罗门哈斯DesmearPTH操作手册.doc

罗门斯电子材料上海分公司 化學沉銅工藝操作規范2011.3苏州固宝得电子有限公司 目錄章節內容頁1化學沉銅工藝流程簡介22工藝目的33控制條件44化學品補充55配制槽液程序及用量6-96化學沉銅工藝生産綫線開工規則10-127化學沉銅工藝生産綫線停工規則138化學沉銅工藝生產線之停電或機械故障處理方法149化學沉銅工藝生產線之保養事項及程序15-1610化學沉銅工藝生產線藥品用量準備1711品質檢定方法及標準18-2012問題分析程序及原因21-231) 化學沉銅工藝流程簡介膨鬆ML Sweller除膠KMnO4預中和（硫酸、雙氧水）中和MLB 216-5清潔3325微蝕NaPS預浸C/P 404活化CAT 44速化19E化學沉銅C/P 8802) 工藝目的2.1 ML Sweller - 膨鬆及調整樹脂表面使易于被KMnO4蝕刻.2.2 除膠劑 - 通過KMnO4對樹脂之蝕刻以清除鑽孔留下之膠渣及粗化孔壁.2.3 中和劑MLB 216-5 - 清除KMnO4殘留下之MnO2確保孔壁為最佳狀態.2.4.清潔劑 3325 - 調整孔壁的表面使催化劑易于吸附.2.5.微蝕 NaPS - 蝕刻孔壁內層及板面的銅層, 具有良好結合條件.2.6.預浸劑 CP 404 - 調整銅面及保護催化缸槽液.2.7. 催化劑 CAT 44 - 是一種膠體狀的錫化鈀, 它可以使沒有導電性能的表面, 具有金屬導電性能及催化沉銅反應.2.8. 化學銅 CP 880 - 通過催化鈀之作用使在孔壁及銅面沉積一層細緻的銅層以便加厚鍍銅.3 ) 控制條件工序控制項目控制範圍標准及分析頻率温度 ()時間 (min)打氣過濾膨鬆劑ML SwellerML Sweller200-250ml/l225ml/l(2次/天)70-75-806-8不要要除膠劑高錳酸鉀40 80g/l60 g/l (2次/天)70-75-859-12要要錳酸鉀 20 g/l20 g/l (2次/天)當量1.0 1.3 N1.2 N (2次/天)比重 1.14 1.14除膠量0.1-0.5 mg/cm2 2次/天預中和（硫酸/雙氧水）硫酸（98%）雙氧水（35%）1.5-2.5% (V/V)1.5-2.5% (V/V)2%2%25-28-302-4不要要中和劑MLB 216-5中和劑MLB 216-5硫酸（98%）Cu4-6%(V/V)1.5-2.5%(V/V)20g/l換缸(1次/天)20-22-256不要要清潔劑3325強度銅含量PH值80-120%2.0g/l8.0-9.5100% (1次/班) 20g/l換缸(1次/班) 35micro-inch(1次/班)25-28-321.5要要硫酸35-55-75g/lCu蝕銅厚度20 g/l20-50 micro-inch預浸劑404比重銅含量1.12 - 1.15-1.17 1.5g/l1.15 (1次/班) 1.5g/l (1次/周)28-30-321-2不要要活化劑44強度60 75-90 ppm75ppm (1次/班)40-43-465-6不要要氯化亞錫3 8 g/l6 g/l (1次/班)比重1.15 - 1.167-1.21.167 (1次/班)銅含量 20 g/l600L清潔劑3325332510%60公升兩周换槽Cu 1000ppm600L微蝕NaPS過硫酸鈉60g/l36公斤Cu 20 g/l600L硫酸 (98%)55g/L18公升預浸劑404C/P 404250g/l150公斤30万呎Cu1500ppm600L活化劑44C/P 404270g/l162公斤两年Cu2000ppm600LCAT 4416ml/L9.6公升加速剂19E19E0.02N600L化學沉銅880C/P 880A10ml/L16.8公升每週倒缸1次半年换缸1次1280L+400L共1680LC/P 880E45ml/L75.6公升C/P 880C25ml/L42公升NaOH(345g/l)28ml/L47公升HCHO(250g/l)15ml/L25.2公升5) 配制槽液程序及用量(續)5.2 新槽的清潔處理方法a. 清理槽內的固體雜物，用碎布抹去槽壁的灰塵及污物b. 注滿清水，開啟所有循環過濾泵加熱至最高處理溫度, 检查是否漏水 备注: 開啟任何循環泵和過濾泵前, 安装好过滤袋 和过滤芯c. 加入3-5的NaOH溶液浸泡4-8小時，並開啓循環泵d. 用自來水衝洗幹凈e. 加入自來水循環攪拌2-4小時后排水f. 加入3-5%的H2SO4（98）溶液浸泡4-8小時，並開啓循環泵g. 取掉濾芯后用自來水衝洗幹凈h. 加入自來水循環攪拌2-4小時后排水i. 用純水衝洗幹凈j. 加入純水循環攪拌2-4小時后排放準備配藥水5) 配制槽液程序及用量(續)5.3. 配制槽液程序5.3.1膨鬆劑ML Swellera. 加入半缸純水於槽中.b. 加入過濾蕊於過濾泵中.c. 加入135公升膨鬆劑ML Swellerd. 開動過濾泵.e. 補充足夠水位.f. 開啟加熱器,將溫度提升至 75 C.5.3.2 除膠缸a. 加入 75%缸純水於槽中.b. 加熱至 60 - 65 C.c. 開動攪拌器.d. 加入 127公斤高錳酸鉀 (KMnO4) ,緩慢地加入槽中.e. 補充足夠水位.f. 提升溫度至 78 C.g. 抽取樣本到實驗室分析當量,高錳酸鉀及錳酸鉀.h. 調校含量於 控制范圍之內.5.3.3 預中和a. 加入 3/4 缸純水於槽中.b. 加入12公升硫酸.c. 加入12公升雙氧水.d. 攪拌至完全均勻.e. 補充足夠水位.f. 放入濾蕊於過濾泵中.g. 開動濾泵.h. 開啟加熱器,將溫度提升至 28 C.5.3.4. 中和劑MLB 216-5a. 加入 3/4 缸純水於槽中.b. 加入12公升硫酸.c. 加入30公升中和劑MLB 216-5,.d. 攪拌至完全均勻.e. 補充足夠水位.f. 放入濾蕊於過濾泵中.g. 開動濾泵.h. 開啟加熱器,將溫度提升至 22 C.5) 配制槽液程序及用量(續)5.3.5.清潔劑3325a. 加入半缸純水於缸中.b. 加入過濾蕊於濾泵中.c. 開動過濾泵.d. 加入 60公升清潔劑 3325e. 補充足水位.f. 開動發熱器,直至加溫到 60C.5.3.6. 微蝕缸 NaPS a. 保留 10舊液.b. 加入 3/4 份缸水.c. 加入 18公升 硫酸.d. 攪拌,然後加入 48公斤 NaPSe. 開動打氣,直至完全溶解.f. 補充足水位 及開動循環泵.5.3.7. 預浸劑 C/P 404a. 加入 3/4 純水於槽中.b. 加入 150公斤 C/P 404粉.c. 攪拌溶液. 直至所有 C/P 404粉 完全溶解.d. 開動過濾泵.e. 補充水位.5.3.8. 活化劑 CAT 44a. 加入 3/4 純水於槽中.b. 加入 162 公斤 C/P 404 粉.c. 攪拌溶液,及加溫至 42 - 44 C.d. 直至所有 C/P 404粉 完全溶解.e. 更換濾蕊及開動過濾泵.f. 補充水位.g. 加入9.6 公升 活化劑 CAT 44, 并 攪勻.5.3.9. 沉銅水 CP880 a. 加入2/3缸純水於槽中,開啟打氣.b. 加入75.6公升 C/P 880Ec. 開啟打氣,待 2-5分鐘.d. 加入 16.8公升C/P 880A攪拌5分鐘.e. 加入42公升C/P880C攪拌5分鐘.f. 加入47公升NaOH(345g/l)及15公升HCHO(250g/l).g. 補充水位並開動加熱器.h. 更換濾蕊及開動過濾泵.i. 升溫至 32 C.j. 取樣分析，調校濃度達控制范圍.6) 化學沉銅工藝生產線開工規則6.1 生產前準備6.1.1. 先開動所有過濾泵後, 再開動所有加熱器.6.1.2. 補足所有藥品缸的水位,通知化驗室分析調整葯水含量.6.1.3. 檢查藥水缸溫度a.膨鬆： 70-80 Cb.除膠：70-85 C.c. 預中和： 25-30Cd.中和：20-25 C.e.清潔： 55-65 C.f.微蝕25-32 Cg.預浸：28-32 C.h.活化：40-46 C.( 不能高於 48C. )i.化學沉銅：30-36 C.6.1.4. 檢查所有過濾泵功能.并定時更換濾芯(1次/7天), 如發現過濾泵流量不足時,應立即更換濾芯.6.1.5. 檢查洗水缸的流量及打氣.6.1.6. 檢查沉銅 缸的儲液桶的液位是否足夠(C/P880A, C/P880E, NaOH, HCHO).6.1.7 取樣分析各槽液並補充至標準值 (取樣時必需注意液位是否正常).6.1.8 檢查拖缸板是否足夠, 停拉1-2小時之內, 每个沉銅缸需要1缸拖缸板,2小時以上需2缸拖缸板.拖缸板于每次使用前 需去除銅層方可使用, 最好不要過除膠渣, 從除油缸開始. 6.1.9 檢查自動加藥控制器 ( S/E 471 )a.按(POWER).b.等壹至貳分鐘,待顯示錶讀出數值.c.打開泵電摯 (ON)d.按 (MAN),有燈號指示.e.檢查缸中喉管能否加藥.f.按(MAN)至(AUTO).6) 化學沉銅工藝生產線開工規則 （控製器麵板圖示）6.1.10完成以上工作後便可生產.6.1.11 自动加药添加比例：(NaOH 和HCHO都是300g/l)880A ：880E ：NaOH ：HCHO=1 ：0.7 ：2.2 ：26.1.12除胶缸电解再生器电流控制：生产时电流：7001000A（温度要在60C以上）停产时电流：500700A（温度要在60C以上）6) 化學沉銅工藝生產線開工規則(續)6.2生產時的補充6.2.1每生產 一千平方尺按下表作補充.工序葯品名稱千尺補充量膨鬆ML SwellerML Sweller1.0 升除膠KMnO4KMnO41.0 公斤預中和H2SO4_H2O2_中和MLB 216-5MLB 216-50.4公升清潔332533252 公升微蝕NaPS5.0公斤H2SO42 公 升預浸 404CC 4042.5 公斤活化 CAT 44CAT 440.4 公升沉铜880880A880ENaOH(345g/l)HCHO（250g/l）3公 升*2.7公 升*7.2公升*6公升*註: 缸中有板時, 切勿補充葯品.* 自動加药啓動後無需補充.6.3特別事項6.3.1CAT 44的水位補充由於 CAT 44 直接與水混合時會出現分解. 所以如要補充水位時,應該用30-50 g/l CP 404溶液, 而補充水位每次不能多于40升. 6.3.2由於 CAT 44 與大量空氣接觸時亦會出現分解. 所以要小心以下事項以免帶入太多的空氣帶入缸中.a.補充大量液體時, 要分數次從缸壁慢慢溜入,b.注意在過濾系統有沒有滲漏,特別在更換濾蕊或喉管後.7) 化學沉銅工藝生產線停工規則.7.1 關掉所有藥水槽中的加熱器.7.2. 關掉洗水缸的入水掣及打氣掣.7.3. 保持沉銅缸 C/P 880 有打氣及過濾.7.4 關掉行車電掣.7.5關掉自動加藥控制器.7.5.1關掉加藥泵.( 沉銅缸自動加藥泵可提前2缸缸關閉)7.5.2關掉電源(POWER).7.5.3完成.7.6.降低除膠缸中溫度至 40 C.8.化學沉銅工藝生產線之停電或机械故障處理方法.8.1.當遇到停電或機械故障的時候,把正浸在化藥品槽溶液中的板取出並放進後面之水缸中.8.2.如停電及機械故障超過 10分鐘,便要把所有板從水缸取出重做.8.3.在沉銅缸內之板可以繼續沉銅直至時間足夠 ,然後取出進行板電鍍.8.4 當電力供應或機械故障回復正常的時候,沉銅缸必須分析 氫氧化鈉 , 甲醛及銅 的含量, 然後經過調整才能開始正常生產. 同時檢查缸壁是否有銅析出, 如有銅析出則需倒缸, 并且當(Cu2+)小于1.0 g/l時需換缸.8.5 重做板程序 背光不良（小于7级）微蚀（1020sec）磨板沉铜板电做记号8.5.1. 沉銅前:a. 磨板. (注意壓力不能過大).b. 案正常程序進行沉銅.8.5.2 如沉銅後發現有起泡或粗糙問題, 案下列程序:a. 磨板. (注意壓力不能過大).b.微蝕. (清除孔中銅層，可用水平微蝕至剛除去孔內銅層)c.過水清洗乾淨.d.再輊微磨板.e.進行化學銅.(但在粗化缸的時間只可浸壹分鐘).9) 化學沉銅工藝生産綫之保養事項及程序工序保養事項頻率程序洗水缸更換新鮮清潔的水及清洗槽邊和槽底且將缸底集物清除乾淨每星期一次a. 打開缸底閘掣.b. 將水缸內所有水排出, 用抹布清潔干凈, 且將缸底集物清除.c. 關上缸底閘掣.d. 放入清水.粗化缸更換藥液每生產約 5000 平方呎板(Cu =25 g/l)更換一次要保留1/10舊溶液。膨鬆劑ML Sweller 更換濾芯每星期1次a. 用稀硫酸浸洗過濾芯.b. 用自來水清洗過濾芯及過濾泵.c. 放入過濾泵中使用.除膠 清洗缸底殘渣及再生器每次換缸時做a. 用水清洗缸內殘渣.b. 配成2%雙氧水/2%硫酸溶液來浸洗0.5-1小時至缸內之殘渣溶解為止. c. 取出再生器用水清洗那些太厚的殘渣然後放回副缸內.d. 最後用水把主缸及副缸清洗干淨.中和劑 MLB 216-5更換濾芯每星期1次a. 用稀硫酸浸洗過濾芯.b. 用自來水清洗過濾芯及過濾泵.c. 放入過濾泵中使用.清潔劑3325更換濾芯每星期1次a. 用稀硫酸浸洗過濾芯.b. 用自來水清洗過濾芯及過濾泵.c. 放入過濾泵中使用.預浸劑404更換濾芯每星期1次a. 用稀硫酸浸洗過濾芯.b. 用自來水清洗過濾芯.c. 放入過濾泵中使用.活化劑44更換濾芯每星期1次a. 用稀硫酸浸洗過濾芯.b. 用自來水清洗過濾芯后并放在预浸缸浸5分钟。c. 放入過濾泵中使用.9) 化學沉銅保養事項及程序(續)化学沉銅 880更換過濾芯每星期1次a. 用稀硫酸浸洗過濾芯.b. 用自來水清洗過濾芯及用NaPS液浸洗過濾泵.c. c. 把濾芯放入過濾泵中使用.清理缸中積銅每星期1次a. 過濾缸中溶液往備用缸中.b. 再用清水浸洗.c. 放走清水.d. 加入清水一缸.e. 加入 20-50 ml/l硫酸.f. 加入 35-45 g/l NaPS.g. 浸蝕 24 小時.h. 放走溶液.i. 再用清水浸洗.j. 把空缸中的銅溶液過濾回工作缸中.10) 化學沉銅工藝生産綫藥品用量準備工序藥品名稱每 1萬 平方呎用量膨鬆劑ML SwellerML Sweller約 15公升除膠高錳酸鉀約 15 公斤中和劑 MLB 216-5MLB 216-5約 5公升清潔劑33253325約 20 公升粗化劑硫酸過硫酸鈉約 30 公升約 140 公斤預浸劑404C/P 404約 40 公斤活化劑44CAT 44約 5 公升化學沉銅880C/P 880AC/P 880ENaOH(3000 g/l)HCHO(300g/l)約 30 公升約 30公升約 70公升約 60 公升11) 品質檢定方法及標準11.1. 背光試驗11.1.1 每天生產取第一至五缸生產時需做背光測試(用背光片, 從膨鬆缸開始).11.1.2.作好背光片(用鑽石刀把樣本切割在孔的中線).11.1.3.然後放在光源上, 再用50-100 倍放大鏡檢查.11.1.4.檢定標準為 8 級或以上.11) 品質檢定方法及標準(續)11.1 除膠速率試驗11.1.1 取 10cm 10cm 基板11.1.2 取基板(咬蝕掉銅箔) ，放入焗爐, 用 125-135 C 焗 0.5- 1 小時11.1.3 再放入防潮瓶內 20分鐘.，然後用電子天秤稱取其原重量 W1(g) .11.1.4 隨生産板走以下流程：膨鬆 水洗 高錳酸鉀 水洗 中和 水洗 取出（(保証處理時間 跟生產線的程式一樣.)11.1.5 取出來后放入焗爐, 用 125-135 C 焗 0.5- 1 小時11.1.6 再放入防潮瓶內 20分鐘.，然後用電子天秤稱取其原重量 W2(g)11.1.7 計算： weight loss (g) (W2 W1)咬蝕量( mg/dm2 ) = 1000 1 1 (dm2)11.1.8 控製範圍為20-50 mg/dm2 ( normal Tg)，10-25 mg/dm2 (high Tg)11.2 沉銅速率試驗11.2.1 準備 2 X 2 正方形除去銅箔的FR4膠板.11.2.2.用掛勾把膠板掛于沉銅鋼架上.11.2.3.當膠板完成沉銅後, 收回並風乾.11.2.4.將膠板放入 250 ml 燒瓶內.11.2.5.加入25 亳升的 pH= 10 氨緩沖液.11.2.6.加入 2 - 3 滴雙氧水( 35%)11.2.7.攪拌至所有銅都溶解.11.2.8.加入 60 - 70 毫升乙醇.11.2.9.加入 4 - 5 滴 PAN 指示劑.11) 品質檢定方法及標準(續)11.2.10.用0.1 N EDTA標準液滴定至草綠色為終點.11.2.11標準檢定為 10 - 20 u.11.2.12.計算 = EDTA 用量(ml ) x 2.72 x 211.3. 粗化缸蝕銅速度控制11.3.1 用 2 吋 x 2 吋 的 1.6 mm 銅箔板.11.3.2.放入焗爐, 用 125-135 C 焗 0.5- 1 小時.11.3.3.再放入防潮瓶內 20分鐘.11.3.4.然後用電子天秤稱取其原重量 Wi(g) .11.3.5.隨生產板浸入生產線內的除油缸中,并于微蝕缸后的水洗缸取出 (保証浸蝕時間 跟生產線的程式一樣.)11.3.6.放入清洗水缸清洗, 並放入焗爐焙乾約 30-1 小時.11.3.7.再放入防潮瓶內 20分鐘.11.3.8.然後用電子天秤稱取其最後重量 Wf(g) .11.3.9.計算:蝕銅速度 =Wi - Wfx 400000 = T 微寸 ( u)8.96 x 51.611.3.10.控制範圍為 30 - 80 u. ( 理想範圍是 40 u )12. 問題分析程序及原因12.1.問題分析程序12.1.1.檢查化學品槽液的溫度.12.1.2.檢查所有化學品控制條件是否在控制範圍.12.1.3.檢查水洗缸內的水是否清澈及流量是否足夠.12.1.4.檢查經粗化後的銅箔板是否亮粉紅色.12.1.5.檢查所有過濾泵是否運作中.12.1.6.檢查自動加藥系統是否操作正常.12.1.7.檢查自動加藥泵能否泵出藥品及其比例是否 正常12.1.8.檢查電解再生器及整流器是否正常操作.12.1.9.檢查感光測量器是否正常操作.12.1.10.試做數塊有孔的試板, 分析背光結果及厚度.12.1.11.檢查鑽孔效果及磨披鋒機是否正常.12.1.12. 在正常生產板中, 抽取樣本檢查及記錄壞板數量.12. 問題分析程序及原因(續)12.2 孔瘤問題 ( Nodules )原因改善方法1) 活化劑 44 中的氯化亞錫分解.把活化劑溶液作全缸過濾; 及把比重保持在 1.130-1.16 之間及保持溫度於 42-46C (不能高於 48C ).2)清潔槽3325槽液過熱.