化学沉铜原理及异常ppt课件

1、化学沉铜原理引见化学沉铜原理引见Date: 10.July. 20071.PTH引见引见2.化学沉铜原理引见化学沉铜原理引见3.化学沉铜异常及处置化学沉铜异常及处置 黑孔(Black Hole)+电镀 化学沉铜+电镀化学沉铜原理引见 流程简介膨松膨松除胶渣除胶渣中和中和 Desmear Desmear 调调整整清清洁洁调调整整剂剂微微蚀蚀 预预浸浸活化活化加速加速化化铜铜 PTH PTHNaOH 20g/l已二醇乙已二醇乙醚醚30/l已二醇已二醇2g/l水其他水其他温度温度60-80时间时间5min功能：利用溶功能：利用溶剂剂膨松膨松软软化化树树脂胶渣脂胶渣原理：原理：环环氧氧树树脂是高聚形化

2、合物，具有脂是高聚形化合物，具有优优良的耐良的耐蚀蚀性。性。其腐其腐蚀蚀方式主要有溶解、溶方式主要有溶解、溶胀胀和化学裂解如：和化学裂解如：浓浓硫硫酸酸对环对环氧氧树树脂主要是溶解作用，其凹脂主要是溶解作用，其凹蚀蚀作用是十清作用是十清楚楚显显的。根据的。根据“ “类类似相溶的似相溶的阅历规阅历规律，律，醚类醚类有机有机物普通极性物普通极性较较弱，且有与弱，且有与环环氧氧树树脂有脂有类类似的分子构似的分子构造造R-O-RR-O-R ，所以，所以对环对环氧氧树树脂有一定的溶解性。脂有一定的溶解性。由于由于醚醚能与水能与水发发生生氢键缔氢键缔合，所以在水中有一定的合，所以在水中有一定的溶解性。因此

3、，常用水溶性的溶解性。因此，常用水溶性的醚类醚类有机物作有机物作为为去去钻钻污污的溶的溶胀剂胀剂。 。留意点留意点: :溶溶胀胀液中的液中的氢氢氧化氧化钠钠含量不能太高，否那么，含量不能太高，否那么，会破坏会破坏氢键缔氢键缔合，使有机合，使有机链链相分相分别别。 。NaOH35g/lKMnO455g/lNaCIO 0.5g/l温度温度75时间时间10min 功能：利用功能：利用KMnO4KMnO4的的强强氧化性氧化性, ,在高温及在高温及强强碱条件下与碱条件下与树树脂脂发发生化学反响生化学反响, ,使其分解溶去。使其分解溶去。 原理：在高温碱性条件下，高原理：在高温碱性条件下，高锰锰酸酸钾钾使

4、使环环氧氧树树脂碳脂碳链链氧化裂氧化裂解：解： 4MnO4- 4MnO4-C C环环氧氧树树脂脂4OH-4MnO42-4OH-4MnO42-CO2CO22H2O2H2O 同同时时，高，高锰锰酸酸钾发钾发生以下副反响：生以下副反响： 4MnO4- +40H- = 4MnO42- + O2(g) + 2H2O4MnO4- +40H- = 4MnO42- + O2(g) + 2H2O MnO42- MnO42-在碱性介在碱性介质质中也中也发发生以下副反响：生以下副反响： MnO42- + 2H2O + 2e- = MnO2(s) + 40H- MnO42- + 2H2O + 2e- = MnO2(s

5、) + 40H- NACIO NACIO作作为为高高锰锰酸酸钾钾的再生的再生剂剂，主要是利用其，主要是利用其强强氧化氧化性性 使使MnO42-MnO42-氧氧 化化为为MnO4-MnO4-H2SO4100mL/lNaC2O4 30g/l温度温度 40-50时间时间 5-7 min 功能：除去残存在板面及孔壁死角功能：除去残存在板面及孔壁死角处处的的MnO2MnO2和和高高锰锰酸酸盐盐。 。 原理：原理：锰锰离子是重金属离子，它的存在会引起离子是重金属离子，它的存在会引起“ “钯钯中毒，使中毒，使钯钯离子或原子失去活化活性，从离子或原子失去活化活性，从而而导导致孔金属化的失致孔金属化的失败败。因

6、此，化学沉。因此，化学沉铜铜前必前必需去除需去除锰锰的存在。的存在。 在酸性介在酸性介质质中：中： 3MnO42-+4H+ = 2MnO4-+MnO2(s)+2H2O 3MnO42-+4H+ = 2MnO4-+MnO2(s)+2H2O 2MnO4-+5C2O42-+16H+ = 2MnO4-+5C2O42-+16H+ = 2Mn2+10CO2(g)+8H2O52Mn2+10CO2(g)+8H2O5 C2O42-+MnO2+4H+ = Mn2+2CO2+2H2O C2O42-+MnO2+4H+ = Mn2+2CO2+2H2O 成份：清洁成份：清洁- -调整剂调整剂 DI DI水水 功能：除去板面

7、细微氧化物及细微污渍功能：除去板面细微氧化物及细微污渍, , 对树脂界面活性调整有极好的效果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直接影响沉铜的背光效果. . 原理：酸性溶液原理：酸性溶液, ,与氧化物反响而使之溶与氧化物反响而使之溶 去去; ;有机清洁剂，对有机油污具有有机清洁剂，对有机油污具有 溶解作用溶解作用. .整孔性高分子吸附于孔壁外整孔性高分子吸附于孔壁外表表 使孔壁外表显正电性使孔壁外表显正电性. . 留意点：留意点：应根据消费板面积累加来及时补充药品，到达一定产量后，应根据消费板面积累加来及时补充药品，到达一定产量后，槽液需求改换，重新开缸；槽液需求改换，

8、重新开缸；过滤系统：普通建议除油槽加装过滤系统，不仅可以有效过滤系统：普通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，加强过滤槽液中的粉尘杂质，同时也可有效搅拌槽液，加强槽液对孔壁的清洗调整效果；滤芯普通运用槽液对孔壁的清洗调整效果；滤芯普通运用510um的的PP滤芯，每小时过滤滤芯，每小时过滤4-6次；次；板面经除油水洗后，应该没有油污，氧化斑存在，即为除板面经除油水洗后，应该没有油污，氧化斑存在，即为除油效果良好；油效果良好；板件从除油槽取出时，应留意滴液，尽量减少槽液带出损板件从除油槽取出时，应留意滴液，尽量减少槽液带出损失，已呵斥不用要的浪费和添加后

9、清洗的困难度；失，已呵斥不用要的浪费和添加后清洗的困难度；除油后水洗要充分，建议采用热水洗后，加除油后水洗要充分，建议采用热水洗后，加1-2道自来水道自来水洗；洗；除胶渣后的孔壁外表清洁后的孔壁外表H2SO4100mL/lH2O2 80ML/lNH2CH2NH2 10g/l温度温度 20 30 时间时间 12min 功能功能: : 除去除去铜铜外表的有机薄膜；外表的有机薄膜； 微微观观粗化粗化铜铜外表。外表。 原理原理: : Cu+ Cu2+ 2 Cu+ Cu+ Cu2+ 2 Cu+ Cu+ H2O2 Cu2+ Cu+ H2O2 Cu2+2OH-2OH- 留意点：留意点：微微蚀蚀槽消槽消费费主

10、要是留意主要是留意时间时间控制，普通控制，普通时间时间在在1-2分分钟钟左右，左右，时间过时间过短，粗化效短，粗化效果不良，板面果不良，板面发发花或粗化深度不花或粗化深度不够够，沉，沉铜电镀铜电镀后，后，铜层结铜层结合力缺乏，易合力缺乏，易产产生生起泡脱皮景象；粗化起泡脱皮景象；粗化过过度，孔口度，孔口铜铜基材很容易被基材很容易被蚀蚀掉，构成孔口露基材，呵掉，构成孔口露基材，呵斥不用要的斥不用要的报废报废；另外槽液的温度特；另外槽液的温度特别别是夏天，一定要留意，温度太高，粗是夏天，一定要留意，温度太高，粗化太快或温度太低，粗化太慢或缺乏都会化太快或温度太低，粗化太慢或缺乏都会产产生上述生上述

11、质质量缺陷；微量缺陷；微蚀蚀槽如运用槽如运用过过硫酸硫酸盐盐体系体系时时， ，铜铜含量普通控制在含量普通控制在25克克/升以下，升以下，铜铜含量太高，会影响粗含量太高，会影响粗化效果和微化效果和微蚀蚀速率；另外速率；另外过过硫酸硫酸盐盐的含量的含量应应控制在控制在80120克克/升；升；微微蚀蚀槽在开缸槽在开缸时时， ，应应留留约约1/4的旧槽液，以保的旧槽液，以保证证槽液中有适量的槽液中有适量的铜铜离子，防止新离子，防止新开缸槽液粗化速率太快，开缸槽液粗化速率太快，过过硫酸硫酸盐补盐补充充应应按按50平米平米/36公斤来及公斤来及时补时补充；充；另外微另外微蚀蚀槽槽负载负载不宜不宜过过大，亦

12、即开缸大，亦即开缸时应时应尽量开大些，防止槽液因尽量开大些，防止槽液因负载过负载过大而呵斥槽液温度升高大而呵斥槽液温度升高过过快，影响板面粗化效果；快，影响板面粗化效果；板面板面经经微微蚀处蚀处置后，置后，颜颜色色应为应为均匀粉均匀粉红红色；否那么色；否那么阐阐明除油缺乏或除油后水洗明除油缺乏或除油后水洗不良或粗化不良能不良或粗化不良能够够是是时间时间缺乏，微缺乏，微蚀剂浓蚀剂浓度太低，槽液度太低，槽液铜铜含量太高等含量太高等缘缘由呵斥，由呵斥，应应及及时检查时检查反响并反响并处处置；置；板件从水洗槽板件从水洗槽进进入微入微蚀蚀槽槽应应留意滴水，尽量减少滴水留意滴水，尽量减少滴水带带入，呵斥槽

13、液稀入，呵斥槽液稀释释和温和温度度变变化化过过大，同大，同时时板件从微板件从微蚀蚀槽取出槽取出时时，也，也应应留意滴液留意滴液时间时间充分；充分； 主要成分：主要成分： HCL 、SnCL2 aq 比重：比重： 1.120-1.150 温度：温度： 常温常温 时间：时间： 1-2 min 功能功能: :防止板子带杂质污物进入昂贵的钯防止板子带杂质污物进入昂贵的钯槽槽; ;防止板面太多的水带入钯槽而导致部防止板面太多的水带入钯槽而导致部分水解；分水解； 预浸槽与活化槽除无钯之外预浸槽与活化槽除无钯之外, ,其它成份完其它成份完全一致；全一致； 留意点：留意点：预浸液维护主要是槽液的比重和盐酸含量

14、；槽液的比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；是防止亚锡离子的水解和清洗板面氧化物；预浸槽槽液普通按消费板平米数来添加改换，有时也预浸槽槽液普通按消费板平米数来添加改换，有时也用铜含量作为参考控制工程，普通铜含量控制在用铜含量作为参考控制工程，普通铜含量控制在1克克/升以下；开缸时多采用预浸液原液开缸，补充时采升以下；开缸时多采用预浸液原液开缸，补充时采用预浸盐；用预浸盐；板件从水洗槽取出进入预浸槽前，应留意减少滴水带板件从水洗槽取出进入预浸槽前，应留意减少滴

15、水带入，以免稀释预浸液，降低槽液酸度，呵斥亚锡水入，以免稀释预浸液，降低槽液酸度，呵斥亚锡水解，槽液变混浊，同时也会污染活化槽；板件经预解，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；浸槽后直接进入活化槽；成分：成分： SnCL2 .2H2O、 、PdCL2、 、HCL、 、 H2O SnCL2 : 3-12g/l Pd含量含量 : 100-160ppm比重比重 : 1.-1.195 Cu2+1500PPM温度温度 : 40-48时间时间 : 5-7 min 成份成份:SnCl2 PdCl2 DI:SnCl2 PdCl2 DI水水 功能功能/ /原理原理: :外表显负电性的外

16、表显负电性的钯胶团由于整孔性高分子的钯胶团由于整孔性高分子的作用附着在孔壁作用附着在孔壁, ,经后续加速，经后续加速，最终使最终使PdPd沉于孔壁。沉于孔壁。Pd2+2Sn 2+ (PdSn2)6+(PdSn2)6+ Pd+Sn4+Sn2+ Pd+nSn2+3nCl- Pd(SnCl3)nn- 留意点：留意点：钯槽运用寿命较长，维护良好时，可运用钯槽运用寿命较长，维护良好时，可运用3-5年，年，槽液槽液100升普通按升普通按50平米补加约平米补加约200-300毫升胶毫升胶体钯体钯;钯缸应加装过滤系统，留意过滤系统预槽液接触处钯缸应加装过滤系统，留意过滤系统预槽液接触处均应无金属存在，否那么槽

17、液会腐蚀金属，继而均应无金属存在，否那么槽液会腐蚀金属，继而污染钯缸，呵斥钯缸报废和消费板的质量问题；污染钯缸，呵斥钯缸报废和消费板的质量问题；活化后水洗要充分，减少板面污染；板面水洗后，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；颜色应均匀，无明显孔口流液痕迹；HBF4 5g/lCH3BH40.5g/l温度温度 20-30时间时间 4-5 min 功能功能: :剥去剥去PdPd外外层层的的Sn4+Sn4+外壳外壳, ,显显露露PdPd金属金属, ,去去除松散不除松散不实实的的钯团钯团或或钯钯离子离子原子等。原子等。 原理原理: :钯钯胶胶团团粘附的板子粘附的板

18、子, ,在在经经水洗水洗, ,在鼓气的作在鼓气的作用下用下,Pd,Pd粒外会构成粒外会构成Sn(OH)4Sn(OH)4外壳外壳. .经过经过HBF4HBF4型型加速加速剂剂使使SnCl2SnCl2、 、Sn(OH)4Sn(OH)4、 、Sn(OH)Cl2Sn(OH)Cl2等除去。等除去。 SnCl2+2HBF4 Sn(BF4)2+2HCl SnCl2+2HBF4 Sn(BF4)2+2HCl Sn(OH)4+4HBF4 Sn(BF4)4+4H2O Sn(OH)4+4HBF4 Sn(BF4)4+4H2O Sn(OH)Cl+2HBF4 Sn(BF4)2+HCl+H2O Sn(OH)Cl+2HBF4

19、Sn(BF4)2+HCl+H2O 留意点：留意点：解胶液主要是控制槽液浓度，时间控制在解胶液主要是控制槽液浓度，时间控制在5 5分钟左右，分钟左右，冬天应留意温度控制；冬天应留意温度控制；解胶液的改换普通也按消费板的平米数添加改换，除解胶液的改换普通也按消费板的平米数添加改换，除此之外，解胶液的铜含量也作为一个参考监测工程，此之外，解胶液的铜含量也作为一个参考监测工程，铜含量普通控制在铜含量普通控制在0.70.7克克/ /升以下；升以下；板件从水洗进入解胶槽或从解胶槽取出时应留意滴水板件从水洗进入解胶槽或从解胶槽取出时应留意滴水充分，保证槽液和消费的稳定性；板面水洗后，颜充分，保证槽液和消费的

20、稳定性；板面水洗后，颜色应均匀，无明显孔口流液痕迹；色应均匀，无明显孔口流液痕迹；CU2+ 2.5-3.5g/l NaOH 9-13g/l HCHO 2.5-5g/lEDTA 3040g/l稳稳定定剂剂少量少量 沉沉铜铜速率速率 12-20u(薄薄铜铜)背光背光级级数数 8 温度温度 30-38时间时间 20min 功能功能: :在在钯钯的催化作用下被甲的催化作用下被甲醛醛复原而沉于复原而沉于钯钯上上. . 原理原理: : CuSO4+2HCHO+4NaOHCu+NaSO4+2HCOONa+2H2O+H2 CuSO4+2HCHO+4NaOHCu+NaSO4+2HCOONa+2H2O+H2 1.

21、 1.电电子的构成子的构成: HCHO+OH-H3COO-: HCHO+OH-H3COO- H3COO-+OH- HCOO-+H2O+H- H3COO-+OH- HCOO-+H2O+H- H-H0+e-( H-H0+e-(在在PdPd的的导电导电作用下作用下) ) 2. 2.钯钯外表起始反响外表起始反响:Pd+2e-+Cu2+ Pd-Cu:Pd+2e-+Cu2+ Pd-Cu Pd-Cu+2e-+Cu2+Pd-Cu+Cu Pd-Cu+2e-+Cu2+Pd-Cu+Cu 3. 3.自我催化反响自我催化反响:Cu0+2e-+Cu2+ Cu0+Cu0:Cu0+2e-+Cu2+ Cu0+Cu0 留意点留意点: : 沉铜槽主要是添加补充铜、甲醛、氢氧化钠，各组分应该平衡添加，以防槽液比例失调沉铜槽主要是添加补充铜、甲醛、氢氧化钠，各组分应该平衡添加，以防槽液比例失调沉铜槽药水普通是溢流或定期舀出部分废液，按消费平米数及时补充新液即可；沉铜槽药水普通是溢流或定期舀出部分废液，按消费平米数及时补充新液即可；沉铜槽应坚持延续的空气搅拌，要加装过滤系统，运用沉铜槽应坚持延续的空气搅拌，要加装过滤系统，运用10um10um的的PPPP滤芯，每周应及时改换滤芯；滤芯，每周应及时改换滤芯；应定期清洗沉铜槽内的析铜