沉铜机理
1。槽液的负载量：
浓缩液的补充量一般与槽液在一定温度下的平均负载量有关（单位槽体积所能够处理
的工件的表面积）。在一定的温度和时间作用下，一些副反应特别是甲醛和氢氧化钠之间
的副反应会在特定的温度下按照一定的速率进行。双液型的浓缩液按一定的比率补充铜含
量是根据设定的槽液负载来添加的。
当槽液中的板面积低于供应商给定的负载量时，我们会发现槽液中甲醛和氢氧化钠的浓度
降低，需要额外补充。假若槽液中板面积超过供应商给定的数据，甲醛和氢氧化钠的含量
会随着时间而逐渐升高。
同时，早一些高温槽中，当槽液的负载量较低时，槽液的蒸发量可能会超过了槽液的
补充添加量，槽液的体积会随时间慢慢减少，可能需要另外补充纯水。
一般情况下，化学铜槽液的负载量一般在1-1.5平方英尺/加仑工作液,如上所述最适
的负载量也是基于如上考虑的.
4.机械摇摆:
一般说法是在化学铜槽液中穿孔方向的摇摆可及时更新孔内和反应区域内的槽液,帮
助去除沉积过程中产生而吸附在工件上的氢气.
当然要注意板子之间不可以互相碰撞,也不可以接触槽壁以及其他设备和鼓气管等.
当活化后的生产板件进入槽内,她表面的活性粒子可能会污染/沾附在其他表面上,从而使其
它表面也具有了催化活性,继而在其表面发生化学铜反应并沉积铜层.
5.挂具的材质
无电铜挂具一般都采用不锈钢316制作.化学铜会沉积在挂具材料上.我们希望的是沉积
在挂具上的化铜具有一定的结合力而不至于脱落在槽液中而继续反应.插入式挂具如塑料( PVC)或铁弗龙TEFLON在吸附一些活化剂后最终也会沉积上铜，但是结合力疏松，铜皮经常会脱落掉入到槽液内。
6．槽体的清洁/清洗
每个槽子始终都会有化学铜析出在槽壁上（槽底，槽壁，溢流口等），因为一些活化
剂带入污染和槽液中一些悬浮活性粒子的沉淀。正因为如此，槽体需要定期彻底的清洁和
清洗以除去析出的化铜，特别是过滤泵也要做必要的清洁清理工作，然后再将槽液倒回到
干净镀槽中。（也就是所谓的翻/倒槽）
7. 镀槽的设计：
聚丙烯PP或聚乙烯PE是制作化铜槽的很好的材料，主要因它们有相当的惰性，一定的抗冲击能力，在一定温度下不会软化，很多情况下化学铜槽需要加温。要选择一定厚度的材料
来加工镀槽，使之在设定的温度下装满镀液槽体不会变形。内衬聚氯乙烯PVC的钢或铁槽应当避免使用，因为经过一段时间后，会出现不定的划痕擦伤，内衬的PVC将会剥落，造成化学铜槽液渗透到内衬PVC下面。在这种情况下，化铜液会被污染。同时也要尽量避免使用一些PVC的袋子，它可能会存留镀液或包藏一些空气，引起槽液在这些袋子中的一些不良沉积和反应，继而导致一些加温槽的分解。
镀槽的设计应该足够大，要保证可以满足每架板的负载量，也包括挂篮的表面积，还要安
装鼓气管。槽液假若采用溢流过滤的话，还要加装回流管和一定体积的辅槽剂以供溢流过
滤使用。
挂篮的设计大小在浸入槽液内是不可以撞击或刮擦槽体内表面。一方面刮擦造成的划痕会
成为化铜的不良沉积的地点。同时，若挂篮造成槽体的刮痕较多，那麽吸附在挂篮上的活
化剂被藏如刮痕中，诱发无电铜在此处的沉积。同时为改善穿孔镀使用的摇摆装置也不可
以使挂篮碰撞槽壁。在槽底设计排液管是一种很便利的方法，但也会存在一些问题，因为
经常会出现阀门关闭不严，特别是在槽底采用双阀门设计。假若化学铜槽采用溢流辅槽时
，也要在槽底加开溢流管口，可以用来控制槽液体积的调节和调整添加体积的增加。
辅槽应该有一定体积，以免沉铜挂篮入槽後，辅槽槽液溢出。
假如需要加温，最好采用TEFLON弯曲卷管，内通热水加温。一般加热线管
安装在辅槽中，以避免挂篮撞击使线管裂开。加热线管上的下孔可能会导致无电铜槽液被
水快速稀释。加热线管要定期检查有无漏洞，若有，应及时更换。电浸入加热管一般很难
用于溢流的备用辅槽，因为在正常的生产条件下，辅槽的液位会不断变化。
镀槽有可能会有一个完全很小水平架区域。很明显的槽体和辅槽底部是必需的，但是槽内
尽量避免安装内部的支管和箱袋，因为一些不良的化学沉积将会在此处生根并不断镀覆。
挂具/挂篮：
除了上面所讲的材料外，还有一些其它需要考虑的方面：
1．应用足够的空间，保证线路板之间不回互相碰撞和影响化学沉积，并可以有效的将反应所产生的气泡排出；在板子从孔内释放气泡的过程，假若板件之间靠的太近，一个板的实
际的孔的影像可能会印在相邻的板件上。假若生产中的板件很长，可能需要在其长方向上
增加固定夹点，以避免板子在槽液发生弯曲互相碰撞。一般情况下，卡板的距离在0。3—0。5英寸，保证板与板之间有足够的空间；
2．挂篮不应该有锋利的边角，肯能会在上下板时刮伤板面获槽体的光滑内表面；
3．这中间有个均衡问题，一方面要求挂篮的整个表面积最小化，一方面又要求挂篮有足够的结构强度，坚固耐劳。挂篮的表面积应计算在槽液的负载量中，会消耗化铜。越大的挂
篮表面积，越小的化铜沉积操作效率。
4．挂篮应该采用支撑杆式的较细的结构，以使其与板件之间的接触面子最小化，否则管局可能会使接触部分沉铜不上；
5．挂篮不应有隔板或杯槽式结构，否则可能会像勺子一样从一个槽子带出槽液污染另一个槽子，增加带出量，加大了槽液间交叉污染的机会和降低水洗的效率。挂篮应该是一个开
放式的结构，保证槽液的有效流动或者在烘干时空气的流动；
6．挂篮应该易于装卸板件，应使劳动量最小化；
板件取放操作：
应手夹板边，化学铜後上下板使应带手套操作，两点原因如下：
1．手套避免玻纤丝，板边毛刺等划伤操作者；
2．手套也可避免操作者的手印和油脂污染板面；
一般在上下板操作前，化学沉铜後板件要做烘干处理。在一些酸气较重的环境中，板子如
暂存那里会比较容易污染。假若板件不经干燥，这种污染可能会加快。化学铜的表面是活
性很强的，倾向于易污染化；
化学铜的有关化学参数：
化学铜组分之间的化学平衡使非常重要。槽液配槽时一般按最佳配比开缸。
在一些化学铜槽液中需要控制的主要参数是：铜金属含量，甲醛和氢氧化物（一般是氢氧
化钠）。仅次于上叙参数的，但是可能需要定期注意的是络合剂和稳定剂。
1．铜金属含量：
铜在生产操作过程中是不断消耗的，为了保持槽液中的化学平衡需要不断的添加补充。添
加的频率和添加量取决于槽液的沉积速率和处理的负载量。假若沉积速率很低，在8小时每班的情况下，一般每2-3小时添加1-2次。在高速沉铜槽液中，差不多每30分钟就要添加一次，因为铜会很快的被消耗掉。在槽液稳定性对化学组份的比率比较敏感的高速槽中，一
般建议多次少量，连续或频繁的连续-间歇式添加。
甲醛
就像化学铜槽补充消耗的铜离子的一样，甲醛一般和铜离子一块加入到槽液内，通常两个组份被配制在一个浓缩的补充液中。一般情况下，槽液在在最适负载下连续生产时，甲醛不需要额外的添加补充。但是，无电铜槽很少24小时连续一天不间断的生产，并且每槽的负载量也是不断变化的。
坎尼查罗反应或甲醛和氢氧化钠之间的反应生成甲醇和甲酸钠，该反应会不断连续的进行，特别是在一些温度相对稳定的槽液中也会保持一个稳定的速率。反应在比较温和的槽液中会比室温下还要快一些。坎查尼罗反应的影响要通过调整添加补充浓缩液来校正，来补充因化铜和坎查尼罗反应造成的消耗损失。但是一旦负载量低于设定的负载量或停工期的到来，甲醛的损失会比基于铜消耗而调整的量还要高些！因此要特别调整甲醛的含量。对高速加温槽来讲，调整的频率一般是每天2-3次。特别是对加温高速槽来讲，甲醛的调整一般在造成槽液启动时。当甲醛在化学铜槽中的浓度太低，沉积反应的启动和诱发可能会很慢，甚至失败；甲醛含量过高，槽液活性结果太强，导致副反应加快和槽液稳定性下降，化学铜层的物性下降。
2．
3．氢氧化钠
存在这样一个情况:氢氧化钠的消耗不仅仅是因为化铜沉积反应，同时也有前面所说
得坎尼查罗反应。同样氢氧化钠的补充也同甲醛的补充一样，需要单独的化学分析和调整，通过添加浓缩液，或者通过调整自动添加中铜/甲醛/氢氧化钠的比率。另外，空气中的
二氧化碳液会与槽液中的氢氧化钠反应生成碳酸钠。
在以下两种情况下，槽液中的氢氧化钠的消耗会上升，在加温槽液中因为坎尼查罗副反应加剧；在空气搅拌较高的槽液中，主要是因为空气中二氧化碳的存在。
补充进槽液氢氧化钠，一般是商品性浓缩液，可能含有也可能不含有一些其它的特定
组份。因为在一些无电铜系统内，高氢氧化钠可能会产较高的沉积速率；但是在另外一些无电铜系统中较高的氢氧化钠浓度也可能造成反应速度的降低。无论采用那种体系，我们都可以说氢氧化钠的浓度并不是一定的，都会有一些诸如槽液活性过强，槽液稳定性或者启动性方面的问题产生。
4．络合剂
一些化学铜需要定期分析调整槽液中络合剂的含量，主要是为了保证在高碱性环境下
铜离子的稳定溶解性。络合剂不足，铜离子在碱性条件下可能会生成氢氧化铜沉淀，最后使整个槽液变的混浊。
5．稳定剂
今天所有的化学铜商品，都声称含有所谓的稳定剂这种物质来阻止槽液中铜的不良沉
积。这些物质据说是用来阻止亚铜离子的产生。亚铜离子在槽液中发生歧化反应生成0价的铜微粒悬浮在槽液中，对槽液的稳定性产生不良影响。
稳定剂的用量一般在1-100ppm的浓度范围内变化。稳定剂含量太高，沉积速率会降低甚至使槽液的引发启动反应无法进行。一般情况下，这些稳定剂同时也是钯强力的络合剂，这也它们为何会如此强烈的影响到沉铜的引发反应的原因。
通常补充的商业性浓缩液，都含有稳定剂。定期通常是每天，单独补充稳定剂一般是为了维持一定的沉积速率和保证槽液的稳定性，特别是在槽液停产期间。这种情况对高速无电铜槽液来讲则更为常见。
6．自动控制或自动添加器
市场上有几种很好的自动添加设备（包括分析器），可以通过设备上的化学分析仪表
和独立控制的化学泵分别调整槽液中铜离子，氢氧化钠和甲醛等组分，进行自动添加。当槽液中的某组分的浓度低于设定浓度时，即可进行添加补充。
它可以提供较为严密的化学控制和连续沉积最佳反应条件。一般在高速沉铜槽中应用
较多。有一些自动添加设备还配备了自动打印的纸带，可以为生产者提供相关的详细参数纪录。
化学铜沉积后的工件一般要水洗充分。然后浸入酸液除去表面的碱性残留物。水洗后
烘干。
酸洗液可能会是5-10%体积比的硫酸溶液，但也最近市场上也发现其它的如柠檬酸，霉
酸等和/或专密配方的商业性化学药水在使用，主要应用于板子的抗氧化和耐污染，使之可以不经过刷板而直接进行图形转移和图形电镀。
总论：
在无电铜的生产维护中，有很多需要并值得注意的参数和项目。一旦合理的操作控制
程序建立起来，化学铜线的操作将会变得相对简单，一些简单日常性的工作即可保证在高产出的情况下保持稳定的高品质。
附录一
生产流程概要
制程步骤一般处理时间
1．除油或除油/调整3---5分钟
2．逆流漂洗30秒-2分钟
3．电荷调整（最好采用）3-5分钟
4．逆流漂洗30秒-2分钟
5．微蚀/粗化1.5- 3分钟
6.逆流漂洗30秒-1分钟
7.硫酸洗10-15%体积比1-3分钟
8.逆流漂洗30秒-1分钟
9.预浸1-2分钟
10.活化/催化3-7分钟
11.逆流漂洗30秒-1分钟
12.加速/解胶3---6分钟
13.逆流漂洗20秒-1分钟
14化学/无电铜10-30分钟
其中5到7可能会有所变化,主要看采用何种微蚀剂.
这些操作参数只是作为参考,不同的无电铜制程可能会有所变化.
附录二
化学/无电铜
无电铜沉积过程中的相关反应如下;
Cu(II)(chel)+HCHO+3OH-→Cu0+HCOO-+2H2O+(chel)x
HCHO+OH-→HCOO-+H2
Cu(II)(chel) +4HCHO+2OH-→Cu0+2HCOO-+2H2O +(chel)x + H2
2 HCHO+OH-→CH3OH+HCOO- 坎尼查罗反应the cannizzaro reaction
2Cu(II)(chel) +HCHO+5OH- →Cu2O+ HCOO-+3H2O+2(chel)x
Cu2O+H2O +(chel) x→Cu0 +Cu(II)(chel) +2OH-
Cu(II)(chel)+ HCOO-+3OH-→Cu0+(chel)x +CO32-+ 2H2
2OH-+CO2→CO32+H2O 与空气中的二氧化碳反应
合并反应方程式1和2，整个反应变为：
Cu(II)(chel)+ 2 HCHO+4OH-→Cu0+2HCOO-+2H2O +(chel)x + H2
该反应被活化剂引发启动后，后续反应就变成自身催化反应，因为槽液中存在着新生
成的高催化活性的氢原子和新生态铜原子。只要有氢气产生，在沉积层的新生成活性铜表面就会有铜离子被还原。在化学铜溶液中，通过一些添加剂使得反应3比反应1更为主要。这种结果导致单位铜金属的沉积而氢气的生成相对减少，一般来说，这有助于改善沉积层的一些特性。
HCHO+OH-→CH3OH+HCOO- 坎尼查罗反应the cannizzaro reaction
在碱性槽液中，这个反应倾向于加快。虽然可以降低到一定程度，但是完全阻止是非常
困难‘
5．2Cu(II)(chel) +HCHO+5OH- →Cu2O+ HCOO-+3H2O+2(chel)x
这个反应应该引起特别注意。按照早期的说法，没有一价态的铜的络和剂或稳定剂。一
些亚铜离子在槽液中并不是按照自身催化还原机理被还原成0价的铜（如反应3），而是有一种明显的倾向歧化生成二家铜和0价铜，形成一些悬浮微粒存在于槽液中。下述反应即反映了这个倾向：Cu2O+H2O +(chel) x→Cu0 +Cu(II)(chel) +2OH-
在对一定体积的槽液的研究中发现，我们可以通过一些方法减少一价铜对无电铜槽液
的影响：阻止氧化亚铜的生成，钝化一价铜离子，防止所谓的歧化反应进行或者阻止歧化反应本身的进行。
迄今为止，在许多反应中，甲酸离子在碱性槽液中是一个很好的还原剂，因为它具有
乙醛的某些还原特性，在化学铜槽液内可能会发生如下反应：
Cu(II)(chel)+ HCOO-+3OH-→Cu0+(chel)x +CO32-+ 2H2
无论如何甲酸是不能催化或自发的将2价铜还原成0价铜，除非在甲醛的存在的情况下。当甲醛在一定的浓度时，会促使反应5的进行，并伴随着槽液稳定性的降低或丧失。
2OH-+CO2→CO32-+H2O
氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应
这个反应的进行是槽液中空气搅拌的结果。当槽液长期静置不用时，仍然需要保持空气
搅拌和补充氢氧化钠，这时候基于应该特别注意这个反应了。槽液中碳酸盐含量的升高最终会导致无电铜槽液失去活性。随着碳酸盐含量的升高，对槽液中氢氧化钠的分析偏差会越来越大，因为有一部分的PH值是由于碳酸盐存在而造成的，而并不全是氢氧化钠！
扩散原理及技术介绍
扩散原理及技术介绍 袁泽锐 2011.01.17
主要内容 扩散的微观规律 扩散的宏观规律 扩散对电性能的影响 扩散对晶体缺陷的影响 2
一、扩散的微观规律 扩散和布朗运动 扩散机制 晶体中的扩散 晶格原子的扩散 影响扩散系数的因素 3
1.1 扩散和布朗运动 布朗运动又称热运动，不仅在气体和液体中有，在固体中也同样存在；在固体中原子不断地从一个平衡位置跃迁到另一个平衡位置。例如，1223K时碳原子在 γ-Fe中每秒钟要跃迁1010次。 在晶格中原子每次跃迁的距离就是该方向上的原子间距a。一个原子经过多次跃迁才出现一个净位移，如下图所示。但单位时间内原子跃迁的次数愈多造成较大净位移的可能性愈大，或者说回到原来位置的可能性愈小。 所以可以认为单位时间内的净位移愈大，表征布朗运动愈 强烈。这种净位移的大小与浓度梯度的存在与否无关。没 有浓度梯度时原子的布朗运动照样存在，只是不出现定向 扩散流。 4
5 平均平方位移 各原子净位移，从统计观点看，由于有正有负，加起来为零。为了表征布朗运动的强弱，特引入平均平方位移。 平均平方位移的计算方法为：把每个杂质原子净位移的平方加起来再除以杂质原子总数。表示如下： 2222 12N X X X X N +++= 每个杂质原子平方位移和每次跃迁的关系式为： ()1 2 22121 11 2n n n i n j j k j j k j X s s s s s s ?===+=+++=+∑∑ ∑ 上式中，不可能为零，所以n 愈大，愈大，即的大小反映了布朗 运动的强弱。 2j s 2i X 2 X
电镀铜
电镀铜 工程培训材料- 电镀铜 铜具有良好的导电性和良好的机械性能，能与其它金属形成良好的金属键，获得镀层间良好的结合力。因此，印制析制作过程中采用镀铜工艺。 1 电镀铜的机理 镀液的主要成分是硫酸铜和硫酸。在直流电的作用下，阴阳极发生电解反应，阳极铜失去子变成Cu2+溶于溶液中，阴极Cu2+获得电子还原成Cu原子。具体反应如下： 1.1 阴极反应 Cu2++ 2e-? Cu 副反应Cu+ + e-? Cu Cu2+ + e-? Cu+ 由于铜的还原电位比H+高得多，所以一般不会有H2析出。 1.2 阳极反应 Cu ? 2e-? Cu2+ 副反应Cu ? e-? Cu+ 在足够硫酸环境下，亦有如下反应 2 Cu+ + 1/2O2 + 2H+? 2 Cu2+ + H2O 当硫酸含量较低时，有如下反应 2 Cu+ + 2H2O ? 2 Cu(OH)2 + 2H+ 2 Cu(OH)2 ? Cu2O + H2O Cu2O即成“铜粉”，有Cu2O出现时镀层会变得疏松粗糙。 2 电镀锡机理 电镀锡与电镀铜机理一样利用电解作用获得金属镀层。 阴极反应Sn2+ + 2e- ? Sn 阳极反应Sn - 2e- ? Sn2+ 镀锡溶液主要成分是硫酸亚锡与硫酸。 3 电镀线各药水缸成份及作用 3.1 除油缸 主要成份为酸性除油剂，它可以清除板面污渍，指纹及菲林碎等杂质，获得清洁的基铜表面。 3.2 微蚀缸 主要成份硫酸钠和硫酸溶液，如本公司所用的也有硫酸和双氧水型。 微蚀作用可以除待镀线路与孔内镀层的氧化层，增加其表面的粗糙度，从而提高与镀层有结合力。 3.3 浸酸缸 主要成份H2SO4 浸酸缸可以去除铜表面轻微的氧化层，同时防止污物污染铜缸。
电镀铜工艺
电镀铜工艺 A 电镀铜工艺部分 1问题：各镀铜层附着力不良原因： （１）除油前清洁处理不当，铜表面的氧化或钝化膜除干净 （２）除油槽液中的润湿剂被带出或水洗不足造成底铜钝化 （３）板子进入镀槽后电源并未立即打开 （４）电流密度过大 （５）过硫酸根残余物污染 （６）干膜显影后水洗不足 解决方法： （1）A）提高除油槽液温度以利去除基板表面油污和指纹 B必须经微蚀处理除去铜表面的氧化膜和污染物 C检查除油槽和微蚀槽液的活性 （2）A检查水洗程序即水量和水压 B增加水洗流量并在出槽时采用喷淋水洗，确保孔内清洗效果 C提高水洗水温度，喷淋水洗后也可采用多段式溢流水洗 （3）重新检查整流器自动程序 （4）重新检查电镀程序和被镀基板实测面积，适当降低电流密度 （5）如使用过硫酸盐微蚀后，还必须尽5-10%硫酸浸洗，以除去基板表面铜盐类。（6）A.提高喷淋压力 B.检查喷嘴是否被堵塞，并采用适当地喷嘴布置 C、增加水洗温度 2、问题：经第二次电镀铜的导线出现局部漏镀与阶梯式镀层原因： （1）干膜经性影后图像不洁 （2）板面已有指纹及油渍的污染 （3）镀液中有机物含量过多
（4）修版的油墨对待镀板子的线路部分造成意外污染 （5）镀液中的添加剂成分有问题 （6）除油槽中润湿剂被带走，并自小孔内逐渐流出而影响镀铜外观 （7）干膜表面渗出显影液的残渣 （8）显影液受到污染 解决方法： （1）A.重新检查显影程序，确保显影后图像清晰 B.检查底片电路图形布线密度，凡导线有长、线路又密时应特别小心显影操作程序 C.检查显影机显影段喷嘴是否被堵塞 (2)A.提高除油槽液的温度 B.持取班子要特别注意，绝不能用手触摸板面，只能用手掌顶两侧板边 （3）A.使用霍氏槽分析光亮剂 B.按照工艺规定进行活性碳过滤处理 C.严格控制添加剂的含量 （4）检查经修补后的线路部分状态，确保板面无异物 （5）通过工艺试验法和分析法确定添加剂质量优劣并进行调整 (6)增加水洗浸泡时间并在板子出槽时另采用强力喷淋水清洗 （7）A.曝光后须放置30分钟以使反应到达平衡 B.使用低温烘烤以加速溶剂的挥发 C.显影后加强水洗 (8)提高显影的再生速率；保持显影的洁净度 3、问题：板子正反两面镀层厚度不均匀原因： （1）板子两面的电镀面积不一致，尤其是一面是接地层面而另一面是线路面时(2)可能是某一边阳极的线路导电不良所致 解决方法： （1）A.以正反排版方式将板子两面待镀面积加以调整
电镀铜 三
电镀铜（三） 4.2污水处理 这种工艺排放的污水，经NaOH中和至pH8-8.5，将沉淀过滤，滤液可以排放，沉淀物需放到指定地点。 5、印制板镀铜的工艺过程 镀铜是印制板制造的基础技术之一，镀铜用于全板电镀（化学镀铜后加厚铜）和图形电镀，其中全板镀铜是紧跟在化学镀铜之后进行，而图形电镀是在图相转移之后进行的。 5.1全板电镀工艺过程 全板镀铜工艺过程如下： 化学镀铜板→活化→全板镀铜→防氧化处理→风干→检查
工艺过程中的活化，可以用5％稀硫酸。全板镀铜15-30分钟，镀层厚度5-8微米。 防氧化处理是用于工序间的防氧化，防氧化保护膜只要有一定厚度就可以了，不必太厚。防氧化处理剂可以用M8或Cu56,它们都是水溶液，便于操作。镀层风干后，需检查金属化孔的质量，不合格的可以返工重新进行孔金属化。 5.2图形电镀铜的工艺过程 图形电镀铜是在图像转移后进行，一般是作为铅锡或锡镀层的底层，也可做为低应力镍层的底层。在自动线生产中，图形电镀铜与电镀锡铅合金（或锡）连在一条生产线上（图8-1）。其工艺过程如下： 图像转移后印制板→修板/或不修→清洁处理→喷淋/水洗→粗化处理→喷淋/水洗 活化→图形电镀铜→喷淋/水洗→活化→电镀锡铅合金（锡或镍） 图8-1 印制板图形电镀生产线
图形电镀前要检查板子，主要检查是否有多余的干膜，线条是否完整，孔内有否干膜残片如用防电镀油墨作图形时，要注意孔内有否油墨，检查合格方可进行图形电镀。 1）清洁处理：在图象转移过程中，历经贴膜（或网印湿膜）曝光，显影，修板等操作，板上可能会有手印，灰尘，油污，还可能有余膜，如果处理不好就会造成铜镀层与基体结合不牢固。这时的印制板是干膜（或湿膜）和裸铜共存，清洁处理即要清除铜上的污物，又不能损害有机膜层，因此只有选择酸性浸洗除油。酸性除油液的主要成分是硫酸，磷酸或其它酸，加表面活性剂等有效成分，能有效的清洁等镀板的表面。很多供应商能提供与其电镀工艺配套的酸性清洗剂，如：中南所的CS-4,大兴的兴福清洁剂，以及美国安美特公司的FR酸性清洁剂，杜邦公司的AC-500，华美公司的CP-15，CP145等，都是这方面的产品。 以中南所的CS-4为例，其配方是： CS-4-A 50毫升/升 CS-4-B 8.5克/升 H2SO4(d=1.84) 10%(V/V) 温度 20-400C
沉铜工序作业指导书
沉铜工序作业指导书 1.0目的 建立详细的作业规范，籍以稳定品质，提升生产效率，并作为设备保养、员工操作的依据，此文件同时也是本岗位新员工培訓之教材。 2.0适用范围 本作业规范适用于本公司电镀班沉铜工序。 3.0职责 3.1工艺部职责:负责沉铜线全面的工艺技术管理和工艺过程的控制，工艺及生产问题的解 决，员工的培训，保证生产过程的顺利进行； 3.2生产计划部职责: 负责生产组织与管理，员工的培训与培养，工艺过程和设备的日常维 护和保养，产品产量和质量的保障； 3.3品质部职责:负责对工艺过程、设备的维护和保养以及工序产品质量进行监控； 3.4机修班职责:生产设备的管理、维护和维修; 3.5电镀班：负责组织员工按本作业指导书进行操作及对工艺与设备进行日常维护和保养. 4.0作业内容 4.1工艺流程 4.1.1双面板沉铜流程（行车用1#程序） 磨板→上料→除油（清洁整孔）→溢流水洗→溢流水洗→微蚀→水洗→酸洗→水洗 →预浸→活化→水洗→水洗→加速→水洗→沉铜→水洗→转板电加厚铜 4.1.2多层板沉铜流程（行车用2#程序） 磨板→上料→膨胀→溢流水洗→除胶渣→回收水洗→溢流水洗→溢流水洗→中和 →溢流水洗→溢流水洗→接双面板流程 4.2 工艺流程说明 4.2.1磨板：清洁板面氧化、污渍、残胶等使板面粗化，增加结合力。如有刮伤、残胶等 缺陷应先用细砂纸打磨后再过磨板机。 4.2.2膨胀：使环氧树脂软化膨松，便于KMnO4咬蚀树脂，以除去钻孔产生的碎屑污物。 4.2.3除胶渣：在高温强碱的环境下，利用KMnO4的强氧化性咬蚀膨松软化的环氧树脂。
4.2.4中和：用来还原多层板带出的高锰酸根，并完全除去孔内残留的MnO2、MnO42-等；4.2.5除油：清洁孔壁，调整孔壁基材表面的静电荷，提高孔壁对胶体钯的吸附能力。4.2.6微蚀：去除氧化层，提高铜箔表面与化学铜之间的结合力。 4.2.7酸洗：清洁铜面，减少铜离子对活化缸的污染。 4.2.8预浸：为防止板材将水带到随后的活化槽中，使活化液的浓度和PH值变化影响活化效果。 4.2.9活化：在绝缘基体上吸附一层具有催化能力的金属颗粒，使经过活化的基体表面具 有催化还原金属的能力，从而使化学镀铜反应在整个催化处理过的基体表面 顺利进行。 4.2.10加速：除去部分包围着钯核的碱式锡酸盐化合物，使钯核完全露出，增强胶体钯的活性。 4.2.11沉铜：通过催化作用在孔壁及小铜面沉积一层细致的铜层，使孔壁的树脂以及玻璃纤维表面具有导电性。
电镀铜配方工艺、盲孔电镀配方工艺及电镀处理技术开发
电镀系列之二：电镀铜工艺及配方技术开发 线路板在制作过程中，通孔经过孔金属化后往往要经过电镀铜来加厚孔铜，增强电路的耐候性能。通常涉及到的镀铜过程包括普通电镀铜以及盲孔填孔。线路板中使用的电镀铜技术主要还是酸铜，其镀液组成为硫酸、硫酸铜、氯离子、光亮剂（B）、整平剂（L）以及载运剂（C）。B L C B B C B C B C B B B B L B L C B B C B C B C B B B B L B C L B C L B C L B C L 图1、添加剂B、C、L 的作用机理 光亮剂（B）：吸附于低电流密度区并提高沉积速率； 整平剂（L）：快速地吸附到所有受镀表面并均一地抑制电沉积； 载运剂（C）：携带光剂进入低电流密度区，提高低电流密度区的沉积速率；三剂一起作用，达到铜面、孔铜一起电镀，产生光亮镀层。 （1）PCB 普通电镀铜 禾川化学经过研究，开发出一款适用于PCB 孔电镀铜药水，具有以下特点： （1）镀液容易控制，镀层平整度高； （2）镀层致密性好，不易产生针孔； （3）可快速获得镜面光亮及整平特性； （4）添加剂消耗量稳定，消耗量少； （5）通孔电镀效果好，TP 值大于80%，延展性，热应力等参数符合PCB
标准。 图2、PCB电镀铜效果图 （2）FPC普通电镀铜 禾川化学经过研究，开发出一款适用于FPC孔铜电镀的药水，具有以下特点：（1）镀液容易控制，镀层平整度高； （2）镀层延展性好，耐折度好； （3）可快速获得镜面光亮及整平特性； （4）添加剂消耗量稳定，消耗量少； （5）通孔电镀效果好，TP值大于120%，延展性，热应力等参数符合PCB 标准。 图3、FPC电镀铜效果图 （3）盲孔填空电镀 填孔电镀添加剂的组成：光亮剂（B又称加速剂），其作用减小极化，促进铜
沉铜工序作业指导书 (2)
精心整理 沉铜工序作业指导书 1.0目的 建立详细的作业规范，籍以稳定品质，提升生产效率，并作为设备保养、员工操作的依据，此文件同时也是本岗位新员工培训之教材。 2.0适用范围 本作业规范适用于本公司电镀班沉铜工序。 3.0职责 3.1员 3.2 3.3 3.4 3.5. 4.0 4.1 4.1.1 4.1.2 4.2 4.2.1 先用细砂纸打磨后再过磨板机。 4.2.2膨胀：使环氧树脂软化膨松，便于KMnO 咬蚀树脂，以除去钻孔产生的碎屑污物。 4 的强氧化性咬蚀膨松软化的环氧树脂。 4.2.3除胶渣：在高温强碱的环境下，利用KMnO 4 、MnO42-等； 4.2.4中和：用来还原多层板带出的高锰酸根，并完全除去孔内残留的MnO 2 4.2.5除油：清洁孔壁，调整孔壁基材表面的静电荷，提高孔壁对胶体钯的吸附能力。 4.2.6微蚀：去除氧化层，提高铜箔表面与化学铜之间的结合力。 4.2.7酸洗：清洁铜面，减少铜离子对活化缸的污染。
4.2.8预浸：为防止板材将水带到随后的活化槽中，使活化液的浓度和PH值变化影响活化效果。 4.2.9活化：在绝缘基体上吸附一层具有催化能力的金属颗粒，使经过活化的基体表面具有催化 还原金属的能力，从而使化学镀铜反应在整个催化处理过的基体表面顺利进行。加速：除去部分包围着钯核的碱式锡酸盐化合物，使钯核完全露出，增强胶体钯的活性。 沉铜：通过催化作用在孔壁及小铜面沉积一层细致的铜层，使孔壁的树脂以及玻璃纤维表面具有导电性。 4.3工艺参数和操作条件
4.4工艺操作 4.4.1装板 4.4.1.1把需要上板的飞巴挂篮上的螺丝调松，然后取已粗磨好的沉铜板按上板架的格子一块一块的插满，再用可调固定架将板按格子固定及拧紧螺丝即可，上板时切忌两块板上在同一个格子里。 4.4.1.2上板时要戴白布手套，并注意操作手势，避免擦花板。不允许裸手拿板。 4.4.2 4.4.2.1 4.4.2.2 4.5 4.5.1 4.5.1.1 4.5.1.2 4.5.1.2.2加热至70~75℃ 4.5.1.2.3开启打气、搅拌 4.5.1.2.4称取15Kg高锰酸钾溶解后缓慢的加入槽中，再缓慢的加入9LMBL214 4.5.1.2.5再加入39LNaOH（300g/L）于槽中 4.5.1.2.6补充纯水至标准液位 4.5.1.2.7再将温度加热至工艺要求温度. 4.5.1.3中和缸
填孔电镀品质可靠性的研究和探讨.
2011秋季国际PcB技术/信息论坛孔化与电镀Hole Processing and Plating 填孔电镀品质可靠性的研究和探讨 Paper Code:S-021 彭涛田维丰刘晨姜雪飞彭卫红刘东 深圳崇达多层线路板有限公司 摘要填孔电镀是满足PCB高密度化、更小化、更便宜的一种重要途径。随着电子行业和PCB 行业的高速发展,填孔电镀的需求量增长迅速,填孔电镀的应用也日广泛,填孔电镀 的生产难度也相应增加。填孔电镀是一种新工艺流程,相对普通电镀铜而言,其反应 机理复杂,过程控制更难监控,品质可靠性低。本文主要讲述填孔电镀反应机理,并 通过DOE试验来探讨如何提升填孔电镀工艺能力和品质可靠性。 关键词填孔电镀i填充率 中图分类号:TN41文献标识码:A 文章编号:1009—0096(2011增刊-0153-06 The research and investigation of filling plating quality and reliability PENG Tao TIAN Wei-feng L1UChert JIANGXue-fei PENG Wei-hong L1UDong
Abstract In the process of PCB jointing brigade,the via air ladder Call bring on the jointing solder air and it will debase the jointing intension and quailty dependability,because of above.more and more customers require the via ofHDl circuitry board should be done by filling?in plating.In the relafiv9ly ofnormal plating,the reaction mechanism offilling—in plating is more complex,the process control is moFe difficult to be watched,and the quailty dependability is worse.The letterpress tell of the reaction mechanism of filling—in plating,discuss the way how to step up the technical ability offilling—in plating by DOE experiment and quailty dependability. Key words filling plating;filling ratio 1为什么需要填孔 1.1PCB高密度化、高精细化的发展趋势 随着电子产业的高密度、高精细化,HDI板焊盘直径和间距的逐渐减小,使盲孔孑L径也逐渐减小,盲孔厚径 比随之加大,普通的电镀药水和传统的电镀工艺不能达到盲孔镀铜的效果,为保证盲孔d6质的可靠性,更多生 产厂家选择专用盲孔电镀药水或增加填孔流程。 .】53. 孔化与电镀HoIeProcessing and Plaling 2011秋季国际PcB技术,信息论坛 圉1盲孔高厚径比使品质可靠性降低
沉铜工序作业指导书
沉铜工序作业指导书 目的 建立详细的作业规范，籍以稳定品质，提升生产效率，并作为设备保养、员工操作的依据，此文件同时也是本岗位新员工培训之教材。 适用范围 本作业规范适用于本公司电镀班沉铜工序。 职责 工艺部职责:负责沉铜线全面的工艺技术管理和工艺过程的控制，工艺及生产问题的解决，员工的培训，保证生产过程的顺利进行； 生产计划部职责: 负责生产组织与管理，员工的培训与培养，工艺过程和设备的日常维护和保养，产品产量和质量的保障； 品质部职责:负责对工艺过程、设备的维护和保养以及工序产品质量进行监控； 机修班职责:生产设备的管理、维护和维修; 电镀班：负责组织员工按本作业指导书进行操作及对工艺与设备进行日常维护和保养. 作业内容 工艺流程 4.1.1双面板沉铜流程（行车用1#程序） 磨板→上料→除油（清洁整孔）→溢流水洗→溢流水洗→微蚀→水洗→酸洗→水洗→预浸→活化→水洗→水洗→加速→水洗→沉铜→水洗→转板电加厚铜 4.1.2多层板沉铜流程（行车用2#程序） 磨板→上料→膨胀→溢流水洗→除胶渣→回收水洗→溢流水洗→溢流水洗→中和→溢流水洗→溢流水洗→接双面板流程 工艺流程说明 4.2.1磨板：清洁板面氧化、污渍、残胶等使板面粗化，增加结合力。如有刮伤、残胶等 缺陷应先用细砂纸打磨后再过磨板机。 咬蚀树脂，以除去钻孔产生的碎屑污物。4.2.2膨胀：使环氧树脂软化膨松，便于KMnO 4 4.2.3除胶渣：在高温强碱的环境下，利用KMnO 的强氧化性咬蚀膨松软化的环氧树脂。 4 、MnO42-等；4.2.4中和：用来还原多层板带出的高锰酸根，并完全除去孔内残留的MnO 2 4.2.5除油：清洁孔壁，调整孔壁基材表面的静电荷，提高孔壁对胶体钯的吸附能力。
第六章 电镀黄铜工艺
第六章电镀黄铜工艺 第一节概述 在第二章中已经介绍了黄铜镀层对钢帘线与橡胶粘合的至关重要的作用，本章将阐述获得黄铜镀层的方法，即电镀黄铜工艺。 铜含量高于锌的铜锌合金通常称为黄铜，1841年就已发明了镀黄铜。最早的镀黄铜槽液是把硫酸铜和硫酸锌转换成碳酸盐，然后再在氰化钾溶液中溶解，使用低电流密度进行电镀。这种方法一直沿用到1915年，随着科技的进步发展成为现代的氰化电镀工艺。1974年第三版《现代电镀》中提到，专家们“研究了在1960年之前研究过的所有不同类型镀黄铜槽液之后下结论说，迄今为止，还没有一种槽液能满意地代替氰化黄铜槽液”。因为氰化物剧毒，人们总想摆脱它，一直在研究非氰电镀黄铜工艺。60年代，一些欧洲国家(如前苏联、意大利等)对“两步法”(先镀铜，后镀锌，再热扩散而形成铜锌合金的方法，又称热扩散法)非氰电镀黄铜工艺进行了工业性试验，并于70年代投入了规模生产。值得一提的是，我国从60年代末开始，曾探索过“一步法”(直接镀铜锌合金的方法)非氰电镀黄铜工艺，选用焦磷酸盐一草酸镀液体系，从实验室试验到中间试验反复进行了几年时间，先后生产了Φ0.8mm镀黄铜钢丝10余吨，捻制成7×3×0.147和3+9+9×3×O.147两种结构钢帘线用于子午线轮胎，进行了里程试验，并与氰化电镀产品对照，所得数据表明其质量与氰化法不相上下。后来投入大生产时，仅连续运行几天时间便发现阳极钝化严重，经试验分析初步认定是镀液中派生物磷酸氢二钠过多所致，最后高达lOOg／l以上，而且很难除去。工程技术人员做了大量工作，企图复苏焦磷酸盐一草酸电镀液，限于当时的条件，工作未能继续下去，最后不得不终止它的应用。这种独创性的电镀黄铜工艺虽未取得最后成功，但对后人有借鉴作用。 目前，钢丝电镀黄铜工艺处于氰化法和热扩散法并存在的局面。据国外考察，意大利几乎所有的钢帘线生产厂都采用热扩散法电镀工艺;而法国米其林公司年产18.5万吨钢帘线，则全部采用氰化法电镀工艺，只有在泰国所建的一个分厂采用热扩散法。世界上许多国家包括我国，在采用热扩散法的同时，仍保留了氰化法电镀工艺。我国自80年代以来，引进两步法热扩散电镀黄铜作业线至少有6条(包括单丝电镀作业线，即单根钢丝在镀槽中来回走镀多圈以达到所需的镀层厚度，线速可达200--300m／min)，几乎无一例外地费了很长的时间进行调试方达基本正常。关于氰化法和热扩散法两者的利弊，将在对两种工艺作系统阐述后再进行比较。 钢丝电镀不同于零件电镀，钢丝是在镀槽中不断前进的，俗称“走镀”。图6--1所示，钢
扩散的微观机制
扩散的微观机制
扩散的微观机制 扩散唯象理论没有考虑扩散原子的本性及扩散介质的结构,而宏观扩散现象是微观上大量原子迁移的统计行为。深入了解扩散本质需要了解扩散的微观机制。固态金属中原子的扩散机制一般与扩散原子在金属晶体中的位置和扩散介质的晶体结构有关。目前已发现并提出的扩散机制主要有空位机制、间隙机制和交换机制等。 一、换位机制 这是一种提出较早的扩散模型，该模型是通过相邻原子间直接调换位置的方式进行扩散的，如图3.7。在纯金属或者置换固溶体中，有两个相邻的原子A和B，见图3.7（a）；这两个原子采取直接互换位置进行迁移，见图3.7（b）；当两个原子相互到达对方的位置后，迁移过程结束，见图3.7（c）。这种换位方式称为2-换位或称直接换位。可以看出，原子在换位过程中，势必要推开周围原子以让出路径，结果引起很大的点阵膨胀畸变，原子按这种方式迁移的能垒太高，可能性不大，到目前为止尚未得到实验的证实。 为了降低原子扩散的能垒，曾考虑有n个原子参与换位，如图3.8。这种换位方式称为n-换位或称环形换位。图3.8（a）和3.8（b）给出了面心立方结构中原子的3-换位和4-换位模型，参与换位的原子是面心原子。图3.8（c）给出了体心立方结构中原子的4-换位模型，它是由两个顶角和两个体心原子构成的换位环。由于环形换位时原子经过的路径呈圆形，对称性比2-换位高，引起的点阵畸变小一些，扩散的能垒有所降低。
图3.7 直接换位扩散模型 图3.8 环形换位扩散模型 （a）面心立方3-换位（b）面心立方4-换位（c）体心立方4-换位应该指出，环形换位机制以及其他扩散机制只有在特定条件下才能发生，一般情况下它们仅仅是下面讲述的间隙扩散和空位扩散的补充。 二、间隙机制 间隙扩散机制适合于间隙固溶体中间隙原子的扩散，这一机制已被大量实验所证实。在间隙固溶体中，尺寸较大的溶剂原子构成了固定的晶体点阵，而尺寸较小的间隙原子处在点阵的间隙中。由于固溶体中间隙数目较多，而间隙原子数量又很少，这就意味着在任何一个间隙原子周围几乎都是间隙位置，这就为间隙原子的扩散提供了必要的结构条件。例如，碳固溶在γ-Fe中形成的奥氏体，当奥氏体达到最大溶解度时，平均每2.5个晶胞也只含有一个碳原子。这样，当
化学镀铜沉铜工艺流程介绍
化学镀铜/沉铜工艺流程介绍 2008-1-29 来源: 中国有色网 化学镀铜(Eletcroless Plating Copper)通常也叫沉铜或孔化（PTH）是一种自身催化性氧化还原反应。首先用活化剂处理，使绝缘基材表面吸附上一层活性的粒子通常用的是金属钯粒子（钯是一种十分昂贵的金属，价格高且一直在上升，为降低成本现在国外有实用胶体铜工艺在运行），铜离子首先在这些活性的金属钯粒子上被还原，而这些被还原的金属铜晶核本身又成为铜离子的催化层，使铜的还原反应继续在这些新的铜晶核表面上进行。化学镀铜在我们PCB制造业中得到了广泛的应用，目前最多的是用化学镀铜进行PCB的孔金属化。PCB孔金属化工艺流程如下： 钻孔→磨板去毛刺→上板→整孔清洁处理→双水洗→微蚀化学粗化→双水洗→预浸处理→胶体钯活化处理→双水洗→解胶处理（加速）→双水洗→沉铜→双水洗→下板→上板→浸酸→一次铜→水洗→下板→烘干 一、镀前处理 1．去毛刺 钻孔后的覆铜泊板，其孔口部位不可避免的产生一些小的毛刺，这些毛刺如不去除将会影响金属化孔的质量。最简单去毛刺的方法是用200～400号水砂纸将钻孔后的铜箔表面磨光。机械化的去毛刺方法是采用去毛刺机。去毛刺机的磨辊是采用含有碳化硅磨料的尼龙刷或毡。一般的去毛刺机在去除毛刺时，在顺着板面移动方向有部分毛刺倒向孔口内壁，改进型的磨板机，具有双向转动带摆动尼龙刷辊，消除了除了这种弊病。 2 整孔清洁处理 对多层PCB有整孔要求，目的是除去钻污及孔微蚀处理。以前多用浓硫酸除钻污，而现在多用碱性高锰酸钾处理法，随后清洁调整处理。
孔金属化时，化学镀铜反应是在孔壁和整个铜箔表面上同时发生的。如果某些部位不清洁，就会影响化学镀铜层和印制导线铜箔间的结合强度，所以在化学镀铜前必须进行基体的清洁处理。最常用的清洗液及操作条件列于表如下： 清洗液及操作条件 配方 组分 1 2 3 碳酸钠（g/l） 40～60 —— 磷酸三钠（g/l） 40～60 —— OP乳化剂（g/l） 2～3 —— 氢氧化钠（g/l）— 10～15 — 金属洗净剂（g/l）—— 10～15 温度（℃） 50 50 40 处理时间（min） 3 3 3 搅拌方法空气搅拌机械移动空气搅拌 机械移动空气搅拌机械移动 3．覆铜箔粗化处理 利用化学微蚀刻法对铜表面进行浸蚀处理（蚀刻深度为2-3微米），使铜表面产生凹凸不平的微观粗糙带活性的表面，从而保证化学镀铜层和铜箔基体之间有牢固的结合强度。以往粗化处理主要采用过硫酸盐或酸性氯化铜水溶液进行微蚀粗化处理。现在大多采用硫酸/双氧水（H2SO4/H202 ）其蚀刻速度比较恒定，粗化效果均匀一致。由于双氧水易分解，所以在该溶液中应加入合适的稳定剂，这样可控制双氧水的快速分解，提高蚀刻溶液的稳定性
填孔镀铜配方组成,工艺流程及技术研究进展
填孔镀铜配方组成，工艺流程及技术研究进展 摘要：文章简述了填孔电镀的概况、工艺以及填孔工艺中的镀铜添加剂 关键词：电镀；填孔；镀铜添加剂； 1前言 从20世纪60年代开始，PCB行业就采用孔金属化和电镀技术来解决层间连接或导通的问题。实际上过去、现在和将来，在PCB进行电镀铜的最核心问题是解决孔内镀铜连通、镀铜厚度均匀性和填孔镀铜方面等问题。随着PCB行业产品的高密度化和结构多样化的发展，PCB电镀技术有了飞快的进步，但是电镀铜的核心问题仍然没有得到有效的解决。到目前为止，PCB行业电镀经历了常规直流电镀—直接电镀—脉冲电镀—新型直流电镀等过程，核心仍然是围绕着PCB层间“孔”导通的问题。 在孔金属化过程中，采用填铜工艺可以提高电路板层间的导通性能，改善产品的导热性，减少孔内孔洞，降低传输信号的损失，这将有效的提高电子产品的可靠性和稳定性。在填孔镀铜工艺中添加剂组分之间的相互作用直接影响着填铜工艺的顺利进行，因此，了解镀铜添加剂的作用原理对填孔电镀工艺非常重要。 禾川化学是一家专业从事精细化学品以及高分子分析、研发的公司，具有丰富的分析研发经验，经过多年的技术积累，可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库，彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题，利用其八大服务优势，最终实现企业产品性能改进及新产品研发。 样品分析检测流程：样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师
解谱—分析结果验证—后续技术服务。有任何配方技术难题，可即刻联系禾川化学技术团队，我们将为企业提供一站式配方技术解决方案！ 2填孔电镀的工艺流程 2.1填孔镀铜的机理 填孔电镀添加剂由三类组份组成：光亮剂（又称加速剂），其作用减小极化，促进铜的沉积、细化晶粒；载运剂（又称抑制剂），增加阴极极化，降低表面张力，协助光亮剂作用；整平剂，抑制高电流密度区域铜的沉积。微盲孔孔底和孔内沉积速率的差异主要来源于添加剂在孔内不同位置吸附分布，其分布形成过程如下： 1、由于整平剂带正电，最易吸附在孔口电位最负的位置，并且其扩散速率较慢因此在孔底位置整平剂浓度较低； 2、加速剂最易在低电流密度区域富集，并且其扩散速率快，因此，孔底加速剂浓度较高； 3、在孔口电位最负，同时对流最强烈，整平剂将逐渐替代抑制剂加强对孔口的抑制，最终使得微孔底部的铜沉积速率大于表面沉积速率，从而达到填孔的效果。 2.2填孔镀铜的过程 填孔镀铜过程主要分为四个时期：起始期、爆发期、回复期、平衡期。 （1）起始期：在此阶段，分散于电镀液中的各添加剂，如抑制剂因分子
电镀铜工艺
电镀铜工艺 n 铜的特性 –铜,元素符号Cu,原子量63.5,密度8.89克/立方厘米,Cu2+的电化当量1.186克/安时. –铜具有良好的导电性和良好的机械性能. –铜容易活化,能够与其他金属镀层形成良好的金属--金属间键合, 从而获得镀层间的良好结合力. 电镀铜工艺的功能 n 电镀铜工艺 –在化学沉铜层上通过电解方法沉积金属铜,以提供足够的导电 性/厚度及防止导电电路出现热和机械缺陷. 电镀铜工艺的功能 n 电镀铜层的作用 –作为孔的化学沉铜层的加厚层,通过全板镀铜达到厚度5-8微米, 称为加厚铜. –作为图形电镀锡或镍的底层,其厚度可达20-25微米,称为图形镀铜. 硫酸鹽酸性鍍銅的機理 酸性鍍銅液各成分及特性簡介 g 酸性鍍銅液成分 —硫酸銅（CuSO4 .5H2O) —硫酸(H2SO4) —氯離子（Cl-) —添加劑 酸性鍍銅液各成分 功能 — CuSO4
.5H2O ：主要作用是提供電鍍所需Cu2＋及提高導電能力 — H2SO4 ：主要作用是提高鍍液導電性能，提高通孔電鍍的均勻性。— Cl- ：主要作用是幫助陽極溶解，協助改善銅的析出，結晶。 —添加劑：主要作用是改善均鍍和深鍍性能，改善鍍層結晶細密性。酸性鍍銅液中各成分含量對電 鍍效果的影響 — CuSO4 .5H2O ：濃度太低，高電流區鍍層易燒焦； 濃度太高，鍍液分散能力會降低。 — H2SO4 ：濃度太低，溶液導電性差，鍍液分散能力差。 濃度太高，降低Cu2+的遷移率，電流效率反而降低，並對銅 鍍層的延伸率不利。 — Cl- ：濃度太低，鍍層出現台階狀的粗糙鍍層，易出現針孔和燒焦；濃度太高，導致陽極鈍化，鍍層失去光澤。 —添加劑：（後面專題介紹） 操作條件對酸性鍍銅效果的影 響g溫度 —溫度升高，電極反應速度加快，允許電流密度提高，鍍層沉 積速度加快，但加速添加劑分解會增加添加劑消耗，鍍層結 晶粗糙，亮度降低。 —溫度降低，允許電流密度降低。高電流區容易燒焦。防止鍍 液升溫過高方法：鍍液負荷不大于0.2A/L，選擇導電性能優 良的挂具，減少電能損耗。配合冷水機，控制鍍液溫度。 g電流密度 —提高電流密度，可以提高鍍層沉積速率，但應注意其鍍層 厚度分布變差。 g攪拌 —陰極移動：陰極移動是通過陰極杆的往複運動來實現 工件的移動。移動方向與陽極成一定角度。陰極移動振幅 50－75mm，移動頻率10－15次/分 —空氣攪拌 無油壓縮空氣流量0.3-0.8m3 / min.m2 打氣管距槽底3－8cm，氣孔直徑2 mm孔間距80－130 mm。 孔中心線與垂直方向成45o角。 g過濾 PP濾芯、5－10mm過濾精度、流量2－5次循環/小時 g陽極 磷銅陽極、含磷0.04-0.065% 操作條件對酸性鍍銅效果的影 響 磷銅陽极的特色
培训体系工程培训教材
（培训体系）工程培训教材
覆铜板培训资料 一．定义 覆铜板（CCL）：CopperCladLaminate，是由木浆纸或玻纤布作增强材料，浸以树脂单面或双面覆以铜箔，经热压而成的壹种产品。二．CCL的壹般特性要求及我公司常用CCL典型值
三、基板材料的分类和品种 根据PCB不同要求和档次，主要基板材料按不同规则有不同的分类。 1）按覆铜板不同的机械刚性划分:可分为刚性覆铜板和挠性覆铜板。 2）按不同的绝缘材料，结构划分:可分为有机树脂类覆铜板，金属芯覆铜板，陶瓷基覆铜板 3）按不同绝缘层厚度划分:可分为常规板和薄型板。壹般将厚度（不含铜）小于0.8mm的环氧树脂覆铜板称为薄板（IPC标准为0.5mm）4）按所采用的增强材料划分 常用的不同增强材料的刚性有机树脂覆铜板有三大类：玻纤布基覆铜板，纸基覆铜板，复合基覆铜板（常见的有CEM-1：环氧玻纤布面纸芯复合基材层压板；CEM-3：环氧玻纤布面玻纤纸芯复合基材层压板） 5）按所采用的绝缘树脂划分 常见的主体树脂有：酚醛树脂，环氧树脂（EP），聚酰亚胺树脂（PI），聚酰树脂（PET），聚苯醚树脂（PPO或PPE），氰酸酯树脂（CE），
聚四氰乙烯树脂（PTFE），双马来酰亚三嗪树脂（BT）。固又可按不同增强材料和采用不同绝缘树脂可划分为五大类：纸基覆铜板，玻纤布基覆铜板，复合基覆铜板，积层法多层板用基板材料，特殊基覆铜板。 6）按阻燃特性的等级划分 可分为四个等级：UL-94V0级，UL-94V1级，UL-94V2级，UL-HB级（非阻燃性类覆铜板） 7）按覆铜板的某个特殊性能划分 ○1按Tg的不同分类（Tg高的材料具有更好的耐热性，尺寸稳定性和机械强度保持率） 按IPC标准可分为三个档次：110-150度，150-200度，170-220度 ○2按有无卤素存于的分类（有卤素的化合物或树脂作为阻燃剂的电气产品，于废弃后的焚烧中会产生二恶英的有害物质） 可分为有卤素型基板材料和无卤型基板材料（无卤化的基板材料是于其树脂中的“氯含量或溴含量小于0.09wt%”） IPC-4101标准中根据其树脂中所用的阻燃剂种类的不同划分为三类：非卤非锑的含磷型无卤化基板材料（不含无机填料），非卤非锑的含磷型无卤化基板材料（含有无机填料），非卤非锑非磷型的无卤化基板材料 ○3按基板材料的线膨胀系数大小分类 热膨胀系数（CTE）于12ppm/℃(板的X,Y方向)以下特性的基板材料，定为低的CTE基板材料 ○4按耐漏电痕迹性高低的分类
电镀铜工艺规范
电镀铜工艺规范 1主题内容及适用范围 本规范规定了在金属零（部）件上电镀装饰和防护性铜层的通用工艺方法。 本规范适用于装饰、防护和工程用途的铜电镀层。 进行处理前前零（部）件表面状态应符合《金属零（部）件镀覆前质量控制要求》中相应规定。 本规范不适用于电铸用的铜镀层。 2引用标准 HB 5034 零（组）件镀覆前质量要求 HB 5037 铜镀层质量检验 HB 5064 铜及铜合金钝化膜层质量检验 HB 5065 铜及铜合金氧化膜层质量检验 HB 5226 金属材料和零件用水基清洗剂技术条件 HB 5335 电镀和化学覆盖工艺质量控制标准 HB 5472 金属镀覆和化学覆盖工艺用水水质规 HB/Z 5081 铜及铜合金化学钝化工艺 HB/Z 5082 铜及铜合金氧化工艺 3主要工艺材料 电镀铜所需主要工艺材料要求见表1。 表1 主要工艺用材料
4 工艺过程 1.1预镀镍； 1.2清洗； 1.3镀铜； 1.4清洗； 1.5出光； 1.6清洗； 1.7钝化或氧化； 1.8清洗； 1.9下挂具； 1.10清除保护物； 1.11除氢； 1.12检验； 1.13油封。 2主要工序说明2.1预镀镍
按电镀暗镍工艺执行（电镀暗镍工艺条件见表2） 表2 电镀暗镍工艺条件 2.2电镀铜 电镀铜工艺条件见表3 表3 电镀铜工艺条件 2.3出光 出光工作条件见表4
表4 出光工作条件 2.4钝化 钝化工作条件见表5 表5 钝化工作条件 2.5氧化 为获得防护装饰性黑色氧化膜层，铜镀层可按HB/Z 5082进行化学或电化学氧化。检验 5.6.1铜镀层质量检验按HB 5037进行。 5.6.2 铜镀层钝化膜质量检验按HB 5064进行。 5.6.3铜镀层氧化膜质量检验按HB 5065进行。 6 质量控制 槽液配制用水和清洗用水应符合HB 5472进行； 电镀车间环境、设备、仪表及工艺过程等的质量控制按HB 5335及GJB 480A进行。
电镀铜工艺规范
电镀铜工艺规范 Prepared on 22 November 2020
电镀铜工艺规范1主题内容及适用范围 本规范规定了在金属零（部）件上电镀装饰和防护性铜层的通用工艺方法。 本规范适用于装饰、防护和工程用途的铜电镀层。 进行处理前前零（部）件表面状态应符合《金属零（部）件镀覆前质量控制要求》中相应规定。 本规范不适用于电铸用的铜镀层。 2引用标准 HB 5034 零（组）件镀覆前质量要求 HB 5037 铜镀层质量检验 HB 5064 铜及铜合金钝化膜层质量检验 HB 5065 铜及铜合金氧化膜层质量检验 HB 5226 金属材料和零件用水基清洗剂技术条件 HB 5335 电镀和化学覆盖工艺质量控制标准 HB 5472 金属镀覆和化学覆盖工艺用水水质规 HB/Z 5081 铜及铜合金化学钝化工艺 HB/Z 5082 铜及铜合金氧化工艺 3主要工艺材料 电镀铜所需主要工艺材料要求见表1。 表1 主要工艺用材料
4 工艺过程 1.1预镀镍； 1.2清洗； 1.3镀铜； 1.4清洗； 1.5出光； 1.6清洗； 1.7钝化或氧化； 1.8清洗； 1.9下挂具； 1.10清除保护物； 1.11除氢； 1.12检验； 1.13油封。 2主要工序说明2.1预镀镍
按电镀暗镍工艺执行（电镀暗镍工艺条件见表2） 表2电镀暗镍工艺条件 2.2电镀铜 电镀铜工艺条件见表3 表3电镀铜工艺条件 2.3出光 出光工作条件见表4 表4 出光工作条件 2.4钝化 钝化工作条件见表5
表5 钝化工作条件 2.5氧化 为获得防护装饰性黑色氧化膜层，铜镀层可按HB/Z 5082进行化学或电化学氧化。检验 5.6.1铜镀层质量检验按HB 5037进行。 5.6.2 铜镀层钝化膜质量检验按HB 5064进行。 5.6.3铜镀层氧化膜质量检验按HB 5065进行。 6 质量控制 槽液配制用水和清洗用水应符合HB 5472进行； 电镀车间环境、设备、仪表及工艺过程等的质量控制按HB 5335及GJB 480A进行。 7 电镀液的配制 根据欲配溶液体积计算好所需化学药品量，将硫酸铜用热蒸馏水（或去离子水）溶解，加入少量硫酸（化学纯或电池级，其数量约为需求量的1／10左右），以防止硫酸铜水解； 加入L～1 ml/L的双氧水（30％），加入1g/L～2g/L活性碳，搅拌半小时，静止数小时（最好过夜）； 过滤溶液，加入硫酸、光亮剂，搅拌均匀； 取样分析，经调整试镀合格后即可投入生产。 8 不合格镀层的退除
酸性电镀铜基本资料
酸性镀铜溶液的常见故障及处理方法
氯离子含量高会影响酸性亮铜层质量 酸性光亮镀铜溶液中含有适量的氯离子(30～90mg／L)能提高陵层的光亮度和平整性，还能降低镀层应力。但不可过多，否则镀层失去光泽，光亮度下降，光亮范围狭窄，镀层还会产生树枝状的条皎，阳极发生钝化，电压明显上升，电流升不上去。 为避免过多的氯离子进入镀液，配制溶液用水必须用去离子水，瓯然配方中有少量的氯离子要求，但也无需单独加入，因为配制材料即会有少量氯离子存在，基本能满足要求。 若溶液中有过高的氯离子存在，可加入计算量的氧化亚铜予以群决。 某厂新配制的1000L酸性亮铜溶液，使用的材料除去离子水之阶，所有材料都是试剂级的，配成试镀时发现镀出样板平整性很差，也不太光亮，还见有条纹。根据试样情况，经多方检查，无论是配制过程，还是使用材料均．无可疑之处，最后考虑到可能与氯离子含量有关。估计氯离字含量过高的可能性不大，因为使用的材料都是试剂级的，于是吸出5L溶液，先在此小槽中镀出样板，然后加入250mg氯化钠(当时无试剂级的盐酸)约含30mg／L氯离子，然后在同样工艺条件下再镀样板，结果表面质量明显不一样。 由此可见，凡是用试剂级材料配制的光亮酸性镀铜溶液，若试镀结果质量不够理想的，有可能是氯离子浓度太低，但补充时还是先做小试为好，以免因其他原因而加入过高氯离子后引出麻烦。 用水不当引起酸性镀铜层的质量故障 由水质不符合酸性光亮镀铜工艺要求而引起镀层质量或溶液遭到污染的例子很多，在此仅举一例。 某乡办电镀厂发生一起光亮酸性镀铜的槽端电压升高、电流升不上去，继续升高电压时电流虽暂时能上去，但不久又回落下来，镀层光亮区狭窄，补充光亮剂也无济于事。阳极上还蒙有一层灰白色的膜等质量故障。 上述现象与溶液被氯离子污染引起的相似。据查是用水不洁所故。原来该厂地处偏僻，靠用井水，且井水由于电镀废水未能正规治理，就地排放而被污染，长期用此井水清洗工件又难免被带入镀槽，因而出现上述质量故障，由此可见电镀用水对镀层质量影响很大。 酸性亮铜上镀不上牢固镍层 有的酸性光亮镀铜溶液中含有CB型混合添加剂，有的还含有聚乙二醇，这些物质会在镀层表面形成憎水膜，憎水膜面上是难以沉上牢固镍层的。故镀铜后尚需经过稀硫酸除膜处理，这一工序很重要，有时因被忽略而常难以获得牢固的镍层。
填孔电镀技术
填孔电镀Dimple 对高阶高密度互联产品的影响2009-10-22 15:21:56资料来源:PCBcity作者: 陈文德、陈臣 摘要：文章主要介绍填孔电镀的发展与填孔电镀Dimple 对高阶高密度互联产品的影响及其相关检测设备的应用对填孔电镀品质的作用。 关键词：盲孔；填孔电镀；Dimple；Smear；IC；BGA；BallPitch；BallArray； 一、引言： HDI 板市场的迅速发展，主要来自于手机、IC 封装以及笔记本电脑的应用。目前，国内HDI 的主要用途是手机、笔记本电脑和其他数码产品，三者比例为90% 、5% 、5% 。 根据高阶HDI 板件的用途---3G板或IC载板，它的未来增长非常迅速：未来几年全球3G手机增长将超过30% ，我国发放3G 牌照；它代表PCB的技术发展方向，3G手机的高速传输、多功能、高集成，必须具有提供强大的传输运行载体。为解决高速传输、多功能、高集成发展带来的高密度布线与高频传输，开创了盲孔填铜工艺，以增强传输信号的高保真与增大BGA区BallArray 的排列密度（BallPitch 减小）。 二、HDI 高密度的发展趋势： 电子产品的小型化给元器件制造和印制板加工业带来了一系列的挑战：产品越小，元器件集成程度就越大，对于元器件生产商来说，解决办法就是大幅度增加单位面积上的引脚数，IC 元器件封装由QFP 、TCP ( tapecarrier package) 向BGA 、CSP 转变，同时朝向更高阶的FC 发展（其线宽/ 间距达到60nm/ 60 nm ）。与之相适应，HDI 线宽/ 间距也由4mil /4mil (100um/ 100um ) 大小变为3 mil /3 mil ( 75um/ 75 um) ，乃至于目前的60um/ 60 um ；其内部结构与加工技术也在不断变化以满足其更薄、更密、更小的要求。 HDI 发展为实现表面BGA 区BallArray 的高密度排列，进而采用了积层的方式来将表面走线引入内层，HDI 孔的加工经历着从简单的盲埋孔板到目前的高阶填孔板，在小孔加工与处理技术上，先后产生了VOP（ViaOn Pad ）、StaggerVia 、StepVia 、SkipVia 、StackVia 、ELIC（EveryLayer Interconnection ）等设计，以用来解决HDI 中BGA 区域BallArray 的高密度排列，部分设计叠构参见图2。 以下为部分高端HDI 微孔的叠构图：