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文档简介

电镀工序培训教材编写人:叶艺雄电镀工序培训教材编写人:叶艺雄目录沉铜板电图电主要内容简介碱性蚀刻主要内容简介碱性蚀刻品质检定方法及标准沉铜板电图电品质检定方法及标准目录沉铜板电图电主要内容简介碱性蚀刻主要内容简介碱性蚀刻沉铜板电图电部分沉铜板电图电部分磨板沉铜板电图电为什么要磨板?钻完孔后,孔边通常会存在1.未切断的铜丝2.未切断玻纤的残留因其要断不断,而且粗糙,若不将之去除,可能造成通孔不良及孔小,因此钻孔后用机器刷磨,并加入超音波及高压冲洗。磨板沉铜板电图电为什么要磨板?钻完孔后,孔边通常会存在沉铜板电图电磨板磨辘种类:针刷、布织布、陶瓷规格:180/240/320Grits控制要点磨痕:须做磨痕测试,以確定刷深及均勻性板厚:依据生产板实际厚度进行设定注意事项:磨辘有效长度都需均匀使用到,否则易造成磨辘表面高低不均。对于磨板机来说,磨辘是极为重要的一个部件沉铜板电图电磨板磨辘种类:针刷、布织布、陶瓷控制要点对钻孔时,玻璃布、环氧树脂与钻嘴,在高速旋转剧烈磨擦的过程中,局部温度上升至200℃以上,超过树脂的Tg值(130℃左右)。致使树脂被软化熔化成为胶糊状而涂满孔壁;冷却后便成了胶渣(Smear)除胶渣胶渣由来沉铜板电图电钻孔时,玻璃布、环氧树脂与钻嘴,在高速旋转剧烈磨擦的过程1.对多层板而言,内层导通是靠平环与孔壁连接的,钻污的存在会阻止这种连接。内层平环平环界面2.对双面板而言,虽不存在内层连接问题,但孔壁铜层若建立在不坚固的胶渣上,在热冲击或机械冲击情况下,易出现拉离问题。胶渣的危害除胶渣沉铜板电图电1.对多层板而言,内层导通是靠平环与孔壁连接的,钻污的存在除胶渣沉铜板电图电膨松: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。主要物料为氢氧化钠和膨胀剂除胶渣:主要为高锰酸钾氧化法;即将板浸在80℃以上的高锰钾溶液中,使溶胀后的胶渣被氧化分解,以达到去胶渣的目的,及调整环氧树脂孔壁的粗化。主要物料为高锰酸钾和氢氧化钠。中和:将反应后产生的残存在板面或孔壁死角处的二氧化锰或高锰酸盐中和,还原剂主要成份仍是使用H202主要物料为中和剂与硫酸除胶渣沉铜板电图电膨松:除胶渣:中和:沉铜板电图电除胶渣再生原理a.在外加电流及电压下,阳极所形成的氧化反应可将六价锰酸根离子氧化成七价的高锰酸根离子。2Mn+6-2e-

→2Mn+74OH--4e-→2H2O+O2b.阴极棒反应:

4H++4e-

→3H2沉铜板电图电除胶渣再生原理a.在外加电流及电沉铜板电图电检查再生器的电压-电压增加显示再生器有问题定期抽出除胶渣药水清洗药槽及除去MnO2对新材料或当钻孔参数改变时需确定最佳时间和温度,使用SEM观察树脂结构及内层清洁度。树脂蚀刻速率可用于指示批与批的一致性。

除胶渣的控制除胶渣沉铜板电图电检查再生器的电压-电压增加显示再生器有问题沉铜板电图电化学沉铜(ElectrolessCopperDeposition),俗称沉铜,它是一种自催化的化学氧化及还原反应,在化学镀铜过程中Cu2+离子得到电子还原为金属铜,还原剂放出电子,本身被氧化。化学镀铜在印刷板制造中被用作孔金属化,来完成双面板与多面板层间导线的联通。化学沉铜沉铜板电图电化学沉铜(Electroless沉铜板电图电称为除油或条件能有效地除去线路板表面轻微氧化物及轻微污渍(如手指印等).整孔功能:对环氧树脂及玻璃界面活性调整有极好的效果.调整剂的控制直接影响沉铜的背光效果.主要物料为除油剂和条件剂化学沉铜整孔整孔前的孔壁,负电状态整孔后的孔壁,带正电,利于钯吸附需保证足够的水洗,避免清洁--调整剂成分带入到微蚀液中,使蚀铜量降低而导致铜面结合力变差.沉铜板电图电称为除油或条件化学沉铜整孔整孔沉铜板电图电微蚀又称粗化处理其作用是利用微蚀剂从铜基体表面上蚀刻掉2~5um的铜,从而得到一个化学清洁的粗糙表面,使化学铜与底铜结合良好,还能清洗铜面残留的氧化物主要成分是过硫酸钠(NPS)和硫酸。化学沉铜微蚀微蚀不足微蚀不足将导致基铜与铜镀层附着力不良.微蚀过度微蚀过度将导致在通孔出现反常形状(见左图点A和点B).这种情况将导致化学铜的额外沉积并出现角裂.槽液污染

氯化物和有机物残渣的带入会降低蚀铜量.清洁--调整剂后需保证良好的清洗.铜箔内层铜箔

镀铜层基材AB微蚀中可能出现的问题沉铜板电图电微蚀又称粗化处理化学沉铜微蚀微沉铜板电图电化学沉铜其作用主要是:a.防止板子带杂质污物进入昂贵的钯槽。b.防止板面太多的水量带入钯槽而导致局部水解。主要物料为预浸剂

预浸是在孔壁沉积上一层有催化作用的钯的过程主要物料为预浸剂和活化剂活化沉铜板电图电化学沉铜其作用主要是:a.防沉铜板电图电化学沉铜活化前的表面活化后的表面,吸附钯核沉铜板电图电化学沉铜活化前的表面活化后的表沉铜板电图电作用: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。主要物料为促化剂化学沉铜速化沉铜板电图电作用:化学沉铜速化沉铜板电图电化学沉铜的类型:a.薄铜:10~20u"(0.25~0.5um)b.中速铜:40~60u"(1~1.5um)c.厚化铜:80~100u"(2~2.5um)组成成份:

硫酸铜、氢氧化钠、甲醛、EDTA(乙二胺四乙酸二钠)。反应式:CuSO4+2HCHO+4NaOHCu+Na2SO4+2HCOONa+2H2O+H2化学沉铜沉铜沉铜板电图电化学沉铜的类型:化学沉铜沉铜沉铜板电图电1.维持持续的空气搅拌;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。5.使用物料的纯度至少应是C/P级(化学纯),不宜采用工业级(TP级)的NaOH及HCOH,因含有较高的铁离子及其它杂质。

化学沉铜缸的管理化学沉铜沉铜板电图电1.维持持续的空气搅拌;化学沉铜缸的管理化沉铜板电图电电镀铜

在化学沉铜层上通过电解方法沉积金属铜,以提供足够的导电性/厚度及防止导电电路出现热和机械缺陷。沉铜板电图电电镀铜在化学沉铜层上通过电解方法沉积沉铜板电图电电镀铜铜,元素符号Cu,原子量63.5,密度8.89克/立方厘米;铜具有良好的导电性和良好的机械性能;铜容易活化,能够与其他金属镀层形成良好的金属--金属间键合,从而获得镀层间的良好结合力。

铜的特性沉铜板电图电电镀铜铜的特性沉铜板电图电电镀铜板电,作为孔的化学沉铜层的加厚层,通过全板镀铜达到厚度5-8微米,称为一铜。图电,作为客户要求的铜厚,其厚度可达20-25微米,具体视客户要求而定称为图形镀铜(或二铜)。镀铜厚度要求沉铜板电图电电镀铜板电,作为孔的化学沉铜层的加厚层,通过全板沉铜板电图电电镀铜+-离子交换直流整流器ne-ne-电镀上铜层阴极(受镀物件)镀槽阳极CuCu2++2e-Cu2++2e-Cu电镀铜的原理沉铜板电图电电镀铜+-离子交换直流ne-ne-电镀上铜层阳极沉铜板电图电电镀铜电极反应阴极:Cu2++2e=Cu副反应:Cu2++e=Cu+

Cu++e=Cu阳极:Cu-2e=Cu2+

Cu-e=Cu+2Cu++1/2O2+2H+=2Cu2++H2O

2Cu++2H2O

=2CuOH

+2H+

2Cu+

=

Cu2++Cu酸性镀铜的机理沉铜板电图电电镀铜电极反应酸性镀铜的机理—硫酸銅(CuSO4.5H2O)—硫酸(H2SO4)—

氯離子(Cl-)—添加劑沉铜板电图电电镀铜酸性镀铜液成分—硫酸銅(CuSO4.5H2O)沉铜板电图电电—CuSO4.5H2O:主要作用是提供电镀所需Cu2+及提高导电能力—H2SO4:主要作用是提高镀液导电性能,提高通孔电镀的均勻性。—Cl-:主要作用是幫助阳极溶解,协助改善铜的析出,结晶。—添加剂:主要作用是改善均镀和深镀性能,改善镀层结晶细密性。酸性镀铜液各成分功能沉铜板电图电电镀铜—CuSO4.5H2O:主要作用是提供电镀所需Cu2+及沉铜板电图电电镀铜—CuSO4.5H2O:浓度太低,高电流区镀层易烧焦; 浓度太高,镀液分散能力会降低。—H2SO4:浓度太低,溶液导电性差,镀液分散能力差。 浓度太高,降低Cu2+的迁移率,电流效率反而降低,并对铜 镀层的延伸率不利。—Cl-:浓度太低,镀层出现台阶状的粗糙镀层,易出现针孔和烧焦;浓度太高,导致阳极钝化,镀层失去光泽。酸性镀铜液中各成分含量对电镀效果的影响沉铜板电图电电镀铜—CuSO4.5H2O:浓度太低,高电沉铜板电图电电镀铜温度

—温度升高,电极反应速度加快,允许电流密度提高,镀层沉积速度加快,但加速添加剂分解会增加添加剂消耗,镀层结晶粗糙,亮度降低。—温度降低,允许电流密度降低。高电流区容易烧焦。防止镀液升温过高方法:镀液负荷不大于0.2A/L,选择导电性能优良的挂具,減少电能损耗。配合冷水机,控制镀液温度。电流密度—提高电流密度,可以提高镀层沉积速率,但应注意其镀层厚度分布变差。操作条件对酸性镀铜效果的影响沉铜板电图电电镀铜温度操作条件对酸性镀铜效果的影响沉铜板电图电电镀铜搅拌

—阴极移动:阴极移动是通过阴极杆的往复运动来实现工件的移动。移动方向与阳极成一定角度。阴极移动振幅50-75mm,移动频率10-15次/分

—空气搅拌无油压缩空气流量0.3-0.8m3/min.m2,打气管距槽底3-8cm,气孔直径2mm孔间距80-130mm。孔中心线与垂直方向成45o角。过滤PP滤芯、5-10m过滤精度、流量2-5次循环/小時

阳极磷铜阳极、含磷0.04-0.065%操作条件对酸性镀铜效果的影响沉铜板电图电电镀铜搅拌操作条件对酸性镀铜效果的影响沉铜板电图电电镀铜通电后磷铜表面形成一层黑色(或棕黑)的薄膜黑色(或棕黑色)薄膜又称磷铜阳极膜磷铜阳极膜的作用—阳极膜本身对(Cu+--e→Cu2+)反应有催化、加速作用,从而减少Cu+的积累。—阳极膜形成后能抑制Cu+的继续产生—阳极膜具有金属导电性—磷铜较纯铜阳极不易导致阳极钝化。—阳极膜会使微小晶粒从阳极脱落的现象大大減少—阳极膜在一定程度上阻止了铜阳极的过快溶解磷铜阳极的特色沉铜板电图电电镀铜通电后磷铜表面形成一层黑色(或棕黑)的沉铜板电图电电镀铜硫酸铜浓度硫酸浓度

氯离子浓度槽液温度监控添加剂含量镀层的物理特性(延展性/抗张强度)

分析项目上述项目须定期分析,并维持在最佳范围内生产电镀铜溶液的控制沉铜板电图电电镀铜硫酸铜浓度分析项目上述项目须定期分析沉铜板电图电电镀锡—锡,元素符号Sn,原子量118.69,密度7.31克/立方厘米—锡具有良好的抗碱性蚀刻性能—锡能够用硝酸基溶液退除而退除时对铜层侵蚀较小锡的特性锡的作用—作为碱性蚀刻的抗蚀层,形成良好的线路图形,其厚度控制在5-10微米。沉铜板电图电电镀锡—锡,元素符号Sn,原子量1沉铜板电图电电镀锡电镀液+-离子交换直流整流器ne-ne-电镀上锡层阴极(受镀物件)镀槽阳极SnSn2++2e-Sn2++2e-Sn电镀锡原理沉铜板电图电电镀锡电镀液+-离子交换直流ne-ne-电镀上锡沉铜板电图电品质检定方法及标准1.取去铜皮的FR-4板材10cmx15cm,并磨平四边。2.置烘炉焗30min(温度120oC),取出后放在干燥皿冷却至室温,取出称重为W1mg。3.放入Desmear生产线,至中和剂后面水洗缸取出。4.再放入烘炉焗30min(温度120oC)。并置于干燥皿冷却至室温,取出称其重W2mg。5.计算:6.标准:

通常使用的除胶量为:0.2~0.5mg/cm2除胶速率测试沉铜板电图电品质检定方法及标准1.取去铜皮的FR-4板材沉铜板电图电品质检定方法及标准微蚀速率测试1.使用FR-4覆铜板材10cmx15cm。2.置烘炉焗30min(温度120oC),取出后放在干燥皿冷却至室温,取出称重为W1mg。3.从整孔缸挂入,微蚀后水洗取出。4.再放入烘炉焗30min(温度120oC)。并置于干燥皿冷却至室温,取出称其重W2mg。5.计算:6.标准:

通常使用的微蚀速率为:40~80u”微蚀速率(u”)=(W1–W2)x10610x15x2x8.9x2.54沉铜板电图电品质检定方法及标准微蚀速率测试1.使用FR-沉铜板电图电沉铜速率试验(重量法):品质检定方法及标准1.使用FR-4覆铜板材10cmx15cm。2.置烘炉焗30min(温度120oC),取出后放在干燥皿冷却至室温,取出称重为W1mg。3.从整孔缸挂入,沉铜后水洗取出。4.再放入烘炉焗30min(温度120oC)。并置于干燥皿冷却至室温,取出称其重W2mg。5.计算:6.标准:

通常使用的沉铜速率:10~20u”沉铜速率(u”)=(W2–W1)x10610x15x2x8.9x2.54沉铜板电图电沉铜速率试验(重量法):品质检定方法及标准1.沉铜板电图电背光检测品质检定方法及标准1.定期抽取样本,切取试验孔。2.用钻石刀把样本切割在孔的中线。3.然后放在光源上,再用放大镜检查。4.检定标准为8级或以上。光源:6V/20W灯放大镜:40-100

X沉铜板电图电背光检测品质检定方法及标准1.定期抽取样沉铜板电图电镀铜均匀性品质检定方法及标准

镀铜均匀性是指板表面及孔内镀铜厚度的分布,通常是指线路板表面镀铜厚度的分布,表面铜厚均匀性的好坏,将直接影响到蚀刻等后工序的制作。★定义及说明★计算方法参考接受标准:垂直电镀线均匀性≤15%水平电镀线均匀性≤10%沉铜板电图电镀铜均匀性品质检定方法及标准镀铜均匀性是沉铜板电图电品质检定方法及标准镀铜均匀性测试要求板材尺寸:18″×24″表铜厚为HOZ的覆铜板(特殊要求除外);电镀参数:根据每条线的能力,设计电镀参数使镀铜厚度为1mil;电镀取值:电镀前测量板面底铜厚度,电镀后测量指定取点位置的铜厚,其差值作为镀铜厚度的分析数据;取点方法:1.均匀取点,数量:短边9x长边11=99个;2.板边最近距离点距板边15mm(特殊要求除外);沉铜板电图电品质检定方法及标准镀铜均匀性测试要求板材尺寸:沉铜板电图电品质检定方法及标准深镀能力

根据设备能力及生产实际拟定板的尺寸、纵横比、电镀参数等,进行电镀处理后,打切片测量,但必须确保测试孔孔形正常,且均是导通孔的。参考板的尺寸18″×24″,纵横比为通孔6:1,盲孔为0.75:1★定义及说明★计算方法沉铜板电图电品质检定方法及标准深镀能力根据设备能力及生产实沉铜板电图电品质检定方法及标准★测试及取点要求测试要求:对整条线的所有电镀缸进行测试,以缸为单位,并以这个缸中最小深镀能力值为准整条线的评估以最小深镀能力的缸为准;取样要求:从每条飞巴上取左、中、右3块板,每块板中取板四角和中间共5个点作评估。取值要求:表面:A、B、C、D为与大铜面相平,目视没有斜度的点;板面镀铜厚度平均值选取时通孔为4点,盲孔为2点;孔内:通孔为孔口和中间共6点(E、F、G、H、I、J)的最小值;盲孔为孔角2点中的最小值。深镀能力FIEHGJEFCD通孔ABAB盲孔沉铜板电图电品质检定方法及标准★测试及取点要求测试要求:对整沉铜板电图电品质检定方法及标准延展性测试—用不锈钢片在镀槽或延展性测试槽镀上2mil铜片.—再以130oC把铜片烘2小时.—用延展性测试机进行测试。沉铜板电图电品质检定方法及标准延展性测试—用不锈钢片在镀槽沉铜板电图电品质检定方法及标准热冲击测试测试步骤:(1)裁板16''x18'’(2)进行钻孔(3)经电镀前处理磨刷(4)Desmear+PTH+电镀(5)经电镀后处理的板清洗烘干(6)每片板裁上、中、下3小片100mmx100mm测试板沉铜板电图电品质检定方法及标准热冲击测试测试步骤:沉铜板电图电品质检定方法及标准—以120oC烘板4小时。—把板浸入288oC铅锡炉10秒。—以切片方法检查有否铜断裂。热冲击测试沉铜板电图电品质检定方法及标准—以120oC烘板4小蚀刻部分蚀刻部分碱性蚀刻蚀刻的目的---将图形电镀后的板在褪去菲林后,用碱性蚀铜液蚀去原来被菲林覆盖的铜,剩下镀有锡保护层的铜面而形成所需的线路。碱性蚀刻蚀刻的目的---将图形电镀后的碱性蚀刻是通过较高浓度的NaOH(1-4%)将保护线路铜面的菲林溶解并清洗掉。为维持药液的效果,需注意过滤的效果,及时过滤去片状的干膜碎,防止堵塞喷嘴。主要药水:氢氧化钠主要排出物品:菲林渣退膜碱性蚀刻是通过较高浓度的NaOH(1-4%)将保护线路铜面的碱性蚀刻作用:是蚀刻掉露铜的铜面,被锡覆盖的铜面被保留。主要药水:蚀刻液为使之蚀铜反应进行更为迅速,蚀液中多加有助剂例如:a、加速剂-可促使上述氧化反应更为快速,并防止亚铜离子的沉淀b、护岸剂-减少侧蚀c、抑制剂-抑制氨在高温下的飞散,抑制铜的沉淀加速蚀铜的氧化反应。蚀刻碱性蚀刻作用:是蚀刻掉露铜的铜面,被锡覆盖的铜面被保留。蚀碱性蚀刻外层蚀刻的原理Cu2++4NH3+2Cl-Cu(NH3)4Cl2(络合反应)Cu(NH3)4Cl2+Cu2Cu(NH3)2Cl(主反应)2Cu(NH3)2Cl+2NH4Cl+1/2O2

Cu(NH3)4Cl2+H2O(还原)蚀刻反应实质就是铜离子的氧化还原反应:Cu2+

+Cu2Cu+蚀刻碱性蚀刻外层蚀刻的原理Cu2++4NH3+2Cl-碱性蚀刻在蚀刻过程中,线路板水平通过蚀刻机时,因重力作用在板上面新鲜药液被积水阻挠,无法有效和铜面反应,称之水池效应。而下面则无此现象。蚀刻水池效应碱性蚀刻在蚀刻过程中,线路板水平通过蚀刻机时,碱性蚀刻蚀刻蚀刻除了会对图形正面向下蚀刻之外,还会对图形两侧侵蚀而形成侧蚀(Undercut),蚀刻因子就是指蚀刻的铜厚与单边侧蚀宽度的比值。蚀刻线路时要求线路底部线宽与蚀刻图形的锡宽或干膜宽接近,并且在蚀刻前测量线上锡面或干膜宽度,防止锡面或干膜变形,影响测量值。蚀刻后以实际蚀刻的线底宽与蚀刻前的锡面或干膜宽度进行比较,以±0.3mil控制,然后进行切片量测,如下页所示。★定义及说明蚀刻因子碱性蚀刻蚀刻蚀刻除了会对图形正面向下蚀刻之外,碱性蚀刻蚀刻BDCA锡面底铜基材BC干膜DA底铜全板镀铜★

计算方法蚀刻因子(EtchFactor)=(B-A)x1/2D蚀刻因子碱性蚀刻蚀刻BDCA锡面底铜基材BC干膜DA底铜全板镀碱性蚀刻蚀刻蚀刻均匀性

板材尺寸:根据实际生产需要及设备能力而定,选用2OZ铜厚铜板,蚀刻取值:测试前测量板面底铜厚度,计算平均值,蚀刻掉约1mil铜厚后,再次测量相同点的铜厚,以蚀刻前的平均值铜厚减去蚀刻后测量的铜厚,其差值作为均性分析对象。取点方法:1)均匀取样,短边9X长边11=992)距板边最近距离点的取样A:距离板边距离为0.5inch(日常均匀性测试)B:距离板边距离将依据设备能力所需板边大小(制作能力评估)★定义及说明碱性蚀刻蚀刻蚀刻均匀性板材尺寸:根据实际生产需要及设碱性蚀刻蚀刻参考接受标准:≥80%★计算公式:蚀刻均匀性碱性蚀刻蚀刻参考接受标准:≥80%★计算公式:蚀刻均匀碱性蚀刻整孔使用整孔液,将非镀铜孔内残留的Pd离子进行毒化处理整孔仅适用于沉金制板碱性蚀刻整孔使用整孔液,将非镀铜孔内残留的Pd离子进行碱性蚀刻退锡锡与退锡水中HNO3反应,生成Sn(NO3)2反应式:Sn+2HNO3Sn(NO3)2+NO2使用以硝酸为主要成份的褪锡液。将在蚀铜时覆盖在线路上起保护作用的锡褪去,露出所需的线路铜面。作用反应原理碱性蚀刻退锡锡与退锡水中HNO3反应,生成Sn(NO3)2使碱性蚀刻生产线维护A、不使蚀刻液有浅蓝色一价铜污泥产生,当结渣越多,会影响蚀刻液的化学平衡,蚀刻速率迅速下降。所以成份控制很重要——尤其是PH值,太高或太低都有可能会造成这种情况出现。B、随时保持喷嘴不被堵塞(过滤系统要保持良好状态),每周保养时检查喷嘴,若堵塞则立即清除堵塞物。C、及时更换破损的喷嘴和配件。D、PH计,比重感应器要定期校验。设备的日常保养碱性蚀刻生产线维护A、不使蚀刻液有浅蓝色一价Thanks!Thanks!电镀工序培训教材编写人:叶艺雄电镀工序培训教材编写人:叶艺雄目录沉铜板电图电主要内容简介碱性蚀刻主要内容简介碱性蚀刻品质检定方法及标准沉铜板电图电品质检定方法及标准目录沉铜板电图电主要内容简介碱性蚀刻主要内容简介碱性蚀刻沉铜板电图电部分沉铜板电图电部分磨板沉铜板电图电为什么要磨板?钻完孔后,孔边通常会存在1.未切断的铜丝2.未切断玻纤的残留因其要断不断,而且粗糙,若不将之去除,可能造成通孔不良及孔小,因此钻孔后用机器刷磨,并加入超音波及高压冲洗。磨板沉铜板电图电为什么要磨板?钻完孔后,孔边通常会存在沉铜板电图电磨板磨辘种类:针刷、布织布、陶瓷规格:180/240/320Grits控制要点磨痕:须做磨痕测试,以確定刷深及均勻性板厚:依据生产板实际厚度进行设定注意事项:磨辘有效长度都需均匀使用到,否则易造成磨辘表面高低不均。对于磨板机来说,磨辘是极为重要的一个部件沉铜板电图电磨板磨辘种类:针刷、布织布、陶瓷控制要点对钻孔时,玻璃布、环氧树脂与钻嘴,在高速旋转剧烈磨擦的过程中,局部温度上升至200℃以上,超过树脂的Tg值(130℃左右)。致使树脂被软化熔化成为胶糊状而涂满孔壁;冷却后便成了胶渣(Smear)除胶渣胶渣由来沉铜板电图电钻孔时,玻璃布、环氧树脂与钻嘴,在高速旋转剧烈磨擦的过程1.对多层板而言,内层导通是靠平环与孔壁连接的,钻污的存在会阻止这种连接。内层平环平环界面2.对双面板而言,虽不存在内层连接问题,但孔壁铜层若建立在不坚固的胶渣上,在热冲击或机械冲击情况下,易出现拉离问题。胶渣的危害除胶渣沉铜板电图电1.对多层板而言,内层导通是靠平环与孔壁连接的,钻污的存在除胶渣沉铜板电图电膨松: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。主要物料为氢氧化钠和膨胀剂除胶渣:主要为高锰酸钾氧化法;即将板浸在80℃以上的高锰钾溶液中,使溶胀后的胶渣被氧化分解,以达到去胶渣的目的,及调整环氧树脂孔壁的粗化。主要物料为高锰酸钾和氢氧化钠。中和:将反应后产生的残存在板面或孔壁死角处的二氧化锰或高锰酸盐中和,还原剂主要成份仍是使用H202主要物料为中和剂与硫酸除胶渣沉铜板电图电膨松:除胶渣:中和:沉铜板电图电除胶渣再生原理a.在外加电流及电压下,阳极所形成的氧化反应可将六价锰酸根离子氧化成七价的高锰酸根离子。2Mn+6-2e-

→2Mn+74OH--4e-→2H2O+O2b.阴极棒反应:

4H++4e-

→3H2沉铜板电图电除胶渣再生原理a.在外加电流及电沉铜板电图电检查再生器的电压-电压增加显示再生器有问题定期抽出除胶渣药水清洗药槽及除去MnO2对新材料或当钻孔参数改变时需确定最佳时间和温度,使用SEM观察树脂结构及内层清洁度。树脂蚀刻速率可用于指示批与批的一致性。

除胶渣的控制除胶渣沉铜板电图电检查再生器的电压-电压增加显示再生器有问题沉铜板电图电化学沉铜(ElectrolessCopperDeposition),俗称沉铜,它是一种自催化的化学氧化及还原反应,在化学镀铜过程中Cu2+离子得到电子还原为金属铜,还原剂放出电子,本身被氧化。化学镀铜在印刷板制造中被用作孔金属化,来完成双面板与多面板层间导线的联通。化学沉铜沉铜板电图电化学沉铜(Electroless沉铜板电图电称为除油或条件能有效地除去线路板表面轻微氧化物及轻微污渍(如手指印等).整孔功能:对环氧树脂及玻璃界面活性调整有极好的效果.调整剂的控制直接影响沉铜的背光效果.主要物料为除油剂和条件剂化学沉铜整孔整孔前的孔壁,负电状态整孔后的孔壁,带正电,利于钯吸附需保证足够的水洗,避免清洁--调整剂成分带入到微蚀液中,使蚀铜量降低而导致铜面结合力变差.沉铜板电图电称为除油或条件化学沉铜整孔整孔沉铜板电图电微蚀又称粗化处理其作用是利用微蚀剂从铜基体表面上蚀刻掉2~5um的铜,从而得到一个化学清洁的粗糙表面,使化学铜与底铜结合良好,还能清洗铜面残留的氧化物主要成分是过硫酸钠(NPS)和硫酸。化学沉铜微蚀微蚀不足微蚀不足将导致基铜与铜镀层附着力不良.微蚀过度微蚀过度将导致在通孔出现反常形状(见左图点A和点B).这种情况将导致化学铜的额外沉积并出现角裂.槽液污染

氯化物和有机物残渣的带入会降低蚀铜量.清洁--调整剂后需保证良好的清洗.铜箔内层铜箔

镀铜层基材AB微蚀中可能出现的问题沉铜板电图电微蚀又称粗化处理化学沉铜微蚀微沉铜板电图电化学沉铜其作用主要是:a.防止板子带杂质污物进入昂贵的钯槽。b.防止板面太多的水量带入钯槽而导致局部水解。主要物料为预浸剂

预浸是在孔壁沉积上一层有催化作用的钯的过程主要物料为预浸剂和活化剂活化沉铜板电图电化学沉铜其作用主要是:a.防沉铜板电图电化学沉铜活化前的表面活化后的表面,吸附钯核沉铜板电图电化学沉铜活化前的表面活化后的表沉铜板电图电作用: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。主要物料为促化剂化学沉铜速化沉铜板电图电作用:化学沉铜速化沉铜板电图电化学沉铜的类型:a.薄铜:10~20u"(0.25~0.5um)b.中速铜:40~60u"(1~1.5um)c.厚化铜:80~100u"(2~2.5um)组成成份:

硫酸铜、氢氧化钠、甲醛、EDTA(乙二胺四乙酸二钠)。反应式:CuSO4+2HCHO+4NaOHCu+Na2SO4+2HCOONa+2H2O+H2化学沉铜沉铜沉铜板电图电化学沉铜的类型:化学沉铜沉铜沉铜板电图电1.维持持续的空气搅拌;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。5.使用物料的纯度至少应是C/P级(化学纯),不宜采用工业级(TP级)的NaOH及HCOH,因含有较高的铁离子及其它杂质。

化学沉铜缸的管理化学沉铜沉铜板电图电1.维持持续的空气搅拌;化学沉铜缸的管理化沉铜板电图电电镀铜

在化学沉铜层上通过电解方法沉积金属铜,以提供足够的导电性/厚度及防止导电电路出现热和机械缺陷。沉铜板电图电电镀铜在化学沉铜层上通过电解方法沉积沉铜板电图电电镀铜铜,元素符号Cu,原子量63.5,密度8.89克/立方厘米;铜具有良好的导电性和良好的机械性能;铜容易活化,能够与其他金属镀层形成良好的金属--金属间键合,从而获得镀层间的良好结合力。

铜的特性沉铜板电图电电镀铜铜的特性沉铜板电图电电镀铜板电,作为孔的化学沉铜层的加厚层,通过全板镀铜达到厚度5-8微米,称为一铜。图电,作为客户要求的铜厚,其厚度可达20-25微米,具体视客户要求而定称为图形镀铜(或二铜)。镀铜厚度要求沉铜板电图电电镀铜板电,作为孔的化学沉铜层的加厚层,通过全板沉铜板电图电电镀铜+-离子交换直流整流器ne-ne-电镀上铜层阴极(受镀物件)镀槽阳极CuCu2++2e-Cu2++2e-Cu电镀铜的原理沉铜板电图电电镀铜+-离子交换直流ne-ne-电镀上铜层阳极沉铜板电图电电镀铜电极反应阴极:Cu2++2e=Cu副反应:Cu2++e=Cu+

Cu++e=Cu阳极:Cu-2e=Cu2+

Cu-e=Cu+2Cu++1/2O2+2H+=2Cu2++H2O

2Cu++2H2O

=2CuOH

+2H+

2Cu+

=

Cu2++Cu酸性镀铜的机理沉铜板电图电电镀铜电极反应酸性镀铜的机理—硫酸銅(CuSO4.5H2O)—硫酸(H2SO4)—

氯離子(Cl-)—添加劑沉铜板电图电电镀铜酸性镀铜液成分—硫酸銅(CuSO4.5H2O)沉铜板电图电电—CuSO4.5H2O:主要作用是提供电镀所需Cu2+及提高导电能力—H2SO4:主要作用是提高镀液导电性能,提高通孔电镀的均勻性。—Cl-:主要作用是幫助阳极溶解,协助改善铜的析出,结晶。—添加剂:主要作用是改善均镀和深镀性能,改善镀层结晶细密性。酸性镀铜液各成分功能沉铜板电图电电镀铜—CuSO4.5H2O:主要作用是提供电镀所需Cu2+及沉铜板电图电电镀铜—CuSO4.5H2O:浓度太低,高电流区镀层易烧焦; 浓度太高,镀液分散能力会降低。—H2SO4:浓度太低,溶液导电性差,镀液分散能力差。 浓度太高,降低Cu2+的迁移率,电流效率反而降低,并对铜 镀层的延伸率不利。—Cl-:浓度太低,镀层出现台阶状的粗糙镀层,易出现针孔和烧焦;浓度太高,导致阳极钝化,镀层失去光泽。酸性镀铜液中各成分含量对电镀效果的影响沉铜板电图电电镀铜—CuSO4.5H2O:浓度太低,高电沉铜板电图电电镀铜温度

—温度升高,电极反应速度加快,允许电流密度提高,镀层沉积速度加快,但加速添加剂分解会增加添加剂消耗,镀层结晶粗糙,亮度降低。—温度降低,允许电流密度降低。高电流区容易烧焦。防止镀液升温过高方法:镀液负荷不大于0.2A/L,选择导电性能优良的挂具,減少电能损耗。配合冷水机,控制镀液温度。电流密度—提高电流密度,可以提高镀层沉积速率,但应注意其镀层厚度分布变差。操作条件对酸性镀铜效果的影响沉铜板电图电电镀铜温度操作条件对酸性镀铜效果的影响沉铜板电图电电镀铜搅拌

—阴极移动:阴极移动是通过阴极杆的往复运动来实现工件的移动。移动方向与阳极成一定角度。阴极移动振幅50-75mm,移动频率10-15次/分

—空气搅拌无油压缩空气流量0.3-0.8m3/min.m2,打气管距槽底3-8cm,气孔直径2mm孔间距80-130mm。孔中心线与垂直方向成45o角。过滤PP滤芯、5-10m过滤精度、流量2-5次循环/小時

阳极磷铜阳极、含磷0.04-0.065%操作条件对酸性镀铜效果的影响沉铜板电图电电镀铜搅拌操作条件对酸性镀铜效果的影响沉铜板电图电电镀铜通电后磷铜表面形成一层黑色(或棕黑)的薄膜黑色(或棕黑色)薄膜又称磷铜阳极膜磷铜阳极膜的作用—阳极膜本身对(Cu+--e→Cu2+)反应有催化、加速作用,从而减少Cu+的积累。—阳极膜形成后能抑制Cu+的继续产生—阳极膜具有金属导电性—磷铜较纯铜阳极不易导致阳极钝化。—阳极膜会使微小晶粒从阳极脱落的现象大大減少—阳极膜在一定程度上阻止了铜阳极的过快溶解磷铜阳极的特色沉铜板电图电电镀铜通电后磷铜表面形成一层黑色(或棕黑)的沉铜板电图电电镀铜硫酸铜浓度硫酸浓度

氯离子浓度槽液温度监控添加剂含量镀层的物理特性(延展性/抗张强度)

分析项目上述项目须定期分析,并维持在最佳范围内生产电镀铜溶液的控制沉铜板电图电电镀铜硫酸铜浓度分析项目上述项目须定期分析沉铜板电图电电镀锡—锡,元素符号Sn,原子量118.69,密度7.31克/立方厘米—锡具有良好的抗碱性蚀刻性能—锡能够用硝酸基溶液退除而退除时对铜层侵蚀较小锡的特性锡的作用—作为碱性蚀刻的抗蚀层,形成良好的线路图形,其厚度控制在5-10微米。沉铜板电图电电镀锡—锡,元素符号Sn,原子量1沉铜板电图电电镀锡电镀液+-离子交换直流整流器ne-ne-电镀上锡层阴极(受镀物件)镀槽阳极SnSn2++2e-Sn2++2e-Sn电镀锡原理沉铜板电图电电镀锡电镀液+-离子交换直流ne-ne-电镀上锡沉铜板电图电品质检定方法及标准1.取去铜皮的FR-4板材10cmx15cm,并磨平四边。2.置烘炉焗30min(温度120oC),取出后放在干燥皿冷却至室温,取出称重为W1mg。3.放入Desmear生产线,至中和剂后面水洗缸取出。4.再放入烘炉焗30min(温度120oC)。并置于干燥皿冷却至室温,取出称其重W2mg。5.计算:6.标准:

通常使用的除胶量为:0.2~0.5mg/cm2除胶速率测试沉铜板电图电品质检定方法及标准1.取去铜皮的FR-4板材沉铜板电图电品质检定方法及标准微蚀速率测试1.使用FR-4覆铜板材10cmx15cm。2.置烘炉焗30min(温度120oC),取出后放在干燥皿冷却至室温,取出称重为W1mg。3.从整孔缸挂入,微蚀后水洗取出。4.再放入烘炉焗30min(温度120oC)。并置于干燥皿冷却至室温,取出称其重W2mg。5.计算:6.标准:

通常使用的微蚀速率为:40~80u”微蚀速率(u”)=(W1–W2)x10610x15x2x8.9x2.54沉铜板电图电品质检定方法及标准微蚀速率测试1.使用FR-沉铜板电图电沉铜速率试验(重量法):品质检定方法及标准1.使用FR-4覆铜板材10cmx15cm。2.置烘炉焗30min(温度120oC),取出后放在干燥皿冷却至室温,取出称重为W1mg。3.从整孔缸挂入,沉铜后水洗取出。4.再放入烘炉焗30min(温度120oC)。并置于干燥皿冷却至室温,取出称其重W2mg。5.计算:6.标准:

通常使用的沉铜速率:10~20u”沉铜速率(u”)=(W2–W1)x10610x15x2x8.9x2.54沉铜板电图电沉铜速率试验(重量法):品质检定方法及标准1.沉铜板电图电背光检测品质检定方法及标准1.定期抽取样本,切取试验孔。2.用钻石刀把样本切割在孔的中线。3.然后放在光源上,再用放大镜检查。4.检定标准为8级或以上。光源:6V/20W灯放大镜:40-100

X沉铜板电图电背光检测品质检定方法及标准1.定期抽取样沉铜板电图电镀铜均匀性品质检定方法及标准

镀铜均匀性是指板表面及孔内镀铜厚度的分布,通常是指线路板表面镀铜厚度的分布,表面铜厚均匀性的好坏,将直接影响到蚀刻等后工序的制作。★定义及说明★计算方法参考接受标准:垂直电镀线均匀性≤15%水平电镀线均匀性≤10%沉铜板电图电镀铜均匀性品质检定方法及标准镀铜均匀性是沉铜板电图电品质检定方法及标准镀铜均匀性测试要求板材尺寸:18″×24″表铜厚为HOZ的覆铜板(特殊要求除外);电镀参数:根据每条线的能力,设计电镀参数使镀铜厚度为1mil;电镀取值:电镀前测量板面底铜厚度,电镀后测量指定取点位置的铜厚,其差值作为镀铜厚度的分析数据;取点方法:1.均匀取点,数量:短边9x长边11=99个;2.板边最近距离点距板边15mm(特殊要求除外);沉铜板电图电品质检定方法及标准镀铜均匀性测试要求板材尺寸:沉铜板电图电品质检定方法及标准深镀能力

根据设备能力及生产实际拟定板的尺寸、纵横比、电镀参数等,进行电镀处理后,打切片测量,但必须确保测试孔孔形正常,且均是导通孔的。参考板的尺寸18″×24″,纵横比为通孔6:1,盲孔为0.75:1★定义及说明★计算方法沉铜板电图电品质检定方法及标准深镀能力根据设备能力及生产实沉铜板电图电品质检定方法及标准★测试及取点要求测试要求:对整条线的所有电镀缸进行测试,以缸为单位,并以这个缸中最小深镀能力值为准整条线的评估以最小深镀能力的缸为准;取样要求:从每条飞巴上取左、中、右3块板,每块板中取板四角和中间共5个点作评估。取值要求:表面:A、B、C、D为与大铜面相平,目视没有斜度的点;板面镀铜厚度平均值选取时通孔为4点,盲孔为2点;孔内:通孔为孔口和中间共6点(E、F、G、H、I、J)的最小值;盲孔为孔角2点中的最小值。深镀能力FIEHGJEFCD通孔ABAB盲孔沉铜板电图电品质检定方法及标准★测试及取点要求测试要求:对整沉铜板电图电品质检定方法及标准延展性测试—用不锈钢片在镀槽或延展性测试槽镀上2mil铜片.—再以130oC把铜片烘2小时.—用延展性测试机进行测试。沉铜板电图电品质检定方法及标准延展性测试—用不锈钢片在镀槽沉铜板电图电品质检定方法及标准热冲击测试测试步骤:(1)裁板16''x18'’(2)进行钻孔(3)经电镀前处理磨刷(4)Desmear+PTH+电镀(5)经电镀后处理的板清洗烘干(6)每片板裁上、中、下3小片100mmx100mm测试板沉铜板电图电品质检定方法及标准热冲击测试测试步骤:沉铜板电图电品质检定方法及标准—以120oC烘板4小时。—把板浸入288oC铅锡炉10秒。—以切片方法检查有否铜断裂。热冲击测试沉铜板电图电品质检定方法及标准—以120oC烘板4小蚀刻部分蚀刻部分碱性蚀刻蚀刻的目

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