线路板图形电镀培训教材
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《图形电镀培训教材》课件
《图形电镀培训教材》 PPT课件
欢迎大家来到《图形电镀培训教材》PPT课件。在这个课件中，我们将深入 探讨图形电镀的定义、原理、实验室安全、技术、材料以及常见问题及解决 方案。
简介
图形电镀是一种将金属沉积到特定部位以形成图案的电化学过程。本节将介 绍图形电镀的定义、分类以及广泛应用领域。
原理
了解电化学反应原理、电镀液的组成以及电镀过程的物理化学特性对于掌握 图形电镀技术至关重要。
3
设备及工具的使用
了解图形电镀所需的设备和工具，包括电源、电解槽和电极等，以及正确的使用 方法。
图形电镀材料
电镀金属的选择
根据需求和应用场景，选择合适的电镀金属对于获得理想的电镀效果非常重要。
预处理剂的选择
预处理剂用于清洁和准备电镀表面。了解不同预处理剂的特性以及选择正确的剂量。
电镀液的选择
电镀液的配方对电镀质量和效果有重大影响。深入了解不同电镀液的特性及其应用。
实验室安全
在进行图形电镀实验时，实验室安全是必不可少的。学习实验室安全观念、操作规程以及事故例分析有 助于确保实验室安全。
图形电镀技术
1
图形电镀流程
掌握图形电镀的流程是实践该技术的基础。从电镀前的处理到设备及工具的使用， 了解每个步骤的重要性。
2
电镀前的处理
良好的前处理可以确保图形电镀的质量和耐久性。本节将介绍电图形电镀问题及解决方 案
出现电镀效果不理想、产生气泡、起皮、断层等问题时，掌握解决方案是必 要的。本节将介绍常见问题的原因及解决方法。
结语
本课件探索了图形电镀的未来发展，总结了教材的重点，并提供了参考文献 供大家深入学习。
欢迎大家来到《图形电镀培训教材》PPT课件。在这个课件中，我们将深入 探讨图形电镀的定义、原理、实验室安全、技术、材料以及常见问题及解决 方案。
简介
图形电镀是一种将金属沉积到特定部位以形成图案的电化学过程。本节将介 绍图形电镀的定义、分类以及广泛应用领域。
原理
了解电化学反应原理、电镀液的组成以及电镀过程的物理化学特性对于掌握 图形电镀技术至关重要。
3
设备及工具的使用
了解图形电镀所需的设备和工具，包括电源、电解槽和电极等，以及正确的使用 方法。
图形电镀材料
电镀金属的选择
根据需求和应用场景，选择合适的电镀金属对于获得理想的电镀效果非常重要。
预处理剂的选择
预处理剂用于清洁和准备电镀表面。了解不同预处理剂的特性以及选择正确的剂量。
电镀液的选择
电镀液的配方对电镀质量和效果有重大影响。深入了解不同电镀液的特性及其应用。
实验室安全
在进行图形电镀实验时，实验室安全是必不可少的。学习实验室安全观念、操作规程以及事故例分析有 助于确保实验室安全。
图形电镀技术
1
图形电镀流程
掌握图形电镀的流程是实践该技术的基础。从电镀前的处理到设备及工具的使用， 了解每个步骤的重要性。
2
电镀前的处理
良好的前处理可以确保图形电镀的质量和耐久性。本节将介绍电图形电镀问题及解决方 案
出现电镀效果不理想、产生气泡、起皮、断层等问题时，掌握解决方案是必 要的。本节将介绍常见问题的原因及解决方法。
结语
本课件探索了图形电镀的未来发展，总结了教材的重点，并提供了参考文献 供大家深入学习。
电镀培训教材
(3)2HCHO + NaOH HCOONa + CH3OH (4)Cu2O + H2O Cu + Cu2+ + 2OH-
(1)为主反应，(2)(3)(4)为副反应
板20有20限/1公0/司9 ME/R&D
2.2.10 化学沉铜工艺条件控制
1.工艺参数
Cu2+ : 1.8-2.2g/l
HCHO: 2.0-5.0g/l
2MnO42- + 1/2O2 + H2O MnO2 + 2OH- + 1/2O2
利用高锰酸钾再生器电解MnO42-、MnO2副产物再生 出MnO4- 重复利用。 再生电流：120-180A/组再生器
再生能力：250L/组再生器
板20有20限/1公0/司9 ME/R&D
2.2.3 中和(Neutralizer)
板20有20限/1公0/司9 ME/R&D
2.2.13 主要缺陷、成因及处理方
法
缺陷
可能原因
处理方法
膨胀缸药水浓度偏低
分析调整并按千尺添加
除胶不净
除胶缸药水浓度偏低 膨胀与除胶处理条件不匹配
分析调整并按千尺添加 调整膨胀与除胶处理条件
树脂收缩
膨胀剂处理效果差 膨胀与除胶渣条件不匹配
更换较强的膨胀剂 调整膨胀及除胶渣的操作条件
Cataposit 44 Catalyst (R&H)
3.操作条件
温度:43-47℃
处理时间：4-5mins
44强度：80-100% SnCl2 >5g/l Cu2+<2g/l
板20有20限/1公0/司9 ME/R&D
(1)为主反应，(2)(3)(4)为副反应
板20有20限/1公0/司9 ME/R&D
2.2.10 化学沉铜工艺条件控制
1.工艺参数
Cu2+ : 1.8-2.2g/l
HCHO: 2.0-5.0g/l
2MnO42- + 1/2O2 + H2O MnO2 + 2OH- + 1/2O2
利用高锰酸钾再生器电解MnO42-、MnO2副产物再生 出MnO4- 重复利用。 再生电流：120-180A/组再生器
再生能力：250L/组再生器
板20有20限/1公0/司9 ME/R&D
2.2.3 中和(Neutralizer)
板20有20限/1公0/司9 ME/R&D
2.2.13 主要缺陷、成因及处理方
法
缺陷
可能原因
处理方法
膨胀缸药水浓度偏低
分析调整并按千尺添加
除胶不净
除胶缸药水浓度偏低 膨胀与除胶处理条件不匹配
分析调整并按千尺添加 调整膨胀与除胶处理条件
树脂收缩
膨胀剂处理效果差 膨胀与除胶渣条件不匹配
更换较强的膨胀剂 调整膨胀及除胶渣的操作条件
Cataposit 44 Catalyst (R&H)
3.操作条件
温度:43-47℃
处理时间：4-5mins
44强度：80-100% SnCl2 >5g/l Cu2+<2g/l
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线路板图形电镀培训教材
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6
电镀铜的原理
直流 整流器
ne-
ne-
+
阳极 离子交换
电镀上铜层 阴极 (受镀物件) 镀槽
Cu
Cu2+ + 2e-
Cu2+ + 2e-
Cu
电镀液组成(H2O+CuSO4.5H2O+H2SO4+Cl +添加剂) 深圳市祥光达光电科技有限公司 唐青山 13682465117
电镀铜镀层厚度估算方法(mil) — 电镀阴极电流密度(ASD) X 电镀时间(分钟) / 114 1 mil = 25.4 µm
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电镀铜溶液和电镀线的评价
镀 铜 均 匀 性
★ 定义及说明
镀铜均匀性是指板表面及孔内镀铜厚度的分布，通常 是指线路板表面镀铜厚度的分布，表面铜厚均匀性的好 坏，将直接影响到蚀刻等后工序的制作。
＊各添加剂相互制约地起作用.
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电镀层的光亮度
载体 (c) /光亮剂 (b)的机理 c c cb cbc cb b
c c b
cb c cb b b b
c
c c cb cbcb b b
c
c cb
b
载体(c)快速地吸附到所有受镀表面并均一地抑制电沉积 光亮剂(b)吸附于低电流密度区并提高沉积速率. 载体(c)和光亮剂(b)的交互作用导致产生均匀的表面光亮度
15
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电镀培训教材
Kinwong Electronic Technology(Longchuan)Co.,Ltd.
沉铜板电电镀铜
直流 整流器
ne-
-
阳极
离子交换
Cu Cu2+ + 2e- Cu2+ + 2e- Cu
Kinwong Electronic Technology(Longchuan)Co.,Ltd.
Kinwong Electronic Technology(Longchuan)Co.,Ltd.
沉铜板电图电
除胶渣
再生原理
a. 在外加电流及电压下，阳极所形成的氧化反应可将 六价锰酸根离子氧化成七价的高锰酸根离子。
2Mn+6 - 2e - → 2Mn+7 4OH - - 4e - → 2H2O + O2
b. 阴极棒反应: 4H+ + 4e - → 3H2
Kinwong Electronic Technology(Longchuan)Co.,Ltd.
沉铜板电图电
除胶渣的控制
除胶渣
检查再生器的电压 - 电压增加显示再生器有问题
定期抽出除胶渣药水清洗药槽及除去 MnO2 对新材料或当钻孔参数改变时需确定最佳时间和温
主要物料为除油剂 和条件剂
化学沉铜
整孔前的孔壁，负电 状态
整孔后的孔壁，带正电， 利于钯吸附
需保证足够的水洗，避免清洁--调整剂成分带入到微蚀液中, 使蚀铜量降低而导致铜面结合力变差.
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沉铜板电图电
化学沉铜
现
致化学铜的额外沉积并出现角裂.
沉铜板电电镀铜
直流 整流器
ne-
-
阳极
离子交换
Cu Cu2+ + 2e- Cu2+ + 2e- Cu
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沉铜板电图电
除胶渣
再生原理
a. 在外加电流及电压下，阳极所形成的氧化反应可将 六价锰酸根离子氧化成七价的高锰酸根离子。
2Mn+6 - 2e - → 2Mn+7 4OH - - 4e - → 2H2O + O2
b. 阴极棒反应: 4H+ + 4e - → 3H2
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沉铜板电图电
除胶渣的控制
除胶渣
检查再生器的电压 - 电压增加显示再生器有问题
定期抽出除胶渣药水清洗药槽及除去 MnO2 对新材料或当钻孔参数改变时需确定最佳时间和温
主要物料为除油剂 和条件剂
化学沉铜
整孔前的孔壁，负电 状态
整孔后的孔壁，带正电， 利于钯吸附
需保证足够的水洗，避免清洁--调整剂成分带入到微蚀液中, 使蚀铜量降低而导致铜面结合力变差.
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化学沉铜
现
致化学铜的额外沉积并出现角裂.
图形电镀教材
•II. Pattern Plating（图形电镀）的定义：
•--------在PCB（Printed Circuit Board）的制作过程中， •将合格的，已完成干菲林图形转移工序的板料，用酸铜 •电镀的方法使线路铜和孔壁铜加厚到可以满足客户要求 •的和度，并且以镀锡层来作为下工序蚀刻的保护层.
•3.1.4.4辅助设施（机械部分）
•
1.循环过滤；
•
2.打气；
•
3.摇摆；
•
4.阳极蓝，袋 .
•3.1.5 磺酸预浸
•3.1.5.1 药水：磺酸
•3.1.5.2 目的及作用：
•
•
使制板在磺酸溶液中预先浸润，为下一步电镀锡做好准备，
•
同时避免带入水进去镀锡缸将其稀释。
•3.1.6 电镀锡
•3.1.6.1 电镀锡机理;
•
在极少的情况下，阳极也会发生如下的反应：
•
Cu - e = Cu+
•
溶液中的Cu+在足够量硫酸的情况下，可能会被空气中
的
•
氧气氧化成Cu2+:
•
4Cu+ + 0.5O2 + 4H+ = 4Cu2+ + 2H2O
•当溶液中的酸度不足时，会水解形成，形成所谓的“铜粉”：
•
2Cu+ + 2H2O = 2Cu(OH)2 + 2H+
•
Cu2+ + 2e = Cu
•
有时溶液中会有一些Cu+,于是会有以下反应：
•
Cu+ + e = Cu
•
有很少情况下会发生不完全还原反应：
图形电镀教材
Ellington • 图形(tú xíng)电镀培训教
材
精品资料
目录(mùlù)
前言 第一部分 第二部分
第三部分
一.图形电镀目的 二.基本工艺流程 三. 基本理论 四.各药水缸作用(zuòyòng) 一.生产线设备简介 二.工艺参数 三.生产维护 四.能力研究 五.常见问题与对策 工序潜力与展望
精品资料
前言(qián yán)
在PCB制作过程中,镀铜占有相当重要位置。为了 使本公司的工程管理人员特别是负责图形电镀工序的 工艺工程人员图形电镀工序有一定程度的了解,故撰写 此份培训教材,以利于生产管理及监控(jiān kònɡ),从而 提高我司的产品品质。
精品资料
第一部 份
基础知 识
精品资料
精品资料
－打 气： 1.加速离子的补充，有利于孔内不断新药液 的补充，更有助光剂发挥作用。 2.消除浓差极化，提高允许电流，提高生产 效率 。 3.提供足够的氧气(yǎngqì)，使Cu+转化成
Cu2+ 。 现很多公司已采用喇叭嘴高能量循环取代
传统的打气，用于制作盲孔板和高纵横比厚板。
精品资料
－摇摆和振荡： 缩小Diffusion layer，赶走孔内的气泡，加速新 液的补充，提高深镀能力。
精品资料
－阳 极铜： 使用含磷0.035～0.075％的铜球，面积应是阴极的两倍。 为什么要使用磷铜阳极？ 因为使用磷铜阳极时， 1.阳极在镀液中溶解速度较慢（形成黑色的阳极膜），使其阳
极电流效率接近阴极电流效率； 2.催化Cu+转化成Cu2+的反应，阻止(zǔzhǐ)大量的Cu+进入溶
液，形成铜粉或Cu2O，而导致镀层粗糙，产生节瘤； 3.避免生成大量的阳极泥，污染铜缸， 但是，磷铜中的含磷量要有一定值，若含磷量过高，会导致
材
精品资料
目录(mùlù)
前言 第一部分 第二部分
第三部分
一.图形电镀目的 二.基本工艺流程 三. 基本理论 四.各药水缸作用(zuòyòng) 一.生产线设备简介 二.工艺参数 三.生产维护 四.能力研究 五.常见问题与对策 工序潜力与展望
精品资料
前言(qián yán)
在PCB制作过程中,镀铜占有相当重要位置。为了 使本公司的工程管理人员特别是负责图形电镀工序的 工艺工程人员图形电镀工序有一定程度的了解,故撰写 此份培训教材,以利于生产管理及监控(jiān kònɡ),从而 提高我司的产品品质。
精品资料
第一部 份
基础知 识
精品资料
精品资料
－打 气： 1.加速离子的补充，有利于孔内不断新药液 的补充，更有助光剂发挥作用。 2.消除浓差极化，提高允许电流，提高生产 效率 。 3.提供足够的氧气(yǎngqì)，使Cu+转化成
Cu2+ 。 现很多公司已采用喇叭嘴高能量循环取代
传统的打气，用于制作盲孔板和高纵横比厚板。
精品资料
－摇摆和振荡： 缩小Diffusion layer，赶走孔内的气泡，加速新 液的补充，提高深镀能力。
精品资料
－阳 极铜： 使用含磷0.035～0.075％的铜球，面积应是阴极的两倍。 为什么要使用磷铜阳极？ 因为使用磷铜阳极时， 1.阳极在镀液中溶解速度较慢（形成黑色的阳极膜），使其阳
极电流效率接近阴极电流效率； 2.催化Cu+转化成Cu2+的反应，阻止(zǔzhǐ)大量的Cu+进入溶
液，形成铜粉或Cu2O，而导致镀层粗糙，产生节瘤； 3.避免生成大量的阳极泥，污染铜缸， 但是，磷铜中的含磷量要有一定值，若含磷量过高，会导致
图形电镀培训教材
图形电镀培训讲义一、流程上板→除油→水洗→水洗→微蚀→水洗→水洗→浸酸→镀铜→水洗→水洗→预浸→镀锡→水洗→水洗→下板→炸棍→水洗→水洗→下一循环二、目的：1．加厚孔内镀铜层使导通良好；2．镀抗蚀层为后工序蚀刻做准备。
三、各缸药水成份及其作用1．除油缸药水成份：LP200 4-6%H2SO44-6%温度：25-37℃时间：4-6分钟作用：清除板面手指印、轻微油脂及有机污染，溶胀残余干膜并去除，保证板面清洁2．微蚀缸药水成份：NPS 60-80g/LH2SO4 1-3%(V/V)温度：28-32℃时间：1-2分钟作用：微观粗化铜表面，保证电镀层之良好结合力3．浸酸缸药水成份：H2SO48-12%（V/V）温度：常温时间：1-2分钟作用：减轻前处理清洗不良对镀铜溶液之污染，并保持镀铜溶液中硫酸含量之稳定4．镀铜缸药水成份：CuSO4·5H2O 55-68g/LH2SO4 100-120ml/LCl- 40-80ppm125T-2(CH) Additive 2.5-10ml/L125T-2(CH) Carrier 10-40ml/L温度：22-28℃时间：60-80分钟作用：镀铜，实现孔壁及线路之厚度要求，保证其优良之导电性能反应方程式：阴极Cu2++2e→Cu 2H++2e→H2↑阳极Cu-2e→Cu2+Cu-e→Cu+(不完全氧化)（停拉时无打气，溶液易发生歧化反应Cu2++e→Cu+Cu++CL-→CuCL↓）5．预浸缸药水成份：H2SO48-12%（V/V）温度：常温时间：1-2分钟作用：减轻前处理清洗不良对镀锡溶液之污染，并保持镀锡溶液中硫酸含量之稳定6．镀锡缸药水成份：SnSO4 35-45g/LH2SO4 90-110ml/LRonastanEC part A 15-25ml/LRonastanEC part B 30-50ml/L温度：18-25℃时间：8-10分钟作用：镀锡，作为碱性蚀刻之抗蚀层，形成良好之线路图形反应方程式：阴极Sn2++2e→Sn 2H++2e→H2↑阳极Sn-2e→Sn 2+（溶液中有氧Sn 2++O2→Sn 4+→Sn（OH）4↓）7．炸棍缸药水成份：HNO3 68%（V/V）温度：常温时间：7-8分钟作用：去除夹仔上之铜、锡四、操作条件对镀铜的影响1．温度温度对镀液性能影响较大，温度高，反应速度加快，充许电流密度提高，镀层沉积速度加快，但温度过高会导致添加剂消耗快，分解速度加快，镀层粗糙、亮度降低。
线路板电镀远程教育-PPT课件
设备/流程操作介绍
电镀铜机理
镀铜溶液的主要成分是硫酸铜和硫酸,在直流电压的作 用下,在阴/阳极上发生如下反应： 阴极: Cu2+获得电子被还原成金属铜,在直流情况下电流效率 可达98％以上. Cu2++2e → Cu
某些情况下镀液中存在少量 Cu+,将发生如下反Cu++e
Cu 还可能出现Cu2+的不完全还原: Cu2++e → Cu+
设备/流程操作介绍
三﹑酸洗
目的:去除板面氧化物,活 化板面,且保证铜槽浓度 平衡. 操作:室温下之10% H2SO4洗. 酸洗槽
设备/流程操作介绍
四﹑镀铜
电镀原理: 通过整流机将交流电变成直流电,电解液受外加电压影 响下铜离子从阳极逐步向阴极转移的过程
镀铜槽
设备/流程操作介绍
1.法拉第定律.
第一定律-----电镀时,阴极上所沉积(deposit)的金属与所通过 的电量成正比.
竞华远程教育课程
PCB流程—图形电镀篇
课程大纲
1.图形电镀制作流程概述 2.主物料/治工具简介
3.设备/流程操作介绍 4.环境/安全介绍
5.思考题
图形电镀制作流程概述
图形电镀目的: 此制程为负片制程,在D/F后线路及所需部分电镀加厚铜层,以符合 线路通需要,保证整体电器性能规范.
流程:
上料 除油 水洗*2 微蚀 水洗*2
设备/流程操作介绍
一﹑除油脱脂
目的:除板面有机油污,手 印,氧化物等有机性污染, 提高板面亲水性. 温度:一般温度36-40OC
浓度:3%-10%(不同品种不 同浓度之有机界面活性 剂),除油后水洗须加强, 保证后槽不受污染
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图形电镀培训教材
联 系 人：唐 青 山 联系电话：13682465117 地 址：深圳市福田区上步南 路国企大厦永富楼
1
图形电镀目的
在完成干菲林工序后呈现出线路的铜面上 用电镀方法加厚铜层，再镀上一层锡作为该线路 的保护层。
2
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电镀铜工艺
铜的特性
– 铜：元素符号Cu，玫瑰红色，原子量63.54，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（电阻1.673uΩ.cm）和良好的机械性能（ 抗拉能力220-420MPa）. – 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.
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酸性镀铜液各成分功能
— CuSO4.5H2O — H2SO4 — Cl— 添加劑 ：主要作用是提供電鍍所需Cu2＋及提高導電能力 ：主要作用是提高鍍液導電性能，提高通孔電鍍的均勻性。 ：主要作用是幫助陽極溶解，協助改善銅的析出，結晶。 ：主要作用是改善均鍍和深鍍性能，改善鍍層結晶細密性。
— Cl— 添加剂
：浓度太低，鍍層出現台階狀的粗糙鍍層，易出現針孔和燒焦； 浓度太高，導致陽極鈍化，鍍層失去光澤。 ：（后面专题介绍）
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操作條件對酸性鍍銅效果的影響
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。 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。 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
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电镀铜溶液和电镀线的评价
深 镀 能 力
★ 定义及说明
根据设备能力及生产实际拟定板的尺寸、纵横比、电镀参 数等,进行电镀处理后,打切片测量，但必须确保测试孔孔形正 常，且均是导通孔的 。 参考板的尺寸18″× 24″，纵横比为通孔6:1，盲孔为 0.75:1
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电镀铜工艺
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。
＊各添加剂相互制约地起作用.
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电镀层的光亮度
载体 (c) /光亮剂 (b)的机理 c c cb cbc cb b
c c b
cb c cb b b b
c
c c cb cbcb b b
c
c cb
b
载体(c)快速地吸附到所有受镀表面并均一地抑制电沉积 光亮剂(b)吸附于低电流密度区并提高沉积速率. 载体(c)和光亮剂(b)的交互作用导致产生均匀的表面光亮度
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电镀铜的原理
直流 整流器
ne-
ne-
+
阳极 离子交换
电镀上铜层 阴极 (受镀物件) 镀槽
Cu
Cu2+ + 2e-
Cu2+ + 2e-
Cu
电镀液组成(H2O+CuSO4.5H2O+H2SO4+Cl +添加剂) 深圳市祥光达光电科技有限公司 唐青山 13682465117
光亮剂/载体/整平剂的混 合l b c c c b c c b l l c c b
c c
c b
b l c b b l c c b c b b
l l
载体抑制沉积而光亮剂加速沉积 整平剂抑制凸出区域的沉积 整平剂扩展了光亮剂的控制范围
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电镀铜镀层厚度估算方法
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电镀铜溶液和电镀线的评价
测试步骤 热冲击测试 (1)裁板16''x18'’ (2) 进行钻孔； (3) 经电镀前处理磨刷； (4) Desmear + PTH + 电镀； (5) 经电镀后处理的板清洗烘干； (6) 每片板裁上、中、下3小片100mm x 100mm测试板； 热冲击测试
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影響陽极溶解的因素
陽极面積(即陽极電流密度控制在0.5ASD-1.5ASD之間) 陽极袋 (聚丙烯) 陽极及陽极袋的清洗方法和頻率
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添加剂对电镀铜工艺的影响
载体 吸附到所有受镀表面, 增加 表面 阻抗,从而改变分布不 良情况. 抑制沉积速率 整平剂 选择性地吸附到受镀表面 抑制沉积速率 光亮剂 选择性地吸附到受镀表面, 降低表面阻抗,从而恶化分 布不良情况. 提高沉积速率 氯离子 增强添加剂的吸附
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-
硫酸盐酸性镀铜的机理
电极反应 阴极： 副反应 Cu2+ +2eCu Cu2+ + eCu＋ Cu+ 阳极： + eCu 标准电极电位 。 Cu2+ / Cu 。 Cu2+ / Cu 。 Cu+ / Cu
＋
= +0.34V = +0.15V = +0.51V
Cu -2e Cu2+ Cu e Cu+ 2Cu+ + 1/2O2 + 2H+ 2Cu2+ + H2O
★ 计算方法
均匀性
最大值 最小值 1
2 100% 镀铜厚度的平均值
参考接受标准：垂直电镀线均匀性≤15% 水平电镀线均匀性≤10%
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电镀铜溶液和电镀线的评价 ★ 测试要求
板材尺寸 ：18″× 24″表铜厚为1OZ的覆铜板(特殊要求除 外）； 电镀参数：根据每条线的能力，设计电镀参数使镀铜厚度为 1mil； 电镀取值：电镀前测量板面底铜厚度，电镀后测量指定取点位置 的铜厚，其差值作为镀铜厚度的分析数据； 取点方法：1）均匀取点，数量:短边5x长边7=35个； 2）板边最近距离点距板边0.5inch(特殊要求除外）； 计算要求：均匀性测试以1缸板为单位(2飞巴/缸，2面/飞巴)， 缸与缸之间全部进行评估。
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电镀铜工艺流程
除油 微蚀 电镀 磺酸洗 镀锡
烘干
酸洗
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电镀铜工艺流程
流流程说明
— 酸性除油 酸性除油的主要作用為除去輕度氧化及輕度污漬和手印。
一
浸 酸(10%硫酸) 除去經過水洗后板面產生的輕微氧化,此酸通常為 10%。
-1
cm-1具有金屬導電性 P0.04-0.065%磷銅的陽极化
比無氧銅低50mv-80mv)不會導致陽极钝化。 — 陽极膜會使微小晶粒從陽极脫落的現象大大減少 — 陽极膜在一定程度上阻止了銅陽极的過快溶解
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电镀铜阳极表面积估算方法
圆形钛篮铜阳极表面积估算方法
陽極
磷銅陽極、含磷0.04-0.065%
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磷銅陽极的特色
通電后磷銅表面形成一層黑色(或棕黑)的薄膜 黑色(或棕黑色)薄膜為Cu3P又稱磷銅陽极膜 磷銅陽极膜的作用
— 陽极膜本身對(Cu+--e→Cu2+)反應有催化、加速作用，從而 減少Cu+的積累。 — 陽极膜形成后能抑制Cu+的繼續產生 — 陽极膜的電導率為1.5X104 — 磷銅較純銅陽极化小(1A/dm2
副反应
2Cu+ + 2 H2O 2CuOH + 2H+ 2Cu+ Cu2O + H2O Cu2+ + Cu
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酸性镀铜液各成分及特性简介
酸性镀铜液成分
— — — — 硫酸銅（CuSO4.5H2O) 硫酸 (H2SO4)
氯離子（Cl-) 添加劑
★ 计算方法
深镀能力 孔内镀铜厚度最小值 板面镀铜厚度平均值 100%
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电镀铜溶液和电镀线的评价 ★测试及取点要求
测试要求：对整条线的所有电镀缸进行测试，以缸为单位，并 以这个缸中最小深镀能力值为准整条线的评估以最小深镀能力的缸 为准； 取样要求：从每条飞巴上取左、中、右3块板，每块板中取板 四角和中间共5个点作评估。 取值要求：表面:A、B 、C、D为与大铜面相平,目视没有斜度的 点；板面镀铜厚度平均值选取时通孔为4点，盲孔为2点； 孔内:通孔为孔口和中间共6点(E、F、G、H、I、J)的最小值；盲 孔为孔角2点中的最小值。
Shenzhen Auspicious Light of Photoelectric Technology Co., Ltd.
图形电镀培训教材
联 系 人：唐 青 山 联系电话：13682465117 地 址：深圳市福田区上步南 路国企大厦永富楼
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图形电镀目的
在完成干菲林工序后呈现出线路的铜面上 用电镀方法加厚铜层，再镀上一层锡作为该线路 的保护层。
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电镀铜工艺
铜的特性
– 铜：元素符号Cu，玫瑰红色，原子量63.54，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（电阻1.673uΩ.cm）和良好的机械性能（ 抗拉能力220-420MPa）. – 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.
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酸性镀铜液各成分功能
— CuSO4.5H2O — H2SO4 — Cl— 添加劑 ：主要作用是提供電鍍所需Cu2＋及提高導電能力 ：主要作用是提高鍍液導電性能，提高通孔電鍍的均勻性。 ：主要作用是幫助陽極溶解，協助改善銅的析出，結晶。 ：主要作用是改善均鍍和深鍍性能，改善鍍層結晶細密性。
— Cl— 添加剂
：浓度太低，鍍層出現台階狀的粗糙鍍層，易出現針孔和燒焦； 浓度太高，導致陽極鈍化，鍍層失去光澤。 ：（后面专题介绍）
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操作條件對酸性鍍銅效果的影響
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。 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。 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
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电镀铜溶液和电镀线的评价
深 镀 能 力
★ 定义及说明
根据设备能力及生产实际拟定板的尺寸、纵横比、电镀参 数等,进行电镀处理后,打切片测量，但必须确保测试孔孔形正 常，且均是导通孔的 。 参考板的尺寸18″× 24″，纵横比为通孔6:1，盲孔为 0.75:1
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电镀铜工艺
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。
＊各添加剂相互制约地起作用.
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电镀层的光亮度
载体 (c) /光亮剂 (b)的机理 c c cb cbc cb b
c c b
cb c cb b b b
c
c c cb cbcb b b
c
c cb
b
载体(c)快速地吸附到所有受镀表面并均一地抑制电沉积 光亮剂(b)吸附于低电流密度区并提高沉积速率. 载体(c)和光亮剂(b)的交互作用导致产生均匀的表面光亮度
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电镀铜的原理
直流 整流器
ne-
ne-
+
阳极 离子交换
电镀上铜层 阴极 (受镀物件) 镀槽
Cu
Cu2+ + 2e-
Cu2+ + 2e-
Cu
电镀液组成(H2O+CuSO4.5H2O+H2SO4+Cl +添加剂) 深圳市祥光达光电科技有限公司 唐青山 13682465117
光亮剂/载体/整平剂的混 合l b c c c b c c b l l c c b
c c
c b
b l c b b l c c b c b b
l l
载体抑制沉积而光亮剂加速沉积 整平剂抑制凸出区域的沉积 整平剂扩展了光亮剂的控制范围
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电镀铜镀层厚度估算方法
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电镀铜溶液和电镀线的评价
测试步骤 热冲击测试 (1)裁板16''x18'’ (2) 进行钻孔； (3) 经电镀前处理磨刷； (4) Desmear + PTH + 电镀； (5) 经电镀后处理的板清洗烘干； (6) 每片板裁上、中、下3小片100mm x 100mm测试板； 热冲击测试
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影響陽极溶解的因素
陽极面積(即陽极電流密度控制在0.5ASD-1.5ASD之間) 陽极袋 (聚丙烯) 陽极及陽极袋的清洗方法和頻率
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添加剂对电镀铜工艺的影响
载体 吸附到所有受镀表面, 增加 表面 阻抗,从而改变分布不 良情况. 抑制沉积速率 整平剂 选择性地吸附到受镀表面 抑制沉积速率 光亮剂 选择性地吸附到受镀表面, 降低表面阻抗,从而恶化分 布不良情况. 提高沉积速率 氯离子 增强添加剂的吸附
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硫酸盐酸性镀铜的机理
电极反应 阴极： 副反应 Cu2+ +2eCu Cu2+ + eCu＋ Cu+ 阳极： + eCu 标准电极电位 。 Cu2+ / Cu 。 Cu2+ / Cu 。 Cu+ / Cu
＋
= +0.34V = +0.15V = +0.51V
Cu -2e Cu2+ Cu e Cu+ 2Cu+ + 1/2O2 + 2H+ 2Cu2+ + H2O
★ 计算方法
均匀性
最大值 最小值 1
2 100% 镀铜厚度的平均值
参考接受标准：垂直电镀线均匀性≤15% 水平电镀线均匀性≤10%
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电镀铜溶液和电镀线的评价 ★ 测试要求
板材尺寸 ：18″× 24″表铜厚为1OZ的覆铜板(特殊要求除 外）； 电镀参数：根据每条线的能力，设计电镀参数使镀铜厚度为 1mil； 电镀取值：电镀前测量板面底铜厚度，电镀后测量指定取点位置 的铜厚，其差值作为镀铜厚度的分析数据； 取点方法：1）均匀取点，数量:短边5x长边7=35个； 2）板边最近距离点距板边0.5inch(特殊要求除外）； 计算要求：均匀性测试以1缸板为单位(2飞巴/缸，2面/飞巴)， 缸与缸之间全部进行评估。
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电镀铜工艺流程
除油 微蚀 电镀 磺酸洗 镀锡
烘干
酸洗
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电镀铜工艺流程
流流程说明
— 酸性除油 酸性除油的主要作用為除去輕度氧化及輕度污漬和手印。
一
浸 酸(10%硫酸) 除去經過水洗后板面產生的輕微氧化,此酸通常為 10%。
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cm-1具有金屬導電性 P0.04-0.065%磷銅的陽极化
比無氧銅低50mv-80mv)不會導致陽极钝化。 — 陽极膜會使微小晶粒從陽极脫落的現象大大減少 — 陽极膜在一定程度上阻止了銅陽极的過快溶解
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电镀铜阳极表面积估算方法
圆形钛篮铜阳极表面积估算方法
陽極
磷銅陽極、含磷0.04-0.065%
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磷銅陽极的特色
通電后磷銅表面形成一層黑色(或棕黑)的薄膜 黑色(或棕黑色)薄膜為Cu3P又稱磷銅陽极膜 磷銅陽极膜的作用
— 陽极膜本身對(Cu+--e→Cu2+)反應有催化、加速作用，從而 減少Cu+的積累。 — 陽极膜形成后能抑制Cu+的繼續產生 — 陽极膜的電導率為1.5X104 — 磷銅較純銅陽极化小(1A/dm2
副反应
2Cu+ + 2 H2O 2CuOH + 2H+ 2Cu+ Cu2O + H2O Cu2+ + Cu
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酸性镀铜液各成分及特性简介
酸性镀铜液成分
— — — — 硫酸銅（CuSO4.5H2O) 硫酸 (H2SO4)
氯離子（Cl-) 添加劑
★ 计算方法
深镀能力 孔内镀铜厚度最小值 板面镀铜厚度平均值 100%
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电镀铜溶液和电镀线的评价 ★测试及取点要求
测试要求：对整条线的所有电镀缸进行测试，以缸为单位，并 以这个缸中最小深镀能力值为准整条线的评估以最小深镀能力的缸 为准； 取样要求：从每条飞巴上取左、中、右3块板，每块板中取板 四角和中间共5个点作评估。 取值要求：表面:A、B 、C、D为与大铜面相平,目视没有斜度的 点；板面镀铜厚度平均值选取时通孔为4点，盲孔为2点； 孔内:通孔为孔口和中间共6点(E、F、G、H、I、J)的最小值；盲 孔为孔角2点中的最小值。