电路公司图电蚀刻工艺培训

YANTAT

：

LINHAI恩达电路（深圳）有限公司

YanTat

Circuit

(ShenZhen)Co.,Ltd

.1YANTAT

：

LINHAI一、图形电镀2YANTAT

：

LINHAI

电镀铜的机理*

镀液的主要成份是硫酸铜和硫酸。在直流电的作

用下，阴阳极发生电解反应，阳极铜失去电子变

成Cu

2+

溶于溶液中，阴极(飞巴，生产板)Cu

2+

获

得电子还原成Cu原子。*

阴极反应：

Cu

2+

+

2e

-

=

Cu*

阴极副反应：

Cu

+

+

e-

=

Cu

，

Cu

2+

+

e

-

=

Cu

+*

由于铜的还原电位比H

+

高得多，所以一般不会有

H

2

析出。3YANTAT

：

LINHAI

电镀铜的机理阳极反应：

Cu

-

2e

-

=

Cu

2+阳极副反应：

Cu

-

e

-

=

Cu

+在足够硫酸环境下，亦有如下反应

2Cu

+

+

1/2O

2

+

2H

+

=

2Cu

2+

+

H

2

O当硫酸含量较低时，有如下反应

2Cu

+

+

2H

2

O

=

2Cu(OH)

2

+

2H

+

2Cu(OH)

2

=

Cu

2

O

+

H

2

OCu

2

O即成“铜粉”，有Cu

2

O出现时镀层会变得疏松粗糙。4YANTAT

：

LINHAI*

电镀锡与电镀铜机理一样利用电解作用获得金属镀层。阴极反应：Sn

2+

+

2e

-

=

Sn阳极反应：Sn

-

2e

-

=

Sn

2+镀锡溶液主要成份是硫酸亚锡和硫酸。电镀锡的机理5YANTAT

：

LINHAI电镀线各药水缸成份及作用*

微蚀缸*

镀铜缸*

水洗缸电镀线药水缸介绍

*

除油缸

*

浸酸缸

*

镀锡缸

*

退镀缸6除油缸Component

：酸性除油剂

UsageYANTAT

：

LINHAI清除板面污渍，指纹及菲林碎等杂质，获得清洁的基铜表面。

7微蚀缸

Component

：过硫酸钠，硫酸溶液

(

本公司采用

)

另有硫酸和双氧水型。

去除待镀线路与孔内镀层的氧化层

Usage

增加其表面的粗糙度

从而提高基材与镀层的结合力YANTAT

：

LINHAI8YANTAT

：

LINHAI浸酸缸Component

：

H2SO4

溶液Usage去除铜表面轻微的氧化层防止污物污染铜缸9YANTAT

：

LINHAI镀铜缸Component

：硫酸铜、硫酸

氯离子以及电镀铜添加剂Usage进行点化学镀铜反应，使铜厚达到要求值。10YANTAT

：

LINHAI

铜缸各药水的作用*

硫酸铜

-镀铜液中的主盐，它在水溶液中电离出铜离子，铜离子在阴极上获得电子沉积出镀铜层。

Control

浓度:50-90g/L

and

提高其浓度可以提高允许电流

Usage

密度，避免烧板；含量过高，

会降低镀液的分散能力。11YANTAT

：

LINHAIControl

and

Usage

Control

and

Usage铜缸各药水的作用

硫酸

主要作用：增加溶液的导电性

控制：浓度低则镀液分散理下降；浓度

高则镀液分散能力较好，但镀层的延展

性会降低，控制浓度8-14%。

氯离子

主要作用阳极活化剂，可以使阳极正常

溶解。

控制浓度过低时，易出现烧板和针孔；

当浓度过高时，会使镀层亮度下降，低

电流区发暗甚至阳极表面出现一层白色

膜，使阳极钝化。12YANTAT

：

LINHAIUsageComponent:

光亮剂、整平剂

湿润剂、分散剂等铜缸各药水的作用

电镀添加剂

主要作用：帮助获得良好镀层。保证镀液良好

的分散能力和深镀能力，使镀层有足够的强度

和导电性、延展性，同时使板面镀层厚度和孔

壁镀铜厚度之比接近1：1。镀液中CL

-

与添加剂

协同作用将使我们获得满意的镀层。13YANTAT

：

LINHAIConsume添加剂的消耗根据电量来补加。添加剂消耗速度大小受槽液配制、缸温、空气搅拌、电流密度等多种因素的影响。采用赫尔槽分析办法进行调整。添加剂分解后的副产物是铜缸中污染物的主要来源。铜缸各药水的作用14YANTAT

：

LINHAI镀锡缸Component

：硫酸亚锡

(

主盐

)

、硫酸

有机添加剂

其作用与铜缸基本一致，但与

Compare

镀铜缸相比，可不用补加CL

-

及

不需要空气搅拌。15YANTAT

：

LINHAIusage

操作条件对镀铜品质的影响

温

度*

提高温度则加快添加剂的分解，增加其消耗量，镀层光亮度降低甚至镀层粗糙。*

温度太低，则消耗量降低，但在高电流区易烧板。温度控制在20-30

0

C。

搅

拌*

空气搅拌：使用无油的空气泵，空气最好要经过过滤净化。

使镀液强烈翻动，增加电镀的均匀性，同时提供足够的氧气，从而使溶液中的Cu

+

氧化成Cu

2+

,消除Cu

+

的影响。16YANTAT

：

LINHAI45

0缸底45

0

操作条件对镀铜品质的影响

搅

拌*

打气管的布置：1#管子平行阴极布置在缸底，打气孔径2-3mm，孔距80-120mm，孔中心线与垂直方向成45

0

角。*

打

气

布

置

的

位

置

亦

直

接

影

响

电

镀

的

品

质

。

空

气

搅

拌

的

剧烈程度亦直接影响添加剂的消耗量。同时空气搅拌亦要求镀液清洁，一般与溶液的连续过滤配合使用。17YANTAT

：

LINHAI过*

过滤可以净化溶液，及时去除机械杂质，防止铜粒出现，同时使槽液流动，降滤槽中经冷却的镀液循环入镀槽，达到控制温度的作用。*

过滤要求使用5-10

m的棉芯，每小时至少过滤一次溶液，加碳芯过滤可进一步清除缸中有机质质及污染物。

操作条件对镀铜品质的影响滤摇摆*

机械摇摆通过通过机械作用使阴极产生移动，有利于增强电镀均匀性。移动方向与阳极呈一定的角度，可促进孔内溶液的流动性，亦可及时赶去吸附在板面的小气泡。移动幅度20-30mm，频率5-25次/分钟。18YANTAT

：

LINHAI

操作条件对镀铜品质的影响电流控制*

当其它操作条件(温度、摇摆、搅拌等)一定时，镀液所允许的电流密度范围就一定了。不同的电镀添加剂所允许的电流密度范围有所不同，但通常在8-35ASF。电流控制*

电流密度不同，析铜的沉积速率也不同。实验显示，电流密度与沉积速率仅在10-28ASF范围内大致呈线性关系。沉积速率电流密度19YANTAT

：

LINHAI

操作条件对镀铜品质的影响电流控制*

本公司测算以22.5ASF电流密度电镀60分钟可得到1mil厚度的镀铜

电流值

I

电流密度

D

=

电流面积

S

*

有了以上的关系式，则可计算电镀时电流的大小，

如需获得N

mil厚度之镀铜，则计算电镀时间如下：

T

=

D

S

N

60(分钟)

*

在计算时，最重要的是估算电镀面积，用计算机CAM

辅助制造可较精确的计算其面积(包括孔壁面积)。20YANTAT

：

LINHAI二、外层蚀刻21¨检查YANTAT

：

LINHAI工艺流程¨

水洗¨

子液

/

酸洗¨

碱蚀板¨

水洗吸干¨

水洗¨

退膜¨

入板¨

烘干¨

收板¨

检查¨

出货¨

检查¨

退锡22YANTAT

：

LINHAI设备*

高压泵将NaOH的水溶液加压，并通过密排的喷嘴均匀喷射在板上。

工作原理退膜段

原理

*

利用强碱液(NaOH)使曝光干膜溶

解或剥离.23YANTAT

：

LINHAI

工作原理退膜段

注释

*

因为在退膜过程中会产生泡沫影响退膜效果，多在

生产中补加消泡剂以减少起泡。NaOH的浓度以4%为最

佳，此时退下的膜碎较细，易过滤去除，控制浓度3-

5%.KOH的浓度过高或过低退膜的效果均不理想，退膜

段破点控制在40-60%。24

工作原理

蚀板段

主要成份

：

蚀板盐

+

氨水

反应原理

利用二价铜铵络和离子的氧化性把不需要的铜

从板上

蚀掉，只有碱性蚀刻一种：

蚀铜：

Cu

+

+Cu

(NH

3

)

42+

2Cu(NH

3

)

2+

再生

：

2Cu(NH

3

)

2

+

+

2NH

4

Cl

+

2NH

3

+

1/2

O

2

2Cu

(NH

3

)

42+

+2Cl

-

+H

2

O

Cu

Cu(NH

3

)

2+

Cu

(NH

3

)

42+YANTAT

：

LINHAI25YANTAT

：

LINHAI

工作原理蚀板段

注释

*

铜在Cu(NH

3

)

42+

作用下，Cu被氧化成一价铜氨络合

物，在氧气作用下又重新被氧化为二价铜氨络合物。

此反应若要保持正常进行，首先母液中需有一定量

的Cu(NH

3

)

42+

，同时需要充足的空气参与。溶液的pH

值亦需保持在一个稳定的范围，因此抽风量的控制

显得较为重要。26YANTAT

：

LINHAI操作条件工作原理27YANTAT

：

LINHAI蚀板段

子液的配置

蚀板液因不断消耗NH

4

Cl和NH

3

H