PCB生産過(Guo)程中對[Dui]銅面氧化的防範手段(Duan)

當前在雙面(Mian)與(Yu)多層? PCB ?生産[Chan]過程中沉(Chen)銅、整闆電鍍後至圖形轉移的運轉周期(Qi)中，闆面[Mian]及孔内(Nei)（由其小孔内）銅層的氧化(Hua)問題嚴重影響着圖形轉移及圖形電鍍[Du]的生産品質；另(Ling)内層(Ceng)闆由于氧化造(Zao)成的AOI 掃描假[Jia]點[Dian]增多，嚴重(Zhong)影響到AOI 的測試效率[Lü]等；此[Ci]類事件一(Yi)直以來是業内(Nei)比較的事(Shi)，現[Xian]就此問題的[De]解[Jie]決及使用專業的銅面[Mian]防氧化劑做(Zuo)一些探讨。

? ? 1. 目前PCB 生産過程中銅面氧化[Hua]的(De)方法與現狀

? ? 1.1 沉銅[Tong]—整闆電鍍後的[De]防氧化[Hua]

? ? 一般沉銅、整闆電[Dian]鍍後的闆子大多會經過(Guo)：

? ? （1）1-3%的稀硫酸處理；

? ? （2）75-85℃的高溫烘幹；

? ? （3）然後插架或疊闆放[Fang]置，等待貼幹[Gan]膜或(Huo)印制濕膜做圖形轉[Zhuan]移；

? ? （4）而在此過程中，闆子少則需放置2-3 天(Tian)，多則5-7 天(Tian)；

? ? （5）此時的闆面和(He)孔内銅層早就氧(Yang)化[Hua]成“黑乎乎”的了。

? ? 在圖形轉移的[De]前處理(Li)，通常都會采[Cai]用“3%的(De)稀硫酸+磨刷”的形式對闆面銅層進(Jin)行處理。而[Er]孔内隻有[You]靠酸洗的處理效果了，且小孔在(Zai)前面的烘幹(Gan)過程中是很難達到理(Li)想(Xiang)效果的；因[Yin]此小(Xiao)孔内往往因幹燥不徹底[Di]、藏有水份，其氧化程度也比闆面嚴重的多，靠區區(Qu)酸洗是無法其頑固[Gu]的[De]氧化層的。這就可[Ke]能導緻闆子經圖形(Xing)電鍍、蝕刻後造成因孔内(Nei)無銅而報廢。

? ? 1.2 多(Duo)層闆内層的防(Fang)氧化

? ? 通常内(Nei)層線路完成(Cheng)後，即經過顯影、蝕刻[Ke]、退[Tui]膜及3%稀硫酸處理。然後通過[Guo]隔膠片的方式(Shi)存放與轉運及(Ji)等待AOI 掃描與測試；雖(Sui)然在此過程中，操作、轉運等(Deng)都會特别小[Xiao]心與仔(Zai)細，但闆面還(Hai)是[Shi]難免有諸(Zhu)如手指印、污點、氧化點等(Deng)瑕[Xia]疵；在AOI 掃描時會有大量的假點産生，而AOI 的測試是根(Gen)據掃描的(De)數據進行的，即(Ji)所有的掃描點(Dian)（包括假點(Dian)）AOI 都要進行測試，這樣[Yang]就導緻了AOI的測(Ce)試[Shi]效率非常低下。

? ? 2. 引入銅面防氧化劑的一些(Xie)探讨

? ? 目[Mu]前多家 PCB 供應[Ying]商都有推出不同(Tong)的銅面防氧化劑，以(Yi)供[Gong]生産之用；該的[De]主要工作原理為：利用有(You)機酸與(Yu)銅原子形成共價鍵和配合鍵，相互多替成(Cheng)鍊狀聚合物，在(Zai)銅表面組成(Cheng)多(Duo)層保護膜，使銅之表面不發生氧化還原反應，不發(Fa)生氫氣，從而起到防氧化的作用。根據我們在實際生産中的使用情況(Kuang)和了解，該銅面防氧化劑一般具有(You)以下[Xia]優點[Dian]：

? ? a. 工藝簡(Jian)單、适用範圍寬，易于操(Cao)作與維護；

? ? b. 水溶性工藝、不含鹵化物及鉻[Ge]酸鹽，利于環境保護；

? ? c. 生成的防氧化保護膜的褪除(Chu)簡單，隻需常規(Gui)的“酸洗+磨[Mo]刷”工藝；

? ? d. 生(Sheng)成的防氧化保護膜不影響銅[Tong]層的焊接[Jie]性能和幾(Ji)乎不改變接觸(Chu)電阻[Zu]。

? ? 2.1 在沉銅—整闆[Pan]電鍍後防氧化的應用

? ? 在沉銅—整闆電鍍後的處理過程中，将“稀硫酸”改成專業用(Yong)“銅面防氧化劑”，其它如幹[Gan]燥(Zao)及之後的插架或疊闆等操作方式不變；在此[Ci]處理過程[Cheng]中，闆面[Mian]與孔内銅層表面上會生成一層[Ceng]很薄且均勻的防氧[Yang]化保(Bao)護[Hu]膜，能夠将銅[Tong]層表面與空氣(Qi)完全隔絕，防止空氣中硫化物(Wu)接觸(Chu)銅面，使銅(Tong)層氧化和變黑；通常情況(Kuang)下，該防氧化保護膜的有效儲置期[Qi]可達[Da]6-8 天，完全可[Ke]滿足一般工廠[Chang]的運轉周期[Qi]。

? ? 在圖形轉移的前處理，隻需采用[Yong]通常的“3%的稀硫酸+磨刷”的[De]方式，即可将闆面及孔内的防氧化[Hua]保護膜快速、完[Wan]全去除，對後[Hou]續工序(Xu)無任何影[Ying]響。

? ? 2.2 在多層闆内層防[Fang]氧(Yang)化的(De)應[Ying]用

? ? 與常規處理[Li]的程序相同，隻(Zhi)需将水平生産線中的“3%稀(Xi)硫酸(Suan)”改成專[Zhuan]業用“銅面防氧化劑”即可(Ke)。其它如幹燥、存儲、轉運等[Deng]操(Cao)作不變；經此處[Chu]理後[Hou]，闆面同樣會生成一層很[Hen]薄且均勻的防氧化保護(Hu)膜(Mo)，将銅層表面與空氣完全[Quan]隔[Ge]絕，使[Shi]闆面不被氧化(Hua)。同時也防止手指印、污點直(Zhi)接接觸闆面，減少[Shao]AOI 掃描過(Guo)程中的[De]假點，從而提高(Gao)AOI 的測試效率。

? ? 3. 分(Fen)别使[Shi]用[Yong]稀硫酸和銅(Tong)面防氧化劑處理後(Hou)的内層闆AOI 掃描、測(Ce)試的對比

? ? 以下為分别[Bie]使用稀硫酸與銅面防氧[Yang]化劑處理[Li]的同一型号、同一批[Pi]号的内層闆，各(Ge)10PNLS 在(Zai)AOI掃描與測試的結果對比(Bi)。

? ? 注(Zhu)：由以上的(De)測試[Shi]數據可知：

? ? a. 使用[Yong]銅面防氧化劑[Ji]處理[Li]的内層闆的AOI 掃描假(Jia)點數(Shu)是使用稀[Xi]硫酸處理的内(Nei)層闆的AOI 掃[Sao]描(Miao)假點數[Shu]的9%不到；

? ? b. 使用(Yong)銅面防[Fang]氧化劑處理的内層[Ceng]闆的AOI 測試(Shi)氧化點數[Shu]為：0；而使用稀硫[Liu]酸處理的内層闆的AOI 測試氧化(Hua)點數為：90。

? ? 4. 總結

? ? 總[Zong]之，随着電路闆産業的發展，産品檔次的提升；由于氧化造[Zao]成(Cheng)的小孔無[Wu]銅報廢及内、外層(Ceng)AOI測[Ce]試效(Xiao)率的低下，都(Dou)是PCB 生産過程[Cheng]中需要大力解[Jie]決的；而銅面防(Fang)氧化劑(Ji)的出現與應用，對(Dui)諸如此類問題的解[Jie]決提[Ti]供了很好[Hao]的幫助。相[Xiang]信，在今後的PCB?生産過(Guo)程中，銅面防氧化[Hua]劑的(De)使用會(Hui)越來越普及(Ji)。

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