目次

推薦のことば

はじめに

1 プリント配線板とは

2 プリント配線板の製造方法

3 配線パターンの形成

4 この本について

第1章 プリント配線板の製造工程とエッチングの役割

1.1 プリント配線板の製造工程とエッチング

1.1.1 プリント配線板の開発とエッチング技術

1.1.2 エッチング法とパターンめっき法

1.1.3 エッチングする銅の厚さとめっき厚

1.1.4 アディティブ法とセミアディティブ法

1.1.5 微細化の進行

1.1.6 エッチングと前後の工程

1.1.7 はんだめっきスルーホールプリント配線板

1.2 回路パターン形成のためのエッチング技術

1.2.1 メタルレジスト法回路形成におけるエッチング技術

1.2.2 ドライフィルムテンテイング法回路形成におけるエッチング技術

1.2.3 スルーホールが無い場合のエッチング技術

1.2.4 シード層のエッチング技術

1.2.5 薄銅化のためのエッチダウン

1.3 マイクロエッチ

1.3.1 接着性向上のためのマイクロエッチ(表面粗化)

1.3.2 黒化処理代替としてのマイクロエッチ

1.3.3 穴あけ用レーザー光の吸収効率向上のための表面粗化とクリーニング

1.3.4 無電解銅めっき前処理としてのマイクロエッチ

1.3.5 パターン銅めっき前のマイクロエッチ

1.3.6 銅の表面洗浄用のマイクロエッチ

1.4 選択エッチング

1.4.1 メタルレジストの除去

1.4.2 エッチストップ層などの除去

1.4.3 メタライズ法2層FCCLのシード層除去

1.4.4 パラジウム触媒残渣除去

第2章エッチングの性能評価

2.1 用語の定義

2.2 エッチファクタの測定法

(1) マイクロセクション法(顕微鏡断面検査法)

(2) 導体幅測定法

(3) 共焦点レーザー顕微鏡による方法

(4) エッチファクターの測定上の注意

2.3 銅厚の測定方法

(1) 渦電流法

(2) 微小抵抗法

(3) 共焦点レーザー顕微鏡による方法

(4) マイクロセクション法

2.4 エッチング均一性の評価方法

(1) ハーフエッチ法

(2) ジャストエッチ法

(3) ストロボ・エッチング方式

(4) フットマーク方式

2.5 表面粗さの定義

2.6 密着性の評価法

2.6.1 はんだ付けの接着強度(ソルダーボールのシアテストとプルテスト)

2.6.2 塗膜の密着性試験

(1) テープテスト

(2) クロスカットテスト

(3) プルオフテスト

2.6.3 銅層の基材への密着性

(1) 引き剥がし試験

(2) ランドなどの引き離し試験

(3) はんだ耐熱性の試験

2.6.4 密着性評価の実例

2.7 サイドエッチとの闘いの歴史

2.7.1 キリン血盛り技術

2.7.2 パウダーレス・エッチング

2.7.3 バンキング・エージェント

2.7.4 エッチ代(腐食代)の補正

第3章銅箔の基礎知識

3.1 銅箔、銅層の種類

3.1.1 圧延銅箔の特性

3.1.2 電解銅箔の特性

(1) 3EC-IIITM

(2) VLPTM (Very Low Profile) 箔

(3) Super-HTETN (High Temperature Elongation) 箔

(4) VSPTN (Very Smooth Profile) 箔

(5) Micro ThinTM

3.2 銅箔の製造方法

3.2.1 圧延銅箔の製造工程

3.2.2 電解銅箔の製造工程

3.2.3 電解銅箔の特性要因

3.3 微細配線用、高速伝送配線用銅箔

(1) SQ-VLPTM

(2) VSPTM (Very Smooth Profile) 箔

(3) Micro ThinTM銅箔

第4章 エッチングの金属学

4.1 銅の結晶構造

4.2 銅結晶の結晶粒径と結晶粒界

4.3 電解銅箔のシャイン面とマット面の結晶構造の違い

4.4 銅箔の種類と結晶方位

4.5 銅の配向性とエッチング特性

4.6 結晶粒界と結晶粒内のエッチング特性

第5章 エッチング液各論

5.1 エッチング液の基本

5.2 代表的なエッチング液

5.2.1 塩化銅エッチング液

(1) 概要

(2) エッチング液の基礎データ

(3) エッチング液の分析方法

5.2.2 塩化鉄エッチング液

(1) 概要

(2) エッチング速度に影響する要因

(3) 塩酸濃度の管理

(4) エッチング液の管理方法

(5) エッチング液後の洗浄

(6) エッチング液の分析方法

(7) 塩化鉄エッチング液のエッチング速度の解析

5.2.3 アルカリエッチング液

5.2.4 マイクロエッチング液

(1) 過硫酸塩系マイクロエッチング液

(2) 硫酸-過酸化水素系マイクロエッチング液

(3) 有機酸系マイクロエッチング液

(4) マイクロエッチング液よる粗面化の機構

5.2.5 超ファインピッチ用エッチング液

(1) 塩化銅系超ファインピッチエッチング液

(2) 塩化鉄系超ファインピッチエッチング液

5.3 再生とリサイクル

5.3.1 塩化銅エッチング液の再生

(1) 塩素酸ナトリウム法

(2) 過酸化水素法

(3) 塩素法

(4) 電解再生法

(5) その他の再生法

(6) 再生も含めた消費量の計算

5.3.2 塩化銅エッチング液のリサイクル

(1) 電解による銅回収

(2) 中和法

(3) マラカイト化法

(4) 蒸留法

(5) 金属置換法

5.3.3 塩化鉄エッチング液の再生

(1) 酸化剤の選定

(2) 管理因子の増加

5.3.4 塩化鉄エッチング液のリサイクル

5.3.5 アルカリエッチングの再生

5.3.6 アルカリエッチングのリサイクル

(1) 業者引き取りのプロセス

(2) オンサイトのリサイクルプロセス

5.4 エッチング後の水洗工程

(1) 水洗とは希釈である

(2) 付着液持ち込みと給水による希釈

(3) 多段水洗の場合

第6章 エッチング装置

6.1 いろいろな方式のエッチング装置

6.2 装置の構造

6.3 液槽

6.3.1 循環

6.3.2 温調機能

6.3.3 スプレーポンプ

6.4 エッチングチャンバー

6.4.1 搬送ユニット(搬送機構)

(1) 搬送ローラー

(2) ギヤ

(3) ロール・ツー・ロール (R to R) 材の搬送方式

6.4.2 スプレーユニット

6.4.3 スプレーノズル

(1) スプレーパターン

(2) 圧力、流量

(3) 流量分布

(4) 打力

(5) 粒子径

6.5 エッチング液管理システム

6.5.1 自動補給システム

(1) 常時補給

(2) 分析補給

(3) 補給システム

6.5.2 エッチング液分析装置

(1) 塩化銅エッチング液

(2) 塩化鉄エッチング液

(3) アルカリエッチング液

(4) その他の方法

6.6 自動化への対応

6.6.1 履歴管理とトレーサビリティ

6.6.2 品質向上

(1) エッチング時間

(2) パラメータの管理

(3) 装置のメンテナンス

6.6.3 前後工程とのつながり

6.7 高性能エッチング装置の実例

6.7.1 バキュームエッチング

6.7.2 二流体エッチング

第7章 リードフレームにおけるエッチング技術

7.1 半導体パッケージ用サブストレートの進化

7.2 リードフレーム製造標準プロセスと製造ライン

7.2.1 エッチングリードフレーム製造標準プロセス

(1) 企画・設計

(2) アートワーク(フォトマスク)製造

(3) 製版

(4) 露光

(5) 現像・硬膜処理

(6) エッチング

(7) 剥膜

(8) 後処理

(9) めっき、機械加工、検査

(10) 後工程

(11) 検査

(12) 梱包・包装

7.2.2 エッチングリードフレーム製造ライン

(1) 完全一貫ライン

(2) エッチング一貫ライン

(3) リールによるオフライン

(4) 枚葉ライン

7.3 リードフレームのエッチングの特徴

7.4 プリント配線板とリードフレームにおけるエッチングの違い

(1) 素材によるエッチング性の差異

(2) 両面エッチング

(3) 特殊加工

7.5 QFN用リードフレームの製造技術

7.5.1 リードレスパッケージの台頭

7.5.2 QFN/DFN製造プロセス

7.5.3 電着レジスト

7.5.4 QFN/DFN製造のためのエッチング技術

7.6 今後の課題

(1) 環境対応

(2) トレーサビリティ

(3) 品質管理体制

(4) 製造技術の革新と環境対応

第8章 トラブルシュート

8.1 良好な配線パターンの条件

8.2 回路形成の前工程に起因する不良

8.2.1 パネル表面の傷

8.2.2 銅めっき前の異物による短絡不良

8.2.3 銅めっき後研磨(ブツ・ザラ研磨)

8.2.4 銅めっき厚のばらつきによるパターン幅異常

8.3 回路形成工程での不良

8.3.1 断線・欠け(裾残り形状)

8.3.2 断線・欠け(シャープな形状)

8.3.3 短絡・突起(ボトムショート)

8.3.4 短絡・突起(トップショート)

8.3.5 パターン幅異常(パターン太り、パターン細り)

8.3.6 スルーホール断線

8.3.7 基材破損

第9章 品質関連用語解説

9.1 電気接続に関する不良・欠陥

9.2 導体の形状、表面状態に関する不良・欠陥

9.3 露光・フォトレジストに関する不良・欠陥

9.4 穴あけ・めっき工程に起因する不良・欠陥

あとがき(監修者からのことば)

索引

著者略歴

書籍サポートページ

執筆担当およびご協力いただいた方々(敬称略)

はじめに、第1章1.1節  雀部俊樹
第1章1.2〜1.4節1) 中川登志子、雀部俊樹
第2章 雀部俊樹
第3〜4章2) ご協力:小畠真一(三井金属鉱業株式会社)
第5章 雀部俊樹
第6章 秋山政憲、片庭哲也
第7章 加藤凡典
第8章 秋山政憲
第9章 雀部俊樹
注:
1) 第1章の1.2〜1.4節は初版の内容を中川登志子が中心となり改訂したものです。
2) 第3章および第4章は初版の内容を小畠真一氏のご協力のもと一部改訂したものです。

本当に実務に役立つ
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