8沉铜及板面电镀
PCB线路板简介

混合液态(Mixing)
清洁(Varnish)
含浸(Treating)化验室控制(Lab.Control)
烘干
半固化树脂片(P片)
To Store(入仓)
2、P片的种类:以厚度和树脂含量来区分
7628厚(mil):6.7±0.4 ;树脂含量(%):43±3%
4、板面电镀:沉铜后在整个板面镀上一层铜,为后面的工序提供基础
5、干菲林:实现线路图形的成像
6、图形电镀:将板面线路铜层加厚
7、外层蚀铜:将非线路部分的铜箔除去,实现线路图形的真正显现
8、中检:对蚀铜后的板进行目检、电测试、AOI检
9、湿绿油:在板面不需上锡之线路部位及非线路部位印上一层绿油以
用于阻焊、抗氧化、绝缘
2116厚(mil):4.3±0.3 ;树脂含量(%):53±3%
1080厚(mil):2.5±0.3 ;树脂含量(%):65±4%
3、P片的型号:
例:As76284u44518T1
A:表示A拉生产S:表示原材料供货商为上海
7628表示4:表示黄片(8则表示白片)
U:表示44:表示环氧树脂的百分含量
二、其它
1.BGA底板须用酚醛板、不能用木质板
2.焗板必须合适:(Time:5h Temp: 150±5℃)
焗板不够,钻孔时可产生披锋、塞孔、纤维丝等问题,且在PTH时出现孔壁分层等问题
第二章钻孔(Drilling)
第一节钻孔原理及工序
一、原理:
在铜板上钻穿孔或盲孔,建立线路板层与层之间以及组件与线路之间的通道
8)披锋:木质板作底板时或钻孔时板与板之间、板与垫板之间贴合不够
PCB孔金属化与电镀

PCB孔金属化与电镀讲座提纲1孔金属化孔金属化是指在PCB生产中使孔导通而达到层间互连的重要课题和关键工种(序)。
孔是PCB在制板经钻孔(机械或激光等方法)而形成的,而孔金属化主要是把孔壁非导体部分形成导电层。
1.1 孔的结构与质量⑴孔的结构。
经钻孔过的孔壁是由环状的铜层截面和介质材料(一般为树脂和玻纤布等组成)层截面组成的。
铜环截面有着厚度的差别。
介质层截面有着树脂类型差别和玻纤布结构不同。
⑵孔的质量。
孔的质量是指孔壁的质量,主要是指孔壁的粗糙度和污染(钻污)程度。
①孔壁粗糙度。
主要是由钻头(嘴)质量和钻孔参数来决定的。
孔壁粗糙度要求将随着孔径减小而缩小,一般为孔径的10%左右。
实际上,由于孔的减小,孔壁粗糙度要求由过去40∽50µm减小到≤20µm,以保证导通的可靠性。
的树脂)②孔壁污染程度。
当钻头高速旋转时,由于发热引起树脂(特别是低Tg融(熔)化或焦化,从而在孔壁上形成一层薄的介质材料,不仅影响孔金属化进行,而且影响导通孔的可靠性。
1.2 去钻污方法从去钻污发展过程来看,有以下几种方法。
⑴浓硫酸去钻污方法。
利用浓硫酸的强氧化性来清除去孔壁上的树脂污染。
浓硫酸去钻污有效浓度为92∽98%之间,实际上,低于95%浓度的浓硫酸去钻污速度(率)太低,时间太长,因而大多采用≥95%浓度的浓硫酸去钻污。
由于浓硫酸极易吸收空气中的水分而使浓硫酸浓度迅速下降和波动,难以保证去钻污质量,因而也难以实现自动化生产。
同时,由于浓硫酸的粘度大,均匀性处理效果差,而细小孔去钻污根本无法实现。
加上浓硫酸有强烈的腐蚀性,特别要注意劳动保护与条件。
⑵铬酸去钻污方法。
利用铬酸的强氧化性清除孔壁上的树脂钻污。
此法优于浓硫酸,可自动化生产。
但铬酸污染性大,较难于处理。
同时,经铬酸处理的树脂表面光滑,结合力不强。
⑶高锰酸钾处理方法。
利用高锰酸钾的强氧化性而除去污染的树脂。
其加工步骤如下。
①溶胀(swelling)。
PCB板沉铜

一. 沉铜的目的与作用: 在已钻孔的不导电的孔壁基材上,用化学的方法沉积上一层薄薄的化学铜,以作为后面电镀铜的基底; 二. 工艺流程: 碱性除油→二或三级逆流漂洗→粗化(微蚀)→二级逆流漂洗→预浸→活化→二级逆流漂洗→解胶→二级逆流漂洗→沉铜→二级逆流漂洗→浸酸 三. 流程说明: (一)碱性除油 ① 作用与目的: 除去板面油污,指印,氧化物,孔内粉尘;对孔壁基材进行极性调整(使孔壁由负电荷调整为正电荷)便于后工序中胶体钯的吸附; ② 多为碱性除油体系,也有酸性体系,但酸性除油体系较碱性除油体系无论除油效果,还是电荷调整效果都差,表现在生产上即沉铜背光效果差,孔壁结合力差,板面除油不净,容易产生脱皮起泡现象。
③ 碱性体系除油与酸性除油相比:操作温度较高,清洗较困难;因此在使用碱性除油体系时,对除油后清洗要求较严 ④ 除油调整的好坏直接影响到沉铜背光效果; (二)微蚀: ① 作用与目的: 除去板面的氧化物,粗化板面,保证后续沉铜层与基材底铜之间良好的结合力; 新生成的铜面具有很强的活性,可以很好吸附胶体钯; ② 粗化剂: 目前市场上用的粗化剂主要用两大类:硫酸双氧水体系和过硫酸体系,硫酸双氧水体系优点:溶铜量大,(可达50g/L),水洗性好,污水处理较容易,成本较低,可回收, 缺点:板面粗化不均匀,槽液稳定性差,双氧水易分解,空气污染较重 过硫酸盐包括过硫酸钠和过硫酸铵,过硫酸铵较过硫酸钠贵,水洗性稍差,污水处理较难,与硫酸双氧水体系相比,过硫酸盐有如下优点:槽液稳定性较好,板面粗化均匀, 缺点:溶铜量较小(25g/L)过硫酸盐体系中硫酸铜易结晶析出,水洗性稍差,成本较高; ③ 另外有杜邦新型微蚀剂单过硫酸氢钾,使用时,槽液稳定性好,板面粗化均匀,粗化速率稳定,不受铜含量的影响,操作简单,适宜于细线条,小间距,高频板等 (三)预浸/活化: ⑤ 预浸目的与作用:主要是保护钯槽免受前处理槽液的污染,延长钯槽的使用寿命,主要成分除氯化钯外与钯槽成份一致,可有效润湿孔壁,便于后续活化液及时进入孔内活化使之进行足够有效的活化; ⑥ 预浸液比重一般维持在18波美度左右,这样钯槽就可维持在正常的比重20波美度以上; ⑦ 活化的目的与作用: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,以保证后续沉铜的均匀性,连续性和致密性;因此除油与活化对后续沉铜的质量起着十分重要的作用, ⑧ 生产中应特别注意活化的效果,主要是保证足够的时间,浓度(或强度) ⑨ 活化液中的氯化钯以胶体形式存在,这种带负电的胶体颗粒决定了钯槽维护的一些要点:保证足够数量的亚锡离子和氯离子以防止胶体钯解胶,(以及维持足够的比重,一般在18波美度以上)足量的酸度(适量的盐酸)防止亚锡生成沉淀,温度不宜太高,否则胶体钯会发生沉淀,室温或35度以下; (四)解胶: ⑩ 作用与目的:可有效除去胶体钯颗粒外面包围的亚锡离子,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, ? 原理:因为锡是两性元素,它的盐既溶于酸又溶于碱,因此酸碱都可做解胶剂,但是碱 对水质较为敏感,易产生沉淀或悬浮物,极易造成沉铜孔破;盐酸和硫酸是强酸,不仅不利与作多层板,因为强酸会攻击内层黑氧化层,而且容易造成解胶过度,将胶体钯颗粒从孔壁板面上解离下来;一般多使用氟硼酸做主要的解胶剂,因其酸性较弱,一般不造成解胶过度,且实验证明使用氟硼酸做解胶剂时,沉铜层的结合力和背光效果,致密性都有明显提高; (五)沉铜 ? 作用与目的:通过钯核的活化诱发化学沉铜自催化反应,新生成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。
印制电路板化学沉铜详解4

印制电路板化学沉铜详解(四)假若不经过加速处理,化学铜槽内的沉积反应会减慢,同时也可能冒着这样的风险:一些疏松吸附在板面孔壁的胶体钯活性颗粒会污染沉铜液,造成槽液的稳定性变差甚至分解。
同时氢氧化亚锡会在活化的水洗过程中形成(正如我们在水洗槽中看到的混浊的状况)会覆盖在活性的钯颗粒上,遮蔽钯颗粒并影响它的活性。
氢氧化亚锡在水溶液呈明胶状,覆盖住钯活性颗粒。
加速的目的也是为了溶解这些亚锡的化合污染物,使之从钯活性颗粒上去除。
一些亚锡被去除同时一些附着不良的钯活性颗粒也会被速化在加速液中。
加速后的活性颗粒具有更强的活性,可以快速的诱发化学铜的沉积。
大多数加速也是酸性的,可以溶解在活化和加速之间水洗过程中产生的铜的氧化物。
一般情况下,当加速液中的铜含量达到1克/升则需要及时更换。
加速液通常都是由一些可溶解锡的化学药品组成,正因为如此,所以要注意生产工件不能再此溶液中停留过长时间。
在极端的条件下,加速过度,槽液在溶解锡时,也会从底部将钯颗粒从孔壁板面上速化掉,这样会使这些表面失去活性颗粒。
另外,一般的加速液都是以含氟的化合物为原料的,尽管可能氟的含量很低。
氟离子的存在会攻击孔壁中的玻璃纤维,继而使吸附玻璃纤维上的钯活性颗粒除掉,这样可能会造成电镀铜后玻纤断面处的镀层空洞(又叫截点)。
一些加速液可能会含有还原剂,可以吸附在生产板表面内带入沉铜槽与活化钯颗粒一起快速启动无电铜的沉积反应。
我们花费大量的时间讨论前处理而非化学铜本身,原因是为了保证化学铜的沉积,许多处理步骤都要小心的执行。
化学铜是化学铜制程的最终结果,正是因为如此,一些意想不到的结果的发生,往往是由于许多无法控制的因素造成。
包括附表一也是我们讨论的生产工艺简图。
无电铜槽/化学铜槽/沉铜槽槽液的组成:1.铜盐2.还原剂(甲醛)3.络合剂(EDTA,QUADROL,TART等)4.稳定剂,5.光泽剂等6.润湿剂化学铜:甲醛和氢氧根离子为金属铜的沉积提供了化学还原力。
PCB制作流程详解

主要缺陷
板面起泡及分层:板电铜与化学铜或化学铜与基铜结合力差造成的; 孔粗; 孔红、孔黑 ; 孔无铜; 塞孔 ; 板面砂粒及粗糙; 水渍。
Scrubbing 磨板
Developing 显影
Exposure 曝光
Laminate Dry Film 辘干菲林
Strip Film 褪菲林
Strip Tin 褪锡
Wet Film 湿绿油
主要过程图解
Surface treatment 表面处理
Profiling 成型
表面处理方法
Hot Air Levelling 喷锡 Gold finger board 金手指板 Carbon oil board 碳油板 Au plating board 镀金板 Entek(防氧化)板 Immersion Au board 沉金板 Immersion Tin 沉锡板 Immersion Silver 沉银板
PCB所用板料概述
常用板料FR4相关特性介绍: 1)、板料成分组成:由玻璃布、环氧树脂、铜箔组成; 2)、玻璃布分为:普通板料用玻璃布(即玻璃布成圆柱形的)及LDPP用玻璃布(即玻璃布为椭圆形的,便于激光打孔时孔壁质量的改进)。目前存在类型有:7629、7628、2116、1506、1500、2113、2112、1080、106、3313等类型,他们的区别主要是在厚度、树脂含量、经纬向玻璃布的数量、大小等区别。 3)、树脂体系分为:含卤素同不含卤素两种环氧树脂(通常普通FR4含Br); 4)、铜箔:按照加工方式的不同可分为电解铜箔及压延铜箔两种。其中按照铜箔的重量来分通常有1/3OZ、HOZ、1OZ、2OZ、3OZ、4OZ等,通常是重量越重厚度相对就越厚,如HOZ厚度为0.65MIL,1OZ为1.35MIL。
化学沉铜前处理

整孔剂PM-604(碱性去油剂)一、开缸参数范围最佳值NaOH 8-12 g/L 10 g/LPM-604 6-9 % 7%温度35-45℃40℃处理时间4-6钟5分钟二、100升的配槽NaOH 1KgPM-604 7升去离子水调整体积到100升需要此请配方请联系:1、先在工作槽中注入50升去离子水2、加入试剂氢氧化钠1 Kg,搅拌溶解3、加入7升PM-604,补水到液面三、分析方法1、NaOH含量的分析1.1、取样10mL注入250mL锥形瓶中1.2、加入3滴酚酞指示剂,用0.5N盐酸滴定至红色消失为终点1.3、计算NaOH含量( g/L ) = 盐酸mL数×盐酸N浓度×4.02、PM-604含量的计算PM-604百分含量= NaOH分析值×0.7四、补加公式1、NaOH的补加量( Kg ) = ( 10-NaOH分析值)×V÷10002、PM-604的加量(升) = ( 7-PM-604分析值)×V÷100五、换槽频率按每升工作液处理8平方米板子后重新开缸。
如工作槽为100升,则处理800平方米板后需换槽。
整孔剂PM-604不以铜含量为换槽标准。
PM-605微蚀稳定剂PM-605微蚀稳定剂用于化学沉铜和电镀铜之前,清洁铜表面并对其进行微粗糙腐蚀,使其对镀层有较大的附着力。
它比过硫酸铵等微蚀剂具有以下特点:蚀刻速度恒定、铜可以再生、溶铜量高、不需酸洗等。
一、工艺条件1、沉铜工序2、图电工序3、每公升工作液的配制3.1 沉铜工序3.2 图电工序4、溶液配制程序4.1 注入约70%的纯水于药槽4.2边搅拌边加入所需量的H2SO44.3 待溶液冷却至室温后再加入所需量H2O2与PM-6054.4 加纯水至液面并搅拌均匀二、设备药缸:聚丙烯、聚乙烯、硬聚氯乙烯、聚氯乙烯复合材料加热器:SS加热器、SS热交换器摇动:必须三、药液维护1、双氧水和硫酸每日分析补加,将会保持恒定的微蚀速率2、补加双氧水时,再补加其用量十分之一的PM-605微蚀稳定剂3、Cu2+>50g/L须换槽,废液可回收硫酸铜四、废物处理及安全措施电镀用化学药品大多有腐蚀性,勿与皮肤、口眼接触。
关于沉金板金面粗糙原因分析报告
TO:生产/压合、沉金、FQC、FQA FM:二厂工艺/陈世金CC:邓总、韩总、戴经理、罗经理、凌经理DT:2011-8-10Sub:关于金面粗糙原因分析及改善措施一、现象描述及图片:今接FQC及沉金等工序反馈:部分板子金面呈现柚皮状粗糙现象,具体数量及比例不定,参见如下图片:(1)金面粗糙图片(2)铜面已经表现出粗糙(3)底铜厚度存在较大差异经观察发现此粗糙现象具有如下特点:1.只有外层“减铜+棕化”流程的板子才有此现象(单有减铜流程的外层板没有出现此现象);2.粗糙现象在铜面已经表现出来,并且底铜厚度存在较大差异和偏薄现象;3.粗糙现象在板子的一面表现明显,另一面表现正常或不甚明显。
二、原因分析:根据切片分析情况及表现特点1可排除此粗糙非沉金、沉铜和电镀等工序引起的可能性,由表现特点1、2、3综合可知:铜面粗糙的原因产生在减铜后至棕化后这一工段内,同时不可排除棕化后至沉铜后这一工段产生的可能性。
序号实验项目实验方法实验结果备注1 减铜前板面严重氧化(脏污)取压合后报废板1pnl板存放于温湿度较大或酸性环境下使铜面严重氧化,另1pnl使铜面沾上酸碱药液或油脂类物质,然后按照正常流程进行减铜、棕化,再取样切片观察底铜厚度是否存在差异。
完成减铜后铜面基本正常、底铜厚度无明显差异2 棕化前板面严重氧化(脏污)取压合减铜后报废板1pnl板存放于温湿度较大或酸性环境下棕化后的面铜较正常要薄沉铜前肉使铜面严重氧化,另1pnl 使铜面沾上酸碱药液或油脂类物质,然后按照正常流程进行棕化,再取样切片观察底铜厚度是否存在差异。
0.6~2um,且铜面明显粗糙于正常的板子眼无法观察出3 棕化不良返工(叠板)取棕化不良板(如叠板、星点露铜板)重工棕化,后取样切片观察底铜厚度是否存在差异铜面正常,但同面次底铜厚度1~2um4 沉铜时微蚀缸加药实验排除铜面有异常的情况下取1pnl在沉铜线微蚀时添加NaPS或H2SO4等药品,微蚀后取样切片观察底铜厚度是否存在差异。
PCB板生产工艺和制作流程(详解)
开 料一.目的:将大片板料切割成各种要求规格的小块板料。
二.工艺流程:三、设备及作用:1.自动开料机:将大料切割开成各种细料。
2.磨圆角机:将板角尘端都磨圆。
3.洗板机:将板机上的粉尘杂质洗干净并风干。
4.焗炉:炉板,提高板料稳定性。
5.字唛机;在板边打字唛作标记。
四、操作规范:1.自动开料机开机前检查设定尺寸,防止开错料。
2.内层板开料后要注意加标记分别横直料,切勿混乱。
3.搬运板需戴手套,小心轻放,防止擦花板面。
4.洗板后须留意板面有无水渍,禁止带水渍焗板,防止氧化。
5.焗炉开机前检查温度设定值。
五、安全与环保注意事项:1.1.开料机开机时,手勿伸进机内。
2.2.纸皮等易燃品勿放在焗炉旁,防止火灾。
3.3.焗炉温度设定严禁超规定值。
4.4.从焗炉内取板须戴石棉手套,并须等板冷却后才可取板。
5.5.用废的物料严格按MEI001规定的方法处理,防止污染环境。
内层干菲林一、一、原理在板面铜箔上贴上一层感光材料(感光油或干膜),然后通过黑菲林进行对位曝光,显影后形成线路图形。
二、二、工艺流程图:三、化学清洗1. 1.设备:化学清洗机2. 2.作用:a. 除去Cu表面的氧化物、垃圾等;b. 粗化Cu表面,增强Cu表面与感光油或干膜之间的结合力。
3. 3.流程图:4. 4. 检测洗板效果的方法:a. a. 水膜试验,要求≥30s5. 5. 影响洗板效板的因素:除油速度、除油剂浓度、微蚀温度、总酸度、Cu2+浓度、压力、速度6. 6. 易产生的缺陷:开路(清洗效果不好导致甩菲林),短路(清洁不净产生垃圾)。
四、辘干膜1. 1. 设备:手动辘膜机2. 2. 作用:在铜板表面上贴上一层感光材料(干膜);3. 3. 影响贴膜效果的主要因素:温度、压力、速度;4. 4. 贴膜易产生的缺陷:内短(菲林碎导致Cu 点)、内开(甩菲林导致少Cu);五、辘感光油1. 1. 设备:辘感光油机、自动粘尘机;2. 2. 作用:在已清洗好的铜面上辘上一层感光材料(感光油);3. 3. 流程:4. 4. 影响因素:感光油粘度、速度;焗板温度、速度。
化学沉铜工艺知识讲解
三、工艺流程简介-Desmear
再生电极:
结构截面示意图
电解再生器外观图
再生原理
第 13 页
三、工艺流程简介-Desmear
3.3.3 MLB 中和剂216(酸性强还原剂)
作用: 能将残存在板面或孔壁死角处的二氧化锰或高锰酸盐中和除去;
第 14 页
三、工艺流程简介-沉铜工艺
4. 沉铜工艺 4.2 设备要求 4.1 流程
Before PTH
After PTH
After Plating
第 3 页
二、工艺流程
plamsa 磨板
等离子处理 Deburr 去毛刺
特殊板材的除胶渣、表面活化. 去除孔口披风、清洗孔内粉尘 使孔壁上的胶渣软化、膨松. 溶解孔壁少量树脂及粘附孔壁内的胶渣。 将除胶渣后残留的高锰酸钾盐除去. 除掉铜表面轻微的手印、油渍、氧化等 使孔壁呈正电荷后,提高孔壁对钯的吸附 粗化铜箔表面,增强铜面与孔化之间的结合 防止板子带杂质、水分进入昂贵的活化槽 使胶体钯微粒均匀吸附到板面和孔壁上 剥去胶体钯微粒外层的Sn+4外壳,露出 钯核, 形成孔化时的反应中心 。
3.3.1 MLB 膨松剂 211
使孔壁上的胶渣得以软化,膨松并渗入树脂聚合后之交联处,从而降低其键结 的能量,使易于进行树脂的溶解。
第 11 页
三、工艺流程简介-Desmear
3.3.2 MLB 除钻污剂 214(主要成分高锰酸钾+液碱)
作用:
高锰酸钾具有强氧化性,在高温及强碱的条件下,与树脂发生化学反 应使其分解溶去。
放大镜
光 源
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第 24 页
(我司采用)
三、工艺流程简介-沉铜工艺
PTH板电教材
四、影响化学铜速率的因素
E、添加剂 (稳定剂) 添加剂具有稳定化学镀铜液的作用。 F、温度 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。
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。
(10)化学铜缸 作用:在孔壁上镀上一层铜,为后面电镀作准备 药水成份:根据不同药水供应提供 温度:29-31℃ 时间:15-20分钟
三、PTH各药水缸成份及其作用 PTH各药水缸成份及其作用
化学反应方程式: 1、正反应:Pd催化及碱性条件下,甲醛 离解(氧化)而产生甲酸根阴离子 Pd HCHO+OH- H2↑+HCOO-(甲酸) 接着是铜离子被还原 Cu2++H2+2OH-→Cu+2H2O
四、影响化学铜速率的因素
A、铜离子Cu2+浓度 化学镀铜速率随镀液中Cu2+离子浓度增加 加快,当硫酸铜含量为10g/l以下时,几乎是 成正比例增加,当硫酸铜含量超过12g/l以后 化学镀铜速率不再增加反而会造成副反应增 加,使化学镀铜液不稳定。
四、影响化学铜速率的因素
B、络合剂 影响化学镀铜速率最关键的因素是络合 剂的化学结构。 C、还原剂浓度 甲醛在镀液中含量的增加甲醛的还原电 位升高,甲醛的浓度控制在意8-10ml/l。
PTH&板电培训教材 PTH&板电培训教材
能量
一、沉铜目的及原理 沉铜目的及原理
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沉铜(PTH)及板面电镀(一次铜和二次铜)沉铜:用化学方法使钻出的孔壁沉积出一层铜,从而使各层之间可以导通讯号。
(镀通孔)其目的为在非导体的孔壁上,建立一层密实牢固的铜金属作为导体,成为后来镀铜的基地双面板或多层复合板各层铜箔之间原本是绝缘层,有时为了实现某些要求功能,需要各层间的连接与导通,此时就需在铜箔上镀导通孔即PTH(Plating Throught Hole)通过电化学方法把金属离子铜还原沉积在被镀件表面,形成一层均匀,光亮的表层。
PCB 行业中,电镀铜是所有制程的核心,其质量直接影响到信赖度(覆盖力、结合力、上锡、热油等)的好坏。
电镀一般分为一铜/二铜,两者在反应机理生产条件有所差异,一铜PTH部分以活性物质为载体,主要目的﹕在非金属表面(孔内)镀上一层大约10-100u”(三种方式)厚度的化铜。
流程磨板-膨润-水洗-除胶-水洗-中和水洗-调整水洗-微蚀水洗-预浸-水洗-活化-加速-化学铜-电镀铜缺陷:孔内无铜、膨润(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,具有优良的耐蚀性。
其腐蚀形式主要有溶解、溶胀和化学裂解(如:浓硫酸对环氧树脂主要是溶解作用,其凹蚀作用是十分明显的)。
根据“相似相溶”的经验规律,醚类有机物一般极性较弱,且有与环氧树脂有相似的分子结构(R-O-R‘),所以对环氧树脂有一定的溶解性。
因为醚能与水发生氢键缔合,所以在水中有一定的溶解性。
因此,常用水溶性的醚类有机物作为去钻污的溶胀剂。
注意点:溶胀液中的氢氧化钠含量不能太高,否则,会破坏氢键缔合,使有机链相分离。
成分:NaOH20g/l已二醇乙醚30/l已二醇2g/l水其余温度60-80℃时间5min除胶:功能:利用KMnO4的强氧化性,在高温及强碱条件下与树脂发生化学反应,使其分解溶去。
原理:在高温碱性条件下,高锰酸钾使环氧树脂碳链氧化裂解:4MnO4-+C环氧树脂+4OH-→4MnO42-+CO2↑+2H2O同时,高锰酸钾发生以下副反应:4MnO4- +40H- = 4MnO42- + O2(g) + 2H2OMnO42-在碱性介质中也发生以下副反应:MnO42- + 2H2O + 2e- = MnO2(s) + 40H-NACIO(次氯酸钠)作为高锰酸钾的再生剂,主要是利用其强氧化性使MnO42-氧化为MnO4-成分NaOH35g/lKMnO455g/lNaCIO0.5g/l温度75℃时间10min中和功能:除去残存在板面及孔壁死角处的MnO2和高锰酸盐。
原理:锰离子是重金属离子,它的存在会引起“钯中毒”,使钯离子或原子失去活化活性,从而导致孔金属化的失败。
因此,化学沉铜前必须去除锰的存在。
在酸性介质中:3MnO42-+4H+ = 2MnO4-+MnO2(s)+2H2O2MnO4-+5C2O42-+16H+ = 2Mn2++10CO2(g)+8H2O5C2O42-+MnO2+4H+ = Mn2++2CO2+2H2OH2SO4100mL/lNaC2O4(草酸钠)30g/l温度40--50℃时间5--7 min调整成份:清洁-调整剂DI水功能:除去板面轻微氧化物及轻微污渍,对树脂界面活性调整有极好的效果,直接影响沉铜的背光效果.原理:酸性溶液,与氧化物反应而使之溶去,有机清洁剂,对有机油污具有溶解作用。
整孔性高分子吸附于孔壁表面,使孔壁表面显正电性.注意点:应根据生产板面积累加来及时补充药品,达到一定产量后,槽液需要更换,重新开缸;过滤系统:一般建议除油槽加装过滤系统,不仅可以有效过滤槽液中的粉尘杂质,同时也可有效搅拌槽液,增强槽液对孔壁的清洗调整效果;滤芯一般使用5~10um的PP滤芯,每小时过滤4-6次;板面经除油水洗后,应该没有油污,氧化斑存在,即为除油效果良好;板件从除油槽取出时,应注意滴液,尽量减少槽液带出损失,已造成不必要的浪费和增加后清洗的困难度;除油后水洗要充分,建议采用热水洗后,加1-2道自来水洗;微蚀功能:除去铜表面的有机薄膜,微观粗化铜表面。
原理: Cu+ Cu2+ →2 Cu+Cu++ H2O2 →Cu2++2OH-注意点:微蚀槽生产主要是注意时间控制,一般时间在1-2分钟左右,时间过短,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;成分H2SO4100mL/lH2O2(或用过硫酸钠)80ML/lNH2CH2NH210g/l温度20 ℃~30 ℃时间1~2min预浸:功能:防止板子带杂质污物进入昂贵的钯槽,防止板面太多的水带入钯槽而导致局部水解,预浸槽与活化槽除无钯之外,其它成份完全一致;注意点:预浸液维护主要是槽液的比重和盐酸含量;槽液的比重主要取决于亚锡离子和氯离子的含量,盐酸主要是防止亚锡离子的水解和清洗板面氧化物;预浸槽槽液一般按生产板平米数来添加更换,有时也用铜含量作为参考控制项目,一般铜含量控制在1克/升以下;开缸时多采用预浸液原液开缸,补充时采用预浸盐;板件从水洗槽取出进入预浸槽前,应注意减少滴水带入,以免稀释预浸液,降低槽液酸度,造成亚锡水解,槽液变混浊,同时也会污染活化槽;板件经预浸槽后直接进入活化槽;成分:主要成分:HCL 、SnCL2(氯化亚锡)aq比重:1.120--1.150温度:常温时间:1--2 min活化:成份:SnCl2 PdCl2 DI水功能/原理:表面显负电性的钯胶团由于整孔性高分子的作用附着在孔壁,经后续加速,最终使Pd沉于孔壁。
Pd2++2Sn 2+ ―――(PdSn2)6+(PdSn2)6+ ――――Pd+Sn4++Sn2+Pd+nSn2++3nCl- ―――Pd(SnCl3)nn-注意点:钯槽使用寿命较长,维护良好时,可使用3-5年,槽液100升一般按50平米补加约200-300毫升胶体钯;钯缸应加装过滤系统,注意过滤系统预槽液接触处均应无金属存在,否则槽液会腐蚀金属,继而污染钯缸,造成钯缸报废和生产板的质量问题;活化后水洗要充分,减少板面污染;板面水洗后,颜色应均匀,无明显孔口流液痕迹;成分:SnCL2 .2H2O、PdCL2、HCL、H2OSnCL2 : 3--12g/lPd含量: 100-160ppm比重: 1.135--1.195 Cu2+≤1500PPM温度: 40--48℃时间: 5--7 min加速功能:剥去Pd外层的Sn4+外壳,露出Pd金属,清除松散不实的钯团或钯离子﹑原子等。
原理:钯胶团粘附的板子,在经水洗,在鼓气的作用下,Pd粒外会形成Sn(OH)4外壳,通过HBF4型加速剂使SnCl2、Sn(OH)4、Sn(OH)Cl2等除去。
SnCl2+2HBF4→Sn(BF4)2+2HClSn(OH)4+4HBF4→Sn(BF4)4+4H2OSn(OH)Cl+2HBF4 →Sn(BF4)2+HCl+H2O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;成分HBF4 5g/lCH3BH40.5g/l温度20-30℃时间4--5 min化学沉铜功能:在钯的催化作用下被甲醛还原而沉于钯上原理CuSO4+2HCHO+4NaOH→Cu+NaSO4+2HCOONa+2H2O+H2↑1.电子的形成: HCHO+OH-→H3COO-H3COO-+OH-→HCOO-+H2O+H-H-→H0+e-(在Pd的导电作用下)2.钯表面起始反应:Pd+2e-+Cu2+→Pd-CuPd-Cu+2e-+Cu2+→Pd-Cu+Cu3.自我催化反应:Cu0+2e-+Cu2+→Cu0+Cu0注意点:沉铜槽主要是添加补充铜、甲醛、氢氧化钠,各组分应该均衡添加,以防槽液比例失调沉铜槽药水一般是溢流或定期舀出部分废液,按生产平米数及时补充新液即可;沉铜槽应保持连续的空气搅拌,要加装过滤系统,使用10um的PP滤芯,每周应及时更换滤芯;应定期清洗沉铜槽内的析铜,否则会造成槽液的稳定性变差,清洗时可用废旧微蚀液浸泡干净铜后,再水洗干净,防微蚀剂污染沉铜槽;清洗时,应将槽液倒入干净的备用槽内,并保持轻微空气搅拌;不生产时,槽液只要保持轻微空气搅拌即可;生产时空气搅拌液不宜太大,否则甲醛会挥发,槽液稳定性差,同时车间环境也会变差;沉铜液在长期停置不生产时,应该做报废处理;同时,沉铜液100升的槽体积在生产3000平米左右应重新开缸配槽;沉铜后板件应水洗干净,然后放入2%的稀硫酸液浸泡;主要是除去化学铜与电镀铜之间的结合力;成分CU2+ 2.5--3.5g/lNaOH 9--13g/lHCHO 2.5--5g/lEDTA 30—40g/l稳定剂少量沉铜速率12--20u”(薄铜)背光级数>8温度30--38℃时间20min化学沉铜缸维护1. 维持持续的空气搅拌(防止CU+歧化)2. 连续过滤3. 定期清洗铜缸及挂架4. 维持槽液含量的稳定,通常使用自动加药器板面电镀:用化学方法使沉洞后的孔内铜加厚并使板面均匀镀上一层基铜。
(对于厚沉积的板,可以不进行板面电镀,而直接通过线路电镀制造高密度幼线板。
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