随着科技的飞速发展，越来越多的电子产品进入我们的生活中，如智能手机，笔记本电脑，电视机，新能源汽车以及最近出现的人工智能机器人等。在每一个电子产品中，其运行及处理中心都连接着一块主板，我们称其为PCB，英文全称为printed circuit board，即印制电路板。而我们在使用电子产品时，一般其使用环境的温度在-20℃到50℃，并且随着时间的推移，使用产品会出现诸如：卡顿、传输慢、死机、黑屏等问题。今日给大家介绍的这个领域是非电子元器件和芯片等，主要为PCB产品压合工艺流程。
书接上文：
3.0 氧化层之替代性棕化皮膜(Qxide Alternatives)
1）这是一种不采用亚氯酸钠做为氧化剂的另类暗棕色的皮膜，是以硫酸双氧水为基本配方，另外添加有机助剂(例如BTA)而促使成膜。反应中可令铜面同时进行晶界式(IGE)咬蚀与生长皮膜的两种动作。替代性棕化最早的商品是Alpha-prep，目前以阿托的Bondfilm最为畅销。
2）Bondfilm会快速咬粗铜面，除可取得起伏较大的棱线外，还能得到暗棕色有机铜之皮膜。 压合中流胶会钻进铜面内的凹坑，与黑棕化皮膜在铜面外绒毛结合者完全不同。
3）但Bondfilm是由硫酸双氧水所配槽因而非常怕Cl-,流程必须控制在10ppm以下以完成良好的咬蚀。不过少许Cl-却可帮助IGE蚀刻的进行。
4）目前载板业CSP式载板压合前内层铜面之增强附着力处即采用Bondfilm，右二图即为其2000倍切片画面。
3.1 替代性棕化皮膜的优点
此种铜面替代性之暗棕色有机皮膜，于后续压合中尚可与环氧树脂主炼各个“环氧”之极性部份组成许多共价键(Covelent Bonds)，也就是机械连锁力之外还另有化学亲和力的帮忙。而且此种替代性皮膜是得自酸性槽液，与黑棕化碱性槽液之反应大异其趣。替代膜的耐酸力极强，并可杜绝只有在传统黑化皮膜才会发生的楔型孔破与粉红圈.
铜面非氧化性的Bondfilm为棕色有机皮膜，虽然号称自铜面向内咬蚀并同时长出的OSP或BTA皮膜，事实上那只是主要成份，细节当然是商业机密不为外人所知。下列者即为Bondfilm之1000倍与2000倍之切片图。
3.2 Bondfilm家族之分类
阿托科技著名替代性棕化皮膜制程Bondfilm，按其用途之不同(例如高Tg、HF、ELIC多次压合等)而细分如下：
3.3 Bondfilm之流程
1)某大厂为替代性棕化Bondfilm设线，全新16m长之槽线由扬博提供，药水则选用Bondfilm Part A系列，其40℃（高温槽液易造成薄板的胀缩）五分钟流程如下：
2)Bondfilm流程很短，槽线长度比现行黑化减少了3m，而且无需使钛槽，完工时间只需5分钟也比黑化的10分钟快了一倍。但Bondfilm槽线很怕Cl-，不可超过10ppm.
3.4 Bondfilm反应之说明
此Bondfilm只有四站流程共5分钟，其替代性棕化反应槽中主要成份有：硫酸、双氧水、有机络化剂（BTA）与促进剂等。节省能源40℃微温反应中，将一面进行IGE式咬蚀一面快速形成棕色有机铜的皮膜，而且还会进行新陈代谢式的动作而将表面的老膜溶于槽中。
3.5 替代性棕化与传统黑氧化之比较
1)Bondfilm具有流程短、出货快、省能源、无红斑爆板效应，因系往铜面内扎入成膜，故与传统铜面外长出氧化绒毛者并不相同。对多压ELIC的”一压”比起黑氧化来可减少爆板开裂之机率，但应注意某些高Tg板材之特例。
2)现行耗能的水平与垂直黑棕氧化多条产线中，由于原设钛槽无法忍受硫酸双氧水之攻击，因而Bondfilm新线目前只能做为”一压”的铜面处理，难以全部更换。但此种Bondfilm前还应先做铜面超粗化其附着力才会更好。
3)从原理上看来替代性棕化对无铅焊接的耐爆能力要优于氧化式的皮膜，未来扩厂不应再因循有铅焊接时代的老旧氧化皮膜的做法。
4)今后Smart Phone的主板(例如10L以上)面积将不断缩小，但HDI的压合次数却不断增加，其中一压或二压应尽量利用Bondfilm优势修改SOP。
3.6 其他替代性棕化制程
替代性棕化最早是美商Alpha Metal的Alphaprep，后来最畅销者为阿托公司的Bondfilm系列。目前尚另有日商美格MEC常的V-Bond应市，其原理与Bondfilm类同。下列3万倍之FIB黑白画面即为其真实比对之棱线。
日商MEC除了在载板业界推出著名的CZ-8100/8300用于内层压合与绿漆附着力之处理皮膜外，现也在PCB业界推出V-Bond使其各内层与绿漆也都具备更强的附着力，下列各图即为场发式SEM所摄3500倍的画面。
3.7 铜面晶界深咬之超粗化皮膜
1)覆晶载板（FC.Chip）压合前的内层铜面处理，则几乎一律采用日商美格（MEC）之MEC etchbond附着力强化系列制程，其中最有名者即CZ-8100与CZ-8101两者之深咬另加上CZ-8300生成的有机皮膜，非常牢靠但成本并不便宜。
2)类似制程用于PCB者称为MEC V-Bond，与Bondfilm应属同类。下列者均为CZ- 8100 EtchBond超粗化深咬晶界与CZ-8300长出有机皮膜的光学切片图与示意图.
3.8 美格MEC EtchBond增加铜面的附着强度
(1)日商MEC著名之超粗化微蚀CZ-8100与搭配的有机皮膜CZ-8300两者以及细线用的CZ-8101，早已成为各类封装载板内层铜面处理的标准制程，不过成本却不便宜。
(2)CZ-8300之有机皮膜(甲酸铜Formic Acid Complex)可于高温高湿环境中保护铜面，减少其生成自然式粉状的氧化物或其他酸化物等，进而可降低爆板的发生。
(3)CZ-8300皮膜不但对一般FR-4之铜面具有抗自然氧化的功能，且对高Tg树脂也具备有很强的附着力。是封装载板内外层铜面处理的不二选择。
3.9 红斑（Red Spot）之爆板分层
1)某些胶片树脂中含较多的游离溴素（Br），一旦板材中或黑化皮膜中又含水时，则高温中可能产生氢溴酸（HBr）而将黑氧化皮膜（CuO）逐渐溶解露出底下的红色 Cu2O甚至金属铜的本色，称为红化。
2)此种黑氧化皮膜本身发生溶解分层中，一旦遭遇强热即将爆板。
3)不过Bondfilm在200℃以上环境太久时，也会发生此等分裂情形。
3.10 雷射直接钻孔(DLD or LDD)与内外层黑棕化
1）90年代早期传统雷射成孔是在背胶铜箔（RCC）上采大窗Large Window方式烧蚀成孔，之后改进到窗径与孔径相同的适窗Conformal Window，两种开窗都要两道工序： ①先行蚀刻掉孔位的铜箔②再于铜窗内基材上烧出尺寸相同或稍大的盲孔;
2）业界后来放弃了成本昂贵尺寸不稳的RCC而改用常规薄胶片（例如1080）制做增层，然而在胶量比RCC减少下有时小铜垫可能在补焊中会从基材上脱落，是故仍有少数客户坚持外层还要用RCC。（下右分别为大窗、适窗与不开窗三种盲孔）.
3.11 用于雷射直接钻孔的垂直黑化
1)一般公司利用垂直黑化法将内外层铜面染黑，在表面粗糙又不反光情形下，即可累积能量而打穿超薄铜箔（6μm）与基材而到达底垫（Target Pad）。此种牺牲性暂时用途的垂直黑化，其与水平黑化最大不同就是取消单价较贵的最后一站Antitarsh(抗自然氧化)。通常这种强能型LDD是一发打穿铜箔、两发烧光孔内板材而见底成孔。
2)柱状结晶的铜箔在CO2雷射容易对其松散的晶界烧蚀，因而容易形成较圆的孔形。
3)LDD后内层板采SPS除去黑化膜时顺便将孔口之溅铜蚀除，压合前还须再做常规的黑棕氧化。外层板则可于进入Desmearing清除胶渣与碳渣时也一并将黑化膜去除。
3.12 大窗法已遭某些客户禁用
1)开大窗打小盲孔式的做法将在孔径外留下窄环式的基材表面，化学铜与电镀铜之后才能完成与铜箔的互连。此种附着力软弱的窄环区于下游组装焊接中偶而会出现起泡浮离以及严重的Dimple现象。目前开大窗之雷射成孔法已遭许多手机大厂禁用，而必须改采适窗法Conformal Windows 或 LDD雷射直接烧孔法去制作盲孔。
2)新式LDD雷射直接成孔法不但流程缩短节省成本，而且在电镀铜技术进步下盲孔填铜之孔顶酒窝（Dimple）也可减少，层间对准度也会更好，有利于ELIC连续迭孔（大陆业者称Coreless）板类的良率。更重要的是下游组装的可靠度还会更好。
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