導電聚合物用于微盲孔直接電鍍工藝的常見問題與對策

劉彬云*，肖亮，何雄斌

（廣東東碩科技有限公司，廣東 廣州 510288）

在印制電路板(PCB)制造工藝中，層間電路導通是靠通孔或盲孔金屬化來完成的。傳統工藝一般都采用以甲醛為還原劑的化學鍍銅層為底層。但甲醛毒性大，是一種致癌物質，并且含有銅離子、鎳離子、鈀離子和配位劑的化學鍍銅廢液難以處理。因此人們對非甲醛體系化學鍍銅進行了大量研究，其中以次磷酸鹽和乙醛酸代替甲醛的研究最多[1]，但出于成本等多方面的考慮，這些工藝并沒有被大量應用于實際生產中。

直接電鍍利用了導電材料(如碳、鈀、導電聚合物等)替代傳統化學鍍銅來實現孔導通化，目前已有部分被應用于PCB的孔導通化制程中。利用具有共軛結構的導電聚合物(如聚乙炔)來實現直接電鍍的最大優點是環保，流程短，能耗低，廢水處理簡單。但由于導電聚合物的導電性弱，盲孔內玻璃纖維處沉積的導電聚合物尤其少，因此電鍍后常存在孔內無銅、單點銅薄、“螃蟹腳”(即孔底角斷銅)等問題，常常需要通過化學摻雜來提高其導電性[2]。早期A.J.Heeger等就通過摻雜鹵素來提高聚乙炔的導電性[3]。1990年，Bayer公司以二氧化錳作為氧化劑聚合得到聚噻吩[4]，并于1995成功申請了聚噻吩用于雙面、多層印制電路板通孔電鍍的專利[5]。國內在導電聚合物方面的研究起步較晚，可用于印制電路板孔導通化的導電聚合物的研究就更晚。2006年，江蘇工學院的陳智棟等以吡咯、苯胺為單體，硫酸等無機酸為摻雜劑，過硫酸鹽或高錳酸鹽為氧化劑，聚乙烯吡咯烷酮為表面活性劑，得到含導電聚合物的水溶性膠體溶液，將PCB絕緣基板浸漬于該溶液后，即可實現直接電鍍銅[6]。……