一、概述

去鉆孔和點(diǎn)蝕是軟硬結(jié)合性PCB數(shù)控鉆孔后，化學(xué)鍍銅或直接鍍銅前的一道重要工序。 為實(shí)現(xiàn)軟硬印制電路板可靠的電氣互連，必須根據(jù)軟硬印制電路板特殊的材料組成以及聚酰亞胺和丙烯酸作為主要材料的耐強(qiáng)堿性，選擇合適的去鉆孔和麻點(diǎn)技術(shù)。 軟硬印制電路板鉆孔、麻點(diǎn)的技術(shù)有兩種：濕法和干法。 下面就兩種PCB制造工藝與同行進(jìn)行探討。

二、軟硬結(jié)合印制電路板濕式去鉆孔和凹痕技術(shù)

軟硬結(jié)合性印制電路板的濕式鉆孔和麻點(diǎn)技術(shù)包括以下三個(gè)步驟：

L 消腫（也叫消腫治療）。 醇醚型溶脹劑用于軟化孔壁基質(zhì)，破壞聚合物結(jié)構(gòu)，進(jìn)而增加PCB可氧化表面積，使其容易氧化。 丁基卡必醇通常用于溶脹孔壁基質(zhì)。

氧化。 目的是清理孔壁和調(diào)整孔壁電荷。 目前，在中國(guó)有三種傳統(tǒng)方式。

1、 濃硫酸法：由于濃硫酸具有強(qiáng)烈的氧化性和吸水性，能使大部分樹脂炭化，形成水溶性烷基磺酸鹽而脫除。 反應(yīng)式如下： CmH2nOn+H2SO4--MC+nH2O去除孔壁樹脂鉆污的效果與濃硫酸濃度、處理時(shí)間和溶液溫度有關(guān)。 用于清除鉆污物的濃硫酸濃度不得低于86%，常溫20-40秒。 如需點(diǎn)蝕，應(yīng)適當(dāng)提高固溶溫度，延長(zhǎng)處理時(shí)間。 濃硫酸只對(duì)樹脂起作用，對(duì)玻璃纖維沒有作用。 孔壁用濃硫酸腐蝕后，孔壁會(huì)有玻璃纖維頭伸出，需要用氟化物（如氟化氫銨或氫氟酸）處理。 在用氟化物處理突出的玻璃纖維頭時(shí)，還應(yīng)控制工藝條件，防止玻璃纖維過度腐蝕而產(chǎn)生芯吸效應(yīng)。 大致流程如下：

H2SO4：10%

NH4HF2：5-10g/l

溫度：30℃ 時(shí)間：3-5分鐘

按照這種方法，對(duì)沖孔后的軟硬結(jié)合印刷電路板進(jìn)行去污和凹蝕，然后對(duì)孔進(jìn)行金屬化處理。 通過金相分析發(fā)現(xiàn)，內(nèi)層未完全臟污，導(dǎo)致銅層與孔壁的附著力低。 因此，采用金相分析進(jìn)行熱應(yīng)力試驗(yàn)（288℃，10±1s）時(shí)，孔壁銅層脫落，造成內(nèi)層開孔。

而且，氟化氫銨或氫氟酸毒性很大，廢水處理難度很大。 另外，聚酰亞胺在濃硫酸中呈惰性，因此這種方法不適用于軟硬結(jié)合印刷電路板的鉆孔和點(diǎn)蝕。

2、 鉻酸法：由于鉻酸具有很強(qiáng)的氧化性和較強(qiáng)的蝕刻能力，可以打斷孔壁上的大分子物質(zhì)長(zhǎng)鏈，并產(chǎn)生氧化和磺化作用，在表面生成更多的親水基團(tuán)，如羰基（-C= O)、羥基(-OH)、磺酸(-SO3H)等，從而提高其親水性，調(diào)節(jié)孔壁電荷，達(dá)到去除孔壁鉆孔和麻點(diǎn)的目的。 一般PCB工藝公式如下：

鉻酸酐 CrO3: 400 g/l

H2SO4: 350 g/l

溫度：50-60℃ 時(shí)間：10-15min

按照這種方法，對(duì)鉆孔后的軟硬結(jié)合印刷電路板進(jìn)行去污和凹面蝕刻，然后對(duì)孔進(jìn)行金屬化處理。 對(duì)金屬化孔進(jìn)行了金相分析和熱應(yīng)力實(shí)驗(yàn)，結(jié)果完全符合GJB962A-32標(biāo)準(zhǔn)。

因此，鉻酸法也適用于軟硬結(jié)合印制電路板的鉆孔和點(diǎn)蝕。 對(duì)于小型企業(yè)來說，這種方式確實(shí)非常適合，簡(jiǎn)單易操作，更重要的是成本。 然而，這種方法唯一的遺憾是有毒物質(zhì)鉻酸酐的存在。

3、 堿性高錳酸鉀法：目前很多PCB生產(chǎn)廠家由于缺乏專業(yè)技術(shù)，仍然沿用剛性多層印制電路板的鉆孔、點(diǎn)蝕技術(shù)——堿性高錳酸鉀技術(shù)來處理軟硬結(jié)合印制電路板。 去除樹脂鉆污后，可對(duì)樹脂表面進(jìn)行蝕刻，使其PCB表面產(chǎn)生凹凸不平的小凹坑，以提高孔壁涂層與基板的附著力，用高錳酸鉀氧化去除膨脹的樹脂鉆污。 該系統(tǒng)對(duì)一般剛性多層板非常有效，但不適用于軟硬結(jié)合印刷電路板。 由于軟硬結(jié)合印刷電路板的主要絕緣基板聚酰亞胺不耐堿，需要在堿性溶液中溶脹甚至部分溶解，更不用說高溫高堿環(huán)境了。 如果采用這種方式，即使當(dāng)時(shí)不報(bào)廢軟硬結(jié)合印制電路板，將來使用軟硬結(jié)合印制電路板的設(shè)備的可靠性也會(huì)大大降低。

L 中和。 氧化處理后的基板必須清洗干凈，以免污染下道工序的活化液。 因此，它必須經(jīng)過中和還原過程。 根據(jù)不同的氧化方法選擇不同的中和還原溶液。

三、軟硬結(jié)合印制電路板干式鉆孔去麻點(diǎn)技術(shù)

目前國(guó)內(nèi)外PCB行業(yè)流行的干法是等離子去鉆孔和麻點(diǎn)技術(shù)。 等離子用于軟硬結(jié)合印制電路板的生產(chǎn)，主要是去除孔壁上的鉆孔泥土，修飾孔壁表面。 該反應(yīng)可以看作是一個(gè)動(dòng)態(tài)的化學(xué)反應(yīng)平衡過程，在該過程中，高度活化的等離子體與孔壁上的高分子材料和玻璃纖維發(fā)生氣相和固相反應(yīng)，氣體產(chǎn)物和一些未反應(yīng)的顆粒被真空泵抽走。 用于軟硬結(jié)合性印制電路板的高分子材料，通常選用N2、O2和CF4氣體作為原始?xì)怏w，其中N2起到清洗真空和預(yù)熱的作用

O2+CF4混合氣體的等離子體化學(xué)反應(yīng)示意圖為：

O2+CF4 O+OF+CO+COF+F+e-+……。

等離子體隨著電場(chǎng)加速，成為高活性粒子與O、F粒子碰撞產(chǎn)生高活性氧自由基和氟自由基，與高分子材料發(fā)生如下反應(yīng)：

［C、H、O、N］+［O+OF+CF3+CO+F+……］CO2+HF+H2O+NO2+……

等離子體與玻璃纖維的反應(yīng)為：

SiO2+［O+OF+CF3+CO+F+…］SiF4+CO2+CaL

至此，軟硬結(jié)合結(jié)合的PCB等離子處理已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。

值得注意的是，原子O與C-H和C=C的羰基化反應(yīng)增加了聚合物鍵上的極性基團(tuán)，提高了聚合物材料表面的親水性。

O2+CF4等離子處理的軟硬結(jié)合印刷電路板，O2等離子處理后，不僅可以提高孔壁的潤(rùn)濕性（親水性），而且可以消除反應(yīng)。 沉淀和反應(yīng)結(jié)束后是不完全的中間產(chǎn)物。 采用等離子技術(shù)對(duì)軟硬結(jié)合性印制電路板進(jìn)行鉆孔、麻點(diǎn)去除和直接電鍍后，對(duì)金屬化孔進(jìn)行了金相分析和熱應(yīng)力實(shí)驗(yàn)，結(jié)果完全符合GJB962A-32標(biāo)準(zhǔn)。

四、總結(jié)

綜上所述，無論是干法還是濕法，只要根據(jù)系統(tǒng)主要材料的特點(diǎn)選擇合適的方法，就可以達(dá)到對(duì)軟硬結(jié)合互連主板進(jìn)行鉆孔和刻蝕的目的。