压合前处理介绍

Failure Mode (after reliability test)
Delamination
Pretreatment interface
PP & Core interface Resin Recession
Confidential
鑽孔程式
前處理
鑽孔參數
雷射 hits
疊板數
進刀速 能量 雷射
壓板前處理介紹
Confidential
Agenda
• Black Oxide • Brown Oxide • Etch Bond • Others • Peel strength • Failure mode • Analysis the root cause
of failure mode
Confidential
主成份：
H2SO4 、H2O2、PEG、BTA、 Cl-
Organometallic Layer Formed
Confidential
Etch Bond
Mechanical Bond
Degree & Acid rinse → Etch Bond → Post Cleaner
→ CL chemical
Chemical Bond
Resin …R’-NH or R’-OH CL-8300… NH-R-NH
→ Cu-|-N-R-N-|-R’
Confidential
Others
• BondFilm HP BondFilm → Electroless Tin
o Higher peel strength
o No nail head at Through hole
黑化比較表 傳統黑化 還原法
還 原 + 一劑型 抗氧化
二劑型 後浸法
黑化 Black Oxide
成本 ◎◎ X
X
X ◎
品質 粉紅圈 粉紅圈
粉紅圈
◎ 易刮傷
註 CuO 易受酸攻擊 在烤箱段會將還原後的銅再氧化 同時還原與抗氧化會有部分還原 不全的問題 目前廠內使用 將絨毛砍短，封閉酸攻擊路徑
• 流程
Pass
Etch Bond
Fail
Etch Bond + CL8300 Pass
Comment:
Tetra High Tg Rogers Megtron ABF
Pass
Pass
Pass
Pass
Pass
Pass
Pass
Pass
Pass
-
Fail
Fail
Fail
Pass
Pass
Pass
Pass
Pass
PassHale Waihona Puke Baidu
Confidential
棕化 Brown Oxide
• MacDermid：MultiBond • ATO：BondFilm
Acid / Alkaline clean Reduce Activation Energy
RRR R’ R’
Cu Cu Cu
Micro Etch
Pre Dip
BTA
Etching inhibitor
5.31
1.36
BondFilm HP
7.83
-
6.43
2.99
PCT 8 HR + Solder Dip (288C/30 sec)
Megtron 2.43 2.07 0.22 1.18 -
ABF 4.05 5.28 6.34 5.25 5.71
FR-4
BondFilm
Pass
Black Oxide
• Running Cost： – 棕化較便宜
• Fine Line、Thin core、High layer count： – 建議使用棕化
• High peel strength、higher reliability requirement： – BondFilm HP
Confidential
進料 不當 拉力值 異常 操作
為
機械 轉速 鑽孔
迴刀速 Burst
鑽孔 熱效 應
藥液 異常
信賴度 藥液
何
系統/ 銅
蓋板/墊板 UC ST Cycle
更換頻率 鑽針
Mode
水質異常
抗化性 參數 面
管路污染
與 水份/藥液殘留 介
結構 過於 鬆散 噴 壓合
壓 壓力
Sweller 種類
各槽反應 時間/濃度
Desmear
Confidential
Curing
程度
流膠量
昇溫 提早 速率 硬化 膠化時 物 間不足 料 降溫/壓 過 速率 期
物料吸溼 回溫/ 除溼
溫度 填膠能力不良
壓板參數
物料 前處理
溼度
壓板房 條件
膠 含 量 不 足
電 層 結 合 不 良
未來方向
• Reliability： – 廠內黑化與棕化在統計上無明顯差異(壓板前 處理CCB)
Pass
1) 對於流膠性較差的高頻材料，BondFilm的結合力已明顯較黑化佳，對抗鑽孔的耐衝擊性較佳
2) 對於FR-4(含Dicy)的材料而言，不適用於Etch Bond，(Dicy與鈍銅面壓合會形成水氣，造成爆 板)但加上CL-8300可形成共價鍵，增加耐熱性
3) 拉力值與信賴度與直接關聯
Confidential
MultiBond
MultiBond+ Alkaline Post Dip
1) 介電層為ABF
2) 移除部分有機金屬層可增加銅與ABF與於Z軸方向的結合力
3) 發現Peel strength高可降低鑽孔後與介電層分層的現象
Confidential
SEM (3000, 45°)
MultiBond Comment:
Confidential
MultiBond D/R: 3.61% (Delam/Crack)
BondFilm D/R: 4.58% (Delam)
Organometallic
7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0
Comment:
Peel Strength (lb/in)
Lamination Pretreatment
Confidential
Peel Strength
FR-4
Tetra
High Tg Rogers
BondFilm
4.57
4.50
3.27
2.40
Black Oxide
7.04
6.43
3.96
1.29
Etch Bond
5.37
5.31
3.41
0.00
Etch Bond + CL8300 6.10
6.06
Failure Mode (surface)
Normal
刮傷
露銅
指紋印殘留
藥液殘留
藥液反沾
Confidential
Failure Mode (after lam.)
Pink Ring
Wedge void
ABF Delam after mechanical Drill
Via Delam
Confidential
MultiBond + Alkaline Post Dip (15 sec)
1) 移除部分有機金屬層可增加銅層與介電層Z軸方向的結合力
2) SEM結構上卻無明顯差異
3) 因此推測有機金屬層在信賴度上是提供X/Y方向性的穩定，而在 Z軸方向有可能是比較不足的，因此在垂直衝擊的情況下(機鑽/ 雷射鑽)，表現較不良，但在信賴度上卻可以通過
9.18
7.21
Confidential
SAP - Through Hole Performance
• Etch Bond
• Brown Oxide
D/R: 2.09% ( ABF Crack)
Comment:
-鑽孔後普遍有Nail head -拉力強會形成Creak；反之形成 Delam -由鑽孔轉速改善良率，目前Etch Bond已無此現象 - BondFilm HP無此現象
o No Via Delam after Desmear
o No reside after Desmear
Confidential
SAP- Lamination Pretreatment Roughness
• Etch Bond(3kX,45°)
Ra
0.50 0.68
• MultiBond (3kX,45°) Rz
提供粗糙度
– 清潔→酸浸→微蝕→預浸→氧化→弱酸 洗→後處理
Confidential
鑽孔後
電鍍後
廠內黑化
• 氧化絨毛依據微蝕槽 所提供roughness生長
• 對於流膠性佳的膠片， 黑化層可與PP形成較 好的結合力
• 對於流膠性不良的膠 片，黑化層便無法提 供良好的結合力
還原+ Anti-tarnish二劑型黑化 3000x / 45°