PTH与电镀铜知识介绍
PCB工艺电镀一次铜工艺介绍
PANEL PLATING PROCESS
1000
WHAT IS PULSE PLATING? Amps 0
-1000
电流以脉冲的方式输出，达到瞬间
-2000
反电解的效果，使电路板上高电流
-3000
Amps
区造成之差异减至最低。
0.5 sec 10 sec
36
PANEL PLATING PROCESS DC 与 PULSE电镀间的差异
Manganate:
Mn6+ + 4 e- Mn2+
Manganese dioxide:
Mn4+ + 2 e- Mn2+
還原劑可以為 Glyoxal, H2O2 or Hydroxylamine sulfate.
insoluble MnO2
Cu
Mn2+ (soluble)
Cu
9
DESMEAR PROCESS Neutralizer / 中和槽 :
DEBURR设备配置图：
风刀 超音波 风刀 刷磨段
水洗 高压水洗 水洗 超音波 中压 水洗
5
除胶渣(DESMEAR)
WHAT IS SMEAR?
钻孔时树脂产生高温超过Tg
值，而形成融熔状，冷却后
凝固形成胶渣。
Cu
功能 :
去除鑽孔後殘留孔內之基材膠渣 形成孔壁微粗糙度
DESMEAR基本流程：
Sweller
H O
+HNH +HNH +HNH +HNH
Positive charged conditioning polymer
10
DESMEAR PROCESS DESMEAR 后以电子显微镜观察之孔壁粗化清洁情形
《电镀铜技术》课件
目录
CONTENTS
• 电镀铜技术概述 • 电镀铜的工艺流程 • 电镀铜的设备与材料 • 电镀铜的环保与安全 • 电镀铜的发展趋势与未来展望
01 电镀铜技术概述
CHAPTER
电镀铜的定义
电镀铜是一种通过电解方法在金属表面沉积一层铜的过程。
电镀铜技术广泛应用于电子、航空航天、汽车、建筑等领域 。
分类处理
电镀铜废弃物应按照危险废物和一般废物的分类原则进行 分类处理。危险废物应交由有资质的单位进行处置，一般 废物可按照当地有关规定进行处置。
合理利用
对于可回收利用的电镀铜废弃物，应进行合理利用，减少 资源浪费。
规范处置
对于不能回收利用的电镀铜废弃物，应按照国家和地方有 关规定进行规范处置，防止对环境造成二次污染。 Nhomakorabea调整pH值
通过加入酸或碱调整溶液 的pH值，保持电镀液的稳 定性。
电镀铜的操作步骤
挂具准备
根据工件形状和大小，选择合适 的挂具，确保工件在电镀过程中 稳定悬挂。
电镀液的加热
将电镀液加热至适宜的温度，以 提高电镀效率和镀层质量。
通电电镀
将工件浸入电镀液中，通过直流 电源通电进行电镀。控制电流密 度、电镀时间和温度等参数，以 获得良好的镀层质量。
03
汽车行业
电镀铜被用于汽车零部件的制造 ，以提高耐腐蚀性和外观质量。
02
航空航天
电镀铜被用于制造高性能的航空 航天材料，以提高耐腐蚀性和导
电性。
04
建筑行业
电镀铜被用于建筑装饰和结构件 的制造，以提高耐腐蚀性和美观
度。
02 电镀铜的工艺流程
CHAPTER
前处理
表面清洁
电路板电镀(PTH)化铜介绍2
微蝕量
已知面積A=10 x 10 cm2 之銅板兩片 120oC 烘乾 15分鐘，冷卻後秤重得W1(g) 經過 Micro Etch 後 120oC 烘乾 15分鐘，冷卻後秤重得W2(g)
Etching Amount = ( W1 – W2 )* 92900 2A * 2.1
μ”
參考範圍 : 20 ~ 40 μ”
陽離子型界面活性劑例子
CH3 CH2….CH2 CH2
CH3
N+ CH3
Cl-
CH3
溶於水
水 水
水
水
CCHH3 3
水水 水
CH3 CH2….CH2 CH2
NN+ + CCHH3 3
Cl-
水
水 水
CCHH3 3
水 水
水
水
水
水
烷基三甲基氯化銨
酸浸
品名：H2SO4
目的：酸浸一方面能去除板面的氧化物外，另一方面將 殘留於的孔壁上的銅鹽能徹底的清除。
2077A 2077B 2077M 66H
膠體吸附機構
鑽完孔後 孔壁表面鍵結破壞
電性中和 降低孔壁表面張力
Si O-
GLASS
Si = O
GLASS
C O-
EPOXY
膠體可吸附於 帶正電性的孔壁上
清潔整孔劑
品名：ML – 371
目的：清潔整孔劑是一微鹼性的化學品，它主要含有陽 離子界面活性劑，使得原本帶負電性的孔壁能形成帶 正電性，以利於活化劑鈀的附著；另一方面，使槽浴 的表面張力降低，讓原本不具親水性的板面及孔壁也 能夠具有親水濕潤的效果，以利於後續的藥水更能發 揮最好的效果。
化學銅
OH- 8 ~ 12 g/l 25 ±2 12 ~ 15
电镀(PTH)制程讲解
非技术人员培训教材
制作：魏金龙
电镀+PTH制程知识讲解
‧电镀的常识与作用 ‧电镀工艺流程 ‧电镀的功能作用及参数条件影响
‧设备的功能作用及要求
‧电镀的主要品质问题及改善方案
一、电镀的定义与作用
1. PTH(Plated Through Hole)为镀通孔之意，作用为将原 非金属之孔壁使其镀上一层薄铜（即金属化），以利后续电 镀铜顺利镀上，使其上下铜层或与内层铜顺利达到相连通之 目的。
1分钟 6分钟
微蚀
120L
H2SO4 CU2+
1次/天
室温
90秒
预浸
PTH 活化
120L
Sg HCL Sg
1次/天
室温
60秒
保养后， 开线生 产前必 须全线 分析药 液，OK 后才可 以生产
120L
HCL 强度
1次/天
38±2℃
8分钟
速化
120L
YC-204 Cu2+
四、设备的功能作用及要求
1‧阳极移动 阳极移动副度20~25毫米，速度5~45次/分。阴极移动应 与阳极的表面垂直，可提高镀层的均匀性 2‧压缩空气 将液面鼓起3~4cm小于或等于0.08m2/min，空气搅拌不仅 带给镀液的强烈翻动且提供氧气促进溶液中的Cu2+氧化 成Cu+的干扰，避免铜渣的产生、稳定药水的循环及成份 的补给。 3‧过滤：将槽液1~2h/次翻动，净化槽液，使槽液中的有 机杂质及时除去以免污染槽液，影响品质，同时槽液大 量的翻动可调整药水的浓度维持平衡。
2.电镀是一种用电解的方法沉积具有所需形态的镀层过程叫 电镀，他的作用是加厚孔铜及面铜，使镀层具有半光泽性、 延展性、抗拉性。
PTH与电镀铜知识介绍
＊反應式： ▪ 主反應：
Cu2+ + 2HCHO +4OH- →Cu +H2+H20+2HCOO▪ 副反應：
1. 2HCHO+4OH-→2COO-+2H2O+H2+2e2. 2HCHO+NaOH→2HCOONa+CH3OH 3. CO2+2OH-→CO32-+H2O
4. 2Cu2+ +HCHO+5OH-→Cu2O+HCOO-+3H20 5. Cu2O+H2O→Cu+2Cu2+ +2OH6. Cu2O+2HCHO+OH-→2Cu+HCOO-+H2O+H2 ＊坎式效應(Cannizzaro Reaction) :
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預浸劑:PED – 104
▪ 前言: 活化預浸劑 PED – 104是作為保護活化
槽藥液的前站藥液以防止前水洗水帶入活化 槽而降低其濃度。
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5.活化劑作用（觸媒）
活化劑為帶負電之錫鈀膠體，它能在板 面及孔內吸附錫鈀膠體，以利後續之剝錫殼 及化學銅。
密著力，其主要目的是將觸媒粒子予以金屬 化。
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7.化學銅:ELC-912
在孔壁吸附之鈀上沉積銅，而得到孔內 金屬化效果，使不導電之基材形成導電層， 以利後續電鍍銅。 ELC-912是重視析出皮膜的物性、安定性及 管理性之EDTA type化學薄銅鍍液。
▪ 孔壁之帶電性變化：
基板 → 鑽孔 → Desmear(Plasma) → 清潔整孔
PTH与电镀铜制程化验室分析方法
PTH与电镀铜制程《化验室各科目分析方法》（化验室）广州柏宇一、沉铜化验室各科目分析方法1．调整缸（1）碱当量A、试剂1）滴酚酞指示剂2）0.1N HCLB、步骤O 50ml；1）取1ml样品，加D.IH22）滴加3-5滴酚酞指示剂；3）用0.1NHCL滴定至浅红色。
C、计算： KOH（g/L）=N·V HCL×56（2） PI调节剂1202含量A、试剂1）无水碳酸钠2）10%HCL标准液3）0.1N I2B、步骤1）取10ml样品，加纯水稀释到100ml。
2）取稀释液样1ml，加纯水100ml。
至不再产生气体。
3）加10mL 10%HCL和无水3g NaHCO34）加淀粉指示剂1-2ml。
标准液滴定至蓝色（30sec不变）。
5）用0.1N I2C、计算:PI(%) = N×V×115D、浓度维护：PI调节剂1202补加量（L）=（40%-分析值）×缸体积(L) 2、整孔（1）调整剂1203AA、试剂1) 0.10 N 盐酸2) 溴甲酚绿(Bromocresol green) 指示剂B、步骤1) 吸取5.0 ml样品放入250 ml圆锥瓶。
2) 加入100 ml去离子水。
3) 加入2 – 3 滴溴甲酚绿指示剂。
4) 用0.10N 盐酸滴定由绿色至黄色。
C、计算调整剂1203A (g/L) = N盐酸x V盐酸x 165/取样体积D、浓度维护：1）调整剂1203A补加量(Kg) = [ 55 - 分析结果(g/L) ] X缸体积（L）÷1000 2）每补加1 g/L调整剂1203A，同时补加1ml / L调整剂1203B。
3、微蚀（1）H2O2的分析A试剂:1）0.1N的KMnO4标准液(3.16g/L)2）20%的H2SO4B 方法:1）吸取0.5ml样品于250ml锥形瓶中2）加入30ml D.I水3）加入20ml 20%的H2SO44）用0.1N KMnO4滴定至红色30s不消失，即为终点。
镀铜工艺流程,化学镀铜工艺与电镀铜工艺的区别
镀铜工艺流程|化学镀铜工艺与电镀铜工艺的区别镀铜工艺流程镀铜工艺种类不止一种，也不是三言两语就能说清楚的，镀铜工艺特点包括了优点和缺点。
我们先来说下什么是镀铜工艺?镀铜工艺通常分为化学镀铜工艺和电镀铜工艺。
化学镀铜工艺是在有钯等催化活性物质的表面，通过甲醛等还原剂的作用，使铜离子还原析出。
化学镀铜工艺是相对于电镀铜工艺的优势主要有基体范围广泛,镀层厚度均匀,工艺设备简单,镀层性能良好等一系列优势。
电镀铜工艺，PCB制造业中，电镀铜已经应用许多年了，印制板电镀铜溶液属酸性溶液，具有高酸低铜特点，有极好的分散能力和深镀能力镀后的铜层有光泽性。
通俗的说，镀铜工艺其实是一种表面处理技术，在金属表面上镀上一薄层其它金属或合金起保护、美观的作用。
只要你需要保护的，认为有价值的，都可以给它镀上。
镀铜工艺种类1、化学镀铜工艺：是电路板制造中的一种工艺，通常也叫沉铜或孔化（PTH）是一种自身催化性氧化还原反应。
2、电镀铜工艺：用于铸模，镀镍，镀铬，镀银和镀金的打底，修复磨损部分，防止局部渗碳和提高导电性。
电镀铜工艺分为碱性镀铜和酸性镀铜二法。
电镀铜工艺也可以分为以下几个（1）氰化镀铜工艺：氰化物镀铜是应用最早和最广泛的镀铜工艺方法。
镀液主要由铜氰络合物和一定量的游离氰化物组成，呈强碱性。
（2）硫酸盐镀铜工艺：氰化物镀铜，硫酸盐镀铜工艺早期应用于塑料电镀、电铸、精饰等方面，包括装饰层和功能镀层。
在电子工业中较早的应用是印刷电路、印刷板、电子接触元件。
（3）焦磷酸盐镀铜工艺。
（4）无氰镀铜工艺：无氰镀铜工艺完全取代传统氰化镀铜工艺和光亮镀铜工艺，适用于任何金属基材：纯铜、铜合金、铁、不锈钢、锌合金压铸件、铝、铝合金工件等基材上，挂镀或滚镀均可。
镀铜工艺流程1、化学镀铜工艺步骤：膨胀→去钻污→中和→除油→微蚀→预浸→活化→加速→化学镀铜。
2、电镀铜工艺步骤：(1)氰化镀铜工艺步骤：1、浸酸→全板电镀铜→图形转移→酸性除油→二级逆流漂洗→微蚀→二级→浸酸→镀锡→二级逆流漂洗。
PTH与电镀铜知识讲座
PTH与电镀铜知识讲座大家好！今天我给大家带来的是关于PTH和电镀铜的知识讲座。
PTH是印刷电路板（Printed Circuit Board, PCB）制作过程中常用的一种技术，而电镀铜是在这个过程中必不可少的一个步骤。
首先，让我们来了解一下PTH的概念。
PTH，即通孔贴装（Plated Through Hole），是电路板上的一种特殊孔洞。
它是在两层电路板之间打孔，然后通过电镀的方式使得两层电路板之间形成电气连接。
PTH的存在为电路的信号传输和组件的安装提供了基础。
接下来，我们来具体了解一下电镀铜的过程。
电镀铜是将铜沉积在PTH孔洞的内壁和PCB表面上的一种技术。
这一过程经过以下几个关键步骤：1. 清洗：在进行电镀之前，需要对PCB进行清洗，去除表面的污垢和油脂，以确保铜层能够牢固地粘附在PCB上。
2. 化学镀膜：接下来将PCB浸泡在含有铜离子的化学溶液中，通过化学反应使得铜离子还原成固态的铜层，覆盖在PCB的表面和PTH孔洞内壁。
3. 电镀：将镀有化学铜的PCB放入电镀槽中，通过电流将铜与化学铜层进行化学反应，使得铜层变得更加均匀和致密。
电镀的时间和电流的大小会影响铜层的厚度和质量。
4. 清洗：最后一步是将电镀完的PCB进行清洗，去除残留的化学物质，以免影响下一步工序的进行。
通过以上的步骤，我们可以得到一块具有高质量电镀铜层的PCB。
PTH和电镀铜的应用广泛，能够满足电子产品对于高速传输、高可靠性和高密度组装的要求。
值得注意的是，在进行PTH和电镀铜的过程中，我们需要严格控制各个参数，比如温度、时间和电流等，以确保得到稳定和一致的产品质量。
同时，在选择电镀铜技术时，我们还需要考虑电流密度、铜层厚度等因素，以满足不同的需求。
总结一下，PTH和电镀铜是电路板制作过程中不可或缺的一部分，它们能够实现电气连接和高密度组装。
通过了解和掌握这些知识，我们能够更好地理解并应用于实际的PCB制作过程中。
谢谢大家的聆听！希望这次的讲座对大家有所帮助。
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預浸劑:PED – 104
▪ 前言: 活化預浸劑 PED – 104是作為保護活化
槽藥液的前站藥液以防止前水洗水帶入活化 槽而降低其濃度。
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5.活化劑作用（觸媒）
活化劑為帶負電之錫鈀膠體，它能在板 面及孔內吸附錫鈀膠體，以利後續之剝錫殼 及化學銅。
Throwing Power的計算
T.P.（﹪）＝{【（E＋F）÷2】÷【（A＋B＋C＋D）÷4】}×100﹪
A
B
E C
F D
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▪
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.2120.10.21Wednes day, October 21, 2020
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二、流程介紹
上料 清潔整孔 熱市水洗 市水洗 （市水洗） 微蝕 市水洗 市水洗 酸洗 純水洗 純水洗 預浸 活化 純水洗 純水洗速化 純水洗 純水洗化學 銅 市水洗 純水洗 下料
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＊基本反應原理： Pd2+ +Sn2+→Pd0+Sn4+ ▪ 存在方式： PdCl2+SnCl2→PdSnCl4(中間態) Pd7SnCl16→Pd6Cl12 +SnCl2 +PdCl2 PdSnCl4+6 PdCl2→Pd7SnCl16 ▪ 解離反應：(活化劑中加入大量水份時) Sn2++ 2H2O→Sn(OH)2 (S) +2H+ Sn2++Cl-+H2O→Sn(OH)Cl(S)+H+
▪
严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年10月 上午7时 25分20.10.2107:25Oc tober 21, 2020
▪
作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2020年10月21日星期 三7时25分57秒 07:25:5721 October 2020
▪
好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午7时25分57秒 上午7时25分07:25:5720.10.21
2HCHO+OH-→CH3OH+HCOO-
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液的保養
1. 原則上作業終了後，將之移至預備槽並常 時過濾、打氣之。作業中的補給以912AR、 BR進行補充之。此外，使用自動分析添加 裝置(比色計)來管理液組成，可使其保持恰 當的管理範圍。 分析因子: 銅、NaOH、甲醛、螯合劑
Cleaner Conditioner
Component of conditioner
++ ++
----
+
+
+
+
Glass
Resin
Catalyst
Pd-Sn colloid
-
-
-
--
-
-
-
+++ + ----
+
+
+
+
Glass
Resin
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2.微 蝕 SPS
活化劑 AT – 105 – 3
▪ 前言: 活化劑 AT – 105 – 3 是低鹽酸型的觸媒液，此
藥液具有優良的安定性，可使底材表面均一的觸媒 化，以利化學銅鍍通孔的啟始反應劑。 ▪ 注意事項:
1.嚴禁空氣攪拌(Sn2+→Sn4+,Sn/Pd膠體會 分解)
2.嚴禁補充純水或帶入純水(形成白濁沉澱)
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Electroless Cu Reaction
HCHO + OH-
H2C(OH)O-
HCOO- + H2O
[HC(OH)O-]ad + OH-
CuX2-n
[HC(OH)O-]ad + H
ePd or Cu
Cu +Xn-
Substrate
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▪
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月21日上午7时25分 20.10.2120.10.21
▪
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月21日星期 三上午7时25分 57秒07:25:5720.10.21
▪
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2120.10.2107:25:5707:25:57October 21, 2020
▪
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月21日上午7时25分 20.10.2120.10.21
▪
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月21日星期 三上午7时25分 57秒07:25:5720.10.21
▪
一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.10.2120.10.2107:2507:25:5707:25:57Oc t-20
▪
牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。2020年10月21日 星期三7时25分 57秒 Wednesday, October 21, 2020
▪
相信相信得力量。20.10.212020年10月 21日星 期三7时25分57秒20.10.21
▪
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.10.2107:25:5707:25Oc t-2021- Oct-20
▪
加强交通建设管理，确保工程建设质 量。07:25:5707:25:5707:25Wednesday, October 21, 2020
▪
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2120.10.2107:25:5707:25:57October 21, 2020
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3.酸 洗
微蝕劑本身為氧化劑，因此會將銅 氧化，酸洗之目的可將此氧化膜去除以 得到良好銅面。
＊反應式: CuO+ H2SO4→CuSO4+H2O
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4.預 浸 作 用
預浸劑主要功用在保護活化劑，可防止 帶入太多之水量，避免帶入太多水份及雜質 進入昂貴之活化槽中，並提供活化劑中所需 要的氯離子濃度，以維持活化劑之穩定性及 使用壽命。
量
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穿孔力（Throwing power）提高要點
▪ 使用較低的電流密度 ▪ 使用較低的溫度 ▪ 提高搖擺效率 ▪ 添加劑在控制範圍內 ▪ 降低污染值
▪ 使用高酸/銅比（適用範圍約10:1）
▪ 使用較小的空氣攪拌
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三、藥水介紹
▪ 1.清潔整孔劑 : CT-281
▪ 2.微蝕 :
SPS
▪ 3.酸洗 : ▪ 4.預浸 :
H2SO4 PED-104
▪ 5.活化劑 : AT-105-3
▪ 6.速化 :
AL-106
▪ 7.化學銅 : ELC-912
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1.清潔整孔劑: CT-281
谢谢大家！
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▪
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.2120.10.21Wednes day, October 21, 2020
▪
人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。07:25:5707:25:5707:2510/21/2020 7:25:57 AM
密著力，其主要目的是將觸媒粒子予以金屬 化。
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7.化學銅:ELC-912
在孔壁吸附之鈀上沉積銅，而得到孔內 金屬化效果，使不導電之基材形成導電層， 以利後續電鍍銅。 ELC-912是重視析出皮膜的物性、安定性及 管理性之EDTA type化學薄銅鍍液。
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6.速 化作用:
速化劑主要在剝除板面及孔內錫殼， 而露出所需鈀金屬，以利化學銅之沉積。 ＊反應式：
PdSnCl4+4HBF4→Pd+4HCl+Sn(BF4)4
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速化劑 AL – 106
▪ 前言: 速化劑 AL – 106可增強基材與化學銅的
▪ 孔壁之帶電性變化：
基板 → 鑽孔 → Desmear(Plasma) → 清潔整孔
微正電性 負電性
強正電性
▪ 反應式（理論） :
H2O + R2COO’ → RCOOH + R’OH
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Key Point of pretreatment process
水洗
銅電鍍
10%硫酸浸
水洗
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酸性硫酸銅槽條件控制
▪ 硫酸銅
65~85g/L
▪ 硫酸
170~220g/L
▪ 氯離子
35~65 ppm
▪ 添加劑 AC-90 5.0ml/L
▪ 溫度
23~27℃
▪ 陰極電流密度 15~25 ASF
▪ 陽極