PCB电镀-化铜

此六图均为SAP 3＋2＋3切片图；左上为1mil细线与内核板之50倍整体画面。中上 为200倍明场偏光画面，右上为暗场1000倍的呈现，其黑化层清楚可见。左下为 1000倍常规画面，中下为200倍的暗场真像。右下为3000倍ABF的暗场画面，底垫 为1/3oz铜箔与厚电镀铜，铜箔底部之黄铜层以及盲孔左右之活化钯层与化铜层均 清晰可见。
RCC 技术 –激光钻成的 – 去钻污之前
1000x
钻孔之前
1000x
去钻污 – Securiganth P/P500/MV/BLG
RCC 技术 – 激光钻孔 – 去钻污之后
1000x
去钻污之后
1000x
去钻污 – Securiganth P/P500/MV/BLG
工艺流程 特征 & 优点
溶胀 高锰酸盐 蚀刻 还原
工艺流程 – 溶胀
溶胀
使树脂易受高锰酸盐蚀刻液 的最佳攻击并保障环氧树脂 (Tg < 150°C)表面的微观粗 糙度
去钻污 – Se来自百度文库uriganth P/P500/MV/BLG
溶胀 – 通孔和微盲孔中溶胀之后的钻污
•溶胀剂
溶胀之后
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溶胀 – 溶胀之前 (0 秒)
线路形成工艺的种类及应用范围
Tenting Process （干膜盖孔法）介绍
前处理 压膜 曝光
目的：清洁铜面，粗化铜面， 增加干膜与铜面的结合力
目的：将感光干膜贴附在铜面上
目的：将设计的影像图形通过UV光 转移到PCB的干膜上
显影
蚀刻
去膜
目的：将设计的影像图形通过UV光 转移到PCB的干膜上
目的：将没有覆盖干膜的铜面去除
1000x
去钻污之后
5000x
去钻污 – Securiganth P/P500/MV/BLG
Ajinomoto Bare Laminate – Ajinomoto裸树脂板 去钻污之前
1000x
去钻污之前
2000x
去钻污 – Securiganth P/P500/MV/BLG
Ajinomoto Bare Laminate – Ajinomoto裸树脂板 钻污之后
PTH 孔金属化 传统的 PTH
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工艺流程 – 功能
只有三个工艺步骤:
溶胀 高锰酸盐 蚀刻 还原


溶胀
使树脂易被高锰酸盐蚀刻攻击


高锰酸盐蚀刻
去除钻污和树脂


还原
除去降解产物和清洁/处理表面. (清洁 / 蚀刻玻璃）
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覆晶载板除胶渣的动作 与一般PCB并无太大差异， 仍然是预先膨松(Swelling)、 七价锰(Mn+7)溶胶与中和 还原(Reducing)等三步。 不同者是一般PCB只处理 通孔或盲孔的孔壁区域， 但覆晶载板除了盲孔之孔 壁外，还要对全板的ABF 表面进行整体性的膨松咬 蚀，为的是让1μm厚的化 铜层在外观上更形粗糙， 而令干膜光阻与电镀铜在 大面积细线作业中取得更 好的附着力。
线路形成工艺的种类及应用范围
Tenting Process （干膜盖孔法）介绍: 普通PCB、HDI、FPC及Substrate Core层等产品，使用的基材为 FR-4（难燃性环氧树脂覆铜板） 、RCC（涂覆树脂覆铜板）、 FCCL（柔性基材覆铜板）等材料。 FR-4：
RCC：
FCCL：
线路形成工艺的种类及应用范围
高锰酸盐蚀刻 – 去钻污的结果
非均相 交联
均相 交联
•300x 去钻污
•300x
•2000x
•2000x
标准 FR-4 (<
高-Tg
(> 150 °C)
150°C)
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高锰酸盐蚀刻 – 还原
还原剂能还原/除去二氧化锰 残留并对玻璃纤维进行前处理 以期最佳（沉铜）的覆盖. 如有需要，玻璃纤维可被玻璃 蚀刻添加剂同时清洁与蚀刻.
±125μm
≥±50μm
Notebook Mobile (HDI/FPC) BGA
75/75μm
±75μm
≥±30μm
50/50μm
±75μm
≥±25μm
25/25μm
±50μm
±15μm
Flip Chip
12/12μm
盲孔50μm
±20μm
±10μm
线路形成工艺的种类及应用范围
1.Tenting Process （干膜盖孔法） 适用于PCB、FPC、HDI等 量产最小线宽/线距 35/35μm
1000x
去钻污之后
2000x
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激光钻成的微盲孔 – 钻孔之后
1300x
钻孔之后
3000x
去钻污 – Securiganth P/P500/MV/BLG
激光钻成的微盲孔 – 去钻污之后
1100x
去钻污之后
2700x
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还原
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还原 – 清洁后的通孔与微盲孔表面
•H2O2 / •NH2OH
Conditioner
•Mn4+ + 2 e- Mn2+ •H2O2 2 H+ + 2 e- + O2 •NH2OH 2 H+ + 2 H2O + 2 e- + N2
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高锰酸盐蚀刻 – 攻击环氧树脂
•
Bisphenol A
Epichlorhydrin
•环氧树脂 (未经固化)
高锰酸盐攻击环氧树脂分子中的极性官能团. 不含极性官能团的高分子化合物不能被去钻污.
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高锰酸盐蚀刻 – 蚀刻通孔和微盲孔的表面
CH4 + 12 MnO4- + 14 OH- CO32- + 12 MnO42- + 9 H2O + O2
MnO4-
2 MnO42- + 2 H2O MnO2 + OH- + O2
高锰酸盐蚀刻之后
去钻污前（去毛刺后）各种 类型PCB 的状态 通孔和微盲孔中的钻污
钻污 内层 •钻污
SAP 膜
RCC 箔 钻污 内层底盘
• 钻污 FR-4
•芯
•玻璃纤维
树脂
铜箔
多层
裸树脂板
RCC/FR-4 板
•SBU – Sequential Build-up Technology
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目的:将可感光的干膜贴附于铜 面上
目的:将设计之影像图形,转移至 基板的干膜上
目的:将没有曝到光之干膜去除
目的:将显影后之线路镀满
目的:将多余的干膜去除
目的:将化铜层蚀刻掉
雷射成孔及全板面式除胶渣
ABF熟化后的膜厚约在30～70μm之间，薄板者以30～40μm较常用一般 双面CO2雷射完工的2～4mil烧孔，其孔形都可呈现良好的倒锥状。无 铜面之全板除胶渣(Desmearing)后，其全板面与孔壁均可形成极为粗糙 的外观，化学铜之后对细线路干膜的附着力将有帮助。
ABF表面完成0.3-0.5μm化学铜之后即可进行干膜光阻的压 贴，随后进行曝光与显像而取得众多线路与大量盲孔的镀 铜基地，以便进行线路镀铜与盲孔填铜。
咬掉部份化铜后完成线路
完成填充盲孔与增厚线路的镀铜工序后，即可剥除光阻而直接 进行全面性蚀该。此时板面上非线路绝缘区的化学铜很容易蚀 除，于是在不分青红皂白全面铳蚀下，线路的镀铜当然也会有 所消磨但还不致伤及大雅。所呈现的细线不但肩部更为圆滑连 底部多余的残足也都消失无踪，品质反倒更好！此等一视同仁 通面全咬的蚀该法特称为Differential Etching。
印刷线路板化铜电镀工艺及技术
Contents
1.线路板的结构及技术要求
2.线路板线路形成工艺介绍 3.线路板曝光工艺 4.线路板显影/蚀刻/去膜工艺 5.PCB 化铜工艺介绍 6.PCB 电镀工艺介绍
多层PCB的结构
1.Build-up层线宽 2.Build-up层线距 3.Core层线宽 4.Core层线距 5.盲孔孔径 6.盲孔内层孔环
SAP （半加成法）与MSAP（改良型半加成法）介绍
SAP与MSAP工艺采用Build-up工艺制作。其中SAP的主要材料为 ABF（Ajinomoto Build-up Film）和液态树脂；MSAP工艺的主要 材料为超薄铜覆铜板（基材为BT、FR-5等，铜厚≤5μm）
ABF材料
BUM液态树脂
覆铜板
还原之后
传统的 PTH
PTH前不同类型的PCB板 – 去钻污后的通孔以及微盲孔表面
•内层
•内层钻盘
•FR-4
•树脂
•覆铜板
多层板
FR-4 板 裸树脂板 经过去钻污处理后
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通孔 – 钻孔之后
200x
钻孔之后
1000x
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目的：将铜面残留的干膜去除
线路形成工艺的种类及应用范围
SAP （半加成法）与MSAP（改良型半加成法）介绍
SAP 与MSAP工艺的区别是，SAP的基材上面是没有铜层覆盖的，在制作线路前需在线路表面沉积 一层化学铜（约1.5μm），然后进行显影等工艺； MSAP基材表面有厚度为3~5μm厚度的电解铜， 制作线路前需用化学药水将铜层厚度咬蚀到2μm。
1
4
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优点： •均匀致密的化学铜沉积 •优异的结合力（不起泡） •稳定的槽液使用寿命 •沉积速率稳定，适用于通孔 和盲孔的生产制程
7.盲孔外层孔环 8.通孔孔径 9.通孔孔环 10.Build-up层厚度 11.Core层厚度
印刷电路板各种产品的技术规格要求
PCB类别 最小线宽/线距 最小孔径 孔位精度 曝光对位精度
Desktop PC
100/100μm
0.25mm 0.20mm 盲孔120 μm 0.15mm 盲孔100 μm 盲孔75μm
通孔 – 去钻污之后
200x
去钻污之后
1000x
去钻污 – Securiganth P/P500/MV/BLG
Ajinomoto Bare Laminate – Ajinomoto 裸树脂板 去钻污之前
1000x
去钻污之前
5000x
去钻污 – Securiganth P/P500/MV/BLG
Ajinomoto Bare Laminate – Ajinomoto裸树脂板 去钻污之后
简短的流程 – 只须3步

快速和有效的去钻污 体系内再生高锰酸盐（延长槽液寿命 极好的玻璃处理性能 最高质量的去钻污 无害于环境 (交少的有机物) 应用于微盲孔具有最好的润湿性
传统的 PTH
工艺流程 – 垂直沉铜 应用
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清洁
调整*
微蚀清洁
预浸 活化 还原 化学沉铜 垂直
线路形成工艺的种类及应用范围
盖孔法 •······ 干膜前处理 压膜 曝光 显影 蚀刻 去膜 •······ SAP •······ 化学沉铜 干膜前处理 压膜 曝光 显影 镀铜 化学清洗 去膜 闪蚀 •······ MSAP •······ 减薄铜蚀刻 干膜前处理 压膜 曝光 显影 镀铜 化学清洗 去膜 闪蚀 •······
2.Semi-Addictive Process（半加成法） 适用于WB Substrate、Flip Chip Substrate 量产最小线宽/线距 12/12μm 3.Modified Semi-Addictive Process （改良型半加成法） 适用于CSP、WB Substrate、Flip Chip Substrate 量产最小线宽/线距 25/25μm
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高锰酸盐蚀刻 – 溶胀之后 – 不经过蚀刻
去钻污 – Securiganth P/P500/MV/BLG
高锰酸盐蚀刻 – 150 秒蚀刻之后
去钻污 – Securiganth P/P500/MV/BLG
高锰酸盐蚀刻 – 240 秒蚀刻之后
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溶胀 – 溶胀150 秒之后
去钻污 – Securiganth P/P500/MV/BLG
溶胀 – 溶胀240秒之后
去钻污 – Securiganth P/P500/MV/BLG
工艺流程 – 碱性高锰酸盐蚀刻
碱性高锰酸盐 蚀刻
高锰酸盐蚀刻溶液除去内层 （铜）表面的钻污，清洁孔壁 并且粗化(Tg < 150°C)的环氧 树脂之表面