黑影工藝--柔性電路板孔金屬化
潮流所趨,世界各地環(huán)境保護(hù)意識(shí)日漸強(qiáng)烈,各方人士對(duì)于環(huán)境污染的來(lái)源尤其關(guān)注,而于線路板生產(chǎn)過(guò)程中,一般傳統(tǒng)沉銅流程都會(huì)產(chǎn)生大量污染物并消耗大量洗水。因此直接電鍍法的出現(xiàn),對(duì)于傳統(tǒng)沉銅的缺點(diǎn)都能夠作出極大改善,而其中的黑影制程——柔性電路板孔金屬化便是眾多直接金屬化中一門(mén)的代表。
黑影法(shadow)最主要利用石墨作為導(dǎo)電物體。由于石墨分子結(jié)構(gòu)中,有大量游離電子,因此石墨的導(dǎo)電性能比一般碳黑化為高。而電鍍速度與涂層導(dǎo)電性能是成正比例的,所以涂層導(dǎo)電性能越高,電鍍速度越快。
黑影直接金屬化流程簡(jiǎn)單,主要分為五個(gè)化學(xué)槽:
(1)清潔/整孔槽
(2)黑影槽
(3)定影槽
(4)微蝕槽
(5)抗氧化槽
其中抗氧化槽更是選擇性的,需視乎生產(chǎn)板放置時(shí)間而決定需要與否。
黑影法分別擁有水平式及垂直式生產(chǎn)方式,但是由于垂直生產(chǎn)方式生產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng),不及水平式生產(chǎn)簡(jiǎn)單,所以推薦黑影水平輸送生產(chǎn)方式,以取代現(xiàn)時(shí)傳統(tǒng)沉銅流程。
黑影流程化學(xué)劑種類(lèi)
(1)清潔/整孔劑:清潔/整孔劑是一種微堿性的液體,主要功用是用來(lái)清潔孔壁表面以及作為一種整孔劑調(diào)節(jié)玻璃纖維及環(huán)氧樹(shù)脂的表面適合導(dǎo)電膠體擁有足夠吸附力。
(2)黑影劑:黑影劑是一種微堿性液體,成份含有獨(dú)特的添加劑及導(dǎo)電膠狀物質(zhì),使孔壁上形成導(dǎo)電層。
(3)定影劑:除去孔壁上多余的黑影劑,使黑影導(dǎo)電層更能平均分布于孔壁上。
(4)微蝕劑:微蝕劑的主要成份是過(guò)硫酸鈉和硫酸。微蝕劑的主要作用是透過(guò)側(cè)蝕作用,除去銅面上的黑影。由于樹(shù)脂及玻璃纖維是惰性的,所以微蝕劑不能夠除去板料上的黑影。
(5)防氧化劑:防氧化劑是微酸的液體,用途為保護(hù)銅面,使它不致容易氧化
黑影流程:放板—清潔/整孔劑—水洗—黑影劑—定影劑—水洗—干燥—檢查—微蝕劑—水洗—防氧化劑—水洗—干燥—收板
那么此工藝與黑孔工藝對(duì)比在孔的可靠性上有多大差異?作為石墨做導(dǎo)電介質(zhì)其顆粒性要比黑孔工藝的碳大十倍以上,對(duì)于柔性電路板,其過(guò)孔的特殊性是與PCB不同的。
黑影工藝與黑孔工藝在工藝上其中三個(gè)個(gè)不同的地方是:1)黑孔工藝要過(guò)兩次,黑影工藝一次即可;2)黑影工藝有專(zhuān)利的定影劑;3)黑影工藝使用石墨作導(dǎo)電物質(zhì),而黑孔工藝使用碳黑;
由于以上的不同,所以可以考慮:1)為什么要過(guò)兩次黑孔工藝,而非一次?早期黑孔工藝也是采用一次,后來(lái)改為兩次。 2)黑影工藝采用定影劑來(lái)控制沉積在孔壁上的石墨厚度,而黑孔工藝是采用風(fēng)刀來(lái)控制沉積在孔壁上的碳的厚度,兩者的優(yōu)劣不辨自明; 3)碳黑和石墨的導(dǎo)電度差異是顯而易見(jiàn)的;
當(dāng)沉積在孔壁上的碳黑厚度太厚時(shí),就會(huì)帶來(lái)孔壁分離的問(wèn)題,導(dǎo)致孔壁的信賴度有問(wèn)題,特別是做多層板時(shí),問(wèn)題更甚。
碳的結(jié)晶體結(jié)構(gòu)為SP³,石墨的結(jié)晶體結(jié)構(gòu)為SP²,所以石墨存在更多的游離p電子,自然導(dǎo)電度也就更優(yōu)。
當(dāng)然,在粒子尺寸方面確實(shí)黑影工藝比黑孔工藝要大,黑孔工藝為50~100 nm,黑影工藝為0.6um,但石墨為片狀結(jié)晶,0.6um為其寬度尺寸,其厚度為寬度的1/15即0.04um;所以在孔壁的覆蓋方面黑影工藝能達(dá)到很好的覆蓋效果。另外,黑孔工藝為溶液,黑影工藝 COLLOID為膠體,后者對(duì)銅離子污染容忍度較大,前者對(duì)銅離子及其它正電離子的污染較敏感,這樣黑孔工藝的粒子尺寸就容易超出100nm,這時(shí)工藝就難以控制。
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