PCB技术革新-表面涂层.pdfVIP

1驱动发展的动力

随着电子产品信号传输向更高速化的发展，越来越强调形状因子（Form

Factor）而增加复杂的设计。同时，由于要符合RoHS和WEEE环境保护的条例与

要求，也使PCB设计与生产增加了复杂性。为了达到这个目的，使我们意识到，

在PCB所有的类型和用于封装的最大可能性的一个领域，最佳的选择应该是挠

性板和刚-挠性板，它是可以解决这个问题的。采用下一代的电镀技术和表面镀

（涂）覆化学，甚至采用老而可靠的表面镀（涂）覆层，都是可以满足这些要求

与挑战的。作为化学供应商应该善于把握这个机会，特别是电镀与导通孔填孔

（Via-Fill）化学的综（结）合性技术，来满足这方面的要求。如，酸性镀铜正

面临着不均匀线簇和更高厚径比PCB的新挑战，更不用说用于HDI/BUM板的导通

孔填孔的挑战了。而表面涂（镀）覆层主要是要有新产品和更好的耐热性，以满

足无铅焊接条件下高温组装的要求，保证这些焊点的可靠性。关于孔金属化方面。

PCB采用去钻污/金属化孔是不可避免的，但是它如何跨越严厉的无铅焊接的高

温加工的要求，必须与具有耐高温层压板、无铅焊料合金匹配共存呢？！用于挠

性聚酰亚胺和刚-挠性板的理想金属化是何体系?目前所存在的金属化体系可胜

任吗?是否需要有一种新的金属化体系?本文提供一个PCB加工的有效工艺化学

的分类细目，它们可以满足今天大多数复杂PCB和封装的要求。因为，当你进入

了PCB拼搏的世界，你必须知道这些有效的工艺化学以及解决它和如何满足用

户的需要。

2关于电镀方面

为了满足新的市场需求，PCB制造商应努力定位于PCB制造过程中每个步骤

的新的、先进的工艺才行。通孔的金属化和酸性镀铜的结果必须严格地细查，因

为它们是形成线簇和导通孔连接性，并用来传输信号的电子部件。

2.1钯金属化

目前，已经引入了以钯吸附的新型金属化体系，克服化学镀铜与石墨等存在

的缺点。钯金属化不是现在才提出来的，但是新一代的钯金属化是不同的，因为

新型钯金属化克服了上述的各个体系所有的缺点，因而是一种好的取代工艺。新

型钯金属化体系是以满足挠性和刚-挠性板的需要而开发的，因为在这些板中存

在着（叠压）粘结剂层，它们是更敏感于化学镀铜的高碱性溶液。而新一代的钯

金属化溶液，把暴露于碱性降低到最小而明显减少加工时间。同时，还具有另外

的独特的调整体系，使钯仅吸附于聚酰亚胺的介质层上，而不吸附于铜的表面上。

大家知道，石墨（Carbon）金属化工艺在电镀之前要求除去铜表面上的石墨，而

新型钯金属化体系，在电镀之前，不要求蚀刻铜表面。对铜表面进行微蚀刻会引

起楔形空洞（WedgeVoids），从而在多层板中导致内层连接可靠性降低的问题。

2.2酸性镀铜

酸性铜电镀的挑战是在不伤害镀层冶金特性（如抗拉强度和延展性等）条件

下，如何达到好的厚度分布和表面均匀性的镀铜层。这些特性变得非常重要，因

为电镀铜层是应用于更高热应力的无铅焊接的条件下。在大多数PCB制造商所遇

到的典型问题是PCB的两个面上的镀铜的厚度分布均匀性：在高电流密度区域的

绝缘的线簇部分引起跨镀（Over-Plating）故障，而在低电流密度区域的大面积

接地层镀铜层均匀性差；在孔中的镀铜层的挑战是在高厚径比的孔中心镀铜厚度

应满足最小厚度要求，这是大家知道的在孔中镀铜的分散能力差别而引起的。表

面镀铜层的均匀性问题，有时是很麻烦的事，特别是出现结瘤（Nodule）

的情况。对于金丝搭（焊）接来说，它是不允许存在结瘤（Nodulation）。新开

发的酸性镀铜有利于这些方面的挑战。即：（1）含有改进镀液分散能力的新型化

学添加剂；（2）有利于改进物质传递（MassTransfer）的添加剂；（3）采用不

溶解的阳极（Insoluble）以避免结瘤；（4）具有特殊应用的“导通孔填孔（Via

Filling）”镀铜。近几年，新一代“高分散能力”的酸性镀铜已经出现在市场上。

镀液所采用的电流密度比起用于双面板和较简单产品的传统的25ASF~30ASF电

流密度较小。为了确保高分散能力的镀液的镀铜层达到所期望的物理性能，在常

规的DC整流器下设计的电流密度可低至5ASF高至20ASF之多，并且生产的是

光亮的高延展性镀层。

高分散