沉铜和板电工艺培训讲义

1、PTH&PTH&板电板电原理讲义原理讲义一、沉铜目的一、沉铜目的及原理及原理v1目的：使孔壁上通过化学反响而沉积一层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v2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v Cu2+2HCHO4OH- Cu2HCO-CuPdv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、沉铜流程二、沉铜流程 v1膨松缸需机械摇摆、循环过滤v作 用：使孔壁上的胶渣软

2、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。v药水成份：SW-01,开缸量为40%(V/V),生产每千尺板需补加SW-01膨松剂6L；NaOH开缸量为8g/l,v 生产每千尺板需补加NaOH 160g。v温 度：65-75 时间：6-8min(标准7minv换 槽：处理25-35平米/L时即可更换新缸三、三、PTHPTH各各药水缸成份及其作用药水缸成份及其作用 三、三、PTHPTH各各药水缸成份及其作用药水缸成份及其作用v2除胶缸需空气搅拌、机械搅拌、机械摇摆或循环过滤 v作 用：利用高锰酸钾的强氧化性，使板在此碱性槽中v 将已被软化的胶渣及其局部的树脂进展氧化反v

3、应，分解溶去 ；v反响方程式: 4MnO4-+有机树脂+4OH-4MnO42-+CO2+2H2Ov 2MnO42-+1/2O2+H2O 2MnO4-+2OH-v药 水 成 份： NaOH，开缸量为30-50g/L，最正确值为40g/L ，v 生产每千尺板需补加NaOH 160g;v KMnO4 ，开缸量为45-65g/L，最正确值为55g/L，生产每千尺板需补加KMnO4 1.6kg;v温 度：65-85 时间：12-18min标准为15min电三、三、PTHPTH各各药水缸成份及其作用药水缸成份及其作用v3预中和缸需机械摇摆v作 用：先对高锰钾进展一次预清洗；v药水成份：1、硫酸，开缸量为1

4、-3%V/V，最正确值为2%V/V，生产每千尺板需补加硫酸2L；v 2、双氧水，开缸量为1-3% V/V，最正确值为2%V/V，生产每千尺板需补加双氧水2.5L；v温 度：室温； 处理时间：1-3min标准为2min)；v换 槽：每班更换一次；三、三、PTHPTH各各药水缸成份及其作用药水缸成份及其作用v4中和缸需机械摇摆和循环过滤v作 用：清洗残留的高锰酸钾；v药水成份：1、N-03A 开缸量为20%(V/V)v 生产每千尺板需补加N-03A中和剂4L；v 2、CP级H2SO4 开缸时酸当量为1.8-3.6N，最正确值为2.7Nv 生产每千尺板需补加H2SO4 1.6L；v温 度：室温； 处

5、理时间：3-5min标准为4min；v换 槽：处理8-10平米/L时即可更换新缸；v5整孔又名除油，需机械摇摆和循环过滤 v作 用：清洁和调整电荷的碱性整孔剂,能有效去除板v 面上的油脂、氧化物及粉尘；v药水成份：CD-120，开缸8-12%，最正确值10%，控制0.1N;v 生产每千尺需补加CD-120整孔剂1L ；v温 度：60-70 处理时间：5-8min标准6minv换 槽: 生产20-30平米/L或铜含量高于1g/l时就应更重开新缸。三、三、PTHPTH各各药水缸成份及其作用药水缸成份及其作用v6微蚀缸又名粗化v作 用：清洁、粗化铜面，确保基材与铜的结合力 ；v药水成份：1、双氧水

6、v 开缸量为3-5% ，最正确值为4 % ，v 生产每千尺板需补加双氧水4L；v 2、H2SO4 v 开缸量为4-6%(V/V) ，最正确值为5 %V/V，v 生产每千尺板需补加H2SO4 2L ；v温 度：25-35 处理时间：1-3min标准2min；v微蚀速率：1-2um/min v换 槽：铜离子25g/L时重新开缸；三、三、PTHPTH各各药水缸成份及其作用药水缸成份及其作用v8预浸缸 v作 用：为了不让板带任何杂质污物进入的钯缸，也防止带入v 太多的水量，而导致发生意外的局部水解，以保护钯缸 ；v药水成份：1、PD-130A v 开缸量为220g/L，v 生产每千尺需补加PD-130

7、A 2.5kg；v v温 度：室温 时间：0.5-2min标准为1min； v换 槽：生产20-30平米/L时就应更重开新缸；三、三、PTHPTH各各药水缸成份及其作用药水缸成份及其作用v9活化缸一、需机械搅拌和循环过滤 v作 用：在孔壁上布满负电性的钯胶团 ；v药水 成份：1、 PD-130A v 开缸量为220g/L，v 生产千尺由分析需要时补加；v2、AT-140Av 开缸量为1.8%，v 生产每千尺补加0.5L；三、三、PTHPTH各各药水缸成份及其作用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 处理时间：5-8min(标准6min)反响方程式：PdCl2+S

8、nCl2PdSnCl4(中间态) PdSnCl4变成绿色锡离子 PdSnCl4+6PdCl2SnPd7Cl16(催化剂)负 反 应：Pd2+Sn2+Pd0+ Sn4+ (在酸液及氯离子保护下，才能稳定) Sn4+ +9H2O H2SnO36H2O+4H+ 不能带入水，否那么会水解 三、三、PTHPTH各各药水缸成份及其作用药水缸成份及其作用锡酸v10一、加速缸 需机械摇摆和循环过滤v作 用：将钯胶体已完美附着在孔壁基材上的皮膜及铜v 面上的局部附着层，对其胶体内外皮进展一种 v “剥壳剥皮的动作，令其露出胶体中心的钯 v 来，使能与下一站的化学铜进展镀铜反响 ；v药水成份：AC-150 开缸量

9、为15%V/V；v 生产每千尺需补加AC-150 2.5L；v温 度：室温 处理时间：1-3min(标准2min；v换 槽：生产20-30平米/L时就应更重开新缸；v 三、三、PTHPTH各各药水缸成份及其作用药水缸成份及其作用三、三、PTH各各药水缸成份及其作用药水缸成份及其作用v11一、化学薄铜缸 需机械摇摆、空气搅拌和循环过滤v作 用：在孔壁上镀上一层铜，为后面电镀做准备； v药水成份：1、CU-160M 开缸量为8%V/V；v 2、CU-160A 开缸量为7%V/V，v CU-160A 标准添加量为2.0L/10平米；v 3、CU-160B 开缸量为7%V/V，v CU-160B 标准

10、添加量为2.0L/10平米； ；v其它成份控制范围内：1、Cu2+ 1.6-2.2g/L，标准1.8g/L)；v 2、NaOH 9-14g/L，标准11g/L)；v 3、HCHO 5-7g/L，标准6g/L)； v温 度：25-30 处理时间：12-18min标准15min三、三、PTH各各药水缸成份及其作用药水缸成份及其作用v12一、化学铜缸需机械摇摆、空气搅拌和循环过滤v 化学反响方程式： v 1、正反响：Pd催化及碱性条件下，甲醛别离v 解下氧化而产生甲酸根阴离子 v HCHO+OH- H2+HCOO-甲酸v 接着是铜离子被复原 v Cu2+H2+2OH-Cu+2H2O Pdv 12二、

11、化学铜缸需机械摇摆、空气搅拌和循环过滤v 最后，所镀出的化学铜层又可作为自我催化的基地，v Cu2+又在此已催化的根底上被电子复原成金属铜，如此不v 断，直至减弱 v v H-C-H+OH- H-C-H- H-C-OH+H-v Cu2+2H- Cu v 2、负反响：三、三、PTHPTH各各药水缸成份及其作用药水缸成份及其作用催化+ OH O12三、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- Cu2

12、O+H2O Cu+ Cu2+ +2OH- 2Cu+ 2 Cu2+ Cu 氧化亚氧化亚 铜沉淀铜沉淀H2O4三、三、PTHPTH各各药水缸成份及其作用药水缸成份及其作用vA、铜离子Cu2+浓度 v 化学镀铜速率随镀液中Cu2+离子浓度增加加快，当硫酸铜含量为10g/L以下时，几乎是成正比例增加，当硫酸铜含量超过12g/l以后化学镀铜速率不再增加反而会造成副反响增加，使化学镀铜液不稳定。vB、络合剂 v 影响化学镀铜速率最关键的因素是络合剂的化学构造。 vC、复原剂浓度 v 甲醛在镀液中含量的增加甲醛的复原电位升高，甲醛的浓度控制在意8-10ml/l。 四、影响化四、影响化学铜速率的因素学铜速率的

13、因素vD、PH v 化学镀铜反响在有一定的PH值条件下才能产生；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，铜离子的氧化电位也有所差异，这种差异造成了化学镀铜反响所需要的PH值也不同。v PH值增加化学铜速率加快，在PH为12.5时沉积速率最快，而且化学镀铜层外观最好。v E、添加剂 稳定剂v 添加剂具有稳定化学镀铜液的作用。v F、温度 v 提高化学镀铜液的温度可以提高化学镀铜速率。v G、溶液搅拌v 化学镀铜过程中快速剧烈的搅拌能提高沉积速率。 v 四、影响化四、影响化学铜速率的因素学铜速率的因素五、沉铜常见问题产生原因及解决方法v孔粗v 产生原因：v 1、钻孔引起

14、的，前工序漏波。v 2、除胶过度引起。v 3、铜缸沉积速度过快，使孔墙结铜渣。v 解决方法：v 1、控制来料，及时知会钻孔工序作出改善。v 2、调整除胶各缸参数，如除胶温度，浓度，时间等是否在MEI要求范围内。v 3、知会ME调整铜缸各参数到达最正确值。五、沉铜常见问题产生原因及解决方法v背光不良v 产生原因：v 1、钻孔引起的焦体物被附在孔墙上。v 2、沉铜拉各缸均有不同程度会产生背光不良v解决方法：v 1、知会钻孔工序改善。v 2、知会ME跟拉人员及时处理，到达生产实际v生产要求。五、沉铜常见问题产生原因及解决方法v孔无铜v产生原因：v1、钻孔钻屑塞孔引起的孔无铜。v2、沉铜拉各缸本身杂质

15、塞孔引起的孔无铜。v3、摇摆、气震异常等机器故障产生的。v4、员工操作引起的。v解决方法：v1、知会钻孔工序及时作出改善。v2、按MEI做好保养。v3、生产时多巡拉发现异常及时知会维修人员处理。v4、上板时做不叠板，保证板与板之间分开并在存板车v内不存气泡，存板时间不能过长4小时内板电完。板电原理讲义板电原理讲义 一、电镀根底理论一、电镀根底理论 v1法拉第一定律：在溶液中进展电解电镀时，阴极上所沉积出的重量或阳极上所溶解掉的重量与溶液中所通的电量成正比。v2法拉第第二定律：在不同的电解液中，因一样电量所沉积出不同的金属重量或溶解的重量与其化学当量成正比。 二、板电的目的及流程二、板电的目的及

16、流程v（1）目的：v加厚孔内镀铜层使导通良好； v（2）流程：v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v1除油缸 v药水成份：AC-C22A酸性清洁剂v 开缸量为10%V/V v 生产每千尺板需补加AC-C22A 2Lv作 用：去除板面之氧化层及油污，保证板面清洁； v温 度：20-30 处理时间：3-5min(标准4min)；v换 槽：当Cu2+2g/L或处理8-10平米/L时需重新开缸； 二、板电药水二、板电药水缸成份及其作用缸成份及其作用v2酸浸 v药水成份：H2SO4(96%) 2-5%V/V； v作 用：减轻前处理清洗不良对镀铜溶液之污染，并保持v 镀铜溶液中硫酸含

17、量之稳定； v温 度：常温 v处理时间：1-3min标准2min二、板电药水二、板电药水缸成份及其作用缸成份及其作用v3镀铜缸 v药水成份：CuSO4.5H2O：60-80g/L(最正确值70g/L) v H2SO4 ：170-220g/L200g/L) v CL- ：40-80ppm60ppm) v CB-203B 酸性铜光光泽剂：3ml/L v温 度：18-30(控制值24 ) v处理时间：根据客户实际需要决定。二、板电药水二、板电药水缸成份及其作用缸成份及其作用v(1) 硫酸铜：供给液铜离子的主源；v (2) 硫 酸：导电及溶解阳极的功用AR级的纯H2SO4；v (3) 氯离子：有助阳极

18、的溶解及光泽剂的发挥功能，使阳极溶解均匀，镀层平滑光泽 ；v (4) 阳极：须使用含磷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，那么可能是硫酸含量太高，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，这说明阳极电流密度太高，应增加阳极，降低电流密度； 二、板电各药水二、板电各药水成份及设备的作用成份及设备的作用 v(5) 添加剂：增加铜层的延长性，细晶、光泽、整平的v 功能。 v a：载运剂Carrier： v 抑制电镀 积电流，提高分布力成份常是碳氧化键v 高分子化合物； v b：光泽剂Brigtheren： v 镀后光泽，结晶颗粒细密，改善镀层的物理性，同时影v 响镀铜沉积速率成份是有机硫或氮的化合物； 二、板电各药水二、板电各药水成份及设备的作用成份及设备的作用 vc：平整剂Leveller： v 为低电流区的光泽剂，对于轻微的孔壁不良，有整平作v 用 ；本司所使用的为CB-203B 酸性铜光泽剂是三者合一型，操 作时方便简单；v (6) 过滤：使镀液流动，使游离杂