如何对PCB除胶与整孔
1、Conditioning 整孔
此字广义是指本身的"调节"或"调适",使能适应后来的状况。狭义是指干燥的板材及孔壁在进入 PTH 制程前,使先其具有"亲水性"与带有"正电性",并同时完成清洁的工作,才能继续进行其它后续的各种处理。这种通孔制程发动前,先行整理孔壁的动作,称为整孔(Hole Conditioning)处理。
2、Desmearing 除胶渣
指电路板在钻孔的摩擦高热中,当其温度超过树脂的 Tg时,树脂将呈现软化甚至形成流体而随钻头的旋转涂满孔壁,冷却后形成固着的胶糊渣,使得内层铜孔环与后来所做铜孔壁之间形成隔阂。故在进行 PTH 之初,就应对已形成的胶渣,施以各种方法进行清除,而达成后续良好的连接(Connection)目的。附图中即为胶渣未除尽,而在铜孔壁与内层孔环间留下无法导通的鸿沟。
3、Dichromate 重铬酸盐
是指Cr2O7而言,常见有K2Cr2O7,(NH4)2Cr2O7等,因其分子式中有两个铬原子,故称之为重铬酸盐,以便与铬酸盐(CrO )得以区别。电路板工业中,PTH 前之除胶渣制程,早年系采用高浓度的重铬酸钾(900 g/l)槽液,以这种强氧化剂,当成孔壁清除胶渣的化学品。又单面板印刷用之固定网版,其网布感光乳胶中亦加有"重铬酸铵"的感光化学品,业界常简称之为 Dichromate。近年来由于环保意识提高,这种恶名昭彰的"六价铬"不但对生态环境为害极大,且有致癌的危险,故早已成为众矢之的,而不再为业界所用了。
4、Etchback 回蚀
是指多层PCB板在各通孔壁上,刻意将各铜环层次间的树脂及纤玻基材等蚀去 0.5~3 mil左右称为"回蚀"。此一制程可令各铜层孔环(Annular Ring)都能朝向孔中突出少许,再经 PTH 及后续两次镀铜得到铜孔壁后,将可形成孔铜以三面夹紧的方式与各层孔环牢牢相扣。这种"回蚀"早期为美军规范 MIL-P-55110对多层PCB板之特别要求,但经多年实用的经验,发现一般只做"除胶渣"而未做"回蚀"的多层PCB板,也极少发现接点分裂失效的例子,故后来该美军规范的" D 版"亦不再强制要求做"回蚀"了 。对整个多层PCB板制程确可减少很多麻烦,商用多层PCB板已极少有"回蚀"的要求。另在 PTH 制程中当"微蚀"(Microetch)做得太过份时,将会使得各孔环缩退一些。或在一次铜后切片检查发现孔壁的品质不良而遭整批拒收时,需采全面"薄蚀",以除去一次铜及化学铜层,以便对 PTH 孔铜进行重做。一旦这种"薄蚀"过度时也会造成孔环的缩回。上述两种特例都会造成基材部份的突出,特称为"反回蚀"(Reverse Etchback)
5、Free Radical 自由基
当一原子或分子失去部份电子,而形成之带电体称为"自由基"。此种自由基具有极活泼的化学性质,可供做特殊反应用途。如多层PCB板孔壁除胶渣的"电浆法"即是自由基的运用。此法是将板子放在空气稀薄的密闭处理器中,充入O2及CF4并施加高电压使产生各种"自由基"进而利用其攻击板材的树脂部分(不会像铜),以达到孔内除胶渣的效果。
6、Negative etch-back 反回蚀
早期军用多层PCB板或高品级多层PCB板,为了要得到更好的可靠度起见,在钻孔后清洗孔壁胶糊渣之余,还进一步要求各介质层的退后,使各内层孔环得以突出,以在孔壁完成镀铜后,可形成三面包夹式的钳合。此种使介质层被溶蚀而被迫退缩的制程称为"Etch-Back"。但在一般多层PCB板制程中,若操作疏忽(如微蚀过度或欲蚀去不良的铜孔壁再重做 PTH 时,其所发生的蚀刻过度等)反而造成内层铜环退缩的错误现象,则称之为"反回蚀"。