|
SHADOW黑影工艺－－FPC孔金属化
基於潮流所趨，世界各地環境保護意識日漸濃烈，各方人士對於環境污染的來源尤其關注，而於線路板生產過程中，一般傳統沉銅流程都會產生大量污染物及消耗大量洗水。
因此直接電鍍法的出現，對於傳統沉銅的缺點都能夠作出極大改善，而其中由美國電化公司(Electrochemicals Inc.) 所製造的黑影製程(Shadow Process)便是眾多直接金屬化(Direct Metallization Process)中一門表表者。
黑影法(Shadow)最主要利用石墨(Graphite)作為導電物體。由於石墨分子結構中，有大量遊離電子，因此石墨的導電性能比一般碳黑化為高。而電鍍速度與塗層導電性能是成正比例的，所以塗層導電性能越高，電鍍速度越快。
黑影直接金屬化流程(Shadow Direct Metallization Process)簡單，主要分為五個化學槽：
(1) 清潔/整孔槽 (Cleaner/Conditioner)
(2) 黑影槽 (Conductive Colloid)
(3) 定影槽 (Fixer)
(4) 微蝕槽 (Micro-Etch)
(5) 抗氧化槽 (Anti-Tarnish)
其中抗氧化槽更是選擇性的，需視乎生產板放置時間而決定需要與否。
黑影法分別擁有水平式(Conveyor)及垂直式(Vertical)生產方式，但是由於垂直生產方式生產時間較長，不及水平式生產簡單，所以本公司極力推薦黑影水平輸送生產方式，以取代現時傳統沉銅流程。
黑影流程化學劑種類
(1) 清潔/整孔劑 (Cleaner/Conditioner)
清潔/整孔劑是一種微鹼性的液體，主要功用是用來清潔孔壁表面以及作為一種整孔劑(Conditioner)調節玻璃纖維及環氧樹脂的表面適合導電膠體擁有足夠吸附力。
(2) 黑影劑 (Conductive Colloid)
黑影劑是一種微鹼性液體，成份含有獨特的添加劑及導電膠狀物質，使孔壁上形成導電層。
(3) 定影劑 (Fixer)
除去孔壁上多餘的黑影劑，使黑影導電層更能平均分佈於孔壁上。
(4) 微蝕劑 (Micro-Etch)
微蝕劑的主要成份是過硫酸鈉和硫酸。微蝕劑的主要作用是透過側蝕作用，除去銅面上的黑影。由於樹脂及玻璃纖維是惰性的，所以微蝕劑不能夠除去板料上的黑影。
(5) 防氧化劑 (Anti-Tarnish)
防氧化劑是微酸的液體，用途為保護銅面，使它不致容易氧化
黑影流程
|
|
放板 |
|
|
|
ê |
|
|
|
清潔/整孔劑 |
|
|
|
ê |
|
|
|
水洗 |
|
|
|
ê |
|
|
|
黑影劑 |
|
|
|
ê |
|
|
|
定影劑 |
|
|
|
ê |
|
|
|
水洗 |
|
|
|
ê |
|
|
|
乾燥 |
|
|
|
ê |
|
|
|
檢查 |
|
|
|
ê |
|
|
|
微蝕劑 |
|
|
|
ê |
|
|
|
水洗 |
|
|
|
ê |
|
|
|
防氧化劑 |
|
|
|
ê |
|
|
|
水洗 |
|
|
|
ê |
|
|
|
乾燥 |
|
|
|
ê |
|
|
|
收板 |
|
询问：此工艺与黑孔工艺对比在孔的可靠性上有多大差异？作为石墨做导电介质其颗粒性要比黑孔工艺的碳大十倍以上，对于FPC板，其过孔的特殊性是与PCB不同的，对此问题想请教一下更仔细一些。
SHADOW与Blackhole在工艺上其中三个个不同的地方是：1）Blackhole要过两次，SHADOW一次即可；2）SHADOW有专利的定影剂（Fixer）；3）SHADOW使用GRAPHITE作导电物质，而BLACKHOLE使用碳黑；
由于以上的不同，所以可以考虑：1）为什么要过两次BLACKHOLE，而非一次？早期BLACKHOLE也是采用一次，后来改为两次。 2）SHADOW采用定影剂来控制沉积在HOLEWALL上的石墨厚度，而BLACKHOLE是采用风刀（AIR KNIFE）来控制沉积在孔壁上的碳的厚度，两者的优劣不辨自明； 3）碳黑和石墨的导电度差异是显而易见的；
当沉积在孔壁上的碳黑厚度太厚时，就会带来孔壁分离的问题，导致孔壁的信赖度有问题，特别是做Multilayer时，问题更甚。
碳的结晶体结构为 SP³，石墨的结晶体结构为SP²，所以石墨存在更多的游离p电子，自然导电度（Conductivity）也就更优。
当然，正如楼上兄台所言，在Particle Size方面确实SHADOW比BLACKHOLE要大，BLACKHOLE为50～100 nm，SHADOW为0.6um，但石墨为片状结晶，0.6um为其宽度尺寸，其厚度为宽度的1/15即0.04um；所以在HOLEWALL的coverage方面SHADOW能达到很好的覆盖效果。另外，BLACKHOLE为溶液，SHADOW COLLOID为胶体，后者对铜离子污染容忍度较大，前者对铜离子及其他正电离子的污染较敏感，这样BLACKHOLE的Particle Size就容易超出100nm，这时工艺就难以控制。
| 
发表于 2006-1-3 15:24:45