FPC-黑孔与镀铜教育训练

c.氯離子： 其功能有二，分別為適當幫助陽極溶解，及幫助其他添加劑形成光澤效果。 但過量之氯離子易造成陽極的極化，而氯離子不足則會導致其他添加劑的異 常消耗，及槽液的不平衡(極高時甚至霧狀沉積或Step-plating ；過低時易有 Treeing及Levelling不良)。
NC→黑孔→銅電→壓膜→曝光→DES…
NC→黑孔→銅電→壓膜→曝光→DES…
黑孔各段說明：
行進方向
吹 風 乾
水 洗
防 鏽
水 洗
微 蝕
烘 乾 二
黑 孔 二
水 洗
整 孔
水 洗
烘 乾 一
黑 孔 一
水 洗
超 音 波 清
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潔
超音波清潔槽
功能：清洗板面油脂及65%整孔通孔。 組成藥劑：15736介面活性劑，PH≧10、溫度=50±2℃ 缺點：因屬有機溶劑.故易與空氣起泡沫，須特別注泡沫造成通孔
數的控管。 影響：板面完整性、通孔及銅面品質。
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黑孔品質確認：
1.折打傷：
造成原因： A.傳動異常造成卡板。 B.噴壓過大造成輪痕或卡板。 C.滾輪調整不當。
處理對策： a.確認線上傳動是否正常無跳動，將 異常部分予以更換或調整。 b.調整至適當的壓力。 c.將擋水、吸水滾輪做適當的調整， 並依照使用週期或立即更新。
各項組成藥液功能：
a.硫酸銅： 提供發生電鍍所須基本導電性銅離子。 濃度過高時，雖可使操作電流密度上限稍高，但由於濃度梯度差異較大， 而易造成Throwing Power不良，而銅離子過低時，則因沉積速度易大於擴 散運動速度，造成氫離子還原而形成燒焦。
b.硫酸： 為提供使槽液發生導電性的酸離子。 通常針對硫酸與銅之比例考量，高酸低銅易發生燒焦，而低酸高銅則不利於 Throwing Power。
SOL： 1／2 oz銅材厚度大約為17um(因有經過微蝕) ∴Throwing Power = [(12／(26 – 17)]*100% =133.3 %
PS.一般基本電鍍的分佈力要求最少要1：1，也就是說孔銅與面銅的增加厚度 相同。此點可調整藥液及添加劑的濃度來抑制面銅厚度的增加，也能保持 孔銅的應有厚度。(填孔技術即為此方面的應用)
例題1： 雙面板尺寸250㎜*320㎜，孔壁標準為12±3um，如ASD = 1.6， 張數3張，請問設定之單掛電流為何？
SOL： 將尺寸換成dm ∴尺寸為2.5dm*3.2dm ∴電流 = (2.5*3.2*3*2)*1.6 = 76.8A
ie.電流之設定值為76.8A(For一支掛架)
PS.因計算值一般為參考值，主要還是須依切片情況及當日設備狀態來 增減，其針對電鍍週期之時間長短也會有所調整。 時間增加，電流值需下降；時間減少則反之，但漲縮、均勻性變化 較大。
NG PASS
黑孔品質確認： NC→黑孔→銅電→壓膜→曝光→DES…
內層銅碳膜未清除乾淨
內層銅環無碳膜
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黑孔品質確認：
ICD(Interconnect Defect)： 孔環孔壁之互連缺失。
造成原因：
通孔殘碳，可能造成後續不良的情 形如右圖所示，因電測也無法測出 ，此一不良可能會造成於壓合或迴 焊等經高溫製程，產生爆板的異常 。
黑孔各段說明：
依需求之不同，其一般黑孔線設備之設計大致上如下圖所示：
行進方向
吹 風 乾
水 洗
防 鏽
水 洗
微 蝕
烘 乾 二
黑 孔 二
水 洗
整 孔
水 洗
烘 乾 一
黑 孔 一
水 洗
超 音 波 清
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潔
PS. 黑孔全線使用純水，一般要求其pH值為6~9、導電度為20μs以內，建議添加於 黑孔槽中的純水其導電度為1~5μs，不可有鈣、鎂、鈉等金屬離子，最怕鹽酸 或強鹼等藥汙染。
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潔
微蝕槽
功能：去除銅箔表面之碳固形物原理利用SPS只會咬蝕銅箔金屬，不會攻擊PI 之特性，來將多餘的碳膜去除。
組成藥劑：15702(SPS=過流酸鈉)+硫酸 藥液標準：15702=100(80~120)g/l、H2SO4=2.2(2.0~2.4)%、溫度=38±2℃。 缺點：會因銅飽和而減少咬蝕速率，當銅含量大於30g/l則需更槽。 注意：噴管不可有阻塞，依作業層板不同而有不同的咬蝕需求，須確實進行參
烘 乾 一
黑 孔 一
水 洗
超 音 波 清
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潔
黑孔槽(一)、(二)
功能：提供碳固形物，使碳附著PI上，形成一導通薄膜。 組成藥劑：T0222碳化合物，pH≧10、溫度=37±2℃ 缺點：易與空氣起泡沫，須特別注泡沫造成通孔阻塞。(注意液位是否有達標準
範圍內，便可減少泡沫產生。) 注意：此槽藥劑對水質要求慎嚴(pH=6~9、導電度=1~5μs不可有鈣鎂鈉離子)。
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主槽藥液基本組成：
鍍液：鍍液由基礎金屬、酸液及添加劑所組成一般硫酸銅槽組成如下：
硫酸銅(CuSO4．5H2O) 硫酸(H2SO4) 氯離子
70～90 g/L 170～210 g/L 50～80 ppm
其他添加劑(商用產品)
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黑孔、鍍銅
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基本原理：
經整孔後之銅箔基材與碳(C)
結合後，形成基材與銅箔間
由於銅箔基材經CNC鑽孔之後導，體。
其通孔是佈滿帶負之電子碳，(須C)：是一種有時帶正電，銅箔基材之通孔，有了碳元素
經整孔劑，將其負電之電有子時轉帶負電之元素。常聽的當導體後，經電鍍後，完成通
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Aspect Ratio(縱橫比)計算：
A／R值 = 板厚／孔徑
例題3： 五層板之板厚為0.5㎜，最小通孔孔徑為0.25㎜，請問其A／R值為多少？
SOL： A／R = (板厚／孔徑) = (0.5／0.25) = 2
PS.A／R值愈大，對於PTH來說其困難度也提高。未來的通孔孔徑愈小且板厚 也提升(樣品之A／R值已有達到4~6之間)，對於目前廠內現有製程能力約只 在2.5以內其良率較為穩定，而盲孔能力目前A／R值約在0.5左右。
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遮蔽板作用圖示：
遮蔽板其功用可以均加面銅的均勻性 有無遮蔽板之差異：
液面
掛架
遮蔽板
銅箔
電力線
陽極
陰極
陽極
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電鍍物及掛架種類：
電鍍物大致可分為全面及局部，可依待鍍物是否有覆蓋乾膜來區分 ，其電流設定也因受鍍面積不同而其大小也不一樣。使用的掛架也 有所不同，區分方式也同電鍍物。
4.孔徑0.2以上，particle size 應保持在400nm以下。孔徑0.2以下，particle size 應保持在300nm以下，以確保品質。
5.particle size 400nm以上，藥液會快速老化，以經驗而言，大約一週左右 particle size 會上升至600nm左右。
6.至於因水質致使槽液老化之時間，因各家設備條件不同(如帶出量)，故無
法做比較評估。
＊註：以上資訊由MacDermid化學提供
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銅電製程
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基本原理：
利用氧化還原半反應，當放電時，電子自陽極經導線流向陰極。
陽極半反應：Cu Cu2+ + 2e陰極半反應：Cu2+ + 2e- Cu
◎放電後，陽極重量減少、陰極重量增加。 磷銅球：一種含一定含量磷的銅球，其磷可抑制銅不斷釋放，品質穩定。
3.Aspect Ratio： 縱橫比，A／R值；指「通孔」本身的長度與直徑二者之比值，也就是板厚 對孔徑之比值，以國內的製作水準而言，此縱橫比在 4/1 以上者，即屬高 縱比的深孔，其鑽孔及鍍通孔製程都比較困難。
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廠內電流計算公式：
(長 ×寬 ×張數×2面) ×ASD = 單掛所需設定之電流
添加劑(即光澤劑)功能：
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NC→黑孔→銅電→壓膜→曝光→DES…
NC→黑孔→銅電→壓膜→曝光→DES…
哈氏槽(Hull Cell)：
高電流區：通常 此區會呈現燒焦 狀，約佔全面積 的1/5。
低電流區：通常此 區會呈現白霧狀， 約佔全面積的2/5。
工作區：通常此區會 呈現光亮，約佔全面 積的3/5。
阻塞，所以其藥劑水位須95%以上，方可減少泡沫產生。 改善：需注意水位(手掌伸進需並到液位有溫溫感覺)。 超音波震盪器：增加通孔穿透，減少空氣阻塞。
整體影響：通孔附著。
NC→黑孔→銅電→壓膜→曝光→DES…
黑孔各段說明：
行進方向
吹 風 乾
水 洗
防 鏽
水 洗
微 蝕
烘 乾 二
黑 孔 二
水 洗
整 孔
水 洗
換易與碳結合之帶正電電有子半。導體。
孔之導電性。
整孔
黑孔
–
＋
C
NC→黑孔→銅電→壓膜→曝光→DES…
反應機構：
Si-O (-)
Glass surface O (-)
Epoxy surface
(-)
N Polyimide Surface
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