Neopact直接电镀制程实例
Neopact是Atotech公司开发的胶体钯制作导电膜工艺的商品名称。
Neopact的工艺流程在实践中多次修改和完善，现在的流程已经同传统PTH的一致。
1）Neopact的流程和主要操作参数（表4-2）
2）Neopact导电膜形成机理
形成Neopact导电膜的溶液是一种有机胶体钯。不含SnCl2和NaCl的弱酸性胶体溶液。这种胶体溶液是在生产现场配制现用的。应用Atotech提供的基础溶液（pd2+的有机络合物，商品名为Basic
Solution Neopact）与还原剂（商品名称Reduction Solution
Neopact）相混合立即形成胶体。待反应逸出的氢气排出之后就可待用。此时的胶体溶液中金属Pd的含量应在220-270mg/L范围内，PH应在1.6-1.9范围。图4-3展示了Neopact导体溶液（或胶体钯）产生的过程。
a.导电膜形成的过程可以用图4-4来说明：
钻通孔的孔壁表面原本是负电性的，在清洁/调整槽液中吸附阳离子表面活性剂之后，孔壁表面便呈正电荷。同时，表面基体Cu也吸附了小量表面活性剂。
b.经过水洗之后，通孔板进入微蚀槽处理，它通过对Cu的蚀刻（粗化）除去氧化物和吸附的活性剂，而孔壁绝缘材料（树脂和玻璃纤维）上的阳离子表面活性剂（即正电荷层）仍然保留。
c.在导体溶液（胶体钯）中，钯胶体粒子是带负电荷的（胶体稳定的条件）。由于进入导体吸附槽的通孔板、孔壁表面已带正电荷，于是在这里发生了胶体粒子被孔壁吸附。这吸附层就是导电膜的基础。
需要指出的是，这一过程与传统PTH中的很相似，但是它们的结果是有很大差别的，此时产生的是眼睛可以看得见的Pd金属为主体的黑色薄膜，而不仅仅是活化（或催化）中心。这种结果要归功于调整剂，是它提供了足够的正电荷。当然胶体自身的活性也很重要。
还要指出一点，这时板面基体铜上几乎没有或只有很少的钯胶体粒子。因为它几乎没有能力吸附Pd胶粒。
导体预浸液（1.5ml/1 H3PO4）的作用主要是清洁Cu表面的氧化物，防止带进污物，保护导体溶液。由于在前面的水洗中可能在Cu面产生氧化物，若直接进入导体溶液会使Cu2+增加较快而影响导体溶液的寿命（要求Cu2+<80ppm），因此，必须经预浸处理。
d.后浸。后浸溶液的作用是将吸附在孔壁表面的Pd胶体中的有机保护胶体除去，曝露出并重新排列金属Pd粒子以增强导电能力。
钻孔的PCB经过上述4个工位的处理，在孔壁表面产生了一层薄的金属Pd导电膜，这层膜化学稳定性好，烘干后可以长时间保存而导电性能不变，也可以在稀酸溶液中浸泡长时间不脱落。因此，它可以适应传统的减成法的所有加工。不仅如此，它还可以直接做图形，进行所谓的完全的图形电镀（在图形上一次镀Cu至25-35μm厚）
3）导体溶液的监控
在槽液中使用一套简单而可靠的监控器（Controllomat）监控溶液的氧化/还原电位（ORP）和PH值。ORP控制在-230~-190mv范围内，PH值控制在1.6-1.9.Controllomat测得的值高于各自的设定值时，液泵分别自动补加还原溶液和稀HCl溶液，以保持ORP和PH的正常值。溶液中Pd的含量主要是带出损失，可根据产量补充。由控制器指示并起动加液泵补充一定量的基础溶液（Pd2+的络合物）和相应量的还原液到一个容器中混合后自动加入导体槽中。这种补充方式结合化学分析加以校正更为精确。
生产时槽液温度保持50℃（40-35℃）。停产时可关掉加热器。但ORP的监控连续不停，溶液的循环也不停止。
4）导电膜质量的监控
Atotech向用户推荐了一种测试用双面板，尺寸约15x6cm2上面钻有几排不同直径的通孔（φ1.0,0.8,0.5,0.3mm等），并蚀刻掉部分Cu露出各种宽度和各种形状的绝缘区，以便观察电镀情况。
用这种试验板在Neopact生产线上试镀。然后取下到一个类似Hollin槽结构的小型酸Cu槽液中电镀Cu（溶液取自生产线）。在2A/dm2下电镀2分钟，然后切开孔稍加研磨，对各种孔径的孔壁进行透射光观察，显微镜视场中可见到或见不到小光点。一般正常状态下，上述试验2分钟是看不见光点（针孔）的。2分钟电镀看不见针孔，表明孔壁完全被Cu覆盖，这也证明Pd膜对孔壁的覆盖是完全的，整个生产线处于正常状态，可以生产。相反的情况发生时，应当逐一检查各功能槽的状况并予以纠正。
另外，试验板上的绝缘区（长条和圆圈）在电镀时，把最大的圆圈完全覆盖的时间越短，Pd膜的电阻越小。Neopact垂直线调整正常时，30秒钟就能将直径为1.0mm的绝缘圈完全覆盖。
5）Neopact工艺与设备的配合
Neopact适用于传统的垂直式的PTH设备，也适用于现今的水平式设备。Atotech开发的水平式设备称做Uniplate
Neopact。Uniplate Neopact设备的全制程是从超声去钻污开始，加上Flood
Bar技术，对于高精度，高板厚/孔径比的多层板特别有利。这种全自动的设备解决了现今高难度印制电路板的制作难题。
6）Neopact直接电镀的优点
1
适用于所有的基材。镀层质量稳定可靠，孔内无铜率可以为零；镀层性能好。
2 废水处理简单，改善了环境质量。
3 与传统的PTH性好，有利于旧工艺转化。
4 工艺控制范围宽，操作简单、溶液稳定，维护简便
5 导体形成槽液（相当于化学Cu作用）不受负载影响。
6 不用拖缸来活化槽液，减少药品损耗。
7 流程短，提高了生产效率。
8 总的生产成本降低。
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