剛撓印制電路闆去鑽污及凹蝕技術

去鑽污及凹蝕是剛-撓印制電路闆數控鑽孔後，化學鍍銅或者直(zhí)接電鍍銅(tóng)前的一個重要工序，要想剛撓印制電路闆實現可靠電(diàn)氣互(hù)連，就必(bì)須結合剛撓印制電路闆其特殊的材料構成，針對其(qí)主(zhǔ)體材(cái)料聚酰亞胺和丙烯(xī)酸(suān)不耐強堿性的特性，選用合适的(de)去(qù)鑽污及凹蝕技術。剛撓印制電路闆去鑽污及凹蝕技術(shù)分濕法技術和幹法技術兩種，下面就這兩種技術與各位同行進行共(gòng)同探讨。?

剛(gāng)撓印制電路闆濕法去鑽污及凹(āo)蝕技術(shù)由以下三(sān)個步驟組成：?

1、膨松（也叫溶脹處理）。利用醇醚(mí)類膨松藥水軟化孔壁基材，破壞高分子(zǐ)結構，進而增(zēng)加可(kě)被氧化之(zhī)表面積，以使其氧化作用容易(yì)進行，一般使用丁基(jī)卡必醇使孔壁基材溶脹(zhàng)。?

2、氧化。目的是清潔孔壁并調整孔壁電荷，目前，國内傳統用三種方式。?

（1）濃硫酸法：由于濃硫酸具有強的氧化性和吸(xī)水性，能将絕大部分樹脂碳化并形成溶于(yú)水的烷基磺化物而(ér)去除，反應式如下：CmH2nOn+H2SO4--mC+nH2O除(chú)孔壁樹脂(zhī)鑽污的效(xiào)果與濃硫酸的濃度、處理時間和溶液的(de)溫度有關。用于除鑽污的濃硫酸的濃度不得低于86%，室溫(wēn)下20-40秒(miǎo)，如果要凹蝕，應适當提(tí)高溶液溫度和延長處理時間。濃硫酸(suān)隻對(duì)樹脂起作(zuò)用，對(duì)玻璃纖維無效(xiào)，采用(yòng)濃硫酸凹蝕孔壁後(hòu)，孔壁會有玻璃纖維(wéi)頭突出，需用氟化物（如氟化氫铵或者氫(qīng)氟酸）處理。采用氟化(huà)物處理突(tū)出的玻璃纖維頭時，也應該控制工藝條件，防止因玻璃纖維過腐(fǔ)蝕造成芯吸作用(yòng)，一般工藝過程如下：?

H2SO4：10%?
NH4HF2：5-10g/l?

溫(wēn)度：30℃ 時間：3-5分鐘(zhōng)?

按照此方法對(duì)打(dǎ)孔以(yǐ)後的剛-撓印制電路闆(pǎn)去鑽污及凹蝕(shí)，然後對孔進行金屬化，通過金(jīn)相分析，發現内層鑽污(wū)根本沒去徹底，導緻銅層與孔壁附着力低下(xià)，為此(cǐ)在(zài)金相分析做熱應力實(shí)驗時（288℃，10±1秒），孔壁銅層脫落而(ér)導緻内層斷路。?

況且，氟化氫铵或者氫氟(fú)酸有巨毒(dú)，廢水處理很困難。更主要的是聚酰亞胺在濃硫酸中呈惰性，所以此方法不适應(yīng)剛-撓印制電路(lù)闆(pǎn)的去鑽污及凹蝕。?

（2）鉻酸(suān)法：由于鉻酸具有強烈的氧(yǎng)化性，其浸蝕能力(lì)強，所以它能使孔壁高分子(zǐ)物質長鍊斷開，并發生氧化、磺化作用，于(yú)表(biǎo)面生(shēng)成較多的親水性基團，如羰基（-C=O）、羟基（-OH）、磺酸基（-SO3H）等，從而提高其親水(shuǐ)性(xìng)，調整孔壁電荷，并達到去除孔壁鑽(zuàn)污和凹蝕的目的(de)。一(yī)般工藝配方如下：?

鉻酐CrO3?: 400 g/l?
硫酸H2SO4?：350 g/l?

溫度：50-60℃ 時間(jiān)：10-15min?

按照此(cǐ)方法對(duì)打孔以後的剛-撓印制電路闆去鑽污及凹(āo)蝕，然後對(duì)孔進行金屬化，對金屬化孔進行了(le)金相分析和熱應力(lì)實驗，結果完全符合GJB962A-32标準(zhǔn)。　　?

所以，鉻酸(suān)法也适應于剛-撓印制電路闆(pǎn)的去(qù)鑽污及凹蝕，針(zhēn)對小企業而言，該方法的确非常适合，簡單易操作，更主要的是成本，但該方法***的(de)遺憾是存在有毒物質鉻(gè)酐。?

（3）堿(jiǎn)性高錳酸鉀法：目前，很多PCB廠家由于缺少專業的工藝，仍然沿襲剛(gāng)性多(duō)層印制電路闆去鑽(zuàn)污及凹蝕(shí)技術--堿性高錳酸鉀(jiǎ)技術來處理(lǐ)剛-撓印制電路闆，通過該方法去除樹(shù)脂鑽污後，同時能蝕刻樹脂表面使(shǐ)其表面産生細小凸凹不平的小坑，以便(biàn)提高孔壁鍍層與基體的結合(hé)力，在高溫高堿的(de)環境下，利用高錳酸鉀氧化除去溶脹的樹脂鑽污，該體系對于一般的剛性多(duō)層闆很湊效，但對于(yú)剛-撓印(yìn)制電路闆不适應，因為剛-撓印制電路闆的主體絕緣(yuán)基材聚酰亞胺不耐(nài)堿性，在堿性溶液中(zhōng)要溶脹甚至少部分(fèn)溶解，更何況是高溫高堿的環境。如果采用此方法(fǎ)，即使當時剛-撓印制電路闆沒(méi)報廢，也為以後(hòu)采(cǎi)用該剛-撓印(yìn)制電路闆的設備的可靠性大(dà)打折扣。?

3、中和。經過氧化(huà)處理後的基材必須經(jīng)清洗幹淨，防止(zhǐ)污染(rǎn)後道工序的活化溶液，為此必須經過中和還原工(gōng)序，根據氧化方式的不同選用不同的中和還原溶液(yè)。?

目前，國内外(wài)流行的幹法是等離(lí)子體去鑽污及凹蝕技術。等離子體用于剛-撓印(yìn)制電路闆的生産，主要是對孔壁去鑽污和(hé)對孔壁表(biǎo)面改性。其反應可看(kàn)着是(shì)高度活化狀态的等離子體與孔壁(bì)高分子材料和玻璃纖維發生的氣、固相化學反應,生成的氣體(tǐ)産物(wù)和部分(fèn)未發生反應(yīng)的粒子被真(zhēn)空泵(bèng)抽走的過程,是(shì)一個動态的化學反應平衡過程.根據剛(gāng)撓印制電路闆所用的高分子材料通常選用N2、O2、CF4氣體作為(wéi)原始氣體.其中(zhōng)N2起到清潔真空和預熱(rè)的作(zuò)用。

O2+CF4混合氣體(tǐ)的等離子體化學反應示意式為:?

?O2+CF4O+OF+CO+COF+F+e-+…….?

【等離子體】?

由于電場加速使其成為高活性粒子(zǐ)而碰撞O和F粒子而産生高(gāo)活性的氧自由基和氟自由基等,與(yǔ)高分子材料反應如下:?

［C、H、O、N］+［O+OF+CF3+CO+F+…］ CO2+HF+H2O+NO2+……?

等離子(zǐ)體與玻璃纖維的(de)反應為:?

SiO2+［O+OF+CF3+CO+F+…］SiF4+CO2+CaL?

至此，實現了剛撓印制電路闆的等離子體處(chù)理。?

值得注(zhù)意的(de)是原子狀态的O與C-H和C=C發生羰基化反應而使(shǐ)高(gāo)分子鍵上增加了極性(xìng)基團(tuán)，使高分子材料表(biǎo)面的親水性得到(dào)改善。?

?O2+CF4等離子(zǐ)體處(chù)理過的剛-撓印制(zhì)電路闆，再用?O2等離(lí)子體處理，不但可以使孔壁潤濕性（親水性）得到改善，同時可(kě)以去除反應。結束後的沉積物和反應不完全的中(zhōng)途産物。用等離子體技術去鑽(zuàn)污及凹蝕的方法處(chù)理剛-撓印制電路闆(pǎn)并且經過直(zhí)接電鍍以後，對金(jīn)屬化孔進行了金(jīn)相分析和熱(rè)應力(lì)實驗，結果完全符合GJB962A-32标準。?

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