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線路板正確栓孔的形成

2016年08月17日09:53 

圖5.11為沿著栓孔下孔表面形成均勻厚度電鍍銅的均勻鍍層栓孔。所謂均勻鍍層栓孔指的是線路板電鍍銅的厚度沿著栓孔下孔表面呈均勻厚度分布。均勻鍍層栓孔由于可以同時形成導線的導體層和栓孔內的電鍍層,因此在制程成本上較經濟。不過在形成均勻鍍層栓孔之后必須在栓孔內填入樹脂,使得絕緣層硬化后成為沒有凹陷的平整表面。因此雖然線路板電鍍銅的步驟會決定栓孔的形狀是否良好,但是電鍍銅的步驟并不是唯一決定栓孔品質好壞的因素,電鍍銅之前各個步驟的制程品質好壞也具有很大的影響。

圖5.12為品質不良的栓孔。所謂不良指的是栓孔底部角落部分具有毛邊的狀態。由FC2到栓孔孔壁的電鍍銅,會進入到FV1栓孔底部的下方,而使得底部的電鍍銅不平整。造成這個問題的原因并不是因為電鍍的品質不良所造成的結果。

不論是在FR4印刷線路板或是增層線路板中,環氧樹脂上的銅都具有錨定作用而增加銅和環氧樹脂彼此之間的接著強度。但是電鍍銅上的環氧樹脂基本上沒有接著力,所以銅表面經過氧化粗化處理之后會增加接著力,約在10000g的程度。

同樣地情形也會發生在增層線路板中,由于銅與表面上絕緣層的接著強度很低,因此在蝕刻或電鍍時化學藥品很容易侵入栓孔底部,當樹脂硬化造成收縮而產生應力時,蝕刻形成栓孔的過程中化學藥品有可能造成undercut、而電鍍銅之前的酸化處理也會造成部分銅溶解而形成undercut。這些因素都會造成栓孔底部產生undercut。這個情形和FR4線路板電源層穿孔周圍所產生的Haloing剝離現象相同。

上述這些情形都會造成栓孔底部產生undercut,由于無電鍍銅不會在undercut的區域產生導電層。因此后續電鍍銅時undercut的區域無法長出具有厚度的銅,而在undercut的周圍產生間隙使得栓孔底部和壁面無法連接在一起。

所以要形成良好的栓孔除了必須注意形成栓孔下孔鐳射鉆孔或是光蝕刻制程之外,還必須注意絕緣層的形成制程、電鍍制程和形成線路制程每一個步驟的制程控制。

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