东海县多层及高密度印刷电路板可行性研究报告

东海县多层及高密度印刷电路板可行性研究报告内容摘要：

用硫酸和过硫酸钠腐蚀电路板、粗化铜表面。 （三）贴膜显影蚀刻去膜 通过曝光影像转移原理及水平显影蚀刻线的蚀刻，印制出需求之内层线路或 P/G 面。 具体工艺见下图。 1%Na2CO消泡剂 G 3 有机废气（醇类） 湿膜 涂布 烘板 曝光 显影 水洗 L31 显影溶液 W31显影废水 除油 CuCl HCL、 H2O2 ～ %NaOH G4 盐酸雾 蚀刻 水洗 去膜 水洗 烘干 L91酸性蚀刻溶液 W14重金属废水 L32去膜浓液 W32去膜废水 S2 干膜渣 、烘板 对于高密度精细线路的制作通常采用液态光致抗蚀剂，它是由感光性树脂、配合感光剂、色料、填料及溶剂等成分组成，经光照射后产生聚合反应而得到线路图形。 与千膜相比：湿膜的涂布厚度较薄（一般,而干膜厚一般为 ），湿膜与基板密贴性好，可消除划痕和凹坑引起的断路，物料成本低，同时不需要载体聚酯薄膜和起保护作用的聚乙烯保护膜，不需要处理后续废弃的薄膜。 只是在烘板的过程中，湿膜中的溶剂等将会挥发出来。 曝光即在紫外光照射下，光引 发剂吸收了光能分解成游离基，游离基再引发光聚合单体产生聚合交联反应，反应后形成不溶于稀碱溶液的高分子结构。 将需要的图形复制在电路板上。 是感光干膜中未曝光部分的活性基团与稀碱溶液反应生成可溶性物质而溶解下来，留下已感光交联固化的图形部分。 用 1%NazCOa溶液腐蚀电路板。 在印制板的制造过程中，用化学方法去除基材上无用导电材料（铜箔）形成电路图形的工艺，称为蚀刻。 用 CUClz, HC HZOz溶液腐蚀电路板表面的铜箔。 是应用 NaOH 溶液膨松剥除已显影部分的湿膜，露出处于 湿膜保护下的线路图形的过程。 （四）棕化 内层电路板以 PE冲孔机冲出层间线路对位的铆合基准孔。 然后进行棕化。 棕化具体工艺见下图。 棕化除油剂 G2 硫酸雾 L82酸性废液 W15重金属废水 L21有机浓液 L22有机浓液 W21有机清洗废水 主要起除油作用。 加入化学清洗剂进行除油。 主要是表面预处理，并保护棕化液免受污染。 化 其目的是使内层电路板面上形成一层高抗撕裂强度的棕色氧化铜绒晶，以增加内层板与胶片在进行压合时的结合能力。 （五）压合、钻孔 具体工艺见下图。 半 固 化 片 镜 面 钢 板 牛 皮 纸 铜 箔 G1 粉尘 S3 废半固化片 G1 粉尘 S4 废牛皮纸 S1 废铜箔 铝板、纸底板 G1 粉尘 说明： 与裁板工艺水洗处采用同一设备 叠合 热压合 冷压合 钻标靶、锣边 纯水洗 烘干 熔合 水洗 钻孔 除胶 W11重金属废水 S5 废铝板、 S4 废纸底板 图 516 压合、钻孔工艺流程图 压合 将经过内层线路、棕化处理后的基板两侧叠上半固化片，半固化片由玻璃纤维布和环氧树脂等制成， 当温度为 100℃时可熔化，具有粘性和绝缘性。 并在半固化片外铺上铜箔作外层。 再将铜箔线路层和绝缘层按照电路板层数需要，热压在一起，其热压温度为 200220℃，压力 兆帕，为时 2 个小时，再经冷压合处理。 压合后形成的多层电路板再进行钻孔处理，一方面将内外层的导电层连通，或作为电子元器件的插孔，另一方面可作为内导电层的散热孔。 钻孔时在电路板上面覆盖一层铝板，最下层有下纸基板、垫板（酚醛垫板）保证钻孔面平整。 、锣边 钻标靶主要为下面工序钻孔是位，锣边是整齐压合后的板边。 钻孔多数采用机 械钻孔，但随着密度互联技术的发展，所需要的孔径越来越小，采取激光等方式进行钻孔。 （六）化学沉铜、电镀铜加厚 化学沉铜使经钻孔后的非导体（除胶渣后通孔内有的地方是半固化片（绝缘层））通孔壁上沉积一层密实牢固并具导电性的金属铜层，作为电镀铜加厚的底材。 具体工艺流程见下图。 膨松剂 高 锰 酸 钾 H2SO4 G2 硫酸雾 L23有机浓液 W22有机清洗废水 L71高锰酸钾废液 W23有机水洗废水 L83酸性废液 调整剂 Na2S2O8 膨胀 水洗 水洗 中和 G2 硫酸雾 G2 硫酸雾 W16 重金属废水 L24 有机溶液 W24 有机清洗废水 L12含铜废液 预 浸 盐 活 化 剂 加速剂 W17 重金属废水 L84 酸性废液 W18 重金属废水 L85酸性溶液 化学铜液 G5 甲醛废气 H2SO4 G2 硫酸雾 W19 重金属废水 L41 化铜废液 W41 络合水废水 L35酸性废液 硫酸、硫酸 铜、铜球、盐 酸、电铜光剂 硝酸 G2 硫酸雾 G7 硝 酸雾 L13含铜废液 W110重金属废水 L14含铜废液 W111重金属废水 除胶渣 钻孔时产生的高温可使玻纤布等固化片有机物的键断开氧化，胶渣（即氧化物）流淌在迭层中的导电层表面，必须去除，其原理是胶渣可溶于高锰酸钾（ KMnO4）。 除胶渣包括膨松、除胶、中和三个步骤。 水洗 清洁调整 纯水洗 微蚀 纯水洗 预浸 活化 纯水洗 速化 纯水洗 化学沉铜 纯水洗 酸洗 电镀铜加厚 水洗 剥挂架 水洗 烘干 基板的表面脱脂与孔内壁表面调整同时进行，采用酸性调整剂使铜的表面氧化物、油污除去，促进表面对金属钯的吸附量，同时增加孔内壁润湿性。 微蚀的目的是为后续的化学沉铜提供一个微粗糙的活性铜表面，同时去除铜面残留的氧化物。 为了达到理想的效果，微蚀深度 ，通常控制在 微米左右。 用过硫酸钠／硫酸腐蚀电路板、粗化铜表面。 是使用硫酸（ 24%)、过硫酸钠（ 80120克／升）溶液轻微溶蚀铜箔基板表面以增加粗糙度，去除铜箔基板表面所带电荷，使在后续活化过程中与触媒有较佳密着性。 操作温度在 26士 4 ℃ ，操作时间为 1′～ 2′ ，当槽中 Cu2+达 25 克／升时更换槽液。 为防止水带到随后的活化液中，防止贵重的活化液的浓度和 PH值发生变化，通常在活化槽前先将生产板件浸入预浸液处理，预浸后生产板件直接进入活化槽中。 因为大部分活化液是氯基的，所以预浸液也是氯基， 这样对活化槽不会造成污染。 在低浓度（ C1— ： ～ ）的预浸催化液中进行处理，以防止对后续活化液的污染，板子随后无需水洗可直接进入把槽。 操作温度在 30士 4 *C，操作时间为 1— 2 秒，当槽中 Cu2+达 2020ppm以上时更换槽液。 活化的作用是在绝缘基体上吸附一层具有催化活动的金属钯颗粒，使经过活化的基体表具有催化还原金属铜的能力从而使化学沉铜反应在整个催化处理过的基体表面顺利进行。 活化的胶体钯微粒主要是通过粒子的布朗运动和异性电荷的相互吸附作用分别吸附在微蚀后产生的活性铜面上和经清洗调整 处理后的孔壁的非导电基材上，活化槽是沉铜生产线上最贵重的一个槽。 将 PCB板浸于胶体钯的酸性溶液（ Cl— 2N， Pd2+600～ 1200ppm）中，此处的胶体钯溶液主要成分为 SnC12, PdC12,在活化溶液内 PdSn 呈胶体。 使触媒（钯）被还原沉积于基板通孔及表面上，并溶解去除过量的胶体状锡，使钯完全地 裸露出来，作为化学铜沉积的底材。 操作温度在 28 士2℃，为了保证活化液污染的最小化，操作时间为 5′ — 6′ ，当槽中 Cu2+达 1500ppm 以上时更换槽液，避免工件提出槽液后再重新浸入槽液。 在化学沉铜 前除去一部分在钯周围包围着的碱式锡酸盐化合物，以使钯核完全露出来，增强胶体钯的活性，称这一处理为加速处理。 Pd胶体吸 附后必须去处 Sn,使 Pd2+暴露，才能在化学沉铜过程中产生催化作用形成化学铜层。 经过活化处理后，内层与铜的表面吸附的 PdSR 胶体，经加速剂处理后内壁与铜环表面把呈金属状态。 一般情况下，当加速液中的铜含量达到800ppm 则需要及时更换，约一周更换槽液一次。 操作温度在 28士 2 0C，操作时间为 3′ 4′。 化学沉铜是一种催化氧化还原反应，因为化学沉铜铜层的机械性能较差，在经受冲击 时易产生断裂，所以化学沉铜宜采用镀薄铜工艺。 化学镀铜的机理如下：将电路板浸入含氢氧化钠（ ／升）、甲醛（ 克／升）、络合铜 (Cu2+: 1. 0v 1. 8g/1)的溶液中，使电路板上覆上一层铜。 操作温度在 32士 2℃，操作时间为 9′ 12′ ，翻槽频率为一周。 ． 8．电镀铜加厚 电镀铜是以铜球作阳极， CUS04（ 65^75 克／升）和 H2SO4（ 180220克／升）作电解液，还有微量 HC1（ 4060ppm)和添加剂 (14 毫升／升）。 电镀不仅使通孔内的铜层加厚，同时也可使热压在 外表面的铜箔加厚。 操作温度在 24 士 2℃，槽液不作更换，当生产面积超过 180 万平方英尺或使用时间达半年时将槽液送入硫酸铜处理区用活性炭吸附杂质，其余溶液继续回用到产线上。 用 200 的硝酸将电镀过程中镀析在电镀夹具上的金属铜予以剥除，以免影响电镀效率。 （七）外层刷磨 主要是对板子表面进行清洁、粗化。 具体工艺流程见下图。 水 W112重金属废水 S1 铜 粉 （八）外层贴膜、曝光、显影蚀刻 刷磨 中压水洗 循环水洗 烘干 干膜 %Na2CO3 CuCl2 G4 盐酸雾 L33 显影浓液 W33显影废水 L92酸性蚀刻废水 NaOH 去液态阻焊工段 Wl13重金属废水 L34去膜浓液 W34去膜废水 S2 干膜渣 外层贴膜、曝光、显影蚀刻工艺流程图 压膜采用干膜，干膜又称光致抗蚀剂，是由聚酯薄膜、光致抗蚀剂薄膜和聚乙烯保护膜三部分组成。 聚酯薄膜是支撑感光胶层的载体，使之涂布成膜。 聚乙烯保护膜是覆盖在感光胶层上的保护膜，防止灰尘等污物粘污干膜。 在压膜前先剥去这层保护膜。 光致抗蚀剂薄膜是干膜的主体，为感光材料。 压膜是以适当的温度及压力将干膜密合贴附在上面。 该段工艺主要是通过显影将未曝光部分干膜完全剥除，将要蚀除的铜曝露在酸性蚀刻液内。 经过蚀刻，将整体线路的表面线路呈现出来。 本项目中已由一般传统 碱性蚀刻制程改为与内层线路制作相同之酸性蚀刻制程，可完全消除传统碱性蚀刻衍生之恶臭含氨废气、铜氨络合废水及剥锡铅废液处理之困难，大幅减少污染物排放种类及浓度。 利用干膜溶于强碱的特性，用 NaOH溶液将基板上已显影部分的干膜去除。 （九）抗焊前刷磨 通常先用刷磨、水洗等方法将。