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1、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,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,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,多层PCB的结构,印刷电路板各种产品的技术规格要求,1.Tenting Process （干膜盖孔法） 适用于PCB、FPC、HDI等 量产最小线宽/线距 35/35m 2.Semi-Addictive Process（半加成法） 适用于WB Substrate、Flip Chip Substra
2、te 量产最小线宽/线距 12/12m 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 25/25m,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。,RCC：,FCCL：,FR-4：,线路形成工艺的种类及应用范围,SAP （半加成法）与MSAP
3、（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5m）,ABF材料,BUM液态树脂,覆铜板,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,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, , ,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, ,SAP,MSAP,线路形成工艺的种类及应用范围,Tenting Process
4、（干膜盖孔法）介绍,前处理,压膜,曝光,显影,蚀刻,去膜,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,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,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1.5m），然后进行显影等工艺； MSAP基材表面有厚度为35m厚度的电解铜， 制作线路前需用
5、化学药水将铜层厚度咬蚀到2m。,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:将化铜层蚀刻掉,目的:将多余的干膜去除,目的:将显影后之线路镀满,线路形成工艺的种类及应用范围,ABF熟化后的膜厚约在3070m之间，薄板者以3040m较常用一般双面CO2雷射完工的24mil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。,雷射成孔及全板面式除胶渣,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(Swel
6、ling)、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1m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。,ABF表面完成0.3-0.5m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
7、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。,此六图均为SAP 323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。,传统的 PTH,PTH 孔金属化,工艺流程 功能,去钻污 Secur
8、iganth P/P500/MV/BLG,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）,只有三个工艺步骤:,溶胀,还原,高锰酸盐 蚀刻,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,铜箔,树脂,内层,多层,RCC/FR-4 板,裸树脂板,RCC 箔,内层底盘,玻璃纤维,钻污,钻污,芯,钻污,钻污,FR-4,SAP 膜,去钻污 Securiganth P/P500/MV/BLG,SBU Sequential Build-up Technology,工艺流程 溶胀,使树脂易受高锰酸盐蚀刻液的最佳攻
9、击并保障环氧树脂(Tg 150C)表面的微观粗糙度,溶胀,去钻污 Securiganth P/P500/MV/BLG,溶胀 通孔和微盲孔中溶胀之后的钻污,溶胀之后,溶胀剂,去钻污 Securiganth P/P500/MV/BLG,溶胀 溶胀之前 (0 秒),去钻污 Securiganth P/P500/MV/BLG,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,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 150C)的环氧
10、树脂之表面,去钻污 Securiganth P/P500/MV/BLG,碱性高锰酸盐 蚀刻,高锰酸盐蚀刻之后,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 + O2,2 MnO42- + 2 H2O MnO2 + OH- + O2,去钻污 Securiganth P/P500/MV/BLG,MnO4-,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
11、240 秒蚀刻之后,去钻污 Securiganth P/P500/MV/BLG,去钻污 Securiganth P/P500/MV/BLG,环氧树脂 (未经固化),Bisphenol A Epichlorhydrin,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.,高锰酸盐蚀刻 攻击环氧树脂,去钻污 Securiganth P/P500/MV/BLG,标准 FR-4 ( 150C),高-Tg ( 150 C),300x,300x,2000x,2000x,非均相 交联,均相 交联,去钻污,高锰酸盐蚀刻 去钻污的结果,高锰酸盐蚀刻 还原,还原剂能还原/除去二氧
12、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.,还原,去钻污 Securiganth P/P500/MV/BLG,还原 清洁后的通孔与微盲孔表面,还原之后,Mn4+ + 2 e- Mn2+,H2O2 2 H+ + 2 e- + O2,Conditioner,去钻污 Securiganth P/P500/MV/BLG,H2O2 / NH2OH,NH2OH 2 H+ + 2 H2O + 2 e- + N2,PTH前不同类型的PCB板 去钻污后的通孔以及微盲孔表面,经过去钻污处理后,多层板,FR-4,覆铜板,树脂,内层,传统的 PTH,内
13、层钻盘,FR-4 板,裸树脂板,钻孔之后,200x,1000x,通孔 钻孔之后,去钻污 Securiganth P/P500/MV/BLG,通孔 去钻污之后,去钻污之后,200x,1000x,去钻污 Securiganth P/P500/MV/BLG,Ajinomoto Bare Laminate Ajinomoto 裸树脂板 去钻污之前,去钻污之前,1000x,5000x,去钻污 Securiganth P/P500/MV/BLG,Ajinomoto Bare Laminate Ajinomoto裸树脂板 去钻污之后,去钻污之后,1000x,5000x,去钻污 Securiganth P/P500/MV/BLG,Ajinomoto Bare Laminate Ajinomoto裸树脂板 去钻污之前,去钻污之前,1000x,2000x,去钻污 Securiga
