PCB电镀铜锡工艺(工程师培训)

1、电镀铜/锡工艺 大多数化学品具有大多数化学品具有 某些化学品具有某些化学品具有 当混合某些化学品时当混合某些化学品时 当干燥或混合某些化学品时当干燥或混合某些化学品时“如有疑问需查证如有疑问需查证”电镀铜工艺电镀铜工艺电镀铜工艺电镀铜工艺n铜的特性铜的特性 铜,元素符号Cu,原子量63.5,密度8.89克/立方厘米,Cu2+的电化当量1.186克/安时. 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.电镀铜工艺的功能电镀铜工艺的功能n电镀铜工艺电镀铜工艺 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

2、及防止导电电路出现热和机械缺陷.电镀铜工艺的功能电镀铜工艺的功能n电镀铜层的作用电镀铜层的作用 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,称为加厚铜. 作为图形电镀锡或镍的底层,其厚度可达20-25微米,称为图形镀铜.电镀铜的原理电镀铜的原理电镀液组成(H2O+CuSO4.5H2O+H2SO4+Cl-+添加剂)+-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Cu Cu2+ + 2e- Cu2+ + 2e- Cu 硫酸鹽酸性鍍銅的機理硫酸鹽酸性鍍銅的機理電極反應電極反應標准電極電位標准電極電位陰極： Cu2+ +2eCu 。 Cu2+ / Cu = +0.3

3、4V副反應 Cu2+ + eCu 。 Cu2+ / Cu = +0.15V Cu+ + eCu 。 Cu+ / Cu = +0.51V陽極： Cu -2e Cu2+ Cu - e Cu+ 2Cu+ + 1/2O2 + 2H+ 2Cu2+ + H2O 2Cu+ + 2 H2O 2CuOH + 2H+ 2Cu+ Cu2+ + Cu Cu2O + H2O副反應酸性鍍銅液各成分及特性簡介酸性鍍銅液各成分及特性簡介 酸性鍍銅液成分酸性鍍銅液成分 硫酸銅（CuSO4.5H2O) 硫酸 (H2SO4) 氯離子（Cl-) 添加劑酸性鍍銅液各成分功能酸性鍍銅液各成分功能 CuSO4.5H2O：主要作用是提供電鍍

4、所需Cu2及提高導電能力 H2SO4：主要作用是提高鍍液導電性能，提高通孔電鍍的均勻性。 Cl-：主要作用是幫助陽極溶解，協助改善銅的析出，結晶。 添加劑：主要作用是改善均鍍和深鍍性能，改善鍍層結晶細密性。酸性鍍銅液中各成分含量對電鍍效果的影響酸性鍍銅液中各成分含量對電鍍效果的影響 CuSO4.5H2O：濃度太低，高電流區鍍層易燒焦； 濃度太高，鍍液分散能力會降低。 H2SO4：濃度太低，溶液導電性差，鍍液分散能力差。 濃度太高，降低Cu2+的遷移率，電流效率反而降低，並對銅 鍍層的延伸率不利。 Cl-：濃度太低，鍍層出現台階狀的粗糙鍍層，易出現針孔和燒焦； 濃度太高，導致陽極鈍化，鍍層失去光

5、澤。 添加劑：（後面專題介紹） 操作條件對酸性鍍銅效果的影響操作條件對酸性鍍銅效果的影響溫度溫度 溫度升高，電極反應速度加快，允許電流密度提高，鍍層沉 積速度加快，但加速添加劑分解會增加添加劑消耗，鍍層結 晶粗糙，亮度降低。 溫度降低，允許電流密度降低。高電流區容易燒焦。防止鍍 液升溫過高方法：鍍液負荷不大于0.2A/L，選擇導電性能優 良的挂具，減少電能損耗。配合冷水機，控制鍍液溫度。電流密度電流密度 提高電流密度，可以提高鍍層沉積速率，但應注意其鍍層 厚度分布變差。攪拌攪拌 陰極移動：陰極移動是通過陰極杆的往複運動來實現 工件的移動。移動方向與陽極成一定角度。陰極移動振幅 5075mm，移

6、動頻率1015次/分 空氣攪拌 無油壓縮空氣流量0.3-0.8m3 / min.m2 打氣管距槽底38cm，氣孔直徑2 mm孔間距80130 mm。 孔中心線與垂直方向成45o角。過濾過濾PP濾芯、510m過濾精度、流量25次循環/小時 陽極陽極磷銅陽極、含磷0.04-0.065% 操作條件對酸性鍍銅效果的影響操作條件對酸性鍍銅效果的影響 磷銅陽极的特色磷銅陽极的特色 通電后磷銅表面形成一層黑色(或棕黑)的薄膜 黑色(或棕黑色)薄膜為Cu3P又稱磷銅陽极膜 磷銅陽极膜的作用 陽极膜本身對(Cu+-eCu2+)反應有催化、加速作用，從而 減少Cu+的積累。 陽极膜形成后能抑制Cu+的繼續產生 陽

7、极膜的電導率為1.5X104 -1 cm-1具有金屬導電性 磷銅較純銅陽极化小(1A/dm2 P0.04-0.065%磷銅的陽极化 比無氧銅低50mv-80mv)不會導致陽极钝化。 陽极膜會使微小晶粒從陽极脫落的現象大大減少 陽极膜在一定程度上阻止了銅陽极的過快溶解 圆形钛篮铜阳极表面积估算方法 dlf /2F=3.14 d=钛篮直径 l=钛篮长度 f=系数 方形钛篮铜阳极表面积估算方法 1.33lwf l=钛篮长度 w=钛篮宽度 f=系数 f与铜球直径有关: 直径=12mm f=2.2 直径=15mm f=2.0 直径=25mm f=1.7 直径=28mm f=1.6 直径=38mm f=1

8、.2电镀铜阳极表面积估算方法电镀铜阳极表面积估算方法磷铜阳极材料要求规格磷铜阳极材料要求规格 主成份主成份Cu : 99.9% minP : 0.04-0.065% 杂质杂质Fe : 0.003%max S : 0.003%maxPb : 0.002%maxSb : 0.002%maxNi : 0.002%maxAs : 0.001%max 影響陽极溶解的因素影響陽极溶解的因素 陽极面積(即陽极電流密度控制在0.5ASD-1.5ASD之間) 陽极袋 (聚丙烯) 陽极及陽极袋的清洗方法和頻率添加剂对电镀铜工艺的影响添加剂对电镀铜工艺的影响 载体载体 - -吸附到所有受镀表面, 增加 表面 阻抗,

9、从而改变分布不 良情况. 抑制沉积速率 整平剂整平剂 - -选择性地吸附到受镀表面 抑制沉积速率各添加剂相互制约地起作用. 光亮剂光亮剂 - - 选择性地吸附到受镀表面, 降低表面阻抗,从而恶化分 布不良情况. 提高沉积速率 氯离子氯离子 - -增强添加剂的吸附电镀层的光亮度电镀层的光亮度 载体 (c) /光亮剂 (b)的机理n 载体(c)快速地吸附到所有受镀表面并均一地抑制电沉积n 光亮剂(b)吸附于低电流密度区并提高沉积速率.n 载体(c)和光亮剂(b)的交互作用导致产生均匀的表面光亮度bbbbbbbcbcbccccbcccbcccbcccbcccbcbcb b电镀的整平性能电镀的整平性能

10、光亮剂(b),载体(c),整平剂(l)的机理n载体抑制沉积而光亮剂加速沉积n整平剂抑制凸出区域的沉积n整平剂扩展了光亮剂的控制范围b c c c c c b c c c cccbccc cbbbc ccbccbb c b c b c b c b c bbcbcbc bbbbc bcbcbcl b c c c b c c b l lccblll cbbbl ccbcbb光亮剂和载体光亮剂和载体光亮剂光亮剂/ /载体载体/ /整平剂的混合整平剂的混合过量光亮剂过量光亮剂 电镀铜镀层厚度估算方法(mil) 电镀阴极电流密度(ASD) X 电镀时间(分钟) / 114 1 mil = 25.4 m电镀

11、铜镀层厚度估算方法电镀铜镀层厚度估算方法 电镀铜溶液电镀铜溶液电镀铜溶液的电导率F硫酸的浓度F温度硫酸铜浓度添加剂板厚度(L),孔径(d)FL2/d ：（板厚 inch）2 /（孔径 inch） 搅拌搅拌: : 提高电流密度提高电流密度 表面分布也受分散能力影响表面分布也受分散能力影响. .电镀铜溶液的分散能力电镀铜溶液的分散能力( (Throwing Power)Throwing Power)Coefficient of Variance: %100)(CoV 平均值 niiXn11 for i = 1,2, ., n (n= no. of points) 标准偏差 niiiXn12)(11

12、 XI = 单个取样点值 (电镀铜层厚度不含基材铜 ) 电镀铜板面镀层厚度分布评估方法电镀铜板面镀层厚度分布评估方法电镀铜溶液和电镀线的评价电镀铜溶液和电镀线的评价xy122550y/4y/25y/83y/4y-50y-25y-12122x/5x/24x/5x-12电镀铜溶液和电镀线的评价电镀铜溶液和电镀线的评价电镀铜板面镀层厚度分布评估方法电镀铜板面镀层厚度分布评估方法 电镀铜板面镀层厚度分布评价标准: 整缸板 CoV 12% 为合格电镀铜溶液和电镀线的评价电镀铜溶液和电镀线的评价 Throwing Power Throwing Power 的测定方法的测定方法电镀铜溶液的分散能力电镀铜溶液

13、的分散能力( (Throwing Power)Throwing Power) 1 12 23 34 4 5 5电镀铜溶液和电镀线的评价电镀铜溶液和电镀线的评价 Throwing Power Throwing Power 的测定方法的测定方法Throwing power = (point2+ point3+ point4+ point2+ point3+ point4)/6 X100% (point1+ point5+ point1+ point5)/4电镀铜溶液和电镀线的评价电镀铜溶液和电镀线的评价电镀铜溶液和电镀线的评价电镀铜溶液和电镀线的评价 延展性延展性 用不锈钢片在镀槽或延展性测试槽镀

14、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.测试步骤(1)裁板16x18(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100mm x 100mm测试板； 热冲击测试热冲击测试电镀铜溶液和电镀线的评价电镀铜溶液和电镀线的评价 热冲击测试热冲击测试 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.电镀铜溶液和电镀线的评价电镀铜溶液和电镀线的评价电镀铜溶液的控制电镀铜溶液的控制 硫酸铜浓度 硫酸浓度 氯离子浓度 槽液温度

15、用Hull Cell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电镀铜溶液的控制 赫尔槽试验赫尔槽试验 (Hull Cell Test)阴极阴极-阳极阳极+电镀铜溶液的控制电镀铜溶液的控制 赫尔槽试验赫尔槽试验(Hull Cell Test)参数参数 电流: 2A 时间: 10分钟 搅拌: 空气搅拌 温度: 室温电镀铜溶液的控制电镀铜溶液的控制 赫尔槽试验赫尔槽试验(Hull Cell Test) 高电流密度区烧焦,中高电流密度区无光泽-Copper Gleam 125T-2(CH) Additive 非常低改正

16、方法:添加2-3ml/l Copper Gleam 125T-2(CH) Additive电镀铜溶液的控制电镀铜溶液的控制 赫尔槽试验赫尔槽试验(Hull Cell Test)仅高电流密度区烧焦,试片的其它区域仍然正常-Copper Gleam 125T-2(CH) Additive 低改正方法:添加1ml/l Copper Gleam 125T-2(CH) Additive电镀铜溶液的控制电镀铜溶液的控制 赫尔槽试验赫尔槽试验(Hull Cell Test)高电流密度区呈不适当氯离子含量条纹沉积,整个试片光亮度降低改正方法:分析氯离子含量,如有需要请作调整电镀铜溶液的控制电镀铜溶液的控制 赫

17、尔槽试验赫尔槽试验(Hull Cell Test)严重污染改正方法:添加3-10ml/l 125T-2(CH) Additive 对抑制此现象可能有帮助. 溶液必须安排作活性炭处理流程說明流程說明 酸酸性性除除油油 酸性除油的主要作用為除去輕度氧化及輕度污漬和手印。 电镀工艺过程电镀工艺过程1.1.流程说流程说明明流程說明流程說明1.1.流程说流程说明明 流流程程说说明明 浸浸 酸酸( (1 10 0% %硫硫酸酸) )除去經過水洗后板面產生的輕微氧化,此酸通常為 10%。电镀工艺过程电镀工艺过程 流程说明流程说明 电镀铜电镀铜电镀铜工艺过程电镀铜工艺过程Copper Gleam 125TCo

18、pper Gleam 125T- -2(CH)2(CH)特性及优点特性及优点 : : 1.镀层有光泽而平均 2.特佳孔内覆盖能力 3.特佳的分布能力 4.优良的镀层物理特性 5.易于分配及控制 Copper Gleam 125T-2(CH)铜添加剂铜添加剂Copper Gleam 125T-2(CH)铜添加剂铜添加剂Copper Gleam 125T-2(CH)铜添加剂铜添加剂镀层特性镀层特性导电性0.59微姆欧/厘米延展性16-20%密度8.9克/立方厘米抗拉强度30-35Kg/mm2可焊性非常好结构高纯细致等轴晶粒热冲击 (288 10秒)可抵受5次而镀层无裂痕Copper Gleam 1

19、25T-2(CH)铜添加剂铜添加剂Copper Gleam 125T-2(CH)之镀液于投入生产前需作假镀处理,促使铜阳极上能形成一均匀之阳极膜, 以确保能镀出品质优良之镀层。假镀之程序为先以假镀板, 用1420 ASF (约0.2安培/公升) 电镀24小时直至达到5安培小时每公升溶液。 为避免过厚镀层剥落在电镀槽液, 假镀板每24小时更换。当完成假镀程序后, 镀液便可作生产之用。Copper Gleam 125T-2(CH)铜添加剂铜添加剂操作条件操作条件化学品名化学品名范围范围最佳值最佳值硫酸铜6090 克/公升75.0 克/公升硫酸100120 毫升/公升110.0 毫升/公升氯离子40

20、.060.0 ppm45.0 ppmCopper Gleam125T-2 Additive2.510 毫升/公升5 毫升/公升Copper Gleam125T-2 Carrier1040 毫升/公升10 毫升/公升温度222724阴极电流密度1.03.0 安培/平方分米1.5-1.8 安培/平方分米沉积速率以2安培/平方分米电镀1小时可沉积出25微米Copper Gleam 125T-2(CH)铜添加剂铜添加剂溶溶液液操操作作及及控控制制溶液的成份之控制是通过简单的化学方法, 125T-2Additive 及Carrier 则用CVS或侯氏槽判断来控制含量。镀液可以阴极电流密度 1.03.0

21、安培/平方分米 (1030 安培/平方英呎) 操作, 若生产高孔径比的板则建议用更低电流密度以得到最良好的均镀及整平能力。Copper Gleam 125T-2(CH)铜添加剂铜添加剂Copper Gleam 125T-2Copper Gleam 125T-2(CH) Additive(CH) AdditiveCopper Gleam 125T-2(CH) Additive 补充量为0.20.3 毫升/安培小时, 视乎控制及使用情况。Copper Gleam 125T-2(CH)Copper Gleam 125T-2(CH) Carrier CarrierCopper Gleam 125T-2

22、(CH) Carrier需作 CVS分析才可添加。注意 : Copper Gleam 125T-2(CH) Additive 消耗量会随温度上升及阳极面积变大而增加。Copper Gleam 125T-2(CH)铜添加剂铜添加剂金金属属污污染染物物最高金属污染容忍度 :铁 镍1000 ppm锡100 ppmCopper Gleam 125T-2(CH)铜添加剂铜添加剂镀液凈化处理镀液凈化处理若镀层物理特性, 如延展性, 抗拉强度, 下降至接受标准以下,则需作活性碳处理。 低电流区域镀层暗哑, 亦可作需要溶液碳处理之另一指示。Copper Gleam 125T-2(CH)铜添加剂铜添加剂药药品品

23、储储存存Copper Gleam 125T-2(CH) Additive / Carrier 需存放在干燥而日照不到的地方, 保存温度230为合适。电镀线配线及设备保养方法电镀线配线及设备保养方法电镀线配线方法电镀线配线方法设备准备程序设备准备程序槽子的清洗 在配槽之前,工艺槽及附属设备必须彻底清洁,并随后用硫酸溶液中和。对于新设备或先前使用其它工艺的设备,本清洗程序更显得重要。 清洁液氢氧化钠 20-50g/l中和液硫酸 20-50ml/l 程序程序A.用清水清洗各缸及其附属设备B.各缸注满清水浸洗,如有打气及过滤系统则开启 清洗(无需加滤芯)C.排走废水D.加入清洁液(NaOH 20-50

24、g/l)到槽内,浸洗 8 小时 以上,并开启所有打气及过滤泵。E.排走氢氧化钠清洁液电镀线配线方法电镀线配线方法F.注入清水,清洗干净。G.排走废水H.加入中和液(H2SO4 20-50ml/l)到槽内,浸洗 8 小时以 上,并开启所有打气及过滤泵。I.排走硫酸溶液J.再以清水清洗,排走废水。K.各槽注满清水浸洗,开启打气及过滤泵,清洗整套设备。L.排走废水,槽子已清洗完毕。电镀线配线方法电镀线配线方法 新阳极袋的清洗新阳极袋的清洗A. 用 50g/l 氢氧化钠溶液加热至 50左右将阳极袋放入该溶液 中浸泡 8 小时。B. 取出阳极袋用清水清洗干净。C. 用 100ml/l 硫酸溶液浸泡 8

25、小时以上。D. 用纯水彻底清洗干净。电镀线配线方法电镀线配线方法 阳极篮的清洗阳极篮的清洗A. 用 50g/l 氢氧化钠溶液加热至 50左右，将阳极篮放入 该溶液中浸泡 8 小时。B. 取出阳极篮用清水清洗干净。C. 用 100ml/l 硫酸溶液浸泡 8 小时以上D. 用纯水彻底清洗干净电镀线配线方法电镀线配线方法 聚丙烯过滤芯的清洗聚丙烯过滤芯的清洗A. 以热纯水清洗B. 以 100ml/l 硫酸浸泡 8 小时以上C. 用纯水彻底清洗干净电镀线配线方法电镀线配线方法 新铜阳极的清洗新铜阳极的清洗A.用 50g/l 氢氧化钠溶液浸泡 8 小时以上B.用清水冲洗干净C.再以 50ml/l 硫酸+

26、50ml/l 双氧水浸泡,阳极呈鲜红色即可。D.用清水清洗干净E.用 100 ml/l 硫酸浸泡F.用纯水彻底冲洗干净即可使用电镀线配线方法电镀线配线方法电镀线药液配制及保养方法电镀线药液配制及保养方法 Copper Gleam 125T-2(CH)配槽步骤配槽步骤a. 计算配槽所需的已碳处理好的硫酸铜浓缩液的 体积并加入至槽中，补加 DI 水至 60%液位。b. 根据计算在打气搅拌下补充不足的 AR 硫酸， 开启循环泵。c. 加入 DI 水至标准液位d. 分析硫酸铜、硫酸含量并补加不足量。电镀线药液配制及保养方法电镀线药液配制及保养方法e.分析氯离子含量并用 AR 级盐酸补至 50ppmf.

27、在温度降至27以下， 添加5ml/l Copper Gleam 125T-2(CH) Additive 和 10 ml/l Copper Gleam 125T-2(CH) Carrer。g.分别以如下电流密度及时间进行拖缸5ASF6 小时15ASF4 小时20ASF2 小时h.根据 Hull Cell 试验及 CVS 分析，补加光剂至正常范围。电镀线药液配制及保养方法电镀线药液配制及保养方法工工 序序维护项目维护项目维护频率维护频率方法方法AH 调整自动添加200-300ml/1000AH125T-2AdditiveHull Cell 及CVS 调整1 次/周按 Hull Cell 及 CVS

28、结果补加125T-2CarrerCVS 调整1 次/周按 CVS 结果补加磷铜球补加及拖缸1 次/周拖缸 5ASF，10ASF各 4 小时阳极清洗1 次/2 月见后面滤芯更换1 次/周见后面阳极袋清洗1 次/2 月见后面电镀铜碳处理1 次/4-6 个月见后面电镀线药液配制及保养方法电镀线药液配制及保养方法 电镀铜缸维护方法电镀铜缸维护方法 旧磷铜球处理旧磷铜球处理a. 将旧磷铜球用 10%(V/V) CP H2SO4和 10%(V/V) H2O2(30%) 混合浸泡至黑膜退除尽。b. 以 DI 水冲洗后,用 5%(V/V) CP H2SO4浸泡 10-15 分钟。 每次补加铜球后,须以 5AS

29、F,10ASF 电流密度拖缸各 4 小时。电镀线药液配制及保养方法电镀线药液配制及保养方法 滤芯更换滤芯更换新滤芯的清洗a. 以热 DI 水清洗b. 以 100ml/l 硫酸浸泡 8 小时以上c. 用 DI 水彻底清洗干净电镀线药液配制及保养方法电镀线药液配制及保养方法 阳阳极极袋袋清清洗洗a. 用毛刷擦去表面脏物b. 在 10%(V/V) CP H2SO4和 10%(V/V) H2O2(30%)混合 溶液浸泡 2 小时c. 用 DI 水彻底清洗干净电镀线药液配制及保养方法电镀线药液配制及保养方法 电镀铜溶液维护电镀铜溶液维护a. 每月以碳芯过滤镀液 1 次b. 根据 Hull Cell 试验

30、或 CVS 分析，判断镀液有机物 污染程度，4-6 个月时进行一次活性炭处理。电镀线药液配制及保养方法电镀线药液配制及保养方法 铜镀液活性炭处理步骤铜镀液活性炭处理步骤 将需进行碳处理之溶液移至碳处理缸，以 DI 水补至液位并调整成份至正常 范围。 将溶液加热到 40-50，按 5ml/l 加入 H2O2(30%)，搅拌 4-6 小时 继续加热至 60-80，缓慢加入 4-5g/l 活性炭粉，于 60搅拌 2-4 小时。 停止加热及搅拌，静置 8-12 小时。 用 5-10m 滤芯及助滤粉，将镀液过滤至缓冲缸内。 再用 5-10m 滤芯及助滤粉，将镀液过滤至铜点。 以 DI 水补加镀液至正常液

31、位，并分析镀液成份，调整至工艺范围内。 用 10ASF，20ASF 电流密度各拖缸 4 小时。电镀线设备保养方法电镀线设备保养方法 设备维护设备维护A. 阳极杆及 V 座维护在每次阳极维护期间,用 10%（V/V）CP 级 H2SO4擦净 阳极杆及 V 座上之污痕,并用自来水洗净。B. 阴极飞巴维护 用 10%（V/V）CP 级 H2SO4擦净飞巴上污痕，并 用自来水洗净。电镀线设备保养方法电镀线设备保养方法 每天需检查生产线上如下项目每天需检查生产线上如下项目 整流器表现电流输出循环系统空气搅拌药水温度飞巴及阳极巴接电位置自动加药系统工作状况 安全规则安全规则1) 安全设备洗眼器: 操作人员

32、不慎溅到化学药水时使用手套 : 戴细棉手套用于搬板子或检验板子时耐酸碱手套: 操作人员操作化学药品时使用 药水添加时必须戴防护面罩及手套电镀线设备保养方法电镀线设备保养方法电镀线设备保养方法电镀线设备保养方法2).机械操作安全规定a. 机械设备之抽风每日需检查畅通无阻,否则请维修人员协助排除问题。b. 每日保养由操作人员执行,设备外观清洁及槽内液位检查或更换药水,并检查连线管路要求完整,各项指示灯操作开关要求正常驱动,否则即须反应,通知维修。c. 现场操作时须检查各阀门开关是否定位,换槽时,须先关掉加热器,以免损坏。d. 每班须检视自动添加桶药水液位,不得低于标示点。e. 每周测量自动添加 D

33、osing Pump 之流量。f. 全线震荡器每月保养一次,以维持良好功能。问题及解决方法问题及解决方法电镀铜问题及解决方法电镀铜问题及解决方法问题1. 各镀铜层间附着力不良问题2. 二次铜(线路镀铜)出现局部漏镀或阶梯镀问题3. 板子正反两面镀层厚度不均问题4. 镀层过薄问题5. 全板面镀铜之厚度分布不均问题6. 镀液槽面起泡问题7. 通孔铜壁出现破铜问题8. 镀铜层烧焦问题9. 镀铜层表面长瘤问题10. 镀铜层出现凹点问题11. 镀层厚度分布不均匀问题12. 镀层出现条纹状问题13. 镀层脆裂问题14. 镀层抗拉强度过低问题15. 镀层晶格结构过大问题16. 无机物污染问题17. 添加剂未

34、能发挥应有功用问题18. 添加剂消耗过快 问题问题1. 1. 各镀铜层间附着力不良各镀铜层间附着力不良可 能 原 因 解 决 办 法 1.1 电镀前清洁处理不当，底铜表面的氧化或钝化皮膜未除尽。 提高清洁槽液的温度以利去除油污和指纹。 使用微蚀剂去除底镀层表面的污染物。 检查清洁槽和微蚀槽液的活性并改善之。 1.2 清洁槽中的湿润剂被带出或水洗不足造成底铜的钝化 检查水洗程序 增加水洗水流量并在出槽时采用喷射水洗， 使孔内清洁效果更好。 提高水洗水温度，喷射水洗后也可另采用多 段式溢流水洗。 问题问题1. 1. 各镀铜层间附着力不良各镀铜层间附着力不良 ( (续续) )可 能 原 因 解 决

35、办 法 1.3 板子进入镀槽后电源并未立即开启 重新检查整流器之自动程序 1.4 电流密度过大 重新检查电镀程序，降低电流密度。 1.5 过硫酸根残余物污染 使用过硫酸盐微蚀后，必须再以 5-10%的硫酸浸洗，以除去表面的铜盐类。 1.6 干膜显影后水洗不足 提高喷射水洗压力 检查喷嘴是否有阻塞，并采用适当的喷嘴 排列布置。 提高水洗温度到 16以上。 问题问题2. 2. 二次铜二次铜( (线路镀铜线路镀铜) )出现局部漏镀或阶梯镀出现局部漏镀或阶梯镀可 能 原 因 解 决 办 法 2.1 干膜显影不净 重新检查干膜之显影作业条件 检查底片的布线密度，凡又长又密时应特别 小心显影之作业 检查显

36、影机组之喷嘴是否发生堵塞。 2.2 板面上已有指纹印及油渍的污染 提高电镀前处理清洁槽液之温度 改善板子持取的方法，只能用手掌互顶板 边，不可用手指抓取板面。 2.3 镀液中有机物含量过多 使用赫尔槽(Hull Cell)分析光剂 进行活性炭过滤处理 控制添加剂的含量 问题问题2. 2. 二次铜二次铜( (线路镀铜线路镀铜) )出现局部漏镀或阶梯镀出现局部漏镀或阶梯镀( (续续) )可 能 原 因 解 决 办 法 2.4 用做干膜检修(Touch-up)的油墨对待 镀的线路区造成意外的污染 检讨检修或修补用的油墨及制程 2.5 清洁槽中的润湿剂被带出，并自小孔 内逐渐流出而影响镀铜之外观。 增

37、加水洗浸泡时间并在板子出槽时另采用强力喷射水洗 2.6 干膜表面渗出显影液之残迹 显影过后须置放 30 分钟以使反应达到平衡 2.7 显影液受到污染 保持最后一个显影槽液的洁净度 问题问题3. 3. 板子正反两面镀层厚度不均板子正反两面镀层厚度不均可 能 原 因 解 决 办 法 3.1 板子两面的电镀面积不一致，尤其当 一面是接地层面而另一面是线路面时 以正反排板方式将板子两面的待镀面积 加以调整 3.2 可能是某一边阳极之线缆系 统导电不良所致 检查及改善 问题问题4. 4. 镀层过薄镀层过薄可 能 原 因 解 决 办 法 4.1 电镀过程中，电流或时间不足 确认板子面积以决定总电流的大小，

38、并确认电 流密度及时间之无误。 4.2 板子与挂架或挂架与阴极杆的接触导 电不良 检查整流器，板子等所有的电路接点。 问题问题5. 5. 全板面镀铜之厚度分布不均全板面镀铜之厚度分布不均可 能 原 因 解 决 办 法 5.1 阳极篮与阴极板面的相对位置不当 以非破坏性的厚度量测法详细了解其全面 厚度之差异。 根据镀层厚度量测的结果，重新安排阳极 的位置。 5.2 阳极接点导电不良 操作中使用伏特计检查每一支阳极与阳极 杆是否接触良好。 清洁所有接点，并确保阳极杆所有接点的 电位降落(Voltage Drop)都要相同。 5.3 镀液中硫酸浓度不足，导电不良 检查硫酸浓度并调整至最佳值 问题问题

39、5. 5. 全板面镀铜之厚度分布不均全板面镀铜之厚度分布不均( (续续) )可 能 原 因 解 决 办 法 5.4 铜离子含量过高 分析检查铜离子含量 稀释槽液或改用不溶性阳极直到铜离子浓度 降至规定范围内 在电镀槽闲置期间取出铜阳极 5.5 搅拌太过激烈 降低搅拌程度 5.6 循环过滤之搅拌方式不良 出水口位置应座落在挂板的正下方，使对全板面能产生更为均匀的液流。 问题问题6. 6. 镀液槽面起泡镀液槽面起泡可 能 原 因 解 决 办 法 6.1 循环泵中藏有空气 将循环泵与管路加满水以免空气残留。 检查槽内液位和进水口的高度，必要时将 液位提高。 6.2 槽液过度搅动，过滤涡流 降低搅拌程

40、度并重新设计溢流型态，以避免溶液产生过多气泡。 6.3 润湿剂添加过量 减少添加量 问题问题7. 7. 通孔铜壁出现破洞通孔铜壁出现破洞可 能 原 因 解 决 办 法 7.1 化学铜厚度不足或未能将孔壁全部盖满 调整化学铜槽液成分 增加化学铜槽之浸镀时间 若化学铜层厚度不足，在板子进入镀铜槽 时须采用较低电流去镀铜。 电镀铜时孔内有气泡存在(增加槽液或板子 移动率，务使镀液能流过孔内) 7.2 镀液中有颗粒物浮游 彻底过滤槽液 电镀前喷洗板面 检查电镀前之槽液是否有悬浮物 问题问题7. 7. 通孔铜壁出现破洞通孔铜壁出现破洞( (续续) )可 能 原 因 解 决 办 法 7.3 化学铜层遭到溶

41、解 检查电镀前处理微蚀或浸酸液之浓度 不可使用不相容的酸液，如氟硼酸或含有硝 酸或氢氟酸等专利性酸盐 板子下端进入镀槽中时电流尚未开启 减少微蚀的时间 7.4 电镀前酸浸时间过长 减少酸浸时间 问题问题8. 8. 镀铜层烧焦镀铜层烧焦可 能 原 因 解 决 办 法 8.1 电流密度过高或电镀面积不均匀，导 致板面上局部电流密度超过局限电流 降低所用之电流 按添加剂系统设定操作电流密度，和板子布 置情况以及搅拌程度。 在高电流密度区增加辅助阴极板，以吸收多 余的电流 8.2 镀液搅拌不当或板架往复搅拌不足 利用循环过滤及低压空气进行搅拌 配合阴极杆往复摆动(与板面垂直)搅拌 检查阴极之间的距离，

42、在电流密度为 30ASF 的情况下，其距离至少应为 15 公分。 8.3 在操作电流密度下的铜离子浓度过低 维持铜离子的应有浓度或降低电流密度。 问题问题8. 8. 镀铜层烧焦镀铜层烧焦( (续续) )可 能 原 因 解 决 办 法 8.4 硫酸浓度过高 稀释槽液，维持一定的酸浓度 8.5 槽液温度过低 冬天须加热槽液，最佳的操作温度通常介于21-26之间。 8.6 各添加剂含量已失去平衡 添加适用于高 CD 之添加剂，以减少烧焦 添加适用于低电流密度这之添加剂，以减少 板面烧焦(线路) 在正式添加大槽前应先于小槽内试验添加剂 的性能。 问题问题8. 8. 镀铜层烧焦镀铜层烧焦( (续续) )

43、可 能 原 因 解 决 办 法 8.7 阳极过长或数量过多 阳极长度应比板架略短 2-3 英寸 将阳极袋绑紧 自槽液中移走部分阳极棒 阳极对阴极的面积比不应该超过 2：1 8.8 槽液搅拌太弱 加强搅拌 问题问题9. 9. 镀铜层表面长瘤镀铜层表面长瘤( (尤以孔口最易出现铜瘤尤以孔口最易出现铜瘤) )可 能 原 因 解 决 办 法 9.1 槽液中有颗粒物出现 槽液应连续过滤，每小时至少要翻槽 2-3 次 9.2 阳极未装阳极袋或阳极袋已破裂 装设阳极袋，并检查阳极袋是否有破裂的情况 9.3 镀液遭外来固体粒子所污染 检查镀槽内是否有外物掉落(例如板子，钳 子，挂架，工具) 检讨孔壁是否有遭到

44、其它槽液所带入的悬浮 物质，如整孔剂之胶体粒子吸附等 清洗阳极袋及滤芯 问题问题9. 9. 镀铜层表面长瘤镀铜层表面长瘤( (尤以孔口最易出现铜瘤尤以孔口最易出现铜瘤) )可 能 原 因 解 决 办 法 9.4 阳极含磷量过低 确认阳极磷含量介于 0.04%-0.06%之间 9.5 镀铜槽内的阳极型式有问题 对所用的阳极进行功能性试验 9.6 由于阳极析出污染物所致 阳极袋的开口务必要超出镀液面 定期更换阳极袋 检查阳极袋是否有破洞 某种型式的阳极会导致镀瘤的产生 问题问题10. 10. 镀铜层出现凹点镀铜层出现凹点可 能 原 因 解 决 办 法 10.1 镀铜槽中空气搅拌不足或不均匀 增加空

45、气搅拌并确保均匀分布 10.2 槽液遭到油渍污染 进行活性炭处理及过滤，确认污染来源并加以杜绝 10.3 过滤不当 持续过滤槽液以去除任何可能的污染物。 问题问题10. 10. 镀铜层出现凹点镀铜层出现凹点可 能 原 因 解 决 办 法 10.4 镀槽内特定位置出现微小气泡 可能是过滤泵有空气残存，设法改善之 10.5 干膜显影不足导致线路出现锯齿状 加强显影液之冲刷与后水洗 10.6 镀铜前板面清洁不良 检讨清洁与微蚀制程以及相关的水洗动作 问题问题11. 11. 镀层厚度分布不均匀镀层厚度分布不均匀可 能 原 因 解 决 办 法 11.1 导致分布力(Throwing Power)变差的

46、原因有：铜离子含量过高，硫酸浓度 过低，槽液温度过高，其它金属离子 所造成的污染，或在操作条件下孔的 纵横比过大 稀释镀铜槽液 增加硫酸含量，维持酸铜比 10/1-12/1 冷却槽液至 22 进行低电流密度之假镀，以消除金属污染 11.2 板子单面镀层较另一边为厚 检查并计算每一边阳极之面积，将每一边阳 极对阴极的面积比例调整为 2：1 将其中一半的挂架或板子互换以均衡两 面的阴极面积 改用双排整流器镀铜(每面各有整流器) 问题问题11. 11. 镀层厚度分布不均匀镀层厚度分布不均匀 ( (续续) )可 能 原 因 解 决 办 法 11.3 镀层平整性不佳 添加平整剂 增加电流密度 调整氯离子

47、含量 增加阳极面积，加强镀液之循环过滤。 检查镀铜槽前之清洁剂是否正常 11.4 板架最下缘之板角板边等高电流密度 区其镀层原本就很厚 板架下缘增加假镀板，以吸收多余的电流 采用阳极或阴极遮板以平均分配电力线 改善挂架设计，增加与板面之接点面积。 采用框架式的挂架，使四面接触板边以改善 电流分布。 问题问题11. 11. 镀层厚度分布不均匀镀层厚度分布不均匀( (续续) )可 能 原 因 解 决 办 法 11.5 镀液流动不良呈停滞状态 增加吹空气搅拌量 检讨空气搅拌之出气口位置是否恰当 11.6 电力线分布不均 重新设计阳极遮板以使镀液之电阻能平均分布 检查挂架之接点电阻是否过高 问题问题1

48、2. 12. 镀层出现条纹状镀层出现条纹状可 能 原 因 解 决 办 法 12.1 添加剂含量失控(通常添加剂过量时 会出现条纹) 试用少量活性炭将多余添加剂移除 12.2 所用干膜与硫酸铜镀液不相容导致 有机物溶入镀液中 确认所用干膜与镀铜液之相容性 12.3 水洗不洁导致清洁剂被带入镀液中 检查水洗水流量及水洗时间是否足够 改用喷射方式水洗 问题问题12. 12. 镀层出现条纹状镀层出现条纹状( (续续) )可 能 原 因 解 决 办 法 12.4 槽体，过滤器，挂架等材质可能和 硫酸铜镀液不相容 操作前先确认设备与镀液的相容性 12.5 阳极袋桨料所导致的污染 使用前先将阳极袋及滤芯的桨

49、料清洗干净 12.6 干膜阻剂中的附着力促进剂未能完 全去除 检讨清洁制程 问题问题13. 13. 镀层脆裂镀层脆裂( (Brittle Copper Plating)Brittle Copper Plating)可 能 原 因 解 决 办 法 13.1 因光剂裂解或干膜或清洁剂所造成 槽液的有机物污染 定期做活性炭过滤处理 13.2 光泽剂添加过量 试用少量活性炭将多余光泽剂移除 13.3 电流密度超出操作范围 按添加剂规定的电流密度操作 13.4 镀液温度超出正常范围，正常为 21- 26 检查镀液温度以确保操作是在正确的温度下进行 问题问题13. 13. 镀层脆裂镀层脆裂( (Britt

50、le Copper Plating)(Brittle Copper Plating)(续续) )可 能 原 因 解 决 办 法 13.5 添加剂含量不足 以赫尔槽或电化学法进行分析，必要时可多加添加剂。 13.6 铜离子含量偏低 改善镀液流动情况并增加搅拌 13.7 孔内铜厚不足而容易断裂 通常孔铜至少要有 0.8mil 的厚度， 必要时降低电流密度以达深孔的起码铜厚 13.8 多层板之板厚 Z 方向膨胀过度 检讨电路板特性需求，客户要求之规格以及压板制程。 问题问题14. 14. 镀层抗拉强度镀层抗拉强度( (Tensile Strength)Tensile Strength)过低过低可 能

51、 原 因 解 决 办 法 14.1 镀液中的不纯物会导致镀层结晶连 续性不佳 镀液须每小时 2-3 次的循环过滤以尽量清除杂质 14.2 金属离子污染 使用低电流密度进行假镀以尽量析镀出金属污染物 问题问题15. 15. 镀层晶格结构过大镀层晶格结构过大可 能 原 因 解 决 办 法 15.1 添加剂含量过低 以赫尔槽或电化学法进行分析，必要时多加一些添加剂 15.2 镀液温度过高 确认所用之添加剂系统之液温，尤其在夏天应考虑加装冷却管。 15.3 电流密度过高 确认电流密度值与所用的添加剂系统是否相符 问题问题16. 16. 无机物污染无机物污染可 能 原 因 解 决 办 法 16.1 镀液

52、砷含量达 7-8ppm 时将导致镀层粗糙。 7-8 ppm 的锑会造成镀层脆化； 150-200 ppm 的氯离子会使得镀层平整性不 佳，并使得阳极产生极化； 铁离子到达 7500 ppm 会促使阳极极化； 镀液中含有铅离子会使得镀层出现颗粒 含镍会使得分布能力变差； 含银会使得线路镀层变脆； 含锡会使镀层变黑变粗； 含锌会降低分布力。 此处所列出的大多数不纯物都可以使用低电流密度假镀方法或化学沉降法加以去除 问题问题17. 17. 添加剂未能发挥应有功用添加剂未能发挥应有功用可 能 原 因 解 决 办 法 17.1 阳极产生极化现象 - 整流器通常会出现电压升高与电 流下降现象 调整阳，阴极

53、面积比为 2：1 调整酸铜比之比值到 10 以上 检查 Fe Ni Zn 等金属离子的含量 所使用的阳极需含磷 0.03-0.06% 检查槽液温度是否太高 调整好各种参数后，再将阳极取出彻底洗 净，然后进行假镀，以使重新建立一层阳极 膜。 17.2 氯离子含量控制不当 维护氯离子的正常含量，通常为 50-80ppm 17.3 槽液温度过高 以冷水管冷却液温，使其维持在 21-26 17.4 槽液需进行活性炭处理 进行活性炭处理 问题问题18. 18. 添加剂消耗过快添加剂消耗过快可 能 原 因 解 决 办 法 18.1 添加剂过期导致强度减弱(超过储存 日期) 检查添加剂的制造日期并更换新鲜添加剂 18.2 光泽剂在阳极表面遭到氧化 检查阳极是否有铜点裸露(正常的阳极表面应有一层均匀的棕黑色皮膜) RHEM 电镀锡工艺电镀锡工艺图形电镀铜图形电镀铜/锡工艺过程锡工艺过程 电镀锡电镀锡 为碱性蚀刻提供抗蚀层. 电镀锡工艺电镀锡工艺 锡的特性锡的特性 锡,元素符号Sn,原子量118.69,密度7.31克/立方厘米,Sn2+的电化当量2.213克/安时. 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.电镀锡工