印制电路板化学沉铜详解1
化学沉铜介绍(章节优讲)
• 目的：将残留于孔壁的MnO4-、MnO42-、
•
MnO2还原
• 工艺控制：温度40-50°C
•
时间4-8 min
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7
化学沉铜
• 工艺流程： • 调整 微蚀 预浸 催化 加速
沉铜
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8
调整（Conditioner)
• 目的：调整孔壁电性，利于对胶体钯的
•
吸附
• 工艺控制：温度45-55°C
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17
化学沉铜工艺分类
• 催化剂分类：１.胶体钯Ｐd（SnCL３）－
•
２.离子钯Ｐd2+
• 沉铜厚度分类：１.沉薄铜（０.３－０.５um）
•
２.沉厚铜（１.２－２.５um）
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18
化学沉铜存在的缺点
• １.溶液中含有ＥＤＴＡ，废水处理难． • ２.使用甲醛作还原剂，甲醛是致癌物 • 质不利于健康． • ３.氧化还原反应，过程控制难．
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直接电镀
• 特点：１.不含ＥＤＴＡ、ＨＣＨＯ等
•
２.反应为物理吸附过程，易控制。
•
３.工艺流程简化
•
４.适用于水平或垂直
• 分类：１.Ｐd导电金属薄层
•
２.导电高分子材料
•
３.炭或石墨导电层
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20
钯系列
• 常见工艺流程： • （去钻污处理） 整孔 预浸 催化
加速 硫化 后处理 微蚀 • 供应商：Shipley、Atotech、Blasberg等 • 适用设备：水平线及垂直线
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12
加速（Ａccelerator)
• 目的：将钯Ｐd周围的Ｓn沉积物除去
pcb沉铜工艺
ｐｃｂ沉铜工艺
PCB沉铜工艺是电路板制造中的一项重要工艺，它是将铜箔通过化学
反应的方式沉积在电路板表面，以形成电路板的导电层。
沉铜工艺的
质量直接影响到电路板的性能和可靠性，因此在电路板制造中具有重
要的地位。
PCB沉铜工艺的主要步骤包括：表面处理、印刷、显影、蚀刻、钻孔、沉铜、镀金、喷墨等。
其中，沉铜是整个工艺中最为关键的一步，它
决定了电路板的导电性能和可靠性。
沉铜工艺的优点在于可以实现高精度、高可靠性的电路板制造。
通过
沉铜工艺，可以在电路板表面形成均匀、致密的铜箔层，从而提高电
路板的导电性能和耐腐蚀性能。
此外，沉铜工艺还可以实现多层电路
板的制造，从而满足不同应用场景的需求。
然而，沉铜工艺也存在一些缺点。
首先，沉铜工艺需要使用大量的化
学药品，对环境造成一定的污染。
其次，沉铜工艺的成本较高，需要
投入大量的人力、物力和财力。
此外，沉铜工艺还存在一定的技术难度，需要专业的技术人员进行操作和控制。
为了解决沉铜工艺存在的问题，目前已经出现了一些新的工艺，如电
镀铜工艺、化学镀铜工艺等。
这些新工艺具有成本低、环保、高效等
优点，逐渐成为电路板制造的主流工艺。
总之，PCB沉铜工艺是电路板制造中不可或缺的一环，它对电路板的
性能和可靠性具有重要的影响。
随着科技的不断发展，电路板制造工
艺也在不断创新和改进，未来将会出现更加高效、环保、可靠的工艺，为电路板制造带来更大的发展空间。
pcb化学沉铜工艺流程
pcb化学沉铜工艺流程
PCB化学沉铜工艺流程包括以下步骤：
1. 除油：这一步骤是为了除去板面上的油污、指印、氧化物、孔内粉尘。
碱性除油可以调整孔壁的电荷，使其由负电荷变为正电荷，便于后续工序中胶体钯的吸附。
除油后需严格清洗，并使用沉铜背光试验进行检测。
2. 微蚀：此步骤用于除去板面的氧化物，粗化板面，以保证后续沉铜层与基材底铜之间具有良好的结合力。
3. 预浸：这一步骤主要是为了保护钯槽免受前处理槽液的污染，延长钯槽的使用寿命，同时便于后续活化液及时进入孔内进行足够有效的活化。
4. 活化：经前处理碱性除油极性调整后，带正电的孔壁可有效吸附足够带有负电荷的胶体钯颗粒，以保证后续沉铜的平均性、连续性和致密性。
5. 解胶：去除胶体钯颗粒外面包抄的亚锡离子，使胶体颗粒中的钯核暴露出来，以直接有效催化启动化学沉铜反应。
6. 沉铜：通过钯核的活化诱发化学沉铜自催化反应，新生的化学铜和反应副产物氢气都可以作为反应催化剂催化反应，使沉铜反应持续不断进行。
过程中槽液要保持正常的空气搅拌，以转化出更多可溶性二价铜。
以上步骤完成后，化学沉铜工艺流程基本完成。
需要注意的是，在每个步骤中都需要严格控制操作条件，以保证最终产品的质量和性能。
化学沉铜原理及异常
化学沉铜原理介绍
流程简介
膨松→除胶渣→中和 Desmear
调整→清洁→调整剂→微蚀→ 预 浸→活化→加速→化铜 PTH
膨松
成分及操作条件:
NaOH 已二醇乙醚 已二醇 水 温度 时间
20g/l 30/l 2g/l 其余 60-80℃ 5min
膨松
• 功能：利用溶剂膨松软化树脂胶渣 • 原理：环氧树脂是高聚形化合物，具有优良的耐
加速反应
注意点： 解胶液主要是控制槽液浓度，时间控制在5分钟左右，
冬天应注意温度控制； 解胶液的更换一般也按生产板的平米数添加更换，
除此之外，解胶液的铜含量也作为一个参考监测项 目，铜含量一般控制在0.7克/升以下； 板件从水洗进入解胶槽或从解胶槽取出时应注意滴 水充分，保证槽液和生产的稳定性；板面水洗后， 颜色应均匀，无明显孔口流液痕迹；
粗化效果不良，板面发花或粗化深度不够，沉铜电镀后，铜层结合力不足， 易产生起泡脱皮现象；粗化过度，孔口铜基材很容易被蚀掉，形成孔口露 基材，造成不必要的报废；另外槽液的温度特别是夏天，一定要注意，温 度太高，粗化太快或温度太低，粗化太慢或不足都会产生上述质量缺陷； 微蚀槽如使用过硫酸盐体系时，铜含量一般控制在25克/升以下，铜含量 太高，会影响粗化效果和微蚀速率；另外过硫酸盐的含量应控制在80— 120克/升； 微蚀槽在开缸时，应留约1/4的旧槽液，以保证槽液中有适量的铜离子， 避免新开缸槽液粗化速率太快，过硫酸盐补充应按50平米/3—6公斤来及 时补充；另外微蚀槽负载不宜过大，亦即开缸时应尽量开大些，防止槽液 因负载过大而造成槽液温度升高过快，影响板面粗化效果； 板面经微蚀处理后，颜色应为均匀粉红色；否则说明除油不足或除油后水 洗不良或粗化不良（可能是时间不足，微蚀剂浓度太低，槽液铜含量太高 等原因造成），应及时检查反馈并处理； 板件从水洗槽进入微蚀槽应注意滴水，尽量减少滴水带入，造成槽液稀释 和温度变化过大，同时板件从微蚀槽取出时，也应注意滴液时间充分；
pcb沉铜原理
pcb沉铜原理
PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）沉铜原理是一种电路板制作的工艺，其目的是在印刷电路板的基材上形成一层铜层，用于导电和连接电子元件。
PCB沉铜原理的核心是利用化学反应，在印刷电路板表面生成一层均匀的铜层。
下面将介绍PCB沉铜原理的主要步骤和过程。
首先，将已经通过印刷工艺在印刷电路板基材上制作好电路图案的PCB放入
化学溶液中，常见的化学溶液有含有铜离子的铜盐溶液。
接着，通过电化学反应，将印刷电路板上的铜离子还原成金属铜。
这个过程中，印刷电路板上的铜离子会被吸附到化学溶液中的阴极上，并逐渐形成均匀的铜层。
在这个过程中，还会加入一些化学试剂，如表面活性剂和缓冲剂，以调节和控
制化学反应的速度和均匀度。
这些试剂的添加可以提高沉铜的效果，同时避免出现不良现象，例如铜层不均匀或产生气泡等。
最后，经过一定的时间，印刷电路板就能够形成一层均匀的铜层。
这一铜层能
够提供良好的导电性能，使得电子元件之间能够可靠地连接和传递电信号。
总结来说，PCB沉铜原理是通过化学反应在印刷电路板表面生成一层均匀的铜层，用于导电和连接电子元件。
这个工艺步骤包括将PCB放入铜盐溶液中，通过
电化学反应将铜离子还原成金属铜，并加入化学试剂以控制反应过程。
最终，形成的铜层能够提供良好的导电性能，使得电子元件能够可靠地工作。
pcb 钻孔 沉铜 线路 工艺
PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）的钻孔、沉铜和线路工艺是PCB制造过程中的关键环节，下面是它们的概述：
1. 钻孔（Drilling）：钻孔是在PCB上钻孔以安装元器件或者连接电路的过程。
它通常在PCB板材上完成前进行，使用高速钻头进行钻孔。
钻孔有两种类型，即机械钻孔和激光钻孔。
机械钻孔是使用机械钻头进行钻孔，适用于普通PCB板；激光钻孔则是使用激光束进行钻孔，适用于复杂的高密度板。
2. 沉铜（Copper Plating）：沉铜是将导电层覆盖在PCB钻孔内壁上的过程，以便形成连接电路。
钻孔后，通常会先进行表面处理，然后通过化学方法在钻孔内壁沉积一层薄铜。
这样可以提高PCB的导电性，并保证连接的可靠性。
3. 线路（Circuit）：线路是PCB上的电路连接，通过导线将元器件之间的电气信号传递。
在线路工艺中，首先在PCB板上涂覆一层覆铜膜，然后使用光刻技术将电路图案暴光到覆铜膜上。
接着，通过酸蚀或化学蚀刻的方式去除暴光区域的覆铜膜，形成电路线路。
以上是PCB钻孔、沉铜和线路工艺的基本步骤。
在实际的PCB制造过程中，还需要进行一系列的清洗、检测和涂覆等
工艺，以确保PCB的质量和可靠性。
《沉铜和板电工艺培训讲解》
E、添加剂
F、温度
（稳定剂）
添加剂具有稳定化学镀铜液的作用。 提高化学镀铜液的温度可以提高化学镀铜速率。
G、溶液搅拌
化学镀铜过程中快速激烈的搅拌能提高沉积速率。
五、沉铜常见问题 产生原因及解决方法
孔粗 产生原因： 1、钻孔引起的，前工序漏波。 2、除胶过度引起。 3、铜缸沉积速度过快，使孔墙结铜渣。 解决方法： 1、控制来料，及时知会钻孔工序作出改善。 2、调整除胶各缸参数，如除胶温度，浓度，时间等是否在 MEI要求范围内。 3、知会ME调整铜缸各参数达到最佳值。
二、沉铜流程
上板 → 膨松 → 水洗 → 水洗 → 除胶 → 水洗 → 回 收 水洗 → 预中和 → 水洗 → 中和 → 水洗 → 水洗 → 除油 → 水洗 → 水洗 → 微蚀 → 水洗 → 酸洗 → 水洗 → 水洗 → 预浸 → 活化 → 水洗 → 水洗 → 加 速→水洗→沉铜→水洗→水洗→下板
PTH&板电 原理讲义
一、沉铜目的及原理
（1）目的：使孔壁上通过化学反应而沉积一 层0.3um-0.5um的铜，使孔壁具有导电性，通 常也称作化学镀铜、孔化 （2）原理：络合铜离子（Cu2+-L）得到电子 而被还原为金属铜；通常是利用甲醛在强碱 性环境中所具有的还原性并在 Pd 作用下面而 使Cu2+被还原 Cu2+＋2HCHO＋4OH- Pd Cu ＋ 2HC — O Cu
二、板电药水 缸成份及其作用
（2）酸浸 药水成份：H2SO4(96%) 2-5%（V/V）； 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；
温 度：常温 处理时间：1-3min（标准2min）
水平沉铜工艺原理
水平沉铜工艺原理水平沉铜工艺是一种将铜沉积在平面基板上的电化学沉积工艺。
在这个工艺中，铜离子从电解液中被还原并沉积在基板表面，形成一层均匀、致密、粘附良好的铜膜。
水平沉铜工艺在电子工业中被广泛应用，特别是在印制电路板制造过程中。
水平沉铜工艺的基本原理可以分为三个方面：电化学原理、液体流动原理和表面化学反应原理。
1. 电化学原理水平沉铜工艺是一种电化学沉积工艺，其基本原理是利用电解质溶液中的铜离子在电场作用下被还原并沉积在基板表面。
在水平沉铜工艺中，基板作为阴极，而铜阳极则位于电解槽中。
当施加电压时，阴极表面的铜离子会被还原成金属铜，并沉积在基板表面。
在电解液中，铜离子通常以硫酸铜的形式存在。
硫酸铜溶液中的铜离子可以通过电解槽中的阳极源源不断地补充。
当电压施加到一定程度时，铜离子会在基板表面沉积形成铜膜。
通过控制施加的电压和电流密度，可以控制沉积速率和铜膜的厚度。
2. 液体流动原理水平沉铜工艺中的液体流动起着重要的作用。
液体流动可以保持电解液中的铜离子浓度均匀，并将沉积在基板表面的氢气和其他杂质带走。
在水平沉铜工艺中，电解槽中的电解液通过机械搅拌或气体搅拌等方式进行流动。
液体流动可以使电解液中的铜离子均匀分布，并将沉积在基板表面的氢气和其他杂质带走，以保持铜膜的均匀和纯净。
液体流动的流速和方向可以通过调整机械搅拌器的转速或气体搅拌的气流量来控制。
合适的液体流动对于获得均匀且无杂质的铜膜至关重要。
3. 表面化学反应原理水平沉铜工艺中的表面化学反应是决定沉积铜膜质量和性能的关键因素之一。
表面化学反应涉及到基板表面的清洁、活化和催化过程。
首先，基板表面需要经过清洁处理，以去除表面的杂质和氧化物。
常用的清洁方法包括碱性清洗、酸性清洗和电解清洗等。
接下来，基板表面需要经过活化处理，以提高铜离子在基板表面的吸附能力。
活化处理通常采用酸性活化剂，如硫酸、硝酸等。
最后，基板表面需要经过催化处理，以提高铜离子的还原速率。
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印制电路板化学沉铜详解(一)
化学铜被广泛应用于有通孔的印制线路板的生产加工中，其主要目的在于通过一系列化学处理方法在非导电基材上沉积一层铜，继而通过后续的电镀方法加厚使之达到设计的特定厚度，一般情况下是1mil(25.4um)或者更厚一些，有时甚至直接通过化学方法来沉积到整个线路铜厚度的。
化学铜工艺是通过一系列必需的步骤而最终完成化学铜的沉积，这其中每一个步骤对整个工艺流程来讲都是很重要。
本章节的目的并不是详述线路线路板的制作过程，而是特别强调指出线路板生产制作中有关化学铜沉积方面的一些要点。
至于对那些想要了解线路板生产加工的读者，建议参阅其它文章包括本章后的所列举一部分的参考书目。
镀通孔（金属化孔）的概念至少包涵以下两种含义之一或二者兼有：
1．形成元件导体线路的一部分；
2．形成层间互连线路或印制线路；
一般的一块线路板是在一片非导体的复合基材（环氧树脂-玻璃纤维布基材，酚醛纸基板，聚酯玻纤板等）上通过蚀刻（在覆铜箔的基材上）或化学镀电镀（在覆铜箔基材或物铜箔基材上）的方法生产加工而成的。
PI聚亚酰胺树脂基材：用于柔性板（FPC）制作，适合于高温要求；
酚醛纸基板：可以冲压加工，NEMA级，常见如：FR-2,XXX-PC;
环氧纸基板：较酚醛纸板机械性能更好，NEMA级,常见如：CEM-1,FR-3;
环氧树脂玻纤板：内以玻璃纤维布作增强材料，具有极佳的机械性能，NEMA级，常见如：FR-4,FR-5,G-10,G-11;
无纺玻纤聚酯基板：适合于某些特殊用途，NEMA级，常见如：FR-6;
化学铜/沉铜
非导电基材上的孔在完成金属化后可以达到层间互连或装配中更好的焊锡性或二者兼而有之。
非导电基材的内部可能会有内层线路---在非导电基材层压（压合）前已经蚀刻出线路，这种过程加工的板子又称多层板（MLB）。
在多层板中，金属化孔不仅起着连接两个外层线路的作用，同时也起着内层间互联的作用，加入设计成穿过非导电基材的孔的话（当时尚无埋盲孔的概念）。
现在生擦和许多线路板在制程特点上都采用层压基板下料，也就是说，非导体基材的外面是压合上去一定厚度电解法制作的铜箔。
铜箔的厚度是用每平方英尺的铜箔重量（盎司）来表示的，这种表示方法转化为厚度即为表13.1所示:这些方法一般使用胶细的研磨剂如玻璃珠或氧化铝研磨材料.在湿浆法过程中是采用喷嘴喷浆处理孔.一些化学原料无论在回蚀和/或
除胶渣工艺中用来溶解聚合物树脂.通常的(如环氧树脂系统),浓硫酸,铬酸的水溶液等都曾经
被使用过.无论哪种方法,都需要很好的后处理,否则可能造成后续湿流程穿孔化学铜沉积不上等诸多问题的产生.
浓硫酸法:
槽液处理后要有一个非常好的水洗,最好是热水,尽量避免水洗时有强碱性溶液.可能会形成一些环氧树脂磺酸盐的钠盐残留物产生,这种化合物很难从孔内清洗除去.它的存在会形成孔内污染,可能会造成很多电镀困难.
铬酸法:
孔内六价铬的存在会造成孔内化学铜覆盖性的很多问题.它会通过氧化机理破坏锡钯胶体,并阻碍化学铜的还原反应.孔破是这种阻碍所造成的常见结果.这种情况可以通过二次活化解决,但是返工或二次活化成本太高,特别在自动线,二次活化工艺也不是很成熟.
铬酸槽处理后经常会有中和步骤处理,一般采用亚硫酸氢钠将六价铬还原成3价铬.中和剂亚硫酸氢钠溶液的温度一般在100F左右，中和后的水洗温度一般在120—150F，可以有清洗干净亚硫酸盐，避免带入流程中的其他槽液，干扰活化。
其它系统：
也有一些其它的化学方法应用于除胶渣/去钻污和回蚀工艺。
在这些系统中，包括应用有机溶剂的混合物（膨松/溶胀树脂）和高锰酸钾处理，以前也用于浓硫酸处理的后处理中，现在甚至直接取代浓硫酸法/铬酸法。
此外还有等离子体法，还处于试验应用阶段，很难用于大规模的生产，且设备投资较大。
无电化学铜工艺
前处理步骤的主要目的：
1．保证化学沉铜层与非导电基材之间的结合力
2．保证化学沉铜沉积层的连续完整性；
3．保证化学铜与基材铜箔之间的结合力；
4．保证化学铜与内层铜箔之间的结合力
以上是对化学铜/无电铜前处理作用的简要说明。