通孔填孔技術簡化電路板製程提升散熱效能

台灣傑希優(JCU Taiwan)總經理陸伯壎。

智慧型手機與平板電腦，為了能更節省電池的功耗，於搭載的印刷電路板上，已有微型化及薄型化的需求趨勢。並且在中心層的通孔上，從使用Conformal plating，漸漸演變成具散熱效能並可減化製程之通孔填孔電鍍。

但是，因絕緣特性上中心層的厚度，必須要有一定厚度的基板時，通孔的縱橫比變高後，即出現包孔發生率也會隨著增加的問題。為了減低包孔發生率，專精於硫酸銅電鍍處理的台灣傑希優(JCU Taiwan)，目前已經擁有超越業界的優異填孔性能的新製程「CU-BRITE TF3」技術。

優異填孔性能「CU-BRITE TF3」技術

台灣傑希優(JCU Taiwan)總經理陸伯壎表示，與已經廣泛被使用的盲孔填孔製程相比，在通孔填孔下無法獲得的bottom up長成的部分，需要透過添加劑的分極化(抑制銅析出)效果。比較起以往製程除了有較高的極化效果，發揮優異的填孔性能之外，在高縱橫比的通孔下，也可抑制包孔的發生機率。

即便對於板厚超過的200μm的中心材，在新開發的CU-BRITE TF3下，除可擁有無包孔的填孔，甚至有優異的填孔性能的製程。並且，與以往藥品相較之下，為了在高硫酸濃度時可發揮良好的填孔性能，提升氧化銅等的基本組成溶解性，並可使用在槽浴容易管理的不溶性陽極上。然而，伴隨著硫酸濃度的上升，在電鍍厚度不均勻的細微配線圖形電鍍下，也能夠提升電鍍厚度均勻性。

陸伯壎指出，通孔填孔技術與填盲孔相同，可提升印刷線路板的導電性，在細微線路化上是個重要的技術。CU-BRITE TF3與以往的製程相較之下，可改善包孔問題、陽極選擇更具彈性(可溶性？不溶性陽極皆可適用)、對電鍍厚度均勻性有很大的提升。並且因為填孔性良好的關係，在一個製程下可構築多層板整層的疊孔構造，是一個泛用性很高的製程。

高耐腐蝕性鍍Ni/Au製程

過去，為了提升鍍鎳？金製程的耐腐蝕性，通常於鍍金製程中使用無硫的鍍鎳來當作底層。但發現鍍膜本身的耐腐蝕性雖然可以提升，可是插拔後的耐磨耗以及耐腐蝕性反而變得低劣。

有鑑於此，台灣傑希優在技術上成功改良了以往藥品，有著耐腐蝕性、耐刮傷性的「New STARK BARRIER」製程，其特徵包括：1.優異的耐腐蝕性光澤鍍鎳皮膜。2.形成優異阻隔層(鍍Sn-Ni/鍍Pd：2層)，有效的提升插拔後的耐腐蝕性。陸伯壎補充，New SB製程與一般的Ni/Au製程相比，在透過鍍鎳、鍍鈀的多層化下，鍍金厚度在0.1μm，也可獲得與金0.5μm匹敵之優異的耐腐蝕性。

以往的STARK BARRIER製程因為鍍鎳表面粗糙，造成鍍金表面也隨之粗糙，因此對於插拔性能上造成極大的損傷。「New STARK BARRIER」製程因鍍鎳、鍍金表面平滑的緣故，不會因為插拔而造成損傷，使得耐腐蝕性及耐刮傷性能提升，更能實現鍍金的薄膜化(減金化)。

基板用電鍍鎳？鈀？金-鈷製程

鍍金製程除了導電性及耐腐蝕性之外，耐磨耗性也是信賴性評測項目之一。而為配合耐磨性能，其製程基本金層膜厚都較高，但由於黃金價格昂貴，因此在反應成本需要下，就必須以薄膜化來對應市場需求。以往的經驗發現，金？鈷鍍膜之後常會有細微的孔隙存在，因此如果將其薄膜化後，相對會降低耐腐蝕性能。

陸伯壎指出，鍍金及合金的薄膜化從高性價比來看將是未來的趨勢，不能無視金薄膜化所帶來的問題。為了改善在薄膜化下耐腐蝕性能，台灣傑希優提出以增加鍍鈀層作為保護，來有效抑制金層往鎳層的擴散並提升耐腐蝕性。

經過耐腐蝕性測試以SST(鹽水噴霧試驗)24小時及1小時的硝酸曝氣評測。SST測試24小時後，不論鎳種類為何，以0.1μm厚度之金-鈷合金，整體皆會發生腐蝕現象。但在鍍有保護層鈀層之後，其耐腐蝕性能幾乎與0.3μm金-鈷合金相當。而以硝酸曝氣1小時後，發現無光澤鎳有局部變色，但同樣在鍍上鈀層後其耐腐蝕性能明顯提升。而光澤鎳部分，無論電鍍金-鈷的鍍厚、或有無鈀層，皆無發現腐蝕。

專精表面處理、硫酸銅電鍍處理的台灣傑希優JCU Taiwan，在台耕耘已超過12年，目前主要以提供載板(Substrate)、電路板(PCB)、半導體(Semicon)、汽車工業、塑膠工業、元件端子等表面處理電鍍技術產品及設備。在全球PCB鍍銅填孔技術領域擁有六成以上市占率。

陸伯壎表示，台灣傑希優是日本上市公司株式會社JCU百分之百投資的企業，而日本是個非常重視團隊合作的國家，藉由完善的製程管理制度，並整合產業上中下游供應鏈能量，才能夠不斷精進提升技術能量。

陸伯壎說，觀察台灣半導體及PCB產業，在國際間已扮演舉足輕重角色，JCU集團也積極布局這兩塊市場商機，因此特別成立台灣技術開發中心，持續專注於亞洲市場開拓及技術開發，一方面為精進鍍銅及表面處理技術，以延伸至更多元領域的應用。另一方面，更運用日本產、官、學合作模式，來擴充台灣技術開發中心的能量，以快速協助客戶解決技術上難題疑惑，創造產品最大價值化。