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1、水平一次銅 電鍍最佳條件之研究 專題成員 指導老師：張忠樸 組長：張家銘 組員：廖建榮、廖炎煌、蔡美惠、郭芳清、吳星慧 1.前言: 隨著表面黏裝技術(Surface Mount Technology)的蓬勃發展，印刷電路板未來的趨勢必然走向細線、小孔、多層之高密度封裝型態。事實上，現今的電路板越趨精密，對於盲孔、小孔及薄板等要求越趨嚴格，然而製造此種高層次電路板其鍍銅製程也將面臨一些技術瓶頸，例如：如何使面板中央和邊緣得到均勻之鍍層，如何提高小孔孔壁之分佈力(Throwing Power)，如何改善鍍層之物性如延長性(Elongation)、抗拉強度(Tensile Strength)等都是未
2、來值得努力之課題。 2.選題理由: 水平式鍍銅於台灣電路板界已不是陌生的話題，大家都注視著水平鍍銅及脈衝鍍銅的發展對於盲孔、小孔及薄板等能有卓越的貢獻。 公司主要行銷導向多為增層之通訊市場，在鍍銅製程中首當其衝的技術瓶頸即為如何使面板中央和邊緣得到均勻之鍍層及如何提高小孔孔壁之分佈力(Throwing Power)。 因此希望能藉由學習 DOE 的機會進行諸項實驗，期能從各項實驗數據之分析，確定水平一次銅電鍍之最佳生產參數條件，改善不良率，降低報廢率並提昇製程能力，以因應更高層之技術挑戰。 3.品質問題現況分析: 3-1、主要品質問題：鍍層均勻性 月份規格XCaCpCpk101.7 0.3 m
3、il1.62 mil0.290.280.340.253-2、主要品質問題：分佈力(Throwing Power) 月份規格XCaCpCpk10100 30 %94.82%11.730.170.850.714.預期目標： 期望上述兩項主要品質問題，鍍層均勻性及分佈力(Throwing Power) ，其製程能力指標值 ( Cpk )能提昇至 1.0 以上。 5.缺點現象示意圖: 5-1、缺點名稱：鍍層均勻性不佳 5-1-1、缺點現象正視圖 5-1-2、缺點現象側視圖 5-2-1、缺點現象正視圖 5-2-2、缺點現象側視圖 6.樣本量測說明: 6-1、主要品質問題：鍍層均勻性針對鍍層均勻性的量測部
4、分，以 MRX 為量測基準，每一樣本量測 3PNL，每 1 PNL正反兩面各量測 9點，並以 mil 為量測單位，有效數據共 54 筆，合併計算每一樣本的標準差值。6-2、主要品質問題：分佈力(Throwing Power)針對分佈力(Throwing Power)的量測部分，以 500 倍放大鏡為量測基準 ，每一樣本量測 1 PNL，每 1 PNL 分別量測面銅及孔銅的最大值及最小值 ，並以 mil 為量測單位，有效數據共 4 筆，並以下述公式計算分佈力分佈力(Throwing Power) % =孔銅 (最大值 + 最小值)x 100 %面銅 (最大值 + 最小值) 7.特性要因分析(魚骨
5、圖) 針對如何提高鍍層均勻性及分佈力部份，將其所有可能形成之要因，合併歸納如下圖(特性要因分析)所示： 8.第一階段實驗配置及解析 8-1、計劃構想： 希望能找出顯著影響的要因，故初步即將所有可能影響的因子全數納入，以期達到多因子少水準方面之配置。 在此實驗中我們選擇 9 個在製程中可以加以控制，且為較大的影響因子(Factor)。並將每個影響因子的操作條件再分成兩種水準分別進行。 8-2、 2N 型直交配置 8-2-1、因子水準對照表 8-2-2、點線圖(採 L 16 2 15 方式配置) 8-3、直交配列表及實驗數據 均勻性分佈力Factor A B AB C AC BC GD D H I
6、 AI F J AG G DateDate NO. 1234567891011121314150.03181.311 1 11111111111110.04377.821 1 11111222222220.04494.431 1 12222111122220.15671.441 1 12222222211110.09581.551 2 21122112211220.03333.361 2 21122221122110.03652.07 12 22211112222110.101100.08 1 2 2221122111 1220.04473.99 2 1 21 2121 21 21 2 120
7、.03177.810 2 1 21 2122 12 12 1 210.07263.411 2 1 22 1211 21 22 1 210.08878.312 2 1 22 1212 12 11 2 120.09277.8132 2 11 2211 22 112 210.03463.614 2 2 1 1 2212 11 22 1 120.06281.815 2 2 1 2 1121 22 12 1 120.10243.816 2 2 1 2 1122 11 21 2 218-4、變異數分析 8-4-1、品質特性：鍍銅均勻性 8-4-1-1、合併後 ANOVA FACTORSiDFVF(%)F噴
8、盒流量0.10.21.8647038.07450C電流密度0.10.11.6138519.36840BC正反電流時間比與電流密度之交互作用0.10.4.692726.73859H硫酸濃度0.10.3.518154.59518I硫酸銅濃度0.10.3.518154.59518D槽液溫度0.10.2.188632.16905B正反電流時間比0.10.0.369191.15111A正反電流值比0.10.0.034201.76242e誤差項0.70.21.54530S t =0. t =78.45460此處之 F 表示統計學上的 F檢定 F(1,7,0.05)=5.59 F(1,7,0.01)=12.
9、1 顯著因子 (表)： C (電流密度) 非常顯著因子(表)： F (噴盒流量)8-4-1-2、貢獻率柏拉圖8-4-2、品質特性：分佈力(Throwing Power) 8-4-2-1、合併後 ANOVA FACTORSiDFVF(%)GAdditive濃度1415.6400011415.6400017.29.36350AI正反電流值比與硫酸銅濃度之交互作用591.705601591.705607.11.21740J氯離子濃度500.640601500.640606.9.21186B正反電流時間比446.265601446.265605.8.01432AG正反電流值比與Additive濃度之交
10、互作用409.050601409.050604.7.19471AC正反電流值比與電流密度之交互作用303.630601303.630603.4.87297F噴盒流量255.200601255.200603.3.80637I硫酸銅濃度124.880601124.880601.0.93624A正反電流值比61.23062161.230620.0.46555C電流密度20.47562120.475620.1.36313e誤差項411.84810582.3696223.55380S t =4540.56900 t =76.44610此處之 F 表示統計學上的 F檢定 F(1.5,0.05)=6.61 F(1.5,0.01)=16.3 顯著因子 (表)： AI (正反電流值比與硫酸銅濃度之交互作用) 非常顯著因子(表)： G (Additive濃度) 8-4-2-2、貢獻率柏拉圖 8-5、Cross Table 因子ABCDFGHIJABACBCGDAIAG特性質1.鍍銅均勻性C1F2 顯著性 貢獻率%19.3738.12.分佈力G2A2I2 顯著性 貢獻率%29.411.2綜合較佳條件A2C1F2G2I2
