高功能型环氧树脂在印刷电路板贯孔制程上的应用

简 介

在一般传统的印刷电路板之制作过程当中，基层板材其在完成钻孔的制程之后，必须经过贯孔的处理过程。其目的是要在板材的表面以及孔壁之上，沉积一层极薄地导电镀层，使得后续的电镀作业，可以顺利地进行操作，从而生成符合需求的金属铜层(1)。

目前时下一般常用的铜箔基板，其是利用基本型的环氧树脂，做为其中所需的树脂材料之用，主要由于其的价格低廉以及加工容易，各种性能也是相当不错。随着电子工业的突飞猛进，对于电路板材的特性需求，将会渐趋严格，尤其是在电气特性以及热安定性两大方面，更需设法予以提升。高功能型的环氧树脂，其是一种改良式的环氧树脂，主要是在增加环氧树脂的接枝以及交联程度，由于具有较高的玻璃转移温度，因此特别适合做为各种高级电路板材的树脂材料之用。本项研究是利用高功能型的环氧树脂，取代一般传统基本型的环氧树脂，做为铜箔基板所需的树脂材料之用。吾人除了放大观察镀层表面的形态结构之外，并且分析测试镀层之间的受热性质，做为使用上的参考依据(2,3)。

实 验

1. 试片装备

吾人使用基本型以及高功能型的两种环氧树脂成份，做为铜箔基板所需的树脂材料之用。板材的厚度为1.6 ㎜，铜箔的厚度为1/2oz/ft2，首先利用剪床，将其裁切成为20 ㎝×20 ㎝尺寸大小的板材试片，然后利用数值控制的钻孔机器，从事钻孔的处理过程，孔壁直径的尺寸大小为1.0 ㎜。

2. 贯孔预镀

完成钻孔处理之后的板材试片，首先必须经过整孔、微蚀、酸洗、预浸、活化以及速化等项前处理步骤，然后置于无电解铜的槽液之中，利用氧化还原的化学反应，进行所需的沉积工作。

3. 电镀处理

完成贯孔预镀之后的板材试片，首先利用稀酸溶液加以清洗，然后置于酸性硫酸铜的镀液之中，进行所需的电镀作业，最后经过水洗以及烘干的处理之后即可。

4. 分析测试

完成钻孔、贯孔以及电镀处理之后的板材试片，切片取其孔壁区域的镀层部份，经过镀金的处理之后，然后利用扫描式电子显微镜，放大观察镀层表面的形态结构。

完成电镀处理之后的板材试片，置于高温的熔锡之中，进行所需的漂焊处理，切片取其孔壁区域的镀层部份，经过研磨的处理之后，然后利用金相显微镜，放大观视孔壁镀层的组织结构。

结 果 与 讨 论

1. 形态结构

基本型以及高功能型环氧树脂两种不同的基层板材，其在完成钻孔的处理之后，孔壁表面的形态结构，大致有如图一以及图二之中的扫描式电子显微镜照片所示。可以得知高功能型的环氧树脂，由于具有较高的玻璃转移温度，因此其在钻针的高速旋转之下，胶渣产生的不良现象，要较基本型的环氧树脂来得减少。两种不同树脂材料的基层板材，其在完成贯孔的处理之后，镀层表面的形态结构，大致有如图三以及图四之中的扫描式电子显微镜照片所示。可以得知高功能型的环氧树脂，由于具有较少的钻孔胶渣，因此其在贯孔的处理之后，沉积镀层的表面形态，要较基本型的环氧树脂，来得均匀而且细致。至于两种不同树脂材料的基层板材，其在完成电镀的处理之后，金属铜层的表面形态，大致有如图五以及图六之中的扫描式电子显微镜照片所示。可以得知高功能型的环氧树脂，由于具有较佳的贯孔镀层，因此其在完成电镀的处理之后，金属铜层的形态结构，要较基本型的环氧树脂来得理想。

图一、基本型环氧树脂钻孔之后的扫描式电子显微镜照片

图二、高功能型环氧树脂钻孔之后的扫描式电子显微镜照片

图三、基本型环氧树脂贯孔镀层的扫描式电子显微镜照片

图四、高功能型环氧树脂贯孔镀层的扫描式电子显微镜照片

图五、基本型环氧树脂电镀铜层的扫描式电子显微镜照片

图六、高功能型环氧树脂电镀铜层的扫描式电子显微镜照片

2. 受热性质

基本型以及高功能型环氧树脂两种不同基层板材的电镀铜层，其在经过热应力的试验之后，孔壁表面的镀层之间并无任何分开以及剥离的现象发生。此点显示镀层之间的兼容性质以及附着性能均是十分良好，并且形成强而有效的化学键结，可以承受外界剧烈地温度变化，而不会有任何不良的情形出现。由此可知两种不同树脂材料的受热性质相当良好，可以完全符合实际使用情形的各种需要。