沉铜和板电工艺培训讲义35

1、PTH&板电原理讲义.一、沉铜目的及原理1目的：使孔壁上经过化学反响而堆积一层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得到电子而被复原为金属铜；通常是利用甲醛在强碱性环境中所具有的复原性并在Pd作用下面而使Cu2+被复原 Cu2+2HCHO4OH- Cu2HCO-CuPd.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二、沉铜流程 .1膨松缸需机械摇摆、循环过滤作 用：使孔壁上的胶渣软化，并渗入树脂聚合后之交处，以降低其键结的能量；使易于进展树脂的溶蚀。药

2、水成份：SW-01,开缸量为40%(V/V),消费每千尺板需补加SW-01膨松剂6L；NaOH开缸量为8g/l, 消费每千尺板需补加NaOH 160g。温 度：65-75 时间：6-8min(规范7min换 槽：处置25-35平米/L时即可改换新缸三、PTH各药水缸成份及其作用 .三、PTH各药水缸成份及其作用2除胶缸需空气搅拌、机械搅拌、机械摇摆或循环过滤 作 用：利用高锰酸钾的强氧化性，使板在此碱性槽中 将已被软化的胶渣及其部分的树脂进展氧化反 应，分解溶去 ；反响方程式: 4MnO4-+有机树脂+4OH-4MnO42-+CO2+2H2O 2MnO42-+1/2O2+H2O 2MnO4-+

3、2OH-药 水 成 份： NaOH，开缸量为30-50g/L，最正确值为40g/L ， 消费每千尺板需补加NaOH 160g; KMnO4 ，开缸量为45-65g/L，最正确值为55g/L，消费每千尺板需补加KMnO4 1.6kg;温 度：65-85 时间：12-18min规范为15min电.三、PTH各药水缸成份及其作用3预中和缸需机械摇摆作 用：先对高锰钾进展一次预清洗；药水成份：1、硫酸，开缸量为1-3%V/V，最正确值为2%V/V，消费每千尺板需补加硫酸2L； 2、双氧水，开缸量为1-3% V/V，最正确值为2%V/V，消费每千尺板需补加双氧水2.5L；温 度：室温； 处置时间：1-3

4、min规范为2min)；换 槽：每班改换一次；.三、PTH各药水缸成份及其作用4中和缸需机械摇摆和循环过滤作 用：清洗残留的高锰酸钾；药水成份：1、N-03A 开缸量为20%(V/V) 消费每千尺板需补加N-03A中和剂4L； 2、CP级H2SO4 开缸时酸当量为1.8-3.6N，最正确值为2.7N 消费每千尺板需补加H2SO4 1.6L；温 度：室温； 处置时间：3-5min规范为4min；换 槽：处置8-10平米/L时即可改换新缸；.5整孔又名除油，需机械摇摆和循环过滤 作 用：清洁和调整电荷的碱性整孔剂,能有效去除板 面上的油脂、氧化物及粉尘；药水成份：CD-120，开缸8-12%，最正

5、确值10%，控制0.1N; 消费每千尺需补加CD-120整孔剂1L ；温 度：60-70 处置时间：5-8min规范6min换 槽: 消费20-30平米/L或铜含量高于1g/l时就应更重开新缸。三、PTH各药水缸成份及其作用.6微蚀缸又名粗化作 用：清洁、粗化铜面，确保基材与铜的结合力 ；药水成份：1、双氧水 开缸量为3-5% ，最正确值为4 % ， 消费每千尺板需补加双氧水4L； 2、H2SO4 开缸量为4-6%(V/V) ，最正确值为5 %V/V， 消费每千尺板需补加H2SO4 2L ；温 度：25-35 处置时间：1-3min规范2min；微蚀速率：1-2um/min 换 槽：铜离子25

6、g/L时重新开缸；三、PTH各药水缸成份及其作用.8预浸缸 作 用：为了不让板带任何杂质污物进入的钯缸，也防止带入 太多的水量，而导致发生不测的部分水解，以维护钯缸 ；药水成份：1、PD-130A 开缸量为220g/L， 消费每千尺需补加PD-130A 2.5kg； 温 度：室温 时间：0.5-2min规范为1min； 换 槽：消费20-30平米/L时就应更重开新缸；三、PTH各药水缸成份及其作用.9活化缸一、需机械搅拌和循环过滤 作 用：在孔壁上布满负电性的钯胶团 ；药水 成份：1、 PD-130A 开缸量为220g/L， 消费千尺由分析需求时补加；2、AT-140A 开缸量为1.8%， 消

7、费每千尺补加0.5L；三、PTH各药水缸成份及其作用.9活化缸二、需机械搅拌和循环过滤温 度：35-44 处置时间：5-8min(规范6min)反响方程式：PdCl2+SnCl2PdSnCl4(中间态) PdSnCl4变成绿色锡离子 PdSnCl4+6PdCl2SnPd7Cl16(催化剂)负 反 应：Pd2+Sn2+Pd0+ Sn4+ (在酸液及氯离子维护下，才干稳定) Sn4+ +9H2O H2SnO36H2O+4H+ 不能带入水，否那么会水解 三、PTH各药水缸成份及其作用锡酸.10一、加速缸 需机械摇摆和循环过滤作 用：将钯胶体已完美附着在孔壁基材上的皮膜及铜 面上的部分附着层，对其胶体

8、内外皮进展一种 “剥壳剥皮的动作，令其显露胶体中心的钯 来，使能与下一站的化学铜进展镀铜反响 ；药水成份：AC-150 开缸量为15%V/V； 消费每千尺需补加AC-150 2.5L；温 度：室温 处置时间：1-3min(规范2min；换 槽：消费20-30平米/L时就应更重开新缸； 三、PTH各药水缸成份及其作用.三、PTH各药水缸成份及其作用11一、化学薄铜缸 需机械摇摆、空气搅拌和循环过滤作 用：在孔壁上镀上一层铜，为后面电镀做预备； 药水成份：1、CU-160M 开缸量为8%V/V； 2、CU-160A 开缸量为7%V/V， CU-160A 规范添加量为2.0L/10平米； 3、CU-

9、160B 开缸量为7%V/V， CU-160B 规范添加量为2.0L/10平米； ；其它成份控制范围内：1、Cu2+ 1.6-2.2g/L，规范1.8g/L)； 2、NaOH 9-14g/L，规范11g/L)； 3、HCHO 5-7g/L，规范6g/L)； 温 度：25-30 处置时间：12-18min规范15min.三、PTH各药水缸成份及其作用12一、化学铜缸需机械摇摆、空气搅拌和循环过滤 化学反响方程式： 1、正反响：Pd催化及碱性条件下，甲醛分别 解下氧化而产生甲酸根阴离子 HCHO+OH- H2+HCOO-甲酸 接着是铜离子被复原 Cu2+H2+2OH-Cu+2H2O Pd. 12二

10、、化学铜缸需机械摇摆、空气搅拌和循环过滤 最后，所镀出的化学铜层又可作为自我催化的基地， Cu2+又在此已催化的根底上被电子复原成金属铜，如此不 断，直至减弱 H-C-H+OH- H-C-H- H-C-OH+H- Cu2+2H- Cu 2、负反响：三、PTH各药水缸成份及其作用催化+ OH O.12三、化学铜缸需机械摇摆、空气搅拌和循环过滤 2Cu2+HCHO+5OH- Cu2O+ HCOO-+3H2O； “康尼查罗反响 2HCHO+NaOH HCOONa+CH3OH生成甲酸、甲醇 ； 甲醇可使 Cu2+ Cu+ Cu2O 2Cu+2OH- Cu2O+H2O Cu+ Cu2+ +2OH- 2C

11、u+ 2 Cu2+ Cu 氧化亚 铜沉淀H2O4三、PTH各药水缸成份及其作用.A、铜离子Cu2+浓度 化学镀铜速率随镀液中Cu2+离子浓度添加加快，当硫酸铜含量为10g/L以下时，几乎是成正比例添加，当硫酸铜含量超越12g/l以后化学镀铜速率不再添加反而会呵斥副反响添加，使化学镀铜液不稳定。B、络合剂 影响化学镀铜速率最关键的要素是络合剂的化学构造。 C、复原剂浓度 甲醛在镀液中含量的添加甲醛的复原电位升高，甲醛的浓度控制在意8-10ml/l。 四、影响化学铜速率的要素.D、PH 化学镀铜反响在有一定的PH值条件下才干产生；由于不同的络合剂对铜的络合常数不同，而且络合常数随溶液的PH而变化，

12、铜离子的氧化电位也有所差别，这种差别呵斥了化学镀铜反响所需求的PH值也不同。 PH值添加化学铜速率加快，在PH为12.5时堆积速率最快，而且化学镀铜层外观最好。 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猛烈的搅拌能提高堆积速率。 四、影响化学铜速率的要素.五、沉铜常见问题产生缘由及处理方法孔粗 产生缘由： 1、钻孔引起的，前工序漏波。 2、除胶过度引起。 3、铜缸堆积速度过快，使孔墙结铜渣。 处理方法： 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，时间等能否

13、在MEI要求范围内。 3、知会ME调整铜缸各参数到达最正确值。.五、沉铜常见问题产生缘由及处理方法背光不良 产生缘由： 1、钻孔引起的焦体物被附在孔墙上。 2、沉铜拉各缸均有不同程度会产生背光不良处理方法： 1、知会钻孔工序改善。 2、知会ME跟拉人员及时处置，到达消费实践消费要求。.五、沉铜常见问题产生缘由及处理方法孔无铜产生缘由：1、钻孔钻屑塞孔引起的孔无铜。2、沉铜拉各缸本身杂质塞孔引起的孔无铜。3、摇摆、气震异常等机器缺点产生的。4、员工操作引起的。处理方法：1、知会钻孔工序及时作出改善。2、按MEI做好保养。3、消费时多巡拉发现异常及时知会维修人员处置。4、上板时做不叠板，保证板与板

14、之间分开并在存板车内不存气泡，存板时间不能过长4小时内板电完。.板电原理讲义 .一、电镀根底实际 1法拉第一定律：在溶液中进展电解电镀时，阴极上所堆积出的分量或阳极上所溶解掉的分量与溶液中所通的电量成正比。2法拉第第二定律：在不同的电解液中，因一样电量所堆积出不同的金属分量或溶解的分量与其化学当量成正比。 .二、板电的目的及流程1目的：加厚孔内镀铜层使导通良好； 2流程：上板除油水洗水洗酸浸镀铜水洗水洗下板炸棍水洗水洗下一循环.1除油缸 药水成份：AC-C22A酸性清洁剂 开缸量为10%V/V 消费每千尺板需补加AC-C22A 2L作 用：去除板面之氧化层及油污，保证板面清洁； 温 度：20-

15、30 处置时间：3-5min(规范4min)；换 槽：当Cu2+2g/L或处置8-10平米/L时需重新开缸； 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：减轻前处置清洗不良对镀铜溶液之污染，并坚持 镀铜溶液中硫酸含量之稳定； 温 度：常温 处置时间：1-3min规范2min二、板电药水缸成份及其作用.3镀铜缸 药水成份：CuSO4.5H2O：60-80g/L(最正确值70g/L) H2SO4 ：170-220g/L200g/L) CL- ：40-80ppm60ppm) CB-203B 酸性铜光光泽剂：3ml/L 温 度：18-30(控制值24

16、) 处置时间：根据客户实践需求决议。二、板电药水缸成份及其作用.(1) 硫酸铜：供应液铜离子的主源； (2) 硫 酸：导电及溶解阳极的功用AR级的纯H2SO4； (3) 氯离子：有助阳极的溶解及光泽剂的发扬功能，使阳极溶解均匀，镀层平滑光泽 ； (4) 阳极：须运用含磷0.02-0.06%的铜块球，其面积最好为阴极的两倍，正常阳极膜是黑色的，不正常的情况有：棕色含磷不够；银灰色氯离子太多；灰色有机污染；红棕色假设确知磷含量是对的，那么能够是硫酸含量太高，液温太低或阳极太少，使铜未能氧化至二价之黑色氧化铜，而只到棕色的氧化亚铜，这阐明阳极电流密度太高，应添加阳极，降低电流密度； 二、板电各药水成

17、份及设备的作用 .(5) 添加剂：添加铜层的延伸性，细晶、光泽、整平的 功能。 a：载运剂Carrier： 抑制电镀 积电流，提高分布力成份常是碳氧化键 高分子化合物； b：光泽剂Brigtheren： 镀后光泽，结晶颗粒细密，改善镀层的物理性，同时影 响镀铜堆积速率成份是有机硫或氮的化合物； 二、板电各药水成份及设备的作用 .c：平整剂Leveller： 为低电流区的光泽剂，对于细微的孔壁不良，有整平作 用 ；本司所运用的为CB-203B 酸性铜光泽剂是三者合一型，操 作时方便简单； (6) 过滤：使镀液流动，使游离杂物被滤掉 ； (7) 打气：为了搅拌溶液降低阳极膜的厚度，加速铜离子的补充，更可以协助光泽剂的发扬作用 ； (8) 温度：20-25，过高使添加剂裂解，过低导电不良，效率降低 。二、板电各药水成份及设备的作用 .1一次电流分布：电极没有极化和其他干扰要素存在下的电流分布 ； 影响要素：电极的外形、大小、导电性、电极的相对位置；镀液的界面、镀件与镀槽的间隔、遮盖物、窃镀安装辅助阴极 ； 2二次电流分布：电镀过程中，由于电极产生极化，使部分实践电流分布与一次电流分布 的形状不同，这种改动后的分布形状称为二次电流分布 ； 影响要素：温度、搅拌、电流密度 ；三、影响电路板镀铜的要素 .1降低硫酸