PTH工艺培训资料

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第1页沉铜（PTH）PlatedThroughHole：

目：通过化学方法在孔内沉积上一层金属铜，实现孔金属化，便于后工序进一步加工我司采用罗门哈斯沉薄铜工艺，沉积铜厚一般在0.2-0.5um之间。第2页工艺流程：

上板

→

膨松

→

去钻污

→中和

→

除油

→调整→微蚀

→

预浸

→

活化→加速→

沉铜

→下板

第3页钻污由来

钻孔时，玻璃环氧树脂与钻嘴，在高速旋转剧烈磨擦过程中，局部温度上升至200C以上，超出树脂Tg值（140C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）.钻污危害：

1、对多层板而言，内层导通是靠内层铜环与孔壁连接，钻污存在会制止这种连接

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结实胶渣上，在热冲击或机械冲击情况下，易出现拉离问题。

因此我们需要通过膨松

和去钻污两步将钻污清除。

第4页钻污沾在内层钻污钻孔后第5页膨松

MLB膨松剂211：使孔壁上胶渣得以软化，膨松并渗入树脂聚合后交联处，从而减少其键结能量，使易于进行树脂溶解。

流程分析项目生产控制范围最佳值补加物料温度范围（℃）设定温度（℃）膨松N碱当量0.75～1.00.9CPZ70～8075槽液强度80～120%100%MLB211第6页去钻污（

DESMEAR）：作用：

高锰酸钾强氧化性，在高温及强碱条件下，与树脂发生化学反应，而分解溶去。反应原理：4MnO4-+有机树脂+4OH-→→4MnO42-+CO2↑+2H2O副产物生成：KMnO4+OH-←

→K2MnO4+H2O+O2↑K2MnO4+H2O→→MnO2↓+KOH+O2↑MnO2是一种不溶性泥渣状沉淀物流程分析项目生产控制范围最佳值补加物料温度范围（℃）设定温度（℃）除胶N碱当量0.7～1.11.1CPZ、

MLB214D75～8580KMnO480～120%100%KMnO4K2MnO4≤25.0g/L------比重

＜1.23除胶速率

0.2～0.8mg/cm2

------第7页去钻污前后对比去钻污前去钻污后第8页副产物再生

由于工作液中存在MnO2,将严重影响槽液寿命，并影响除胶渣质量，故必须抑制其浓度，一般控制Mn6+在低于25g/L浓度工作。维持低浓度锰酸根最有效措施是氧化再生成有用高锰酸根离子。再生原理a.在外加电流及电压下，阳极所形成氧化反应可将六价锰酸根离子氧化成七价高锰酸根离子。2Mn+6-2e-→→2Mn+74OH--4e→→2H2O+O2↑b.阴极棒反应4H++4e-→→3H2↑c.电解再生效果:理论上，每1AH(安培小时)电量可将3gMnO4-2氧化成2.2gMnO4-第9页高锰酸钾槽液A:不锈钢棒阴极B:钛网阳极A:B~1:20~构造截面示意图BA(阴极)B(阳极)H2O2MnO4-MnO4-2电解再生器第10页中和

中和剂

MLB216酸性强还原剂；能将残余在板面或孔壁死角处二氧化锰或高锰酸盐中和除去流程分析项目生产控制范围最佳值补加物料温度范围（℃）设定温度（℃）中和酸当量N0.3～0.50.4CP硫酸40～5045槽液强度80～120%100%MLB216第11页除油除油剂1175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).流程分析项目生产控制范围最佳值补加物料温度范围（℃）设定温度（℃）除油碱当量N0.15～0.230.18C/C117565～7570Cu2+＜2.5g/L第12页调整（一)C/c233清洁-调整剂之特性﹕长处﹕能除掉轻微氧化物；微小污渍；调整环氧树脂/玻璃层界面。便于钯吸附。化学作用﹕Cleaner:利用液中之R--(OCH2CH2)XOHGroup促使Surfacelowdown同時清洁表面Conditioner:O

利用[C17H35-C-N-(CH2)3-N-(CH2)2-OH+]=NO3-Group

H吸附使孔壁呈正电性，以利Pd/SnColloid负电离子团吸附

调整剂控制直接影响沉铜背光效果.

◎第13页调整（二）C/c233调整剂工作原理﹕◎◎固态板材◎◎表面活性剂分子层（偶极性分子）工作液亲水端，带负电◎疏水端，带正电作用﹕1、能有效地清除线路板表面轻微氧化物及轻微污渍2、整孔功能﹕对环氧树脂及玻璃界面活性有极好效果。流程分析项目生产控制范围最佳值补加物料温度范围（℃）设定温度（℃）调整碱当量N500～1000800mg/L

C/C23340～4542Cu2+＜1.5g/L第14页除胶渣后孔壁第15页调整剂后孔壁第16页微蚀

作用：除去板子铜面上氧化物及其他杂质。粗化铜表面，增强铜面与电解铜齿结能力工作原理﹕

Cu++S2O8(2-)Cu2++2SO4(-2)流程分析项目生产控制范围最佳值补加物料温度范围（℃）设定温度（℃）微蚀Na2S2O8

70～110g/L

100g/L

Na2S2O8

25～3530H2SO4

10～40ml/L

30ml/L

CP硫酸

Cu2+

＜20g/L

------微蚀量

0.8～1.5um

第17页微蚀后铜面第18页预浸

早期预活化是将二价锡对非导体底材作预浸着过程。作

用：

a.避免板子带杂质污物进入昂贵钯槽。

b.避免板面太多水量带入钯槽而造成局部水解。

Sn2++2H2OSn（OH)2+2H+

c.進一步减少其孔面SurfaceTension预活化槽与活化槽除了无钯之外，其他完全一致流程分析项目生产控制范围最佳值补加物料温度范围（℃）设定温度（℃）预浸比重1.12～1.161.14

C/P40426～3229Cu2+＜2.0g/L第19页活化（一）Pd液中Pd，是SnPd7Cl16胶团存在，SnPd7Cl16产生是PdCl2于SnCl2在酸性环境中经一系列反应而最后产生。—PdCl2+SnCl2PdSnCl4—PdSnCl4+6PdCl2SnPd7Cl16—SnPd7Cl16Pd6Cl12+SnCl2+PdCl2活化工序就是让SnPd7Cl16附著在孔壁表面形成深入反应据点。(Pd在化铜槽作用）1>作为催化剂吸附H-主体，加速HCHO反应2>作为反应中心，以利e-转移至Cu+2上形成Cu沉积第20页活化（二）操作及控制维持亚锡与钯间精巧平衡，不可鼓气及任何漏气现象存在。绝对严禁直接往活化缸中加水，这将造成活化缸中钯胶团水解后果。钯胶团粘附板子，在经水洗之后，Pd粒之外会形成Sn(OH)4

等外壳。

流程分析项目生产控制范围最佳值补加物料温度范围（℃）设定温度（℃）预浸SnCl2

3～12g/L6g/L

SnCl240～4844Cu2+＜2.0g/L强度70～100%85%CAT44比重1.13～1.171.14C/P404第21页活化后孔壁第22页加速作用：

剥去Pd外层Sn4+外壳，露出Pd金属；

清除涣散不实钯团或钯离子、原子等。原理：

钯胶团粘附板子，在经水洗之后，Pd粒之外会形成Sn(OH)4

等外壳。

ACC19加速剂是HBF4型加速剂

SnCl2+2HBF4

Sn(BF4)2+2HClSn(OH)4+4HBF4

Sn(BF4)4+4H2OSn(OH)Cl+2HBF4

Sn(BF4)2+HCl+H2O

反应过程宜适可而止流程分析项目生产控制范围最佳值补加物料温度范围（℃）设定温度（℃）加速酸当量0.08～0.120.1ACC1922～3025Cu2+0.2～0.7g/L第23页加速后孔壁表面第24页沉铜

组成成份：硫酸铜、氢氧化钠、甲醛、EDTA(乙二胺四乙酸四钠)。

主反应

Cu2++2HCHO+4OH-

CuO+H2+H2O+2HCOO-

副反应2HCHO+4OH-

H2+2e-+H2O+2HCOO-2HCHO+NaOH

CH3OH+HCOONa2Cu2++HCHO+5OH-

Cu2O+3H2O+CHOO-Cu2O+H2O

CuO+Cu2++2OH-Cu2O+HCHO+OH-

2CuO+H2O+HCOO-总反应式：CuSO4+2HCHO+4NaOH

Cu+Na2SO4+2HCOONa+2H2O+H2

第25页化学铜层构造沉积化学铜后孔壁表面沉积化学铜后孔壁表面第26页常见问题一:背光不良也许原因处理提议:铜缸药水浓度偏差.分析铜缸药水药水缸温度偏差检查各药水缸温度前处理浓度偏差分析前处理浓度水洗不良加大水洗流量铜缸污染观测铜缸缸液颜色,分析Fe、Mn浓度前处理污染更换前处理药水，分析活化缸Fe、Mn浓度打气搅拌不够检查各缸打气情况第27页常见问题二:孔无铜

也许原因处理提议:孔内气泡.检查各缸震动孔内药水交换不良检查各缸震动，超声波去毛刺磨板塞孔彻底清洁去毛刺机，检查超声波、高压水洗中和不充足检查中和工艺，时间/温度/浓度除油活性低检查除油工艺，时间/温度/浓度在活化缸吸附量减少检查活化缸条件，温度/时间/浓度/比重/污染铜缸污染观测铜缸缸液颜色,分析Fe、Mn浓度板超厚造成药水交换困难采取间隔插板电镀异常检查电镀工艺钻孔塞孔检查钻孔工艺第28页常见问题三:铜层剥离