王寶成 張文晗 李雁華

（中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第九研究院第七七一研究所，陜西 西安 710600）

1 前言

接到某客戶一種大銅面薄金印制板加工訂單，該板外形尺寸為500 mm×610 mm，地電層全覆銅，線條層導(dǎo)線細(xì)密，表面要求采用電鍍金工藝，金厚0.03 μm ~ 0.08 μm。通過對(duì)客戶加工需求預(yù)審，主要存在以下加工難點(diǎn)：（1）線條層最小寬度/最小間距為0.1 mm/0.1 mm，無法采用外層負(fù)向作圖的方法縮短流程和提高成品率；（2）金厚要求0.03 μm ~ 0.08 μm，產(chǎn)品轉(zhuǎn)運(yùn)和堿性蝕刻時(shí)很容易造成金面損傷和金層砂眼等缺陷，堿性蝕刻工序加工困難。針對(duì)該板的特點(diǎn)，進(jìn)行了認(rèn)真討論和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最終采用金面覆蓋干膜抗蝕層的方法解決了薄金不抗堿性蝕刻的問題，使成品率達(dá)到95%以上。

2 工藝流程

外層負(fù)向作圖是在圖形轉(zhuǎn)移時(shí)采用負(fù)向照相底片（底片中圖形區(qū)域透明，露銅區(qū)域黑色），其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)流程短，不需要抗電鍍層，不受電鍍層厚度影響。缺點(diǎn)是本方法非通用工藝，不適用于所有外層圖形，需要在電鍍金完成后去除工藝引線。以下為典型的正向、負(fù)向外層制作圖例。

對(duì)以上鍍金板外層圖形轉(zhuǎn)移工藝流程的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，并結(jié)合生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，該板的制作采用以下流程，其特點(diǎn)為采用覆蓋干膜抗蝕層的方法對(duì)金面進(jìn)行保護(hù)。

表1

表2

3 工藝流程控制要點(diǎn)

針對(duì)大銅面薄金印制板的加工特點(diǎn)，堿性蝕刻是質(zhì)量關(guān)鍵控制點(diǎn)，其中金厚0.03 μm ~ 0.08 μm需進(jìn)行控制，堿性蝕刻過程中采用金面覆蓋干膜抗蝕層，確保金面在蝕刻過程中不產(chǎn)生金面損傷和金層砂眼等缺陷。

3.1 工程技術(shù)準(zhǔn)備

在工程技術(shù)準(zhǔn)備中，對(duì)線條進(jìn)行增寬0.02 mm的寬度補(bǔ)償，確保蝕刻工序不因側(cè)蝕過大而導(dǎo)致的線細(xì)報(bào)廢。由于板面尺寸較大，進(jìn)行單板加工。在照相底片上對(duì)孔進(jìn)行蓋孔處理，干膜比孔盤單邊放大0.02 mm，蝕刻過程溶液不會(huì)進(jìn)入孔。

3.2 電鍍金

3.2.1 電鍍金工藝參數(shù)（表1）

3.2.2 電鍍金控制要點(diǎn)

采用水平生產(chǎn)線進(jìn)行電鍍前處理時(shí)，需用剛性板材對(duì)該易損板材進(jìn)行牽引，防止卷入設(shè)備中。

電鍍銅時(shí)用膠帶保護(hù)板材四邊，防止板材受力從邊緣碎裂。用銅箔片墊在電鍍快速夾夾點(diǎn)上，防止夾碎板材；在飛巴兩側(cè)夾點(diǎn)各夾一塊不銹鋼板，板下邊緣須長(zhǎng)出3 cm ~ 5 cm，防止浮子壓傷板邊。

電鍍金時(shí)采用豎夾。鍍金后，立即對(duì)板進(jìn)行清洗烘干，并采用隔離墊片保護(hù)的方式進(jìn)行水平轉(zhuǎn)運(yùn)。

3.3 堿性蝕刻

3.3.1 金面覆蓋干膜抗蝕層

經(jīng)驗(yàn)證，干膜可以耐受不少于3次的堿性蝕刻而不發(fā)生脫落、破損，可以完好地保護(hù)金面用于堿性蝕刻的抗蝕層。在對(duì)金面進(jìn)行干膜覆蓋時(shí)，干膜比孔盤單邊放大0.02 mm，圖形轉(zhuǎn)移的主要工藝參數(shù)見表2。

3.3.2 堿性蝕刻工藝參數(shù)

堿性蝕刻時(shí)應(yīng)作首件，對(duì)首件的金面外觀和線條精度進(jìn)行確認(rèn)，合格后批量生產(chǎn)，從而確保批量成品率。堿性蝕刻的工藝參數(shù)見表3。

3.3.3 金面附著力測(cè)試

完成堿性蝕刻后，用3M600#膠帶對(duì)金面進(jìn)行附著力測(cè)試，測(cè)試后，要求鍍層無脫落、起皮和鼓泡，但線條邊緣的突沿脫落不應(yīng)計(jì)入不合格。

表3

4 結(jié)論

通過金面覆蓋干膜抗蝕層實(shí)現(xiàn)了大銅面薄金印制板的生產(chǎn)加工，金鍍層厚度、外觀和附著力均達(dá)到客戶要求。干膜覆蓋保護(hù)的方法可以推廣應(yīng)用于薄金印制板的生產(chǎn)，能有效的避免金面在堿性蝕刻過程出現(xiàn)的金面損傷和金層砂眼等缺陷。

[1]楊維生.大尺寸圖形鍍鎳金微波印制板制造技術(shù)[M]. 微波印制板材料選用,制造技術(shù)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),2008:223-232.

[2]齊成. 微波印制板制作過程中應(yīng)注意的問題[J].印制電路信息,2011(2):33-37.

[3]李江海. 降低電鍍鎳/金印制板的不良率[J]. 印制電路信息,2011(11):49-51.

[4]曾紅. 薄金板可靠性研究及金厚控制[J]. 印制電路信息, 2012(8):47-54.