PCB技術 - PCB加工とプルーフィングのための銅沈降プロセスの詳細な説明

回路基板 銅の沈没過程の流れの導入および技術的分析は、次に、設計の所定の厚さを達成するために、その後の電気めっき方法によって銅の層が厚くなる, generally 1 mil (25.4um) or thicker, そして、時々、回路全体の銅厚みに直接化学的に堆積した. 化学銅プロセスは、一連の必要なステップを経て最終的に化学銅の堆積を完了する, それぞれがプロセスフロー全体に非常に重要である. この章の目的は、その製造プロセスを記述することではない PCB, しかし、回路基板の製造における化学的銅堆積に関連するいくつかの重要なポイントを強調するために.

メッキスルーホール（メタライズされた穴）の概念は、以下の2つの意味の少なくとも1つまたは両方を含む

1. Form part of the component conductor line;
2. Form interlayer interconnection lines or printed lines; a general circuit board is etched on a non-conductor composite substrate (epoxy-glass fiber cloth substrate, フェノール紙基板, ポリエステルファイバーファイバーボード, etc.) (On a copper-clad substrate) or electroless plating (on a copper-clad substrate or a copper foil substrate). PI polyimide resin substrate: used for flexible board (FPC) production, 高温要件に適したフェノール系の紙基材：捺印および加工, NEMAグレード, FR - 2のような一般的なもの, XXX - PC ;エポキシ紙基板：比較的フェノール性板紙はより良い機械的性質を持つ, NEMAグレード, 以下のような一般的な, FR 3エポキシガラス繊維板：ガラス繊維クロスを補強材として使用, 機械的性質が優れている, NEMAグレード, 例えばFR - 4, FR - 5, G - 10, G - 11 ;非織布ガラス繊維ポリエステル基板特殊用途に適した, NEMAグレード, FR - 6化学銅/浸漬銅非伝導性基板は、上部の孔は、層間配線の完成後、または層間接続の完了または両方においてより高いはんだ付け性を達成することができる. There may be internal circuits inside the non-conductive substrate --- the circuit has been etched before the non-conductive substrate is laminated (pressed). The プリント基板 by this process is also called a multi-layer board (MLB). 多層基板内, メタライズされた穴は、2つの外側の層を接続する役割を果たすだけではない, しかし、内部層の間の相互接続の役割も果たします, adding a hole designed to pass through the non-conductive substrate (when there is no buried blindness in fashion) The concept of holes). 現代, 粗いワイピングと多くの回路基板はプロセス特性に関して積層基板ブランキングを使用する, 即ち, 非導体母材の外側は、ある種の電解方法をプレスしてプレスした銅箔である. The thickness of copper foil is expressed by the weight of copper foil per square foot (ounces). この式は、表13に示すように厚みに換算される.1：これらの方法は、一般に、研削用のガラスビーズ又はアルミナのような細かい研磨剤を使用する. 材料. 湿式スラリープロセス, ノズルは穴を扱うのに用いられる. いくつかの化学原料は、エッチバック及び／又は/またはdesmearプロセス. Usually (such as epoxy resin systems), 濃硫酸クロム酸水溶液, etc. 使用済み. どちらの方法でも, 良い後療法が必要, さもなければ、それは次の湿式プロセス穿孔化学銅堆積のような多くの問題を引き起こすかもしれません. クロム酸法：原子価クロムの存在が孔の中の化学銅のカバレッジで多くの問題を引き起こすホールの6つの穴. それは酸化機構を通してスズ-パラジウムコロイドを破壊して、化学銅の還元反応を妨げます. 間隙破壊はこの障害に起因する共通の結果である. この状況は二次的な活性化によって解決できる, しかし、再加工または二次活性化のコストは高すぎる, 特に自動ラインで, 二次活性化プロセスは非常に成熟していない. クロミック酸タンクの後, 中和段階が多い. 価クロムは三価クロムに還元される. 中和ナトリウム亜硫酸ナトリウム溶液の温度は、一般的に約100 fFである, そして、中和後の洗浄温度は、通常120. 亜硫酸塩は、プロセス中の他のものを避けるために洗浄することができる. 浴液は活性化を妨げる. 濃縮硫酸法:浴溶液処理後, 洗濯はとてもいい, 好ましくは温水, 洗浄中に強いアルカリ性溶液を避ける. エポキシ樹脂スルホン酸塩のいくつかのナトリウム塩残基を形成してもよい, この化合物が穴からきれいに除去されにくい. その存在は穴の汚染を引き起こす, これは電気めっきの難しさを引き起こすかもしれない. その他のシステム：デスミアで使用されるいくつかの他の化学的方法もあります/DEドリル加工とエッチバックプロセス. これらのシステムで, including the application of a mixture of organic solvents (bulking/swelling resin) and potassium permanganate treatment, 濃縮硫酸処理の後処理で使用された, そして今では、直接濃縮硫酸法にも置き換えて/クロム酸法. 加えて, プラズマ法がある, これはまだ実験応用段階にあります, 大規模生産では使いにくい, 設備投資は比較的大きい.
電気化学的自由銅プロセスの前処理工程の主目的：1. 無電解銅めっき層の連続性を確保する2. 2. 化学銅とベース銅箔の間の接着力を確保する3. 化学銅と内側銅箔4との接着力を確保する. 無電解銅層と非導電性基板との間の接着力を確保することは、上記の無電解銅の効果の簡単な説明である/無電解銅前処理.

電気化学的に遊離した銅の典型的な前処理ステップを以下に示す. 脱脂と脱脂の目的：1本の1 / 4アンペアは、銅箔と穴の油と油を取り除きます；2. 銅箔や穴の汚れを取り除いてください3. 3. 銅箔の表面からの汚染を除去し、その後の熱処理を行うことは有用であるドリルにより生じられる重合体樹脂穿孔汚れの4つのIce5. 穴に吸着されたバリ銅粉末を悪い穴で取り除く6. いくつかの前処理ラインにおける脱脂調整, this is the first step in processing composite substrates (including copper foil and non-conductive substrates). 脱脂剤は一般にアルカリ性である, しかし、いくつかの中性と酸性の原料も使用されて . 主にいくつかの非典型的な油除去プロセス；油除去は前処理ラインの重要なタンク液体である. The area contaminated by dirt will cause the problem of chemical copper coverage (that is, the generation of microvoids and copper-free areas) due to insufficient activator adsorption. マイクロボイドはその後の電気めっき銅によって覆われるかまたはブリッジされる, しかし、電気銅層とベースの非導電性基板との間には結合力はない限り, 最終的な結果は、穴壁を切り離して、穴を吹き込むかもしれません. The internal coating stress generated by the electroplating layer deposited on the chemical copper layer and the moisture or gas wrapped by the coating in the substrate due to subsequent heating (baking, すず噴霧, 溶接, etc.) Pulling away from the non-conductive substrate of the hole wall may cause the hole wall to detach; the copper powder produced by the burr in the same hole is adsorbed in the hole and is not removed during the degreasing process, そして、それも電気メッキされた銅層によって、カバーされるでしょう, 銅層と非導電性基板との間には結合力がない限り, この状況は最終的に穴壁の分離をもたらす. 上記2つの結果が起こるかどうかに関係なく, 否定できないことが一つある. そこでの結合力は著しく悪化し、そこでの熱応力は著しく増加する, これは、電気メッキ層の連続性を損なうことがある, 特に溶接またはウェーブはんだ付けプロセス. 結果的に, ブローホール. ブローホール現象は、熱膨張による脆弱なコーティング層下の非導電性基板から発生する蒸気に起因する! 無電解銅がベース銅箔の汚れまたは多層基板の内側の銅箔リングの汚染物質上に堆積されるならば, 無電解銅とベース銅との間の結合力は、洗浄された銅のそれよりよい. 箔間の結合力は非常に異なる, そして、悪い接着の結果が起こるかもしれません, それは、猛烈な原因となる可能性があります汚れ領域が大きいならば, それは、非電気銅を剥がすかもしれません. ；

Important factors in the degreasing process:
1. 洗浄の正しい脱臭剤タイプを選ぶ方法/degreaser
2. Working temperature of degreaser
3. Concentration of degreaser
4. Dipping time of degreaser
5. Mechanical stirring in the degreasing tank;
6. The cleaning point where the cleaning effect of degreaser decreases;
7. 脱脂後の水洗効果上記洗浄操作中, 温度は注意に値する重要な要素です. 多くの脱脂剤は、最低温度下限を有する, そして、洗浄と脱脂効果は、この温度の下で鋭く低下します!

Influencing factors of washing:
1. The washing temperature should be above 60F;
2. Air stirring;
3. It is best to have a spray;
4. 洗濯物は洗い流す時間がたっぷりある. 脱脂槽の後の水洗浄は、感覚の中で脱脂そのものと同じくらい重要です. 基板表面および孔壁そのものの上に残っている脱脂剤は回路基板上の汚染物質となる, その後、マイクロエッチングおよび活性化のような他の後の主な処理溶液を汚染する.
一般に, the most typical washing at this place is as follows:
a. 水温は60度を超えている,
b. Air stirring;
c. ノズルがタンクに装備されているとき, 淡水洗浄は、洗浄中に表面を洗浄するために使用されるコンディションC, but two ab are necessary;
The flow rate of the cleaning water depends on the following factors:
1. The amount of waste liquid carried out (ml/hanging);
2. The load capacity of the working plate in the washing tank;
3. The number of washing tanks (countercurrent rinsing)

電荷調整または穴調整：典型的な充電調整プロセスは、脱脂の後、使われます。一般的に、特殊板や多層基板の製造においては、樹脂自体の電荷係数により、デスメアおよびエッチングの工程後、電荷に注意を払う必要がある。調整治療を行う調整の重要な機能は、非導電性基板を「超浸透させる」ことであり、言い換えれば、元の弱く負の帯電した樹脂表面を、調整液で処理した後、弱い正帯電活性面に変性させることである。場合によっては、均一で連続的に正に帯電した極性表面が提供され、これは、後続のアクチベータが、孔壁に効果的かつ完全に吸着されることを保証することができる。場合によっては、調整された化学物質を脱脂剤に添加するので、脱脂調整液とも呼ばれる。別々の脱脂流体と調整流体は結合した脱脂調整流体よりよいでしょうが、業界は傾向が1つに2つを結合しました、そして、修飾子は実際にはちょうど若干の界面活性剤です。調整水の洗浄は非常に重要です。不十分な洗浄は、界面活性剤が銅表面上に残る原因となり、その後のマイクロエッチング及び活性化溶液を汚染し、これは最終的な銅と銅との間の結合力に影響を及ぼす可能性があり、銅と銅との結合力を低下させる。洗浄水の温度や効果的な洗浄水流に注意しなければならない。レギュレータの濃度には特に注意しなければならず、レギュレータの高濃度化を避ける必要がある。適切な量のレギュレータは、より明白な役割を演じます。マイクロエッチング無電解銅堆積の前処理の次のステップは、マイクロエッチングまたはマイクロエッチングまたはマイクロラフニングまたはラフニングのステップである。このステップの目的は、その後の無電解銅堆積のための微粗い活性銅表面構造を提供することである。マイクロエッチングステップがない場合、化学銅とベース銅との間の結合力は大幅に低減される粗面は次のような役割を果たす。銅箔の表面積は大幅に増加し、表面エネルギーも大きく増加し、化学銅と基板銅との間の大きな接触面積を提供する（2）水洗中に界面活性剤が除去されていない場合には、底部基板の銅表面上の銅ベースをエッチングすることにより、表面活性剤を基板表面から除去することができるが、表面活性を取り出すためには、マイクロエッチング剤に完全に依存しているので、界面活性剤は現実的で効果的ではない。界面活性剤の残存する銅表面の表面積が大きい場合には、マイクロエッチング剤の効果を許容する機会が少なく、表面活性剤の大きな領域が残っている銅表面が微小エッチングされないことが多い。