萬太鵬

（大連眾益電子材料有限公司，大連 116600）

高錳酸鉀去鉆污法是目前除膠渣流程廣泛使用的方法，具有穩(wěn)定性好，經(jīng)濟高效，便于操作等優(yōu)點。隨著各個PCB生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)流程和工藝的不同，所采用的浸槽時間也不盡相同，溶脹與去鉆污時間配合不好，會造成孔內(nèi)鉆污去不凈或者過蝕的現(xiàn)象，所以正確掌握溶脹與去鉆污的配合時間對PCB生產(chǎn)企業(yè)有著重要的意義。

1 除膠渣工藝流程

（1）膨松劑：有機物在堿性條件下對鉆孔中殘留的高分子樹脂進行膨化，使之成為小分子顆粒，便于后序的高錳酸鉀去鉆污。

（2）除膠渣劑：利用強氧化劑高錳酸鉀與C-C鍵和C-O鍵的反應，使其發(fā)生斷裂，達到去鉆污的目的。

反應式： 4MnO-4—+C（樹脂）+4OH-—→4MnO42-—+CO2↑+2H2O

同時也有以下副反應： 2MnO42-—+2OH-—→2MnO42-—+1/2O2+H2O

MnO42-—+H2O→MnO2↓+2OH-—+1/2O2

正常在去鉆污流程過后孔內(nèi)應該呈蜂窩狀（圖1）。

圖1

（3）中和劑：為還原液，清洗板面上附著的高錳酸鉀溶液及殘渣，防止其殘留于板面帶入下道工序，影響印制板品質(zhì)。

2 實驗

實驗室正常開缸，設定時間進行去鉆污程序。共20塊板，每一組作五塊板，算平均值及極差。

組號 膨松 去鉆污 中和 速率/（mg/cm2）1 6 min 7 min 7 min 0.1980 2 6 min 9 min 7 min 0.2299 3 6 min 11 min 7 min 0.2849 4 6 min 13 min 7 min 0.2914 5 7 min 7 min 7 min 0.2376 6 7 min 9 min 7 min 0.2941 7 7 min 11 min 7 min 0.3257 8 7 min 13 min 7 min 0.3341 9 8 min 7 min 7 min 0.2876 10 8 min 9 min 7 min 0.4126

組號 膨松 去鉆污 中和 速率/（mg/cm2）11 8 min 11 min 7 min 0.4464 12 8 min 13 min 7 min 0.4979 13 9 min 7 min 7 min 0.3030 14 9 min 9 min 7 min 0.4267 15 9 min 11 min 7 min 0.5099 16 9 min 13 min 7 min 0.5401 17 10 min 7 min 7 min 0.3763 18 10 min 9 min 7 min 0.4551 19 10 min 11 min 7 min 0.5355 20 10 min 13 min 7 min 0.6408

追加1：空白試驗

組號 膨松 去鉆污 中和 速率（mg/cm2）空白-1 —— 7 min 7 min 0.0859空白-2 —— 9 min 7 min 0.1038空白-3 —— 11 min 7 min 0.1115空白-4 —— 13 min 7 min 0.1141

追加2：對比試驗

組號 膨松 去鉆污 中和 速率（mg/cm2）對比-1 7 min 9 min 7 min 0.4204 75℃ 82℃ 28℃對比-2 5 min 9 min 6.5 min 0.177 77℃ 82℃

注：

對比-1：取DPEC板材（保利德）在DPMC生產(chǎn)現(xiàn)場測試

對比-2：取DPMC板材在DPEC生產(chǎn)現(xiàn)場測試

速率數(shù)據(jù)分析/（mg/cm2）平均1 R 1 MIN MAX 平均2 1 0.1980 0.0365 0.1807 0.2172 0.1974 2 0.2299 0.0346 0.2172 0.2518 0.2268 3 0.2849 0.1019 0.2326 0.3345 0.2858 4 0.2914 0.1731 0.2018 0.3749 0.2935 5 0.2376 0.0289 0.2191 0.2480 0.2403 6 0.2941 0.0980 0.2499 0.3479 0.2909 7 0.3257 0.1615 0.2480 0.4095 0.3236 8 0.3341 0.1384 0.2614 0.3998 0.3364 9 0.2876 0.0827 0.2576 0.3403 0.2800 10 0.4126 0.0563 0.3787 0.4350 0.4164 11 0.4464 0.0865 0.3883 0.4748 0.4562 12 0.4979 0.1692 0.4402 0.6094 0.4799 13 0.2303 0.0519 0.1980 0.2499 0.2345 14 0.4267 0.0788 0.4037 0.4825 0.4158 15 0.5099 0.1095 0.4479 0.5574 0.5147 16 0.5401 0.2903 0.4363 0.7266 0.5126 17 0.3763 0.0846 0.3421 0.4267 0.3710 18 0.4551 0.0596 0.4132 0.4728 0.4632 19 0.5355 0.1019 0.4921 0.5940 0.5305 20 0.6408 0.1807 0.5555 0.7362 0.6375空白試驗1 0.0859 2 0.1038 3 0.1115 4 0.1141

從上圖中可以看出：不走膨松，直接走去鉆污，去鉆污速率基本成一條直線，斜率趨近于零。也就是說在樹脂沒有被膨松的情況下，單一的高錳酸鉀對去鉆污速率的影響很小且速率比較穩(wěn)定。

分析得知：如果膨松時間一定，去鉆污時間短，則孔內(nèi)樹脂被膨松的部分沒有被高錳酸鉀完全反應掉，殘留的疏松樹脂必然會對后續(xù)工序產(chǎn)生很大的影響；反之，如果去鉆污時間長，雖然會完全反應掉蓬松的樹脂，但是生產(chǎn)周期的延長會使產(chǎn)能下降，而且孔內(nèi)殘留的溶液不易于清洗，同樣會造成質(zhì)量隱患。

4 結(jié)論

結(jié)合圖表我們最終得出以下結(jié)論：某一去鉆污速率曲線，當出現(xiàn)曲線的斜率近似等于空白試驗曲線的斜率時，表明去鉆污已經(jīng)完全反應掉被膨松的樹脂，此時所對應的去鉆污時間即為與膨松相匹配的程序時間。

通過了解，目前國內(nèi)多數(shù)PCB企業(yè)都采用薄銅板鍍工藝，各家采用的板材也各不相同，但是都未有去鉆污速率有達到0.5 mg/cm2以上的，而且速率太大究竟會對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生什么影響需要進一步研究，故目前不建議將去鉆污速率提得太高。程序時間的選擇可以是1#、2#、3#，最合理的匹配程序時間是2#，去鉆污速率控制范圍0.2 mg/cm2～ 0.5 mg/cm2。