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添加助劑

除了基本配方法,電鍍的是否能實(shí)用化全在添加劑,尤其對(duì)于小孔深孔等高難度的板子,助劑更是非常重要.一般助劑約可分為光澤劑Brightener,整平劑,載運(yùn)劑,細(xì)晶劑,潤(rùn)濕劑.此等助劑之理論基礎(chǔ)尚不成熟,多半是來自不斷實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,故幾乎全為商業(yè)化的范圍,其參考來源多為各種專利,但已發(fā)表者幾乎都已過時(shí)而不再是第一流的產(chǎn)品了,現(xiàn)役上市者多在階段.由各數(shù)據(jù)看來硫酸銅鍍液之微布力非常好能將待鍍面上種細(xì)小的刮痕及凹陷先預(yù)以填平,再鍍?nèi)?但對(duì)PTH的孔壁而言,要想發(fā)揮這微分布的優(yōu)點(diǎn),則必須要使高濃度的鍍液能夠不斷的流進(jìn)去,降低陰極膜的厚度,才是施展其長(zhǎng)處的首要條件。

二.小孔或深孔鍍銅的討論

電路板的裝配日趨緊密,其好處不外減少最后產(chǎn)品的體積及增加信息處理的容量及速度.尤其自VLSI大量開發(fā)后,IC在板子上的裝配已由早期的通孔插裝,漸改進(jìn)至表面黏裝之SMT了.對(duì)板子而言細(xì)線及小孔是必然要面對(duì)的問題.而就小孔而言,受沖擊最大的就是現(xiàn)有的鍍銅技術(shù),要在孔的長(zhǎng)寬比很高時(shí),既要得到1mil厚的孔壁,又不可發(fā)生狗骨現(xiàn)象,面且鍍層的各種物性雙要通過現(xiàn)有的各種規(guī)范,其中種種需待突破的困難實(shí)在不少.各國(guó)的業(yè)界現(xiàn)正從基本配方、添加劑、設(shè)備等多方面努力,至今尚少重大的突破.現(xiàn)將小孔的難鍍以下列事實(shí)討論之.實(shí)體部份遠(yuǎn)大于孔徑部份,比種強(qiáng)力的水流幾乎都浪費(fèi)在板面的阻礙上了.解決辦法之一就是使液中的銅濃度增加,或可減少通過的次數(shù),但這也是一條行不通的死巷,因2oz/gal的銅量幾乎是板面與孔壁的鍍層均勻頒比率的上限,再提高時(shí)狗骨會(huì)變嚴(yán)重,已不是添加劑所能幫忙的了.解決辦法之二是改進(jìn)化學(xué)銅鍍層的物性使能達(dá)到規(guī)范的要求,目前日立公司的TAFⅡ制程,已進(jìn)行數(shù)年的研究。

現(xiàn)階佒對(duì)硫酸銅鍍液所能做的事約有:

(1)選擇高純度的物定助劑,如特殊的整平劑使在高電流處抑制鍍層增加,使低電流處仍能有正常登陸,并嚴(yán)格分析、小心添加、仔細(xì)處理以保持鍍液的最佳效果.

(2)改變鍍的設(shè)計(jì),加大陰陽間的距離,減少高低電流密度之間的差異.

(3)降低電流密度至15ASF以下,改善整流器出來直流的紋波量至2%以下.若不行時(shí)將電流密度再降低到5ASF,以時(shí)間換取質(zhì)量.

(4)增強(qiáng)鍍液進(jìn)出孔中的次數(shù)﹐或稱順孔攪拌﹐此點(diǎn)最為重要﹐也最不容易解決﹐加強(qiáng)過濾循環(huán)每小時(shí)至少2次,蔌嗇超音波攪拌.

(5)不要增加銅的濃度但要增大硫酸與銅的濃度比值,至少要在10/1以上.

(6)助劑添加則應(yīng)減少光澤劑用量,增加載體用量,并用安培小時(shí)計(jì)管理添加,定時(shí)用CVS分析助劑之裂解情形.

(7)試用脈波電流法試鍍,以減少面銅與孔銅之間的差異,并增加銅層的延展性,并能以不加添加劑的方式使鍍層得以整平。

脈波方式的電流,是一種非常值得研究的路徑,先期的成果也非常值得研究的路徑,先期的成果也非常令人興奮,只可惜市場(chǎng)上許多添加劑供貨商并不熱衷,為保既得利益不大支持研究.因一旦可從電流供應(yīng)的方式使鍍層得以改善,則銷售已久的添加劑可能乏人問津,或需另起爐灶,皆非所顧也.總而言之,PCB的小孔及深孔鍍銅待突破的地方還多得很,實(shí)非一蹴可及的.理論上每次進(jìn)入孔中的鍍液其之銅量都全部留在孔壁上時(shí)所需要的次數(shù)為300次.何況在實(shí)際電鍍銅所遭到的電流密度效率、陰極膜等等煩惱,實(shí)際上可能連20%的銅都未鍍出.若再遇到長(zhǎng)寬比.125/.012或10/1的板子時(shí),其所需的理論換液次要高達(dá)380次,以20%的登陸成果而言,至少也要有2000回合以上的Turnover才行.然而其困難尚不僅此而已,孔徑變小后,孔壁面積的減少遠(yuǎn)不如流速的劇烈減低.以8mil孔與25mil孔比較,其面積只減少33%,但流速卻劇降至1.25%,更增加了更換2000次的困難。

即使上述可行,還要克服鍍液的內(nèi)聚力、與孔壁的阻力、分子引力、及陰極膜的障礙,故強(qiáng)力的水流是絕對(duì)需要的。


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