濕式制程與PCB表面處理

　　1、Abrasives磨料，刷材

　　對(duì)板面進(jìn)行清潔前處理而磨刷銅面所用到的各種物料，如聚合物不織布，或不織布摻加金剛砂，或其砂料之各型免材，以及浮石粉(Pumice Slurry)等均稱(chēng)之為Abrasives.不過(guò)這種摻和包夾砂質(zhì)的刷材，其粉體經(jīng)常會(huì)著床在銅面上，進(jìn)而造成后續(xù)光阻層或電鍍層之附著力與焊錫性問(wèn)題。附圖即為摻和有砂粒的刷材纖維其之示意情形。

　　2、Air Knife風(fēng)刀

　　在各種制程聯(lián)機(jī)機(jī)組的出口處，常裝有高溫高壓空氣的刀口以吹出風(fēng)刀，可以快速吹干板面，以方便取攜及減少氧化的機(jī)會(huì)。

　　3、Anti-Foaming Agent消泡劑

　　PCB制程如干膜顯像液的沖洗過(guò)程中，因有多量有機(jī)膜材溶入，又在抽取噴灑的動(dòng)作中另有空氣混進(jìn)，而產(chǎn)生多量的泡沫，對(duì)制程非常不便。須在槽液中添加降低表面張力的化學(xué)品，如以辛醇(Octyl Alcohol)類(lèi)或硅樹(shù)脂(Silicone)類(lèi)等做為消泡劑，減少現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的麻煩。但含硅氧化合物陽(yáng)離子接口活性劑之硅樹(shù)脂類(lèi)，則不宜用于金屬表面處理。因其一旦接觸銅面后將不易洗凈，造成后續(xù)鍍層附著力欠佳或焊錫性不良等問(wèn)題。

　　4、Bondability結(jié)合層

　　接著層：指待結(jié)合(或接著)的表面，必須保持良好的清潔度，以達(dá)成及保持良好的結(jié)合強(qiáng)度，謂之"結(jié)合性".

　　5、Banking Agent護(hù)岸劑

　　是指在蝕刻液中所添加的有機(jī)助劑，使其在水流沖刷較弱的線路兩側(cè)處，發(fā)揮一種皮膜附著的作用，以減弱被藥水攻擊的力量，降低側(cè)蝕(Cmdercut)的程度，是細(xì)線路蝕刻的重要條件，此劑多屬供貨商的機(jī)密。

　　6、Bright-Dip光澤浸漬處理

　　是一種對(duì)金屬表面輕微咬蝕，使呈現(xiàn)更平滑光亮者，其槽液濕式處理謂之。

　　7、Chemical Milling化學(xué)研磨

　　是以化學(xué)濕式槽液方法，對(duì)金屬材料進(jìn)行各種程度的腐蝕加工，如表面粗化、深入蝕刻，或施加精密的特殊阻劑后，再進(jìn)行選擇性的蝕透等，以代替某些機(jī)械加工法的沖斷沖出(Punch)作業(yè)，又稱(chēng)之為Chemical Blanking或Photo Chemical Machining(PCM)技術(shù)，不但可節(jié)省昂貴的模具費(fèi)用及準(zhǔn)備時(shí)間，且制品也無(wú)應(yīng)力殘存的煩惱。

　　8、Coat，Coating皮膜，表層

　　常指板子外表所做的處理層而言。廣義則指任何表面處理層。

　　9、Conversion Coating轉(zhuǎn)化皮膜

　　是指某些金屬表面，只經(jīng)過(guò)特定槽液簡(jiǎn)單的浸泡，即可在表面轉(zhuǎn)化而生成一層化合物的保護(hù)層。如鐵器表面的磷化處理(Phosphating)，或鋅面的鉻化處理(Chromating)，或鋁面的鋅化處理(Zincating)等，可做為后續(xù)表面處理層的"打底"(Striking)，也有增加附著力及增強(qiáng)耐蝕的效果。

　　10、Degreasing脫脂

　　傳統(tǒng)上是指金屬物品在進(jìn)行電鍍之前，需先將機(jī)械加工所留下的多量油漬予以清除，一般常采用有機(jī)溶劑之"蒸氣脫脂"(Vapor Degreasing)法，或乳化溶液之浸泡脫脂。不過(guò)電路板制程并無(wú)脫脂的必要，因所有加工過(guò)程幾乎都沒(méi)有碰過(guò)油類(lèi)，與金屬電鍍并不相同。只是板子前處理仍須用到"清潔"的處理，在觀念上與脫脂并不全然一樣。

　　11、Etch Factor蝕刻因子、蝕刻函數(shù)

　　蝕銅除了要做正面向下的溶蝕之外，蝕液也會(huì)攻擊線路兩側(cè)無(wú)保護(hù)的銅面，稱(chēng)之為側(cè)蝕(Undercut)，因而造成如香菇般的蝕刻缺陷，Etch Factor即為蝕刻品質(zhì)的一種指針。Etch Factor一詞在美國(guó)(以IPC為主)的說(shuō)法與歐洲的解釋恰好相反。美國(guó)人的說(shuō)法是"正蝕深度與側(cè)蝕凹度之比值"，故知就美國(guó)人的說(shuō)法是"蝕刻因子"越大品質(zhì)越好;歐洲的定義恰好相反，其"因子"卻是愈小愈好。很容易弄錯(cuò)。不過(guò)多年以來(lái)，IPC在電路板學(xué)術(shù)活動(dòng)及出版物上的成就，早已在全世界業(yè)界穩(wěn)占首要地位，故其闡述之定義堪稱(chēng)已成標(biāo)準(zhǔn)本，無(wú)人能所取代。

　　12、Etchant蝕刻劑，蝕刻

　　在電路板工業(yè)中是專(zhuān)指蝕刻銅層所用的化學(xué)槽液，目前內(nèi)層板或單面板多已采用酸性氯化銅液，有保持板面清潔及容易進(jìn)行自動(dòng)化管理的好處(單面板亦有采酸性氯化鐵做為蝕刻劑者)。雙面板或多層板的外層板，由于是以錫鉛做為抗蝕阻劑，故需蝕銅品質(zhì)也提高很多。

　　13、Etching Indicator蝕刻指針

　　是一種重視蝕刻是否過(guò)度或蝕刻不足的特殊楔形圖案。此種具體的指針可加設(shè)在待蝕的板邊，或在操作批量中刻意加入數(shù)片專(zhuān)蝕的樣板，以對(duì)蝕刻制程進(jìn)行了解及改進(jìn)。

　　14、Etching Resist抗蝕阻劑

　　指欲保護(hù)不擬蝕掉的銅導(dǎo)體部份，在銅表面所制作的抗蝕皮膜層，如影像轉(zhuǎn)移的電著光阻、干膜、油墨之圖案，或錫鉛鍍層等皆為抗蝕阻劑。

　　15、Hard Anodizing硬陽(yáng)極化

　　也稱(chēng)為"硬陽(yáng)極處理"，是指將純鋁或某些鋁合金，置于低溫陽(yáng)極處理液之中(硫酸15%、草酸5%，溫度10℃以下，冷極用鉛板，陽(yáng)極電流密度為15ASF)，經(jīng)1小時(shí)以上的長(zhǎng)時(shí)間電解處理，可得到1～2 mil厚的陽(yáng)極化皮膜，其硬度很高(即結(jié)晶狀A(yù)12O3)，并可再進(jìn)行染色及封孔，是鋁材的一種良好的防蝕及裝飾處理法。

　　16、Hard Chrome plating鍍硬鉻

　　指耐磨及滑潤(rùn)工業(yè)用途所鍍之厚鉻層而言。一般裝飾性鍍鉻只能在光澤鎳表面鍍約5分鐘，否則太久會(huì)造成裂紋。硬鉻則可長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)之操作，傳統(tǒng)鍍液成份為CrO3250 g/1+H2SO410%，但需加溫到60℃，陰極效率低到只有10%而已。因而其它的電量將產(chǎn)生大量的氫氣而帶出多量由鉻酸及硫酸所組成的有害濃霧，并使得水洗也形成大量黃棕色的嚴(yán)重廢水污染。雖然廢水需嚴(yán)格處理而使得成本上升，但鍍硬鉻是許多軸桫或滾筒的耐磨鍍層，故乃不可完全廢除。

　　17、Mass Finishing大量整面、大量拋光

　　許多小型的金屬品，在電鍍前須要小心去掉棱角，消除刮痕及拋光表面，以達(dá)成最完美的基地，鍍后外表才有最好的美觀及防蝕的效果。通常這種鍍前基地的拋光工作，大型物可用手工與布輪機(jī)械配合進(jìn)行。但小件大量者則須依靠自動(dòng)設(shè)備的加工，一般是將小件與各種外型之陶瓷特制的"拋光石"(Abrasive Media)混合，并注入各式防蝕溶液，以斜置慢轉(zhuǎn)相互磨擦的方式，在數(shù)十分鐘內(nèi)完成表面各處的拋光及精修。做完倒出分開(kāi)后，即可另裝入滾鍍槽中(Barrel)進(jìn)行滾動(dòng)的電鍍。

　　18、Microetching微蝕

　　是電路板濕制程中的一站，目的是為了要除去銅面上外來(lái)的污染物，通常應(yīng)咬蝕去掉100μ-in以下的銅層，謂之"微蝕".常用的微蝕劑有"過(guò)硫酸鈉"(SPS)或稀硫酸再加雙氧水等。另外當(dāng)進(jìn)行"微切片"顯微觀察時(shí)，為了在高倍放大下能看清各金屬層的組織起見(jiàn)，也需對(duì)已拋光的金屬截面加以微蝕，而令其真相得以大白。此詞有時(shí)亦稱(chēng)為Softetching或Microstripping.

　　19、Mouse Bite鼠嚙

　　是指蝕刻后線路邊緣出現(xiàn)不規(guī)則的缺口，如同被鼠咬后的嚙痕一般。此為近來(lái)在美商PCB業(yè)界流行的非正式術(shù)語(yǔ)。

　　20、Overflow溢流

　　槽內(nèi)液體之液面上升越過(guò)了槽壁上緣而流出，稱(chēng)為"溢流".電路板濕式制程(Wet Process)的各水洗站中，常將一槽分隔成幾個(gè)部份，以溢流方式從最臟的水中洗起，可經(jīng)過(guò)多次浸洗以達(dá)省水的原則。

　　21、Panel Process全板電鍍法

　　在電路板的正統(tǒng)縮減制程(Substractive Process)中，這是以直接蝕刻方式得到外層線路的做法，其流程如下：PTH-全板鍍厚銅至孔壁1 mil-正片干膜蓋孔-蝕刻-除膜得到裸銅線路的外層板。此種正片做法的流程很短，無(wú)需二次銅，也不鍍鉛錫及剝錫鉛，的確輕松不少。但細(xì)線路不易做好，其蝕刻制程亦較難控制。

　　22、Passivation鈍化，鈍化處理

　　是金屬表面處理的術(shù)語(yǔ)，常指不銹鋼對(duì)象浸于硝酸與鉻酸的混合液中，使強(qiáng)制生成一層薄氧化膜，用以進(jìn)一步保護(hù)底材。另外也可在半導(dǎo)體表面生成一種絕緣層，而令晶體管表面在電性與化學(xué)性上得到絕緣，改善其性能。此種表面皮膜的生成，亦稱(chēng)為鈍化處理。

　　23、Pattern Process線路電鍍法

　　是減縮法制造電路板的另一途徑，其流程如下：PTH——>鍍一次銅——>負(fù)片影像轉(zhuǎn)移——>鍍二次銅——>鍍錫鉛——>蝕刻——>褪錫鉛——>得到外層裸銅板。這種負(fù)片法鍍二次銅及錫鉛的Pattern Process，目前仍是電路板各種制程中的主流。原由無(wú)他，只因?yàn)槭禽^安全的做法，也較不容易出問(wèn)題而已。至于流程較長(zhǎng)，需加鍍錫鉛及剝錫等額外麻煩，已經(jīng)是次要的考慮了。

　　24、Puddle Effect水坑效應(yīng)

　　是指板子在水平輸送中，進(jìn)行上下噴灑蝕刻之動(dòng)作時(shí)，朝上的板面會(huì)積存蝕刻液而形成一層水膜，妨礙了后來(lái)所噴射下來(lái)新鮮蝕刻液的作用，及阻絕了空氣中氧氣的助力，造成蝕刻效果不足，其蝕速比起下板面之上噴要減慢一些，此種水膜的負(fù)作用，就稱(chēng)為Puddle Effect.

　　25、Reverse Current Cleaning反電流(電解)清洗

　　是一種將金屬工作物掛在清洗液中的陽(yáng)極，另以不銹鋼板當(dāng)成陰極，利用電解中所產(chǎn)生的氧氣，配合金屬工作物在槽液中的溶解(氧化反應(yīng))，而將工作物表面清洗干凈，這種制程亦可稱(chēng)做"Anodic Cleaning"陽(yáng)極性電解清洗;是金屬表面處理常用的技術(shù)。

　　26、Rinsing水洗，沖洗

　　濕式流程中為了減少各槽化學(xué)品的互相干擾，各種中間過(guò)渡段，均需將板子徹底清洗，以保證各種處理的品質(zhì)，其等水洗方式稱(chēng)為Rinsing.

　　27、Sand Blast噴砂

　　是以強(qiáng)力氣壓攜帶高速?lài)姵龅母鞣N小粒子，噴打在物體表面上，做為一種表面清理的方法。此法可對(duì)金屬進(jìn)行除銹，或除去難纏的垢屑等，甚為方便。所噴之砂種有金鋼砂、玻璃砂、胡桃核粉等。而在電路板工業(yè)中，則以浮石粉(Pumice)另混以水份，一同噴打在板子銅面上進(jìn)行清潔處理。

　　28、Satin Finish緞面處理

　　指物體表面(尤指金屬表面)經(jīng)過(guò)各式處理，而達(dá)到光澤的效果。但此處理后并非如鏡面般(Mirror like)的全光亮情形，只是一種半光澤的狀態(tài)。

　　29、Scrubber磨刷機(jī)、磨刷器

　　通常是指對(duì)板面產(chǎn)生磨刷動(dòng)作的設(shè)備而言，可執(zhí)行磨刷、拋光、清除等工作，所用的刷子或磨輪等皆有不同的材質(zhì)，亦能以全自動(dòng)或半自動(dòng)方式進(jìn)行。

　　30、Sealing封孔

　　鋁金屬在稀硫酸中進(jìn)行陽(yáng)極處理之后，其表面結(jié)晶狀氧化鋁之"細(xì)胞層"均有胞口存在，各胞口可吸收染料而被染色。之后須再浸于熱水中，使氧化鋁再吸收一個(gè)結(jié)晶水而令體積變大，致使胞口被擠小而將色澤予以封閉而更具耐久性，稱(chēng)之為Sealing.

　　31、Sputtering濺射

　　即陰極濺射Cathodic Sputtering之簡(jiǎn)稱(chēng)，系指在高度真空的環(huán)境及在高電壓的情況下，處于陰極的金屬外表原子將被迫脫離本體，并以離子形態(tài)在該環(huán)境中形成電漿，再奔向處在陽(yáng)極的待加工對(duì)象上，并累積成一層皮膜，均勻的附著在工作物表面，稱(chēng)為陰極濺射鍍膜法，是金屬表面處理的一種技術(shù)。

　　32、Stripper剝除液，剝除器

　　指對(duì)金屬鍍層與有機(jī)皮膜等之剝除液，或漆包線之外皮剝除器等。

　　33、Surface Tension表面張力

　　指液體的表面所具有一股分子級(jí)的內(nèi)向吸引力，即內(nèi)聚力的一部份。此種表面張(縮)力在液體與固體的交界面處，會(huì)有阻止液體擴(kuò)散的趨勢(shì)。就電路板濕制程前處理的清潔槽液而言，首先即應(yīng)降低其表面張(縮)力，使板面及孔壁容易達(dá)到潤(rùn)濕的效果。

　　34、Surfactant表面潤(rùn)濕劑

　　濕制程之各種槽液中，所添加用以降低表面張力的化學(xué)品，以協(xié)助通孔之孔壁產(chǎn)生潤(rùn)濕作用，故又稱(chēng)為"潤(rùn)濕劑"(Wetting Agent)。

　　35、Ultrasonic Cleaning超音波清洗

　　在某種清洗液中施加超音波振蕩的能量，使產(chǎn)生半真空泡(Cavitation)，并利用這種泡沫的磨擦力及微攪拌的力量，令待清洗物品之各死角處，也同時(shí)產(chǎn)生機(jī)械性的清洗作用。

　　36、Undercut Undercutting側(cè)蝕

　　此字原義是指早期人工伐木時(shí)，以斧頭自樹(shù)根兩側(cè)處，采上下斜口方式將大樹(shù)逐漸砍斷，謂之Undercut.在PCB中是用于蝕刻制程，當(dāng)板面導(dǎo)體在阻劑的掩護(hù)下進(jìn)行噴蝕時(shí)，理論上蝕刻液會(huì)垂直向下或向上進(jìn)行攻擊，但因藥水的作用并無(wú)方向性，故也會(huì)產(chǎn)生側(cè)蝕，造成蝕后導(dǎo)體線路在截面上，顯現(xiàn)出兩側(cè)的內(nèi)陷，稱(chēng)為Undercut.但要注意只有在油墨或干膜掩護(hù)下，直接對(duì)銅面蝕刻所產(chǎn)生的側(cè)蝕才是真正的Undercut.一般Pattern Process在鍍過(guò)二次銅及錫鉛后，去掉抗鍍阻劑再行蝕刻時(shí)，則可能有二次銅與錫鉛自?xún)蓚?cè)向外增長(zhǎng)出，故完成蝕刻后側(cè)蝕部份只能針對(duì)底片上線寬，而計(jì)算其向內(nèi)蝕入的損失，不能將鍍層向外增寬部份也計(jì)入。電路板制程中除了銅面蝕刻有此缺陷外，在干膜的顯像過(guò)程中也有類(lèi)似這種側(cè)蝕的情形。

　　37、Water Break水膜破散，水破

　　當(dāng)板面油污被清洗得很干凈時(shí)，浸水后將在表面形成一層均勻的水膜，能與板材或銅面保持良好的附著力(即接觸角很小)。通常直立時(shí)可保持完整的水膜約5~10秒左右。清潔的銅面上在水膜平放時(shí)可維持10~30秒而不破。至于不潔的板面，即使平放也很快就會(huì)出現(xiàn)"水破"，呈現(xiàn)一種不連續(xù)而各自聚集的"Dewetting"現(xiàn)象。因?yàn)槭遣粷嵉谋砻媾c水體之間的附著力，不足以抗衡水體本身的內(nèi)聚力所致。這種檢查板面清潔度的簡(jiǎn)便方代，稱(chēng)為Water Break法。