葉錦群

（勝宏科技（惠州）股份有限公司，廣東 惠州 516211）

化學銅工藝是線路板孔金屬化非常成熟的主流工藝，但其整個工藝過程在環(huán)境方面相對較差。有機導電膜工藝的出現(xiàn)改變了這一切，參觀了幾家生產(chǎn)4～5萬m2的線路板廠，生產(chǎn)現(xiàn)場整潔、舒適、工藝流程簡易，為此對其作相關(guān)介紹。

1 有機導電膜新工藝

1.1 有機導電膜的含義

它是一款替代化學沉銅的新工藝有機導電膜。以二氧化錳沉積在樹脂及玻纖表面充當化學催化劑的作用，在有機酸的環(huán)境下通過集合反應所生成的約50～140納米的導電聚合物。

圖1 有機導電膜形成

1.2 生產(chǎn)線

有機導電膜工藝流程采用水平生產(chǎn)線作業(yè)（圖2）。生產(chǎn)線分除膠渣段與有機導電膜生成段，全長67 m，除膠渣段占55 m，有機導電膜段占12 m。

圖2 有機導電膜生產(chǎn)線

1.3 有機導電膜工藝流程

（1）除膠速率：水平線除膠渣速率可根據(jù)板材需要進行調(diào)整，實驗過程中除膠速率為0.09 mg/min。

（2）上銅速率：≥2.0 mm/min，實測上銅速率：6.8 mm/min ～ 7.4 mm/min。

（3）有機導電膜外觀呈黑色，導電率＜200 kΩ，實測179 Ω ～ 233 Ω，測試合格。

2 有機導電膜性能試驗

（1）灌孔能力，測試板共10 PNL（90pcs），孔徑0.25 mm，厚徑比8：1。電測無因?qū)щ娔ぴ斐煽灼迫毕?，切片分析孔銅厚度0.79 mil ～ 0.97 mil。

（2）孔銅耐熱沖擊（288 ℃×10 s×3次）測試10 PCS樣品，切片分析無孔銅斷裂，及孔銅與基材分離等缺陷。

（3）實驗板5PNL（30 PCS）干膜后電鍍前停放5天，電鍍后電測無孔破異常，熱沖擊無孔銅與基材分離缺陷。

（4）化金試驗NPTH，目視檢查孔內(nèi)無上金缺陷。

（5）NPTH孔內(nèi)黑色導電膜去除實驗，采用高錳酸鈉、氫氧化鈉配比藥水進行噴淋清除，能去除黑色膜，孔內(nèi)基材恢復原色，作業(yè)參數(shù)如表1。

表1 黑色導電膜去除作業(yè)參數(shù)

（6）本次實驗板線路寬/間距75 μm/75 μm，在未板電情況下，二銅1.944 dm2×60 min，實測孔銅厚24.6 μm，經(jīng)蝕刻后檢測、及成型后電測未發(fā)現(xiàn)有蝕刻不凈及電厚夾膜缺陷。

3 優(yōu)勢分析

有機導電膜是一款創(chuàng)新材料及技術(shù)，能滿足綠色環(huán)保要求及成本效益節(jié)約，利用導電聚合物的技術(shù)突破，創(chuàng)造全新替代PTH的綠色產(chǎn)品。極少廢棄物，減少對環(huán)境的污染，不含甲醛，大大改善了工作環(huán)境；具有生產(chǎn)周期短、節(jié)約用水用電、減少人工80%，總體節(jié)省成本20%～30%。

3.1 流程對比(圖3)

3.2 自動化程度高，提升制程能力(表2)

3.3 工作環(huán)境改善

圖3 有機導電膜與傳統(tǒng)PTH流程比較

表2 有機導電膜與傳統(tǒng)PTH制程能力比較

有機導電膜制程：全封閉式作業(yè)，無甲醛、無廢氣污染。

傳統(tǒng)沉銅制程：環(huán)境惡劣，開放式作業(yè)，有甲醛，廢氣污染嚴重。

3.4 節(jié)約成本

（1）節(jié)約成本——人工（表3）

表3 人工費用表

（2）節(jié)約成本——水、電（表4）

（3）節(jié)約成本——直接物料（表5）

（4）綜合節(jié)約成本（表6）

4 總結(jié)

（1）該工藝從除膠渣到有機導電膜全過程采用了封閉式水平生產(chǎn)線全自動化作業(yè)?，F(xiàn)場工作環(huán)境干爽，無嚴重化學品氣味；并且直接到干膜工序，過程只需2人作業(yè)控制全流程。

表4 水電費用表

表5 直接物料費用表

表6 綜合節(jié)約成本

（2）該工藝具有周期短的特點優(yōu)勢，全過程只需30 min ～ 35 min時間。

（3）通過實驗驗證，該工藝在孔銅可靠性、灌孔能力方面能滿足品質(zhì)要求，NPTH孔內(nèi)黑色膜能夠去除，化金也不會有NPTH孔上金缺陷。

（4）按廠內(nèi)一銅單耗計算，有機導電膜較PTH工藝節(jié)省265935元/月，節(jié)省成本34.66%。