Abstract
非導體表面金屬化之技術，針對印刷電路板工業而言，可分為無電鍍技 術(autocatalystic electroless plating)和直接電鍍技術(direct plating)，前者是先在非導體表面吸附一層觸媒金屬，如: 鈀、鉑、銀和 金等，利用觸媒金屬催化還原劑於非導體表面吸附與分解，並將電荷轉移 至溶液中的金屬離子，引發金屬還原於非導體上的反應，後者依原理可分 為兩類，第一類是在非導體表面先塗佈一層導電物質，如碳或導電高分子 ，以增加非導體之導電性來進行直接通電電鍍，第二類是利用化學反應之 橋聯配位體傳遞電子，如 : PdS，使金屬離子在非導體表面還原。直接電 鍍技術之研發，是為解決無電鍍技術應用於印刷電路板鍍通孔( PTH, plating through hole )製程之缺點，並由無電鍍技術改良而來，其中 Shipley公司所推出的Crimson製程即為一例，其流程和傳統的無電鍍鍍通 孔製程差不多，但在電鍍前有enhance的步驟，使鍍件表面形成PdS，引發 電鍍反應，本實驗室楊欽雄學長曾對該反應提出雙反應模型 : 說明鍍銅 因橋聯配位體之作用得以橫向擴張，接著在橫向反應產生的銅層上，進行 銅上鍍銅之縱向反應，以解釋硫化鈀直接鍍銅的反應機制，並找到其他的 促進劑，而為延伸上述理論之應用，吾人以類似的製程進行直接鍍鎳，而 雙反應模型也可由直接鍍鎳獲得印證，不論是使用Na2S，或是在鍍液中添 加草酸或硼酸作為促進劑，都可使鍍鎳在非導體上的橫向擴張速率變快， 進一步分析在不同活化鈀濃度下，促進劑與擴張速率的關係，結果顯示當 活化鈀濃度為600ppm時，鍍液為氯化鎳和硼酸之鍍鎳的擴張速率最快。銀 雖在無電鍍技術中可作為引發反應的觸媒金屬，但在進行直接電鍍時，因 該觸媒金屬層的形成是靠單純的氧化還原，而不像鈀金屬觸媒是穩定的膠 體型態，因此銀極易在酸性溶液中被咬蝕下來，而以多種促進劑如 : urea、thiourea、Na2S、NaSCN、NaN3及NaCN進行直接鍍銅，僅urea可鍍 ，但再現性差；進一步以化學銀控制基材板上銀的吸附量，來研究銀吸附 量與促進劑(urea)之關係，結果銀之吸附量要在37.63mg/cm2間，urea才 有促進直接電鍍的效果，在錫鈀的直接電鍍系統中，使用促進劑如:硫化 鈉，可在鈀吸附量3~33.04mg/cm2時，即有促進直接電鍍的效果，因此以 銀為催化金屬以及用urea為促進劑做直接電鍍，銀的使用量需高於鈀可達 十倍之多，故以銀取代鈀在技術尚不可行。