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4～5萬m2的線路板廠，生產現(xiàn)場整潔、舒適、工藝流程簡易，為此對其作相關介紹。

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 生產線

有機導電膜工藝流程采用水平生產線作業(yè)（圖2）。生產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板材需要進行調整，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。電測無因導電膜造成孔破缺陷，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，目視檢查孔內無上金缺陷。

（5）NPTH孔內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，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突破，創(chuàng)造全新替代PTH的綠色產品。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

（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要求，NPTH孔內黑色膜能夠去除，化金也不會有NPTH孔上金缺陷。

（4）按廠內一銅單耗計算，有機導電膜較PTH工藝節(jié)省265935元/月，節(jié)省成本34.66%。