发布于2013-5-23 | 热度:
一、工艺简介
有机导电膜直接电镀工艺是基于有机导电聚合物的一种直接电镀工艺,是为代替传统化学沉铜工艺而设计的环保型工艺。
二、反应机理
三、导电原理
有机导电膜是一种共轭结构的聚合物,其π电子可以在外来电场的作用下在π共轭结构内进行移动从而形成电流,这就是导电的机理。
注:共轭结构是指含有双键和单键交替排列结构的有机分子,如:
四、电阻原理
与金属导电原理不同,有机导电膜是由于在外加电场作用下,电子在共轭结构的π轨道上移动产生电流,而要在π轨道上移动,电子需要进行跃迁,π轨道电子跃迁有能垒(也称势垒),所以产生了电阻,能垒越大,电阻越大,能垒越小,电阻越小。
金属导电原理,类似直道跑步,没有阻拦,即没有能垒
有机导电膜导电原理,类似跨栏,每个栏即相当于能垒
基于有机导电膜的电阻原理,星扬公司开发的有机导电膜产品,通过降低电子跃迁能垒,大大降低了导电膜的电阻,使导电膜的导电性能接近于化学沉铜。
左:普通有机导电膜,电子跃迁能垒大,电阻大,导电性能差
右:星扬有机导电膜,电子跃迁能垒小,电阻比普通导电膜降低10倍,导电性能佳
五、工艺流程
1、生产流程
①硬板有机导电膜流程
整孔 ------- 氧化-------- 催化-------- 烘干
②柔性板有机导电膜流程
PI调整------整孔--------氧化-------- 催化 ------- 烘干
2、PCB工艺流程
六、有机导电膜与黑孔的比较
比较项目 | 有机导电膜 | 黑孔 |
板电板电镀前停放时间 | 15天 | 2天 |
显影后板电镀前停放时间 | 3天 | 1天 |
是否需要预镀铜 | 不需要 | 需要,25ASF,10~20分钟 |
对镀铜槽液的污染 | 无污染 | 有碳粉颗粒污染 |
镀铜的品质 | 镀层平整光亮 | 镀层有铜瘤颗粒 |
蚀刻后NPTH孔膜层是否可以去除 | 可以用化学方法褪除且不伤线路板 | 无法去除,故对ENIG板或有特殊要求的板无法接受 |
能否返工 | 可以返工 | 无法返工 |
七、有机导电膜的可靠性(槽液寿命)
有机导电膜对比 | 第一代有机导电膜 | 第二代有机导电膜 | 星扬有机导电膜 |
电阻值 | 偏高,新开缸测试片电阻2.5kΩ | 高,新开缸测试片电阻3.0kΩ | 很低,比前两代降低10倍,新开缸测试片电阻0.2kΩ |
工艺稳定性 | 不很稳定 | 较稳定 | 很稳定 |
槽液寿命 | 短,通常为3-7天,换槽时电阻值超过30kΩ | 长,寿命28天,换槽时电阻值超过30kΩ | 长,超过45天,换槽时电阻值小于2kΩ |
八、有机导电膜的可靠性(回流焊及热冲击测试)
1、测试工艺流程及参数:
工艺流程:有机导电膜-磨板-干膜-图电-蚀刻-磨板-防焊-喷锡-IR炉-热冲击
图电参数:微蚀时间:90S,电流密度:18ASF,电铜时间:110分钟。
2、测试条件:
3次IR炉+2次热冲击;
5次IR炉+2次、5次热冲击;
9次IR炉+2次热冲击。
3次IR炉+2次热冲击 9次IR炉+2次热冲击 5次IR炉+2次热冲击 5次IR炉+5次热冲击
九、有机导电膜的可靠性(爆孔测试)
试验条件:
1有机导电膜全线,经VCP镀板,烘烤温度150℃,时间4小时;
2浸锡温度288℃,时间10秒,3次。测圆孔;
3浸锡温度288℃,时间10秒,3次。测槽孔;
4热冲击完后,切片分析;
5上锡爆孔过程:上助焊剂--浸锡--磨切片。
试验结论:
星扬有机导电膜全流程的板,爆孔试验测试,圆孔未爆孔,测试合格;
星扬有机导电膜全流程的板,爆孔试验测试,槽孔未爆孔,测试合格。
十、与其他PTH工艺的比较
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