リジッドフレックスプリント基板の穴あけ・へこみ加工技術

1。概要

リジッドフレックス基板のNC穴あけ後、無電解銅メッキや直銅メッキ前の重要な工程である穴あけ・穴あけ加工。 リジッドフレックス基板の確実な電気接続を実現するためには、リジッドフレックス基板の特殊な材料組成と主材料であるポリイミドとアクリル酸の強アルカリ性に基づいて、適切な穴あけおよびピッチング技術を選択する必要があります。 リジッドフレックス基板の穴あけ・ピッチングには、湿式工法と乾式工法の2種類の技術があります。 次の 2 種類の PCB 製造技術について同僚と議論します。

2. リジッドフレックスプリント基板のウェットデドリル・デンティング技術

リジッド フレックス プリント回路基板のウェット ドリルおよびピッチング技術は、次の 3 つのステップで構成されます。

L むくみ（むくみ治療ともいう）。 アルコールエーテル系膨潤剤は、細孔壁基材を軟化させ、ポリマー構造を破壊し、酸化可能なPCBの表面積を増加させ、酸化を容易にするために使用されます。 ブチルカルビトールは、一般に細孔壁基質を膨潤させるために使用される。

L 酸化。 穴壁の清掃と穴壁電荷の調整が目的です。 現在、中国には3つの伝統的な方法があります。

Ⅰ. 濃硫酸法：濃硫酸は強い酸化力と吸水力があるため、ほとんどの樹脂を炭化させ、水溶性のアルキルスルホン酸を生成させて除去することができます。 反応式は次のとおりです。 CmH2nOn+H2SO4 -- MC+nH2O の穴壁のレジン穴あけ汚れの除去効果は、濃硫酸濃度、処理時間、液温に関係します。 掘削汚れの除去に使用する濃硫酸の濃度は86％以上とし、室温で20～40秒とする。 孔食が必要な場合は、溶液温度を適切に上げ、処理時間を延長する必要があります。 濃硫酸は樹脂のみに作用し、ガラス繊維には影響しません。 穴の壁が濃硫酸でエッチングされた後、穴の壁からガラス繊維の頭が突き出ているため、フッ化物 (二フッ化アンモニウムやフッ化水素酸など) で処理する必要があります。 突き出たグラスファイバーヘッドを処理するためにフッ化物を使用する場合、プロセス条件も制御して、グラスファイバーの過度の腐食によって引き起こされるウィッキング効果を防ぐ必要があります。 一般的なプロセスは次のとおりです。

H2SO4：10%

NH4HF2：5～10g/l

温度：30℃ 時間：3～5分

この方法によると、穴が開けられた後のリジッドフレックスプリント回路基板は、汚れが除去され、凹面エッチングされ、その後、穴がメタライズされる。 金属組織分析により、内層が完全に汚れていないことがわかり、その結果、銅層と穴壁の間の接着力が低下しています。 そのため、熱応力試験 (288 ℃、10 ± 1 秒) に金属組織分析を使用すると、穴壁の銅層が脱落し、内層が開いてしまいます。

また、フッ化水素アンモニウムやフッ化水素酸は毒性が強く、排水処理が非常に困難です。 さらに、ポリイミドは濃硫酸に不活性であるため、この方法はリジッド フレックス プリント基板の穴あけや穴あけには適していません。

Ⅱ. クロム酸法：クロム酸は強い酸化力と強いエッチング力を持っているため、孔壁の高分子物質の長鎖を切断し、酸化とスルホン化を起こし、表面にカルボニル（-C= O)、ヒドロキシ(-OH)、スルホン酸(-SO3H)などを添加することで、親水性を向上させ、孔壁の電荷を調整し、孔壁のドリルやピッチングを除去する目的を達成します。 一般的な PCB プロセス式は次のとおりです。

無水クロム酸 CrO3: 400 g/l

H2SO4: 350 g/l

温度：50～60℃ 時間：10～15分

この方法では、穴あけ後のリジッドフレックスプリント基板を汚れ落とし、凹面エッチングした後、穴をメタライズした。 メタライズされた穴の金属組織分析と熱応力実験が実施され、結果は GJB962A-32 規格に完全に準拠しています。

したがって、クロム酸法は、リジッドフレックスプリント基板の穴あけおよびピッチングにも適しています。 中小企業にとって、この方法は非常に適切で、シンプルで操作が簡単で、さらに重要なのはコストです。 しかし、この方法の唯一の後悔は、有毒物質である無水クロム酸の存在です。

Ⅲ. アルカリ過マンガン酸カリウム法：現在、多くのPCBメーカーは、専門技術が不足しているため、リジッドフレックスプリント回路基板を処理するためのアルカリ過マンガン酸カリウム技術である、リジッド多層プリント回路基板の穴あけおよびピッチング技術を採用しています。 樹脂穴あけ汚れを除去した後、樹脂表面をエッチングして PCB 表面に小さな凹凸のピットを生成し、穴壁コーティングと基板との間の密着性を向上させることができます。過マンガン酸カリウムを使用して、膨潤した樹脂穴あけ汚れを酸化して除去します。 このシステムは、一般的なリジッド多層基板には非常に効果的ですが、リジッド フレックス プリント基板には適していません。 リジッドフレックス基板の主絶縁基板であるポリイミドは耐アルカリ性がないため、高温・高アルカリ環境はもちろんのこと、アルカリ溶液で膨潤させたり、部分的に溶解させたりする必要があります。 この方法を採用すると、その時点でリジッドフレックス基板を廃棄しなくても、将来のリジッドフレックス基板を使用する機器の信頼性が大きく低下します。

L 中和。 酸化処理後の基板は、次工程の活性化液の混入を防ぐために洗浄が必要です。 したがって、中和と還元のプロセスを経る必要があります。 異なる酸化方法に従って、異なる中和および還元溶液が選択される。

3. リジッドフレックス基板のドライ穴あけ・孔食除去技術

現在、国内外の PCB 業界で人気のある乾式工法は、プラズマ穴あけおよび孔食技術です。 プラズマは、リジッド フレックス プリント回路基板の製造に使用され、主に穴壁の穴あけ汚れを除去し、穴壁の表面を修正します。 この反応は、高度に活性化されたプラズマが気相と固相の細孔壁でポリマー材料とガラス繊維と反応し、ガス生成物と一部の未反応粒子が真空ポンプによって排出される動的な化学反応平衡プロセスと見なすことができます。 リジッド フレキシブル プリント回路基板に使用されるポリマー材料では、N2、O2、および CF4 ガスが通常、元のガスとして選択されます。N2 は、真空のクリーニングと予熱の役割を果たします。

O2+CF4 混合ガスのプラズマ化学反応の概略式は次のとおりです。

O2+CF4 O+OF+CO+COF+F+e-+…….

プラズマ

電場が加速すると活性の高い粒子となり、OやFの粒子と衝突して活性の高い酸素フリーラジカルやフッ素フリーラジカルを生成し、高分子材料と次のように反応します。

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

プラズマとガラス繊維の間の反応は次のとおりです。

SiO2+［O+OF+CF3+CO+F+…］ SiF4+CO2+CaL

これまでリジッドフレキシブル基板のプラズマ処理を実現してきました。

原子OのC-HおよびC=Cとのカルボニル化反応により、ポリマー結合の極性基が増加し、ポリマー材料表面の親水性が向上することは注目に値します

良い。

O2+CF4 プラズマ処理と O2 プラズマ処理を施したリジッドフレックスプリント基板は、穴壁の濡れ性 (親水性) を向上させるだけでなく、反応を除去することもできます。 沈殿物の終了後、反応は不完全な中間生成物です。 プラズマ技術を使用してリジッド フレックス プリント回路基板の穴あけと孔食を除去し、直接電気めっきを行った後、金属組織分析と熱応力実験を金属化された穴で実施し、結果は GJB962A-32 規格に完全に準拠しています。

4. おわりに

要約すると、ドライでもウェットでも、システムの主な材料の特性に応じて適切な方法を選択すれば、リジッドフレックス相互接続マザーボードの穴あけとエッチングの目的を達成できます。