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VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcessrainingMaterialForPCBProcessFlo印制电路板流程培训教材-PTH/Panel

PlatingVIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcess课堂守则•请将手机、BP机等通讯工具调到震动状态。•请勿在上课期间，随意进出，以免影响

其他同事•请勿交头接耳、大声喧哗。•如有特殊事情，在征得培训导师的同意的情况下，方可离场。以上守则，各位学员共同遵守VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司

Multi-layerBoardManufacturingProcessPTH-镀通孔7.1制程目的双面板以上完成钻孔后即进行镀通孔(PlatedThroughHole,PTH)步骤，其目的使孔壁上之非导体部份之树脂及玻纤束进行金属化(me

talization),以进行后来之电镀铜制程,完成足够导电及焊接之金属孔壁。1986年，美国有一家化学公司Hunt宣布PTH不再需要传统的贵金属及无电铜的金属化制程,可用碳粉的涂布成为通电的媒介，商名为"Blackhole"。之后陆续有其它不同b

ase产品上市,国内使用者非常多.除传统PTH外,直接电镀(directplating)本章节也会述及.VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoard

ManufacturingProcess7.2制造流程去毛头→除胶渣→PTH→一次铜7.2.1.去披锋(deburr)钻完孔后,若是钻孔条件不适当,孔边缘有1.未切断铜丝2.未切断玻纤的残留,称为burr.因其要断不断,而且粗糙,若不将之去除,可能造成通孔不良及

孔小,因此钻孔后会有de-burr制程.也有de-burr是放在Desmear之后才作业.一般de-burr是用机器刷磨,且会加入超音波及高压冲洗的应用.可参考表4.1PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFIC

VIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcessPTH-镀通孔刷轮材质Mesh数控制方式其他特殊设计Deburr去巴里Bristle鬃毛刷#180or#240(1)电压、电流(2)板厚高压后喷水洗前超

音波水洗内层压膜前处理BristleNylon#600Grids(1)电压、电流(2)板厚后面可加去脂或微蚀处理外层压膜前处理BristleNylon#320Grits(1)电压、电流(2)板厚后面可加去脂或微蚀处理S/M前表面处理Nylon#600Grits~#12

00Grits(1)电压、电流(2)板厚有刷磨而以氧化处理的VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardMan

ufacturingProcess7.2.2.除胶渣(Desmear)A.目的:a.Desmearb.CreateMicro-rough增加adhesionB.Smear产生的原因:由于钻孔时造成的高温Resi

n超过Tg值，而形成融熔状，终致产生胶渣此胶渣产生于内层铜边缘及孔壁区，会造成P.I.(Poorlnterconnection)C.Desmear的四种方法:硫酸法(SulfericAcid)、电浆法(Plasma)、铬酸法(CromicAcid)、高锰酸钾法(Permang

anate).PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcessC

.Desmear的四种方法:硫酸法(SulfericAcid)、电浆法(Plasma)、铬酸法(CromicAcid)、高锰酸钾法(Permanganate).a.硫酸法必须保持高浓度，但硫酸本身为脱水剂很难保持高浓度，且咬蚀出的孔面光滑无微

孔，并不适用。b.电浆法效率慢且多为批次生产，而处理后大多仍必须配合其它湿制程处理，因此除非生产特殊板大多不予采用。c.铬酸法咬蚀速度快，但微孔的产生并不理想，且废水不易处理又有致癌的潜在风险，故渐被淘

汰。d.高锰酸钾法因配合溶剂制程，可以产生微孔。同时由于还原电极的推出，使槽液安定性获得较佳控制，因此目前较被普遍使用。PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限

公司Multi-layerBoardManufacturingProcess7.2.2.1高锰酸钾法(KMnO4Process):A.膨松剂(Sweller):a.功能:软化膨松Epoxy，降低Polymer间的键结能，使KMnO4更易咬蚀形成Micro-rough。b.影响

因素:见图7.1PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProce

ss7.2.2.1高锰酸钾法c.安全:不可和KMnO4直接混合，以免产生强烈氧化还原，发生火灾。d.原理解释:(1)见图7.2PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoa

rdManufacturingProcess7.2.2.1高锰酸钾法初期溶出可降低较弱的键结，使其键结间有了明显的差异。若浸泡过长，强的链接也渐次降低，终致整块成为低链接能的表面。如果达到如此状态，将无法形成不同强度结面。若浸泡过短，则无法形成低键结及键结差异，如此将使KMnO4

咬蚀难以形成蜂窝面，终致影响到PTH的效果。PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcess(2)Surfa

ceTension的问题:无论大小孔皆有可能有气泡残留，而表面张力对孔内Wetting也影响颇大。故采用较高温操作有助于降低SurfaceTension及去除气泡。至于浓度的问题，为使Dragout降低减少消耗而使用略低浓度，事实上较高浓度也可操作且速度较快。在制程

中必须先Wetting孔内壁，以后才能使药液进入作用，否则有空气残留后续制程更不易进入孔内，其Smear将不可能去除。PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufactu

ringProcessB.除胶剂(KMnO4):a.使用KMnO4的原因:选KMnO4而未选NaMnO4是因为KMnO4溶解度较佳,单价也较低。b.反应原理:4MnO4-+C+4OH-→MnO4=+CO2+2H2O(此为主反

应式)2MnO4-+2OH-→2MnO4=+1/2O2+H2O(此为高PH值时自发性分解反应)MnO4-+H2O→MnO2+2OH-+1/2O2(此为自然反应会造成Mn+4沉淀)PTH-镀通孔VIASYSTEM

SASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcessB.除胶剂(KMnO4):c.作业方式:早期采用氧化添加剂的方式，目前多用电极还原的方

式操作，不稳定的问题已获解决。d.过程中其化学成份状况皆以分析得知，但Mn+7为紫色,Mn+6为绿色,Mn+4为黑色，可由直观的色度来直接判断大略状态。若有不正常发生，则可能是电极效率出了问题须注意。PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACI

FICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcessB.除胶剂(KMnO4):e.咬蚀速率的影响因素:见图7.

3PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcessB.除胶剂(KMnO4):f.电极的好处:(1).使槽液

寿命增长(2).品质稳定且无By-product，其两者比较如图7.4PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManuf

acturingProcessB.除胶剂(KMnO4):g.KMnO4形成Micro-rough的原因:由于Sweller造成膨松，且有结合力之强弱，如此使咬蚀时产生选择性，而形成所谓的Micro-rough。但如因过度咬蚀，将再度平滑。h.咬蚀能力也会随基材之不同而有所

改变。PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcessB.除胶剂(KMnO4):i.电极必须留心保养

，电极效率较难定出绝对标准，且也很难确认是否足够应付实际需要。故平时所得经验及厂商所提供资料，可加一系数做计算，以为电极需求参考。PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerB

oardManufacturingProcessC.中和剂(Neutralizer):a.NaHSO3是可用的Neutralizer之一，其原理皆类似Mn+7orMm+6orMn+4(Neutralizer)->Mn+2(Soluable)b.为免于Pink

Ring，在选择Acidbase必须考虑。HCl及H2SO4系列都有，但Cl易攻击OxideLayer，所以用H2SO4为Base的酸较佳。c.药液使用消耗分别以H2SO4及Neutralizer，用Auto-dosing来补充,维护。

PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcess7.2.2.2.整条生产线的考虑:A.Cycletime：每Rack(Basket)进

出某类槽的频率(时间)。B.产能计算:(Workinghours/Cycletime)*(FIightBar/Hoist)*(Racks/FlightBar)*(SF/Rack)=SF/MonPTH-镀通孔VIASYSTEMSA

SIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcess7.2.2.2.整条生产线的考虑:C.除胶渣前Pre-baking对板子的影响:见下图a.由于2.在压合后

己经过两次Cure，结构会比1,3Cure更完全，故Baking会使结构均一，压板不足处得以补偿。b.多量的氧，氧化了Resin间的Bonding，使咬蚀速率加剧2~3倍。且使1,2,3区较均一。c.释放Stress，减少产生Void的机会.PTH-镀通孔VIASYSTEMSAS

IAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcessVIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kale

x(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcess7.2.2.3.制程内主要反应及化学名称:A．化学反应:a.主要反应4MnO4-+4OH-+Epoxy→4MnO4=+CO2↑+2H2Ob.副反应：2MnO4-+

2OH-←→2MnO4=+1/2O2+H2O(Sidereaction)MnO4=+H2O(CI-/SO4=/CatalyzeRx.)→MnO2↓+2OH-+1/2O2PTH-镀通孔VIASYSTEMSAS

IAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcess7.2.2.3.制程内主要反应及化学名称:(Precipitationformation

)2MnO4=+NaOCl+H2O→2MnO4-+2OH-+NaCl4MnO4=+NaS2O8+H2SO4→4MnO4-+2OH-+2Na2SO44MnO4=+K2S2O8+H2SO4→4MnO4-+2OH-+2K2SO4(ForChemicalregener

ationtypeprocessreaction)2MnO4=+1/2O2+H2O←→2MnO4-+2OH-(Electrolyticreaction:NeedreplenishairforOxyen

consumption)PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcessB.

化学品名称：MnO4-PermanganateNaS2O8SodiumPersulfateMnO4=ManganateS2O4-SulfateOH-Hydroxide(Caustic)CO2CarbonDiox

ideNaOClSodiumHydrochlorideMnO2ManganeseDioxidePTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardMa

nufacturingProcess7.2.2.4.典型的DesmearProcess:见表SequenceSolutionMakeUpControlrangeOperationTemp.AnalysisDump1

SwellerSweller55%D.I.Water45%Solvent40-70%76±23T/W2Rinse*3CTwater45±1stStepRT2ndStepRT3rdStep1T/2D1T/2D

1T/2D3KMnO4101:85g/l102:6%D.I.Water101:70-100g/lN:1-1.376±23T/W4Rinse*3CTwater45±1stStepRT2ndStepRT3rdStep2T/D2T/D2T/D5Reducer*2Reducer1

0%H2SO45%D.I.WaterReducer8-12%H2SO44-7%RT1stStep35±32ndStep2T/W1T/3D1T/W6Rinse*2CTWaterRT7HotAir100±15VIASYSTEMSASIAPACIFICVIA

SYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcess7.2.2.5.PocketVoid的解释:A.说法一：Sweller残留在Glas

sfiber中，在Thermalcycle时爆开。B.说法二：见下图。PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcess7.2.2.5.Pocke

tVoid的解释:a．压板过程不良，Stress积存，上锡过程中力量释出所致。b．在膨涨中如果铜结合力强，而Resin释出Stress方向呈Z轴方向，当Curing不良而Stress过大时则易形成a之断裂，如果孔铜结合力弱则易形成b之Resinre

cession结合力好而内部树脂不够强轫则出现c之Pocketvoid。C﹒如果爆开而形成铜凸出者称为Pullaway。PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManuf

acturingProcess7.2.3化学铜(PTH)PTH系统概念分为酸性及碱性系统，特性依基本观念而有不同。7.2.3.1酸性系统：A.基本制程：Conditioner→Microetch→Catalpretreatmen

t→Cataldeposit→Accelerator→ElectrolessDepositPTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcessB.单

一步骤功能说明：a.整孔Conditioner：1.Desmear后孔内呈现Bipolar现象，其中Cu呈现高电位正电Glassfiber、Epoxy呈负电。2.为使孔内呈现适当状态，Conditioner具有两种基本功能。(1)Cleaner：清洁表面(2)Conditioner

：使孔壁呈正电性，以利Pd/SnColloid负电离子团吸附。PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcessB.

单一步骤功能说明：3.一般而言粒子间作用力大小如表PTH-镀通孔因而此类药液系统会有吸附过多或Colloid过多的吸附是否可洗去之顾虑。VenderWaltsHydrogenBondIonicBondCovalentForce110100~300300Ads.Thickness<10A30~

50A50~200AUndefinedVIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingP

rocessB.单一步骤功能说明：4.Conditioner若DragIn至Activator槽，会使Pd+离子团降低.b.微蚀Microetch1.Microetching旨在清除表面之Conditioner所形成

的Film。2.此同时亦可清洗铜面残留的氧化物。PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufactu

ringProcessc.预活化Catalpretreatment1.为避免Microetch形成的铜离子带入Pd/Sn槽，预浸以减少带入。2.降低孔壁的SurfaceTension。d.活化CataldepositPTH-镀通孔VIASYSTE

MSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcess1.一般Pd胶体皆以以下结构存在：见下图。2.Pd2+：Sn2+：Cl-=1：6：12较安定PTH-镀通孔VIASYSTEMSASI

APACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcess3.一般胶体的架构方式是以以下方式结合：见下图当吸附时由于Cl会产生架

桥作用，且其半径较大使其吸附不易良好，尤其如果孔内的Roughness不适当更可能造成问题。PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi

-layerBoardManufacturingProcess4、孔壁吸附了负离子团，即中和形成中和电性。VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoa

rdManufacturingProcessPTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardMan

ufacturingProcesse.速化Accelerator1.Pd胶体吸附后必须去除Sn，使Pd2+曝露，如此才能在未来无电解铜中产生催化作用形成化学铜。2.基本化学反应为：Pd+2/Sn+2(HF)→Pd+2(ad)+S

n+2(aq)Pd+2(ad)(HCHO)→Pd(s)PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufactu

ringProcess3.一般而言Sn与Pd特性不同，Pd为贵金属而Sn则不然因此其主反应可如下：Sn+2Sn+4+6F-→SnF6-2orSn+2+4F-→SnF4-2而Pd则有两种情形：PH>=4Pd+2+2(OH)-→Pd(OH)2PH<4Pd+2+6F-→PdF6-4PTH-镀通孔V

IASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcess4.Pd吸附在本系统中本身就不易均匀，故速化所能发挥的效果就极受限制。除去不足时会产生P.I.，而过长时则可能因为过份

去除产生破洞，这也是何以Back_light观察时会有缺点的原因。5.活化后水洗不足或浸泡太久会形成Sn+2Sn(OH)2或Sn(OH)4，此易形成胶体膜.而Sn+4过高也会形成Sn(OH)4，尤其在Pd吸太多时易呈PTH粗糙。6.液

中悬浮粒子多，易形成PTH粗糙。PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcessf.化学铜沉积ElectrolessDep

osit1.利用孔内沉积的Pd催化无电解铜与HCHO作用,使化学铜沉积。2.Pd在化学铜槽的功能有二：(1)作为Catalyst吸附OH-之主体，加速HCHO的反应。(2)作为Conductor，以利e-转移至Cu+2上形成Cu沉积。3.其基本反应

及Mechanism见下图。PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcessPTH-镀通

孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcessf.化学铜沉积ElectrolessDeposit4.由于槽液在操作开

始时缺少H2含量，故其活性可能不够而且改变温度也易使槽液不稳定。故在操作前一般先以Dummyboards先行提升活性再作生产，才能达到操作要求。5.Bathloading也因上述要求而有极大的影响，太高的Bathloading会造成过度的活化而使槽液不安定。相反若太低则会因H2

的流失而形成沉积速率过低。故其Max与Min值应与厂商确认做出建议值。6.如果温度过高，[NaOH],[HCHO]浓度不当或者Pd+2累积过高都可能造成P.I.或PTH粗糙的问题。PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士

电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcessg.整个反应状态见图7.10所示PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公

司Multi-layerBoardManufacturingProcess7.2.3.2、碱性系统：A.基本制程：Conditioner→EtchCleaner→Catalpretreatment→Act

ivator→Reducer→ElectrolessCopperB.单一步骤功能说明a.Conditioner：Wettingagent+10g/lNaOH(A)PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑

版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcessa.Conditioner：1.以Wettingagent的观念，而非电性中和，如此可形成较薄的Film约300A，且均匀而不致有附着不

上或太厚之虞。2.基本方式系以亲水基与疏水基之特有Dipole特性使Wettingagent被水排挤，快速吸附至孔壁。因其形成之单层膜不易再附上其它Conditioner而与Cleaner共同作用洗去多余杂质。PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFI

CVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcessa.Conditioner：3.其设计是一道酸一道碱的药液浸泡，使各种不同来源的板子皆有良好的we

tting作用,其Formula：Wettingagent+10ml/lH2SO4。4.若水质不洁而含M+2(如：Ca+2、Mg+2、Fe+2等)则Amine及Wettingagent易与之结合而形成沉淀，故水质

硬度应特别留意。PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcessa.Conditioner：5.当板子浸入水中，Cu正电迅速与O

H-中和而呈负电。而Dipole静电力有限，不致形成多层覆盖，故无Overcondition的顾虑。b.Etchcleaner：(SPS与H2SO4/H2O2两种)基本功能与酸性系列相似(SPS：10g/l)c.Catalpretreatmen)：同Activator但少Complex

。PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcessd.Activator：Activator+Pd(Amine)complex1.基本上此系列

的Pd，是由Amine类形成的Complex，2.其特点如下：(1)Pd(Amine)+2呈正电荷，可吸附在Conditioner上而甚少吸附在铜上，少有P.I.问题(2)没有Sn形成的Colloid，其粒子较小，结晶较密且少有

Sn(OH)2、Sn(OH)4析出问题。也没有Sn+2+Fe+2Sn+4+Cu作用。(3)无Cl-在外围，由于Cl-会与Polyimide材料产生作用，故无Cl-会有较广的适用性。PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kal

ex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcessd.Activator：Activator+Pd(Amine)complex(4)由于Pd(Amine)+2Pd+2+Amine为一平衡反应，

吸附反应十分快，且由于粒子小空隙低因而致密性佳。(5)Impurity少有残留，且吸附Pd+2少，故能有较少P.I.机会(6)由于无Cl-,对Black-Oxide的attack相对减少，故PinkRing较轻。(7)

由于吸附较密，将来作无电解铜时Coverage也会较密较好。PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufact

uringProcesse.整个反应状态见图7.11所示PTH-镀通孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcess7.2.4一次铜(Pan

elplating)非导体的孔壁经PTH金属化后，立即进行电镀铜制程,其目的是镀上200~500微英吋以保护仅有20~40微英寸厚的化学铜被后制程破坏而造成孔破(Void)。有关铜电镀基本理论及实际作业请参看二次铜更详细的解说.PanelPl

ating板面电镀VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcess7.3.厚化铜传统金属化之化学铜的厚度仅约20~30微寸，无法单独存在于制程中

，必须再做一次全板面的电镀铜始能进行图形的转移如印刷或干膜。但若能把化学铜层的厚度提高到100微寸左右，则自然可以直接做线路转移的工作，无需再一道全板的电镀铜步骤而省却了设备，药水、人力、及时间，并达到简化制程减少问题的良好目标。因此有厚化铜制程出现，此一方式已经实际生产线上进行十数年，由于镀

液管理困难分析添加之设备需要较高层次之技术，成本居高不下等,此制程已经势微。PTH-镀通孔PanelPlating板面电镀VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Mu

lti-layerBoardManufacturingProcess厚化铜的领域又可分为:A.“半加成Semi-Additive”式是完全为了取代全板面电镀铜制程.B.“全加成FullyAdditive”式则是用于制造加成法

线路板所用的。日本某些商用消费性电子产品用24小时以上的长时间的全加成镀铜，而且只镀在孔及线路部份。日本之外尚不多见,高雄日立化成数年前尚有CC-41制程,目前已关掉该生产线。PanelPlating板面电镀VIASYSTEMSASIAP

ACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcess7.3.1厚化铜基本观念a.厚化铜也仍然采用与传统无

电铜相似的配方，即仍以铜离子、强碱、及甲醛做为反应的原动力，但与温度及其所产生的副产物关系较大。b.无电铜因厚度很薄,内应力(InnerStress)影响不大,故不需重视，但厚化铜则必须考虑。也就是说厚化铜

与板面铜箔间的附着力也为关键，应特别注意其镀前活化之过程如整孔及微蚀是否完美。控制不好时可能发生孔壁剥离(pullaway)及板面脱皮。PanelPlating板面电镀VIASYSTEMSASIAPACI

FICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcess7.3.1厚化铜基本观念c.厚化铜之外表能接受油墨或干膜之附着，所以印刷前尽少做磨刷或其它化学粗化。在阻剂完成转移后又要能耐得环境的氧化

,而且也要耐得最低起码的活性清洗及活化。d.厚化铜主要的目的是既能完成非导体的金属化同时又可取代一次镀铜，能够发挥大量的设备、人力、物料、及操作时间的节省，但化学铜槽本身比传统的无电铜要贵管理不易，要利用特定的自动添加设备。P

anelPlating板面电镀VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcess7.3.1厚化铜基本

观念e.前处理之各制程比传统PTH要更谨慎，原因是化学铜的沉积是靠铜离子在板子上之活化生长点(Activesites)还原出铜金属并增厚，当此等生长点被铜覆盖后其它板面上又逐次出现新的生长点再接受铜的沉积，电镀铜

的沉积则不但向上发展,也能横向延伸。故万一底材未能在前处理制程中完成良好的活化时则会造成孔破(HoleVoid)，而且经过干膜或印刷后,可能进一步的恶化，终必成为板子品质上极大的隐忧。PanelPlating板面电镀VIASYSTEMSASIAPACIFI

CVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcess7.4直接电镀(Directplating)由于化学铜的制程中，有很多

对人体健康有害的成份(如甲醛会致癌)，以及废水处理(如有Chelate)有不良影响的成份，因此早在10多年前就有取代传统PTH所谓DirectPlating(不须靠化学铜的铜当导体)商品出现，至今在台湾量产亦有很多条线。但放眼国外，除欧洲应用者很

多以外，美、日(尤其是美国)并不普偏，一些大的电子公司(如制造计算机、大哥大等)并不Approve直接电镀制程，这也是国内此制程普及率尚低的原因之一。PanelPlating板面电镀VIASYSTEMSASIAPACIFICV

IASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcess7.4.1直接电镀种类大致上可归为三种替代铜的导体A.Carbon-碳粉(Graphite同)B.ConductivePolymer-导体

高分子C.Palladium-钯金属7.4.2直接电镀后续制程有两种方式:A.一次镀铜后,再做影像转移及二次镀铜B.直接做影像转移及线路电镀PanelPlating板面电镀VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kale

x(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcess表中归纳目前国内已使用中的直接电镀各商品之分析制造商ShipleyRonalAtotechAPTIBC商品名ConductronD

PCrimsonNeopactABCPolymet媒介种类Palladium-Based媒介附着特性半选择性Cu:50%Re:100%Gf:60%非选择性Cu:5%Re:100%GF:60%非选择性Cu:5%Re:60%Gf:100%导电（ohm)0.5~52000~2000

010000~80000VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcess制造商ShipleyRonalAtotechAPTIBC商品

名ConductronDPCrimsonNeopactABCPolymet制程特性Pd-Sn胶体靠Sn+2+Cu+2→Sn+4+Cu反应将铜析出附着上铜面。.导电性佳.不须咬铜将Pd-Sn硫化成Pd-SnS-导电性佳以Pd/organiccolloid附着于铜面上，再以酸浸移

除铜面有机物。-仅咬铜0.5~1μm-制程微短-玻璃纤维附着力佳M-Etch量0μm3~6μm0.5~1μm（续）VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoard

ManufacturingProcess制造商ShipleyRonalAtotechAPTIBC商品名ConductronDPCrimsonNeopactABCPolymet废水处理性直接外层电镀可行性（配合特殊二铜前处理药液）（配合

配合特殊二铜前处理药液）X(Pd太薄）制程流程CleanerConditionerActivatorAccelerationAcidDipDrySensitizerPreActivatorConvertorEnhancerStabilizerMicroetch

PressRinseDryCleanerEtchCleanerConditionerPredipActivatorFixationAcidDipDryVIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)

皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcess制造商ECMacdermidAtotechBlasberg商品名ShadowBlackHoleCompac

tDMS2/DMSE媒介种类GraphiteCarbonConductivePolymer媒介附着特性非选择性Cu:100%Re:100%GF:50%选择性Cu:0%Re:100%GF:70%导电（ohm)1~1050~2500030~300V

IASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcess制造商ECMacdermid

AtotechBlasberg商品名ShadowBlackHoleCompactDMS2/DMSE制程特性-先以带正电高分子与孔壁结合，再以带负电高分子与石墨混合溶液附着于板面，经高温与PH下降使正、负高分子键结形

成导电层。-制程步骤短-先以带正电高分子与孔壁结合，再以负电界面活性剂与黑碳粒子混合液附着于板面，经高温使碳粒固定于孔壁。-先以Mn+7与孔壁反应成Mn+4，再以导电高分子反应成Mn+2，并与孔壁结合-不须咬铜-制程步骤短-玻璃纤

维附着力佳M-etch量1~2um1~2um0um废水处理性△○△○直接外层电镀可行性○○△（电阻上升）○（续）VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcess制

造商ECMacdermidAtotechBlasberg商品名ShadowBlackHoleCompactDMS2/DMSE制造流程Cln/Cond.SHADOWFixerDryMicroetchAnti-tarnishDryCleanerBlack

holeHotairConditionerBlackHoleHotAirDryMicroretchAnti-tarnishDryMicroetchConditionerOxidizerCatalystFixati

onAcidDipDryMicroetchConditionerOxidizerCat./FixAciddipDry（续）VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电

脑版（广州）有限公司Multi-layerBoardManufacturingProcess本章中介绍了传统薄化铜,厚化铜以及直接电镀等几种镀通孔方式.未来制程走势:A.缩短制程B.减少污染C.小孔通孔能力D.降低成本E.底材多样化处理能力而此

制程是PCB制作的基础工程,若处理不好影响优良率及信赖度，因此要仔细评估与选择何种药水及设备。PanelPlating板面电镀VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-laye

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