FPC 黑孔与镀铜教育训练

各項組成藥液功能： 各項組成藥液功能：
a.硫酸銅： 硫酸銅： 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： 硫酸： 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 高酸低銅易發生燒焦， 高酸低銅易發生燒焦 Throwing Power。 c.氯離子： 氯離子： 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…
黑孔品質確認： 黑孔品質確認：
1.折打傷： 1.折打傷： 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。
NG
PASS
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黑ห้องสมุดไป่ตู้品質確認： 黑孔品質確認：
3.通孔殘碳： 3.通孔殘碳： 通孔殘碳 造成原因： A.微蝕量不足或噴嘴阻塞。 B.黑孔粒徑過大、老化。 C.黑孔帶出量過大。 D.內層膠殘留。 E.黑孔重工或作業次數過多。 處理對策： a.確認咬蝕量並將阻塞處清理。 b.請藥水商定期取樣檢驗管控並適量 添加，於固定時間洗槽、更換藥液 以確保品質。 c.檢查吸水滾輪，並定期清洗更換。 d.確認CNC參數、除膠參數。 e.重新調整參數或研討相關對策。
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黑孔各段說明： 黑孔各段說明：
吹 風 乾 洗 水 鏽 防 洗 水 蝕 二 微 乾 烘
行進方向
黑 孔 二 洗 ( ) 水 孔 整 洗 一 水 乾 一 ( ) 烘 孔 洗 清 潔 ) ) ( 黑 水 波 超 音
(
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 數的控管。 影響：板面完整性、通孔及銅面品質。
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黑孔各段說明： 黑孔各段說明：
吹 風 乾 洗 水 鏽 防 洗 水 蝕 二 微 乾 烘
行進方向
黑 孔 二 洗 ( ) 水 孔 整 洗 一 水 乾 一 ( ) 烘 孔 洗 清 潔 ) ) ( 黑 水 波 超 音
(
黑孔槽( 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)。 因此添加任何藥劑皆須主管工程師確認添加。 黑孔(一)同黑孔(二)功能，最怕鹽酸，溫度也須留意不可過高。 影響：通孔附著、藥液壽命。
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黑孔各段說明： 黑孔各段說明：
吹 風 乾 洗 水 鏽 防 洗 水 蝕 二 微 乾 烘
行進方向
黑 孔 二 洗 ( ) 水 孔 整 洗 一 水 乾 一 ( ) 烘 孔 洗 清 潔 ) ) ( 黑 水 波 超 音
(
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 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。 超音波震盪器 整體影響：通孔附著。
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廠內電流計算公式： 廠內電流計算公式：
(長 × 寬 × 張數× 2面) × ASD = 單掛所需設定之電流 長 面
Ы场玲筿刚衡
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 一支掛架) 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 因計算值一般為參考值， 因計算值一般為參考值 增減，其針對電鍍週期之時間長短也會有所調整。 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、 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。 較大。
1.ASD： ： 電流密度(區域性的、分佈上的，而非平均的)，可被定義為單位面積，單 位時間內接收的離子數量。 2.Throwing Power： ： 分佈力；當進行電鍍時，在陰極的工作物外形的影響，造成高低電流分 佈不均，而使鍍層產生落差。此時在槽液中添加各種有機助劑(如光澤劑 、整平劑、潤濕劑等)，使陰極表面原有之高電流區域，因在各種有機物 的影響下，而讓快速增厚的鍍層得以減緩，從而得以拉近與低電流區域 在鍍厚上的差異。這種槽液中有機添加劑對陰極鍍厚分佈的改善能力， 稱槽液的「分佈力」。 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 長度與直徑二者之比值， 長度與直徑二者之比值 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 對孔徑之比值 縱比的深孔，其鑽孔及鍍通孔製程都比較困難。
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添加劑(即光澤劑 功能 添加劑 即光澤劑)功能： 即光澤劑 功能：
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哈氏槽(Hull Cell)： 哈氏槽 ：
高電流區：通常 此區會呈現燒焦 狀，約佔全面積 的1/5。
NG
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黑孔品質確認： 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： 黑孔品質確認：
ICD(Interconnect Defect)： ： 孔環孔壁之互連缺失。 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 爆板的異常 爆板 。
電鍍物及掛架種類： 電鍍物及掛架種類：
電鍍物大致可分為全面 局部 全面及局部 全面 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。
全面鍍掛架
包膠掛架
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重要名詞說明： 重要名詞說明：
黑孔、 黑孔、鍍銅教育訓練
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基本原理： 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鑽孔後， 之導體。 其通孔是佈滿帶負之電子，須 銅箔基材之通孔，有了碳元素 碳(C)：是一種有時帶正電， 經整孔劑，將其負電之電子轉 當導體後，經電鍍後，完成通 有時帶負電之元素。常聽的 換易與碳結合之帶正電電子。 孔之導電性。 有半導體。
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銅電製程
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基本原理： 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+ + 2eCu
陰極半反應：Cu2+ + 2e-
◎放電後，陽極重量減少、陰極重量增加。 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 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。
整孔
黑孔
–
＋
C
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反應機構： 反應機構：
Si-O (-) Glass surface O (-) Epoxy surface N Polyimide Surface
(-)
+ + +●+●+ + ●+ ● + + + ● ● ● + + ●+ ●+ + + ●+ + ●+ + + ●+●+
Particle Size:90nm
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將碳粒子黏附 到表面 Absorption
Conditioner(整孔 整孔) 整孔
Heating Microetching
從銅表面 移除傳導 薄膜，導 致Cu-Cu 介面更加 堅固
更濃密具傳導力 的碳傳導薄膜
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黑孔各段說明： 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 洗 水 鏽 防 洗 水 蝕 二 微 乾 二 ( ) 烘 孔 洗 ( ) 黑 水 孔 整 洗 一 水 乾 一 ( ) 烘 孔 洗 清 潔 ) ( 黑 水 波 超 音
PS. 黑孔全線使用純水，一般要求其pH值為 值為6~9、導電度為 以內， 黑孔全線使用純水，一般要求其 值為 、導電度為20µs以內，建議添加於 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 鈉等金屬離子， 黑孔槽中的純水其導電度為 ，不可有鈣、 或強鹼等藥汙染。 或強鹼等藥汙染。
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補充資訊： 補充資訊：水質對黑孔槽液的影響
1.pH值超過12以上或9以下，對孔破機率相對提高。 2.pH值上升的原因為水中懸浮物過多，其中物質種類繁多，最主要影響較大 的物質為K+、Na+、Ca2+、Mg2+。懸浮物與黑孔作用造成particle size 變大。 3.pH值下降的原因為OH-之影響，因為OH-為一活潑之游離根離子，它易與 H+反應，加速水解作用，此作用會影響分散劑的功能，所以也會使particle size變大。 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。 以上資訊由MacDermid化學提供 ＊註：以上資訊由MacDermid化學提供
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黑孔品質確認： 黑孔品質確認：
2.銅面殘碳(或條狀殘碳) 2.銅面殘碳(或條狀殘碳)： 銅面殘碳 造成原因： A.微蝕量不足或噴嘴阻塞。 B.黑孔帶出量過大。 C.原銅材異常。 D.傳動滾輪髒汙。 處理對策： a.確認咬蝕量並將阻塞處清理。 b.檢查擋水滾輪與吸水滾輪，其裝設 情況、調整或定期清洗更換。 c.因原銅異常，須於黑孔前做微蝕處 理銅面後，再進行黑孔作業。 d.須定期清洗。
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。
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遮蔽板作用圖示： 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： 有無遮蔽板之差異：
掛架
銅箔
遮蔽板
液面 電力線 陽極 陰極 陽極
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主槽藥液基本組成： 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： 鍍液 硫酸銅(CuSO4．5H2O) 硫酸(H2SO4) 氯離子 其他添加劑(商用產品) 70～90 g/L 170～210 g/L 50～80 ppm
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