Page 46 - 電路板季刊第112期

44 專業技術 化學銅面對的奈米空泡考驗

以前述內容的檢討，可以看到其實藥水商早就針對奈米微泡的問題進行了多方面
的探討，不過依據各文獻的研究成果，筆者看不出可以完全摒除微泡產生與共析的證
據。特別是目前沒有看到真正的無氣體生成還原系統，這樣的話如果仍然要採用化學
銅系統做盲孔金屬化處理，找出關鍵控制參數來降低微泡生成就是採用化學銅金屬化
的必要工作。

問題在於，筆者雖然已經在化學銅實際應用方面摸索多年，但是對於配方的掌握
仍然比藥水商生疏太多。其實據筆者所知，化學銅藥水內其實有很多微量添加物，這
屬於藥水商的「Know How」，且各家採用的作業範圍也有差異。譬如：化學銅必然
會搭配螯合物(Chelator)，最常見的有EDTA、酒石酸系統等。其螯合強度會影響到化
學銅沈積層的應力與反應速率。在觸媒方面則有所謂膠體鈀、離子鈀、奈米鈀等，這
些也都會影響化學銅還原反應機制。
化學銅含微量鎳，則是筆者十多年前因為產品的品質問題才知道的，這被客戶提
醒應該做更進一步研究。圖15.是利用EDS掃描斷面所得的元素分析。可以看到斷裂面
的介面與空洞區，金屬元素含量差異明顯，且鎳是最稀疏的元素。

圖15、EDS斷面掃描的金屬分布狀況
如前段內容所述，筆者取得的多篇文獻，對槽液含氧量、鎳含量、反應溫度、沈
積速度等等，都有探討。問題在於，這些參數也不過就是化學銅作業中的特例，如何
維持穩定並對相互間存在矛盾性做調整交待並不清楚。同時文獻中提出的參數變異，
如：鎳含量，就對空泡生成與應力都有明顯影響，但是微量成分含量相對偏低。這樣
的狀態，要如何維持在應有的穩定範圍，據筆者對現有化學銅系統操作方式的理解，
如果這些微量成分竟然影響明顯，那如何對添加方式與控制系統做更精緻的管控，恐
怕就是藥水商該加把勁的地方。

另外，電路板業營利逐年壓縮，藥水商也在努力簡化製程降低成本，因此某些廠
商還把速化步驟併入化學銅槽，這方面筆者已多年不碰，卻不知是否仍然如此。如果
是，對操作的寬容度是否有影響，藥水商也該考慮。

此外，因為高密度電路板的盲孔潤濕困難問題，目前多數電路板廠多採用水平處
理設備。比較高的噴流與噴嘴距離較近，都有利於液體的交換，但是水平化學銅的槽
體負荷(Bath Loading)相對較低，設備內的部件又相當多。如果提高藥水活性來平衡
低槽體負荷弱點，就有可能導致化學銅容易出現析出(Plate Out)，造成槽體不穩定問
題。如果不提高活性，則容易發生啟鍍困難反應低下的問題。有部份廠商採用導電輪