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铜箔表面清洁处理技术在印制板生产中的应用（一） 2008-11-24 14:28:12 资料来源:PCBcitv 作者：杨维生编译 1 ■■工丄? ? 刖§ 近年以来，电子工业有了一个飞速的发展，以满足越来越高密度封装及小型化 发展的需求。 与之相应，卬制线路工业界也必须面对，日益迫近的更为精细线路及线间距高 密度卬制电路板的制造任务。 为了避免生产率的剧烈下滑，卬制电路板制造商不得不再次对其整个生产T艺 流程，从每个T步人手，从细节处进行?逐次检查。 众所周知，对于卬制电路板制造来说，很关键的一步，是铜箔表面抗蚀材料（干 膜、液态抗蚀剂、阻焊膜）的运用。 对于卬制电路板制造Z抗蚀材料运用來说，未经任何处理的铜箔表面，是不能 提供其所需的足够粘接点的。需要通过表面清洁及预处理，除去铜箔表面所有的污 染物，并创建出一个适合粘接的粗糙表面。 为此，对于更薄内层单片覆铜箔材料的使用，设计所需更精细线路及线间距制 造的要求，以及随之而来的对高品质铜箔表面处理需求，极大的促进了这一?领域的 传统研究及新手段的探索。 传统覆铜箔层压板材料的表面，需要对其外貌进行改变，通常是除去所有污染 物和外来杂质元索，以实现清洁表面的冃的。 2铜箔表面 传统的铜箔，大多采用电解的方式，于一个不断旋转的不锈钢滚筒阴极上获取, 也即电解铜箔。 随后，通常会经受进一步的化学处理，俗称防氧化处理。类似于采用锯酸盐来 抵抗腐蚀，涂锌于铜箔面，用来保护铜箔经受住高温层压条件的严峻考验。 此外，“防氧化”处理，还能保证覆铜箔层爪板材料育较长的货架寿命。 下图1展示的是打描电了显微镜拍摄的铜箔表面结构形态示意。 对于抗蚀材料（干膜，阻焊膜或其他）来说，粗糙的表面可以提供一个更好的 粘接效果。这是因为，一个优良的表面，丿应当展示出一致性的锐利峰和谷的结构形 态，在此结构形态的表面，方能实现涂覆层的机械性锚接。 对于传统覆铜箔层压板材料的原始铜表面，不具备上述提及的一致性形态结构, 因此，针对可利用的任何涂层，提供不出一个足够锚接力的表面形态。 最后，无数经验证明，传统覆铜箔层压板材料的原始铜表面，对于抗蚀材料获 得优异粘接来说，未经任何处理，显然是不适合的。 至于有效粘接的必备条件，应该是一个拥有一个高低错落的形态结构，H必须 具有较高的洁净程度。 图1原始铜箔表面结构形态示意 3铜表面的清洁和预处理方法 3. 1研磨刷清洁处理 3.1.1概述 作为最早和很常用的清洁方法，研磨刷清洁处理，已被使用许多年了。该方法 是采用带有研磨颗粒的无纺尼龙纤维组成的紧密刷轮， 通过专门设计制造的刷 板设备，对需处理覆铜箔层压板铜表面进行处理。 下面给出了两张研磨刷轮示意图。其中，图2展示的是浸渍研磨颗粒的锁毛刷, 图3展示的则是Scotch抛光刷。 图2浸渍研燃颗粒的破毛刷示意 图3 Scotch抛光刷示意 该技术被广泛用以对覆铜箔层压板铜表面进行清洁处理。 至于抛刷的冃标，是借助研磨颗粒于材料表面的切线运动，通过机械摩擦和粗 化铜箔表面，借此，在同一时间内，除去任何可能附着的污染物。 图4研磨刷淸洁处理后铜表面形态结构示意 由上图4展示出，擦痕密度越高，抗蚀材料的粘接性能不一定越好。 因为，当贴干膜操作时，铜箔表面的擦痕可能会造成桥状空隙，而且，在历经 干膜曝光和显影处理后，此类沟道空隙依然存在。 对于多层卬制板的内层图形制作来说，在图形转移后，将进行酸性蚀刻操作。 由于上述桥状空隙的存在，蚀刻溶液可能会蔓延渗入其中，从而造成线宽的不规则 改变，严重时甚至会造成线断缺陷。此情况的结果，将会使线宽控制无规律，精细 线路开路。 相似的问题还会出现在多层印制板的外层图形电镀制作：在此过程屮，电镀溶 液会潜入干膜下部，造成渗镀问题的出现，最终会导致线宽增宽，线间距无规则变 化，严重时会导致精细间隙桥连短路。 关于表面元索组成，我们能断定含研磨颗粒的總刷的具有侵略性的作用，一定 能除去人部分的铜箔表面污染物和外来元素。 然而，现今的组成印制线路的导体部分和介质部分，大部分是相互平行布设的。 而且，具线宽和线间距大小，儿乎与前述提及的单向性擦痕数量级相当。因此，此 种高密度卬制电路制造需求，迅速导致研磨刷淸洁方法的荒废，大大降低其运用普 遍性。 此外，破研磨刷不能被用来对内层薄单片进行淸洁处理，否则会使薄单片遭受 不可接受的延长变形和可能导致板材损坏。 图5研懈刷处理和显影蚀刻或电镀制程的粗糙形态图 上图5展示的是，经过研协刷处理和显影蚀刻或电镀制程的粗糙形态图示意。 使用研赫刷处理的另外一个不足是，该表面清洁处理法，有可能破坏金属化孔 的孔口部分。此问题的出现，是由于研磨刷木身的结构，加之金属化孔线路上部所 经受的强机械作用所致。 另外，由下图6可见，该不足问题的出现，会造成金属化孔的拐