+CO2+CaL?

至此，實現[Xian]了剛撓[Nao]印(Yin)制電路闆(Pan)的等離子體處理。?

值得注意的(De)是原子(Zi)狀态的O與C-H和(He)C=C發生羰基化反應而使高(Gao)分子鍵上[Shang]增加了極性基團，使(Shi)高分(Fen)子(Zi)材料表面的親水性得到改善。?

?O2+CF4等離子[Zi]體處(Chu)理過的剛(Gang)-撓印制電路闆，再用?O2等離子體處理，不但可以使孔壁潤濕性(Xing)（親水(Shui)性）得到改善，同時可以去除反應(Ying)。結束後[Hou]的沉(Chen)積物和反應(Ying)不完全(Quan)的中[Zhong]途産物。用等(Deng)離子體技術[Shu]去鑽污及凹蝕的方法(Fa)處[Chu]理剛-撓印制電路闆并且經過直(Zhi)接電(Dian)鍍(Du)以後，對金屬化孔進行了金相(Xiang)分析和熱應力[Li]實驗，結果完全符合GJB962A-32标準。?

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