黑孔制程简介
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黑孔制程简介
一、 黑孔简介
二、 BlackHole制程优点
三、 黑孔流程介绍
四、 各流程详细说明
3.1Clean/Conditioning
3.2 Black Hole
3.3 Dry
3.4 Microetching
3.5 Antitarnish
五、 Blackhole前后制程搭配应注意事项
六、 Troubleshooting
七、 目前莱福特电子黑孔线各槽管理维护：
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一、黑孔简介：黑孔制程其所起的作用与PTH相同，其是在钻孔壁上非以传统化学铜，孔壁导体化，而是以沉积一层黑色的碳膜为主，提供后续电镀制程能顺利进行。黑孔的制程简单，操控容易，水平制作时，对于小孔或纵横比大的钻孔板，更是提供最佳的选择。黑孔液主要是碳粉的悬浮液，因为不含重金属离子及甲醛等有害物质，所以操作环境比化学铜优，且无致癌问题，不含螯合物(Chelate)，于废水处理上，也较化学铜简易，污泥量也少许多。黑孔膜沉积于孔壁，如下图(一)
Cu Foil
PrePreg
Innerlayer Cu Foil Innerlayer Core Innerlayer Cu Foil PrePreg Cu Foil ┼
Cu Foil
PrePreg
Innerlayer Cu Foil
Innerlayer Core
Innerlayer Cu Foil
PrePreg
Cu Foil 3
二：BlackHole制程优点：
与传统PTH制程比较，BlackHole药水没有选择性用竭之单品须不断分析添补之问题。
与传统PTH制程比较，BlackHole药水没有非有关生产面之反应而导至附产物之产生或自我反应现像。
与传统PTH制程比较，BlackHole药水操作上非常简单，只有开机与关机动作，没有任何预备动作，如温度、更槽或半更槽、削槽壁、预循环等等事项。BlackHole药水是一真完全分散之槽液。
保证不须一次铜电镀，省下工时、搬运、上下架、铜块、光泽剂、化学药水、水洗水、电力等等好处。
大幅降低设备投资成本，一条生产线完全替代了垂直龙门式的去胶渣、化学铜、一次铜生产线。
制程前后之制程没有变动，有强大的生产系统整合能力。易于生产管理与生管作业。
没有滞留时间的限制，亦无如PTH、一次铜制程中之等待上机问题，没有在制品暂存积压成本问题。
大幅降低操作成本，由其是人工成本。
大幅降低废水处理费用，只要酸碱中和即可。没有福尔马林、氰化物、螯合物、重金属。
药水耗用体积非常少，大幅降低原物料存放空间。也降低了添加补充之次数。
干净、安全、无气味之操作环境，对作业员极具亲和力。
第一片板子投入至出料仅需12-25分钟，而后是一片接一片连续出料。
可生产不同材质、软板、双面板、多层(不限层数)板、0.2mm以上小孔、0.15mm以上板厚
不论目前有多严苛之测试方法，保证不产生孔破、孔内浮离异常。
后续制程则至少有以下优点：
进干膜前不用刷磨。且压膜附着能力更强。
蚀刻原始板面铜，产速加倍，绝无蚀刻不洁残铜异常。蚀刻液用量至少减半以上。
裸铜板及成品板电测异常率大幅降低(无孔破、蚀刻线路异常)，不会在品检段积存板子，缩短生产总时间，亦即降低工缴。交期控制更行准确。
成品良率至少提升百分之二以上，极为大幅之成本降低优点。此处之成本降低额将远远大于BlackHole药水之采购额。
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二、黑孔流程介绍：
Input
Clean&Conditioning
Pure Water Rinse
Black Hole I
Dry
Pure Water Rinse
Conditioning
Pure Water Rinse
Black Hole II temp : 45~55℃ 当量浓度 : 0.18~0.22N
temp : 30~34℃ 当量浓度
: 0.10~0.16N
固含量 : 2~2.6%
pH : >9.8
temp : 45~55℃
temp : 30~34℃ 当量浓度: 0.18~0.22N
temp : 30~34℃ 当量浓度: 0.10~0.16N
固含量 : 2~2.6%
pH : > 9.8
Dry
Output Dry
Microetching
Antitarinsh City Water Rinse temp : 50~60℃
temp : 30~34℃ [SPS] : 120~180g/l
[H2SO4] : 1.5~2.5%
[Cu2+] : <30g/l
temp : 20~30℃ 抗氧化 : 0.6~1.0%
temp : 75~85℃ City Water Rinse 5
三、各流程详细说明
3.1 Clean/Conditioning(清洁/整孔)
3.1.1 此槽液为微碱性溶液。主要功能为调整树脂与玻纤上的电性(将原有的负电调节为带正电)，以利黑孔带负电的碳胶体附着。
3.1.2 清洁/整孔剂为界面活性剂的一种，藉由界面活性剂的疏水基深入孔壁，将污物带出，以达清洁之功效；其亲水基则是将树脂与玻纤调整为带正电荷。
3.1.3 此药剂使用一段时间后，槽液会渐转为蓝色，这是因此种界面活性剂会轻微咬铜所致。.
3.1.4 此槽液的药剂选择相当重要，因为它将决定碳胶体的附着效力。
3.1.5 因为此槽液为界面活性剂，故需注意水刀、水床、阻水滚轮，与水盘的密合度，以降低因机械搅拌所产生的泡沫。因为泡沫的生成，将会减损整孔功效与槽液的寿命。
3.1.6 因为玻纤束不易改变电性，故于清洁/整孔程序后，会再经一道整孔处理，以确保孔壁的电性皆为正电荷。
3.2 Black Hole(黑孔)
3.2.1 黑孔槽液是由含碳的悬浮液所组成，而碳胶体的大小约为2~5μinch，与其它悬浮液一样，黑孔的碳胶体也会凝聚(aggregation)与羽化(flocculation)，故不易沉淀。水质中的硬度会影响黑孔液的安定性，因此建议控制水质中的[Ca2+] 与[Mg2+]。
3.2.2 于操作过程中，须定时添加固形物补充液，以补充耗损黑孔液。此固形物补充液为一种浓缩型的药剂，其固形物含量为原液的7倍，故于添加时，需缓慢并且分散开来添加，以防循环不良时，导致固形物沉降。
3.2.3 于操作过程中添加水，则须以少量多次方式添加，以防药液浓度变化过大。
3.2.4 于量产作业中，每2小时应将海棉与PU滚轮，以纯水或蒸馏水润湿，以保持滚轮的吸湿功能，降低带出量，避免药液的带出浪费。
6 3.2.5 水质规格如下表所示。
City Water Pure Water
pH 值 6~8.5 6~7.5
导电度 <350 µs/cm 5~20 µs/cm
硬度 <160 ppm 1~5 ppm
[Fe3+] <0.1 ppm *
Total Dissolve Solid * 8~12 ppm
3.3 吹干/烘干
3.3.1 吹干操作温度设定为45~55℃。目的在于去除孔壁上多余的药液，并使孔壁微干，增强碳胶体的附着力。
3.3.2 烘干温度设定于50~60℃，主要是将孔壁烘干，因为孔内的水份易造成碳膜附着不良，若烘干温度设定过高，易造成碳膜附着过多，使后续孔铜与孔壁附着不良。
3.4 Microetching(微蚀)
3.4.1 此微蚀槽的主要作用，是将附着于铜面上的碳胶体去除；并微粗化铜面，增加后续电镀制程的附着力。
3.4.2 微蚀深度为0~40μinch，微蚀过低,无法有效去除残碳；微蚀过度则造成内层铜退缩，易形成楔形孔破(wedging void)。
3.4.3 微蚀方式有喷洒及涌动2种，前者去除板面残碳，后者则去除孔内残碳。
3.4.4微蚀液喷洒及涌动易于穿透黑碳膜间之间隙而接触铜面，微蚀液咬蚀铜面后，黑碳膜因无附着基地而随之脱落。
3.4.5 微蚀液一般使用过硫酸盐+硫酸。
3.5 Antitarnish(抗氧化)
3.5.1 黑孔完成后其洁净铜面及内层铜环易于氧化，需予抗氧化处理，延长存放时间，以利后续制作。
3.5.2 此槽浓度不宜过高，以防降低外层干膜与铜面间之附着力，通常配制1%抗氧化液，即可连续生产24小时。
