PCB生产制程工艺流程讲解

由天下分享时间：2025/2/13 12:27:01 加入收藏我要投稿点赞

d. 原理解釋:

(1)見圖 7.2

圖 7.2

初期溶出可降低較弱的鍵結，使其鍵結間有了明顯的差異。若浸泡過長，強的鏈結也漸次降低，終致整塊成為低鏈結能的表面。如果達到如此狀態，將無法形成不同強度結面。若浸泡過短，則無法形成低鍵結及鍵結差異，如此將使 KMnO4咬蝕難以形成蜂窩面，終致影響到 PTH的效果。 (2) Surface Tension的問題:

無論大小孔皆有可能有氣泡殘留，而表面張力對孔內 Wetting也影響頗大。故採用較高溫操作有助於降低 Surface Tension及去除氣泡。至於濃度的問題，為使 Drag out降低，減少消耗而有使用略低濃度者，但只要設備設計得，當事實上較高濃度也可操作且速度較快。在製程中必須先 Wetting孔內壁，以後才能使藥液進入作用，否則有空氣殘留後續製程更不易進入孔內，其 Smear將不可能去除。 B. 除膠劑 (KMnO4):

a. 使用 KMnO4的原因:選 KMnO4而未選 NaMnO4是因為 KMnO4溶解度較佳，單價也較低。 b. 反應原理:

4MnO4- + C + 4OH- ??MnO4= + CO2 + 2H2O (此為主反應式)

2MnO4- + 2OH- ??2MnO4= + 1/2 O2 + H2O (此為高 PH值時自發性分解反應) MnO4- + H2O ??MnO2 + 2OH- + 1/2 O2

(此為自然反應會造成 Mn+4沉澱)

c. 作業方式: 早期採氧化添加劑的方式，目前多用電極還原的方式操作，不穩定的問題

已獲解決。

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d. 過程中其化學成份狀況皆以分析得知，但 Mn+7為紫色， Mn+6為綠色，Mn+4為黑色，可由直觀的色度來直接判斷大略狀態。若有不正常發生，則可能是電極效率出了問題須注意。

e.咬蝕速率的影響因素:

圖 7.3咬蝕速率的影響因素

f. 電極的好處: (1).使槽液壽命增長

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(2).品質穩定且無 By-product，其兩者比較如下圖:

濃度

電極式傳統添加

NaOH(C)

圖 7.4電極式與傳統添加的控制比較

g. KMnO4形成 Micro-rough的原因:

由於 Sweller造成膨鬆，且因有結合力之強弱，如此使咬蝕時產生選擇性，而形成所謂的 Micro-rough。但如因過度咬蝕，將再度平滑。 h. 咬蝕能力也會隨基材之不同而有所改變。

i. 電極必須留心保養，電極效率較難定出絕對標準，且也很難確認是否足夠應付實際需要。故平時所得經驗及廠商所提供資料，可加一係數做計算，以為電極需求參考。 C. 中和劑 (Neutralizer):

a. NaHSO3是可用的 Neutralizer之一，其原理皆類似 Mn+7 or Mm+6 or Mn+4(Neutralizer)->Mn+2 (Soluable)

b. 為免於 Pink Ring，在選擇 Acid base必須考慮。HCl及 H2SO4系列都有，但 Cl 易攻擊 Oxide Layer，所以用 H2SO4為 Base 的酸較佳。

c .藥液使用消耗分別以 H2SO4及 Neutralizer，用 Auto-dosing 來補充，維護。 7.2.2.2 .整條生產線的考慮:

A. Cycle time：每 Rack (Basket) 進出某類槽的頻率 (時間)

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B.產能計算:

(Working hours / Cycle time)*( FIight Bar / Hoist)*(Racks/Flight Bar)*(SF/Rack)= SF/Mon

C.除膠渣前 Pre-baking對板子的影響:見圖 7.6

圖 7.6

a.由於 2.在壓合後己經過兩次 Cure，結構會比 1,3 Cure更完全，故 Baking 會使結構均一，壓板不足處得以補償。

b.多量的氧，氧化了 Resin間的 Bonding，使咬蝕速率加劇 2~3倍。且使 1,2,3 區較均一。

c.釋放 Stress，減少產生 Void的機會。 7.2.2.3. 製程內主要反應及化學名稱: A．化學反應: a .主要反應

4MnO4- + 4OH- + Epoxy ??4MnO4= + CO2↑ + 2H2O

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b. 副反應：

2MnO4- + 2OH- ???2MnO4= + 1/2 O2 + H2O (Side reaction) MnO4= + H2O (CI-/SO4= /Catalyze Rx.) ??MnO2↓ + 2OH- + 1/2 O2 (Precipitation formation)

2MnO4= + NaOCl + H2O ??2MnO4- + 2OH- + NaCl 4MnO4= + Na2S2O8 + H2SO4 ??4MnO4- + 2OH- + 2NaSO4- 4MnO4= + K2S2O8 + H2SO4??4MnO4- + 2OH- + 2KSO4- (For Chemical regeneration type process reaction) 2MnO4= + 1/2 O2 + H2O ??2MnO4- + 2 OH-

(Electrolytic reaction: Need replenish air for Oxyen consumption) B.化學品名稱： MnO4- MnO4= OH- NaOCI

Permanganate Manganate Hydroxide(Caustic) Sodium Hydrochloride

Na2S2O8 S2O4- CO2

MnO2

Sodium Persulfate Sulfate Carbon Dioxide Manganese Dioxide

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