2 rweq34321343ft-------------+-/黑孔/鍍銅工站技術手冊 編者:朱 琳目錄1、 工站簡介- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1-11.1 概述- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1-11.2 黑孔/鍍銅流程簡介 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1-11.3 黑孔/鍍銅工站生產要求- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1-22、 黑孔/鍍銅工序原理說明- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2-12.1 超音波清潔原理- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -2-12.2 整孔原理 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2-12.3 黑孔原理- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2-12.4 烘干原理- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2-22.5 微蝕原理 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2-22.6 鍍銅清潔,酸洗原理- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -2-32.7 電鍍銅原理- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2-3 3、 黑孔/鍍銅藥水簡介- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -3-1 4、 黑孔/鍍銅設備簡介- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -4-1 5、 制程异常及改善對策- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5-1 6、 2001年度設備異常匯整- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6-1 7、 常見問題處理- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -7-17.1 由于前處理不良引起的問題- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -7-17.2 由于電鍍不良引起的問題- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7-1 8、 附表 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -8-1 1、工站簡介 1.1概述: 本工站為黑孔/鍍銅工站, 是富葵廠FPC產品制程中對軟體電路板(FPC)進行前處理的工作.我們加工的對象是雙面銅箔基材(CCL)﹐實質就是在銅箔基材表面以及鑽孔后之孔壁上鍍銅,使原本上下不能導電的銅箔基材導通,對后期工藝線路形成,上下線路導通有重大作用﹐直接關係到此電性的好与壞﹒而鍍銅就是線路板之前處理的重要工站﹐電鍍銅的品質決定產品的最終品質（膜厚）﹐膜厚不均對后期線路成形之良率有關鍵作用.1.2黑孔/鍍銅流程簡介:在介紹黑孔/鍍銅流程之前先讓我們看一下公司的產品---FPC的簡單流程圖(如下):鑽孔NC Drilling黑孔Black Hole鍍銅Cu Plating壓膜D/F Lamination曝光Exposure顯影/蝕刻/去膜D.E.S.自動光學檢測AOICVL假貼合CVL Pre-TackCVL壓合CVL Lamination沖孔Hole Punching錫鉛電鍍/噴錫Sn/Pb Plating or HAL印刷Printing沖型Blanking電測E-test雙面板Double Sided單面板Single Sided圖中紅圈標示處為黑孔鍍銅在整個產品流程中的位置,本工站只生產雙面板.1.2.1黑孔流程簡介:超音波清潔清洗黑孔1放料抗氧化微蝕黑孔2整孔吹干出料1-1下料流程:由原料倉庫根據生管排配直接發放相應的銅箔﹑干膜﹑生產流程單.生產物料由上一工站NC轉入.作業流程﹕黑孔線根據當日生產排配進行收放料作業﹒放料前確認銅箔類型,生產條件,槽液濃度.確認后進行作業.參看《黑孔制造作業規範》,《黑孔槽液管理辦法》.轉料流程﹕將填寫完整的生產流程單隨黑孔后銅箔轉入后流程(鍍銅)﹒1.2.2 鍍銅流程簡介:電鍍銅酸洗清潔上掛架夾板下料轉料下料流程﹕由原料倉庫根據生管排配發放銅箔﹑生產流程單,生產物料由鍍銅前流程（黑孔）轉入.槽液濃度調整作業:取樣 分析 添加 添加后分析.參看《鍍銅槽液管理辦法》.夾板上掛架流程﹕確認基材,將掛架調整至相同尺寸將銅箔基材夾入掛架夾條內,放入臺車,由上掛架人員將其掛飛靶電鍍.參看《鍍銅制造作業規範》.下料流程﹕下料時確認鍍銅后之基材是否有折傷,手指紋,水紋等不良狀況,以及抽查光澤度﹒參看《鍍銅制造作業規範》.轉料流程﹕將填寫完整的生產流程單隨銅箔轉入下一工站（微蝕）﹒1.3黑孔/鍍銅工站生產要求：由于黑孔/鍍銅工站對生產條件要求嚴格(如槽液,溫度等),對周邊環境無太多要求1、 槽液溫度:由加熱器,冰水機控制.參看《槽液管理辦法》2、 槽液濃度:由廠商建議濃度,分析室每日分析. 參看《槽液管理辦法》3、 各壓力表笵圍:參照條件設定表規定.參看《條件設定表》1-22、黑孔/鍍銅工序原理說明2.1超音波清潔原理是一種微鹼性水溶液，其Ph值約為10.7~11.2，並含有微弱的複合劑。
水平黑孔線的滾輪主要功能是在清潔銅面，並除掉鑽孔孔壁的殘屑、清潔孔壁，以配合後站整孔劑處理的進行,流程如下圖所示:銅箔基材超音波清潔槽水洗槽水洗槽通過超音波振蕩更好的清潔孔壁籃色為下噴管,使液面涌動,起到清潔孔壁之效果.超波振蕩板2.2 整孔原理是一種微鹼性水溶液，其Ph值約為10.7~11.2，並含有微弱的複合劑主要功能是在對玻璃纖維和樹脂表面上原有的負電荷，予以調整成正電性，然後可促進Black Hole帶負電微粒的吸附.如下圖所示:黑孔製程必須先將孔壁調整為正電性，然後帶負電的黑碳粒子才能被吸附於孔壁2.3 黑孔原理微鹼性水溶液Ph值約為10.5~10.8左右，黏度和水接近碳之固態成份含量約1.35%，主要功能是在孔壁上沉積一層黑碳皮膜，以完成導電功能，使續電鍍銅能順利進行本流程有兩道黑孔,清潔﹑整孔后各有一道,為了更好地將黑孔附著在基材孔壁上.2-1黑碳孔壁CuCu膠膠 PIPI膠膠CuCu在基材表面及孔壁上沉積一層黑碳注:黑碳孔的導電度不是很強，其電流是由導體向黑膜表面逐漸延伸對孔體而言，是由孔口兩端向孔中央慢慢伸長進去的對於六層以上的深孔﹐其鍍不滿與出現楔口的機會自然比化學銅高很多，其他DP也有相同的煩惱。
因而凡采用各種直接電鍍代替化學銅進行“孔壁金屬化”時，千萬要注意內層黑孔能否耐得住鍍銅中硫酸的攻擊2.4烘干原理(烘干段)主要功能是將孔壁及銅面上之黑碳層加以烘乾，此處需特別注意溫度 (溫度為65℃左右)，否則若孔內水份未完全乾燥時(尤其是小孔或深孔內部,廠內暫無此基材)，則其佈碳層很容易被後處理製程的微蝕段所噴洗沖掉但必須特別強調的是，此處的烘乾作業並不牽涉到任何熱聚合反應，只為了除水而已故烘乾條件應正確，甚至稍有過度尚不致造成表層會脆化的現象黑孔槽中檢三組風刀:前面一把吹干風刀,后兩烘干風刀 2.5 微蝕原理2-2 因為Black Hole微粒不只會沉積在孔壁上，而且也會沉積在銅層表面上及內層銅環側面上這些附有黑碳層的銅面，須除盡碳膜露出底銅才能增加與孔壁電鍍銅的附著力，並使得影像轉移的乾膜附著力增強此微蝕以過硫酸鈉水溶液(配置濃度250 ~300g/l)為主，其中可加入一些有機酸作為安定劑，且預先摻入約3g/l的銅量此液的主要功能是將銅面上的黑碳層以蝕銅方式連根拔除，其蝕刻深度控制在“35 ~45μ”之間。
此微蝕步驟是一種穿透碳層蝕入銅面的反應機構，換句話說微蝕劑本身和黑碳層之間不會有任何化學反應，但因黑碳層較薄，藥水可穿過碳層的孔隙到達銅面，而把黑碳微薄片層由裡向外整個剝離掉，剝離後黑碳殘渣會懸浮在溶液中，故使用過濾設備將廢渣過濾掉此動作必須要做得徹底，避免為後續電鍍銅面出現“砂粒狀”的鍍層另外在玻璃纖維及樹脂表面的黑碳層，因底部無銅故將會繼續保留住 黑孔製程(Shadow)係以石墨(Graphite)做為導電的膠體粒子，其粒度比“黑孔”稍大其在孔壁上附著的原理，除正負相吸的力量外，尚有有機固著劑(Binder)的黏著，故一旦吸牢後還需妥善地微蝕及沖洗，以剝去外露出碳素來才能導電 2.6鍍銅清潔,酸洗原理 傳統的電鍍制程里,清潔﹑酸洗都為電鍍前處理,通常清潔槽主要作用為清潔基材表面油污和指紋,去除基材表面氧化膜及鈍化膜,以及提高銅面親水性能.酸洗槽主要就是活化待鍍銅表面的作用.清潔溫度控制在455℃,SE-250(酸性清潔劑)之濃度控制在300ml/L.酸洗無溫度要求,濃度控制在110ml/L.兩者都是通過銅座的擺動來使藥液在孔內來回流動清潔活化孔壁. 2.7 電鍍銅原理 2.7.1通過電鍍的基本原理,本制程的基本電极反應如下:陰极: Cu2+ +2e Cu陽极: Cu -2e Cu2+ 硫酸銅(CuSO4):主要作用是提供電鍍所需的Cu2+及提高導電能力 2.7.2酸性。