PCB电镀化铜(2)专题培训课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Contents,1.,线路板的结构及技术要求,2.,线路板线路形成工艺介绍,3.,线路板曝光工艺,4.,线路板显影,/,蚀刻,/,去膜工艺,5.PCB,化铜工艺介绍,6.PCB,电镀工艺介绍,1.Build-up,层线宽,2.Build-up,层线距,3.Core,层线宽,4.Core,层线距,5.,盲孔孔径,6.,盲孔内层孔环,7.,盲孔外层孔环,8.,通孔孔径,9.,通孔孔环,10.Build-up,层厚度,11.Core,层厚度,多层,PCB,的结构,PCB,类别,最小,线宽,/,线距,最小孔,径,孔位精度,曝光,对位精度,Desktop PC,100,/,100,m,0.,25,mm,125,m,50m,Notebook,75/75,m,0.2,0,mm,盲孔,1,2,0 m,75,m,30m,Mobile,(,HDI,/FPC),50/50,m,0.,15,mm,盲孔,1,0,0 m,75,m,25m,BGA,25/25,m,盲孔,75,m,50,m,15,m,Flip,C,hip,12/12,m,盲孔,50,m,20,m,10m,印刷电路板各种产品的技术规格要求,1.Tenting Process,（干膜盖孔法）,适用于,PCB,、,FPC,、,HDI,等,量产最小线宽,/,线距,35/35m,2.Semi-Addictive Process,（半加成法）,适用于,WB Substrate,、,Flip Chip Substrate,量产最小线宽,/,线距,12/12m,3.Modified Semi-Addictive Process,（改良型半加成法）,适用于,CSP,、,WB Substrate,、,Flip Chip Substrate,量产最小线宽,/,线距,25/25m,线路形成工艺的种类及应用范围,Tenting Process,（干膜盖孔法）介绍,:,普通,PCB,、,HDI,、,FPC,及,Substrate Core,层等产品，使用的基材为,FR-4,（难燃性环氧树脂覆铜板）,、,RCC,（涂覆树脂覆铜板）、,FCCL,（柔性基材覆铜板）等材料。,RCC,：,FCCL,：,FR-4,：,线路形成工艺的种类及应用范围,SAP,（半加成法）与,MSAP,（改良型半加成法）介绍,SAP,与,MSAP,工艺采用,Build-up,工艺制作。其中,SAP,的主要材料为,ABF,（,Ajinomoto Build-up Film,）和液态树脂；,MSAP,工艺的主要,材料为超薄铜覆铜板（基材为,BT,、,FR-5,等，铜厚,5m,）,ABF,材料,BUM,液态树脂,覆铜板,线路形成工艺的种类及应用范围,盖孔法,干膜前处理,压膜,曝光,显影,蚀刻,去膜,化学沉铜,干膜前处理,压膜,曝光,显影,镀铜,化学清洗,去膜,闪蚀,减薄铜蚀刻,干膜前处理,压膜,曝光,显影,镀铜,化学清洗,去膜,闪蚀,SAP,MSAP,线路形成工艺的种类及应用范围,Tenting Process,（干膜盖孔法）介绍,前处理,压膜,曝光,显影,蚀刻,去膜,目的：清洁铜面，粗化铜面，,增加干膜与铜面的结合力,目的：将感光干膜贴附在铜面上,目的：将设计的影像图形通过,UV,光,转移到,PCB,的干膜上,目的：将设计的影像图形通过,UV,光,转移到,PCB,的干膜上,目的：将没有覆盖干膜的铜面去除,目的：将铜面残留的干膜去除,线路形成工艺的种类及应用范围,SAP,（半加成法）与,MSAP,（改良型半加成法）介绍,SAP,与,MSAP,工艺的区别是，,SAP,的基材上面是没有铜层覆盖的，在制作线路前需在线路表面沉积,一层化学铜（约,1.5m,），然后进行显影等工艺；,MSAP,基材表面有厚度为,35m,厚度的电解铜，,制作线路前需用化学药水将铜层厚度咬蚀到,2m,。,目的,:,将可感光的干膜贴附于铜,面上,目的,:,将设计之影像图形,转移至,基板的干膜上,目的,:,将没有曝到光之干膜去除,目的,:,将化铜层蚀刻掉,目的,:,将多余的干膜去除,目的,:,将显影后之线路镀满,线路形成工艺的种类及应用范围,ABF,熟化后的膜厚约在,30,70m,之间，薄板者以,30,40m,较常用一般双面,CO2,雷射完工的,2,4mil,烧孔，其孔形都可呈现良好的倒锥状。无铜面之全板除胶渣,(Desmearing),后，其全板面与孔壁均可形成极为粗糙的外观，化学铜之后对细线路干膜的附着力将有帮助。,雷射成孔及全板面式除胶渣,覆晶载板除胶渣的动作,与一般,PCB,并无太大差异，仍然是预先膨松,(Swelling),、七价锰,(Mn+7),溶胶与中和还原,(Reducing),等三步。,不同者是一般,PCB,只处理,通孔或盲孔的孔壁区域，但覆晶载板除了盲孔之孔壁外，还要对全板的,ABF,表面进行整体性的膨松咬蚀，为的是让,1m,厚的化,铜层在外观上更形粗糙，而令干膜光阻与电镀铜在大面积细线作业中取得更好的附着力。,ABF,表面完成,0.3-0.5m,化学铜之后即可进行干膜光阻的压贴，随后进行曝光与显像而取得众多线路与大量盲孔的镀铜基地，以便进行线路镀铜与盲孔填铜。,咬掉部份化铜后完成线路,完成填充盲孔与增厚线路的镀铜工序后，即可剥除光阻而直接进行全面性蚀该。此时板面上非线路绝缘区的化学铜很容易蚀除，于是在不分青红皂白全面铳蚀下，线路的镀铜当然也会有所消磨但还不致伤及大雅。所呈现的细线不但肩部更为圆滑连底部多余的残足也都消失无踪，品质反倒更好！此等一视同仁通面全咬的蚀该法特称为,Differential Etching,。,此六图均为,SAP 3,2,3,切片图；左上为,1mil,细线与内核板之,50,倍整体画面。中上为,200,倍明场偏光画面，右上为暗场,1000,倍的呈现，其黑化层清楚可见。左下为,1000,倍常规画面，中下为,200,倍的暗场真像。右下为,3000,倍,ABF,的暗场画面，底垫为,1/3oz,铜箔与厚电镀铜，铜箔底部之黄铜层以及盲孔左右之活化钯层与化铜层均清晰可见。,传统的,PTH,PTH,孔金属化,工艺流程,功能,去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,溶胀,使树脂易被高锰酸盐蚀刻攻击,高锰酸盐蚀刻,去除钻污和树脂,还原,除去降解产物和清洁/处理表面,.,(,清洁/,蚀刻玻璃）,只有三个工艺步骤:,溶胀,还原,高锰酸盐,蚀刻,去钻污前（去毛刺后）各种,类型,PCB,的状态,通孔和微盲孔中的钻污,铜箔,树脂,内层,多层,RCC/FR-4,板,裸树脂板,RCC,箔,内层底盘,玻璃纤维,钻污,钻污,芯,钻污,钻污,FR-4,SAP,膜,去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,SBU Sequential Build-up Technology,工艺流程,溶胀,使树脂易受高锰酸盐蚀刻液的最佳攻击并保障环氧树脂,(Tg 150C),表面的微观粗糙度,溶胀,去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,溶胀,通孔和微盲孔中溶胀之后的钻污,溶胀之后,溶胀剂,去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,溶胀,溶胀之前(0 秒),去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,溶胀,溶胀150 秒之后,去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,溶胀,溶胀240秒之后,去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,工艺流程,碱性高锰酸盐蚀刻,高锰酸盐蚀刻溶液除去内层（铜）表面的钻污，清洁孔壁并且粗化,(Tg 150C),的环氧树脂之表面,去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,碱性高锰酸盐,蚀刻,高锰酸盐蚀刻之后,高锰酸盐蚀刻,蚀刻通孔和微盲孔的表面,CH,4,+12 MnO,4,-,+14 OH,-,CO,3,2-,+12 MnO,4,2-,+9 H,2,O+O,2,2 MnO,4,2-,+,2 H,2,O,MnO,2,+O,H,-,+O,2,去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,MnO,4,-,高锰酸盐蚀刻,溶胀之后 不经过蚀刻,去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,高锰酸盐蚀刻,150,秒蚀刻之后,去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,高锰酸盐蚀刻,240,秒蚀刻之后,去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,环氧树脂(未经固化,),Bisphenol A Epichlorhydrin,高锰酸盐攻击环氧树脂分子中的极性官能团,.,不含极性官能团的高分子化合物不能被去钻污,.,高锰酸盐蚀刻,攻击环氧树脂,去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,标准,FR-4,(150 C),300 x,300 x,2000 x,2000 x,非均相交联,均相交联,去钻污,高锰酸盐蚀刻,去钻污的结果,高锰酸盐蚀刻,还原,还原剂能还原/除去二氧化锰残留并对玻璃纤维进行前处理以期最佳（沉铜）的覆盖,.,如有需要，玻璃纤维可被玻璃蚀刻添加剂同时清洁与蚀刻,.,还原,去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,还原,清洁后的通孔与微盲孔表面,还原之后,Mn,4+,+2 e,-,Mn,2+,H,2,O,2,2 H,+,+2 e,-,+O,2,Conditioner,去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,H,2,O,2,/,NH,2,OH,NH,2,OH,2 H,+,+2 H,2,O+2 e,-,+N,2,PTH,前不同类型的,PCB,板,去钻污后的通孔以及微盲孔表面,经过去钻污处理后,多层板,FR-4,覆铜板,树脂,内层,传统的,PTH,内层钻盘,FR-4,板,裸树脂板,钻孔之后,200,x,1000,x,通孔,钻孔之后,去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,通孔,去钻污之后,去钻污之后,200,x,1000,x,去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,Ajinomoto Bare Laminate Ajinomoto,裸树脂板,去钻污之前,去钻污之前,1000,x,5000,x,去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,Ajinomoto Bare Laminate Ajinomoto,裸树脂板,去钻污之后,去钻污之后,1000,x,5000,x,去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,Ajinomoto Bare Laminate Ajinomoto,裸树脂板,去钻污之前,去钻污之前,1000,x,2000,x,去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,Ajinomoto Bare Laminate Ajinomoto,裸树脂板,钻污之后,1000,x,2000,x,去钻污之后,去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,钻孔之后,1300,x,3000,x,激光钻成的微盲孔,钻孔之后,去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,去钻污之后,1100,x,2700,x,激光钻成的微盲孔,去钻污之后,去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,钻孔之前,1000,x,1000,x,RCC,技术 激光钻成的,去钻污之前,去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,去钻污之后,1000,x,1000,x,RCC,技术 激光钻孔,去钻污之后,去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,工艺流程-,特征&优点,溶胀,高锰酸盐,蚀刻,还原,简短的流程 只须3步,快速和有效的去钻污,体系内再生高锰酸盐（延长槽液寿命,),极好的玻璃处理性能,最高质量的去钻污,无害于环境(交少的有机物,),应用于微盲孔具有最好的润湿性,去钻污,Securiganth P/P500/MV/BLG,*,可选,工艺流程,垂直沉铜,应用,清洁,预浸,活化,微蚀清洁,调整*,还原,传统的,PTH,化学沉铜,垂直,优点：,均匀致密的化学铜沉积,优异的结合力（不起泡）,稳定的槽液使用寿命,沉积速率稳定，适用于通孔,和盲孔的生产制程,5,5,2,1,4,4,14.20,时间分,工艺流程,清洁,&,调整,清洁剂确保孔内表面达到最佳的表面清洁状态，以便保证有良好的化学铜结合力,清洁,传统的,PTH,清洁/调整,树脂表面和铜表面的前处理,经过清洁剂/调整剂处理后,传统的,PTH,工艺流程,清洁,&,调整,如果去钻污工序中没有调整步骤,必须附加一个额外的调整剂或在使用一些特殊的材料如：,PTFE,聚四氟乙烯,PI,聚酰亚胺)时,清洁,调整,传统的,PTH,去钻污调整,!,清洁调整,玻璃表面的前处理,调整剂,经过清洁调整剂处理后,传统的,PTH,调整,表面前处理,调整,只有当表面清洁时，玻璃纤维的调整才会起作用来避免可能破坏连接机制的副效应,!,最好的调整性能,在碱性高锰酸盐去钻污后的还原步骤中,调整剂产品,还原清洁剂,Securiganth P,(,速效普通的双氧水体系的还原剂，添加了调整剂成分,),还原清洁剂,Securiganth P500,(,有机体系的还原剂，添加了调整剂成分,),注意：若没有经过调整，化学铜后的背光效果会比较差,!,传统的,PTH,调整,机理,-,树脂,玻璃,纤维,调整剂分子,(,表面活性剂,Tenside),部分带负电荷,经过调整后的玻璃表面,经过去钻污后的玻璃表面,-,-,-,-,-,-,-,-,-,均匀的，有机的，荷电表面,部分,带正电荷,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,传统的,PTH,调整,机理,/,OH,/,OH,/,OH,|,O Si O Si O Si O,|,O O O,|,N,N,n,调整剂的碳链,(,部分带正电荷,),玻璃纤维,的分子模型,(,部分带负电,),传统的,PTH,工艺流程,微蚀清洁,铜的蚀刻及粗化是为了化学铜-内层铜之间有良好的结合效果。,微蚀清洁剂,Securiagnth,过硫酸盐体系,通常的微蚀清洁剂基于过硫酸钠（,SPS）,适用于各种技术,微蚀清洁剂,Securiganth C,微蚀清洁剂是为特殊的表面性能而设计的。,微蚀清洁,传统的,PTH,微蚀清洁,蚀刻及粗化铜表面,SPS:Cu+S,2,O,8,2-,Cu,2+,+2 SO,4,2-,经过微蚀清洁后,传统的,PTH,经过去钻污处理后,微蚀清洁,清洁及粗化铜表面,200 x,1000 x,玻璃颗粒,传统的,PTH,微蚀清洁,过硫酸钠的机理,铜的反应,(,氧化反应,),S,2,O,8,2-,+2 H,+,+2 e,-,2 HSO,4,-,过硫酸根反应,(,还原反应,),S,2,O,8,2-,+2 H,+,+Cu,0,Cu,2+,+2 HSO,4,-,Cu,0,Cu,2+,+2 e,-,铜溶解反应,(,氧化还原反应,),Na,2,S,2,O,8,+H,2,SO,4,+Cu,0,CuSO,4,+2 NaHSO,4,传统的,PTH,表面结构形貌,微蚀清洁剂,Securiganth,过硫酸钠,(SPS),传统的,PTH,经过刷板后的铜表面,经过微蚀清洁剂,Securiganth,过硫酸钠处理之后的铜表面,.,(150 g/l SPS,25 ml/l H,2,SO,4,50%w/w,35C,1.5,分,).,微蚀清洁,微蚀清洁剂,Securiganth C,的机理,铜的反应,(,氧化反应,),HSO,5,-,+2 H,+,+2 e,-,HSO,4,-,+H,2,O,微蚀清洁剂,Securiganth C,的反应(还原反应,),HSO,5,-,+2 H,+,+Cu,0,Cu,2+,+HSO,4,-,+H,2,O,Cu,0,Cu,2+,+2 e,-,铜溶解反应,(,氧化还原反应,),KHSO,5,+H,2,SO,4,+Cu,0,CuSO,4,+KHSO,4,+H,2,O,传统的,PTH,表面微观形貌,微蚀清洁剂,Securiganth C,经过刷板后的铜表面,.,(50 g/l Securiganth Etch Cleaner C,50 ml/l H,2,SO,4,50%w/w,35,C,1.5 min),传统的,PTH,经过,微蚀清洁剂,Securiganth C,处理后的表面,工艺流程,活化/催化,预浸是用来避免前工序的药液污染活化。,预浸,Neoganth,系列,预浸药液是为离子钯而设计的,预浸,传统的,PTH,工艺流程,活化/催化,离子钯（或胶体钯）主要吸附于树脂表面,以及经过调整过的玻璃纤维。使孔壁吸附一层钯金属导电层，以便于后续的化学铜工序。,活化,传统的,PTH,催化,Neoganth/Pallacat Catalyst,系列,离子钯的催化剂,/,胶体钯,Pd-Sn,催化溶液,是为普通的基材设计的催化剂,活化/催化,通孔及盲孔表面的活化,经过活化处理后,传统的,PTH,特征及优点,Neoganth Activator,系列,vs.,胶体钯系列,(Black Seeder),传统的,PTH,胶体催化剂,胶体的组成（,Black Seeder),传统的,PTH,PdCl,2,+SnCl,2,Pd,x,Sn(OH),y,+,y Cl,-,+SnO(OH),2,H,2,O/H,+,钯的吸附,调整过的表面,Neoganth Activator,系列的化学反应,Activator Neoganth,系列,Pd,2+,做为,PdSO,4,和有机络合剂,O,|,Si,O,(-),|,O,玻璃,树脂,Pd,的吸附,:,树脂,玻璃,铜,O,|,C,O,|,O,(2+),Pd,n,(2+),Pd,n,N,(+),N,n,传统的,PTH,钯的吸附,调整过的表面,胶体钯系列的化学反应,(Black Seeder),胶体钯催化剂系列,Pd,2+,as PdCl,2,and SnCl,2,作为胶体种子,r,O,|,Si,O,(-),|,O,Glass,Resin,Pd,的吸附,:,树脂,玻璃,铜,O,|,C,O,|,O,N,(+),N,n,传统的,PTH,(2+),Pd,n,特征及优点,Neoganth Activator,系列,vs.,胶体钯,(Black Seeder),Activator Neoganth,Pd,2+,络合的低聚合物及随后的还原剂,优,优,优,低,无,无,Pd,2+,pH=alkaline,化学,溶液能力,覆盖性能,玻璃,树脂,铜面上钯的,损耗,铜面的残留,对基材的腐蚀,可监控性,胶体钯催化剂,Pd/Sn,胶体及随后的速化剂,(Sn,络合剂,),对氧化剂敏感,(Sn,2+,Sn,4+,),优,优,中等,可能,可能,Pd,Sn,2+,Sn,4+,Cu,pH=0,传统的,PTH,工艺流程,还原,经过活化后，,Reducer Neoganth,将吸附的离子钯还原为金属钯，使之能够在随后的化学铜工艺中起催化的作用。,速化剂系列,溶解/去除保护胶体的锡络合层，使金属钯暴露出来。,还原剂,传统的,PTH,还原,还原的钯种在表面上,经过还原处理后,传统的,PTH,钯还原-,Neoganth Reducer WA,化学反应,Dimethylaminoborane(DMAB),Pd,2+,-L+2 e,-,Pd,0,+L,阴极反应,氧化还原反应,Pd,2+,-L+(CH,3,),2,-NH-BH,3,+3 H,2,O,Pd,0,+(CH,3,),2,-NH+H,3,BO,3,+2 H,+,+L+2 H,2,阳极反应,(CH,3,),2,-NH-BH,3,+3 H,2,O,(CH,3,),2,-NH+H,3,BO,3,+2 e,-,+2 H,+,+2 H,2,传统的,PTH,工艺流程,化学铜,钯（氢）激活自催化化学铜反应，使铜沉积在经过活化/催化的表面。,化学铜,传统的,PTH,化学铜沉积,通孔及盲孔的沉积,经过化学铜沉积后的表面,传统的,PTH,化学铜沉积,主反应,反应,I:,Cu-L,2+,+2 HCHO+4 OH,-,Cu,0,+2 HCOO,-,+2 H,2,O+H,2,+L,反应,II:,Cu-L,2+,+HCHO+3 OH,-,Cu,0,+HCOO,-,+2 H,2,O+L,传统的,PTH,化学铜沉积,阴极反应,2 Cu,2+,+2 OH,-,Cu,2,O+H,2,O,阴极反应,:,Cu,2,O+H,2,O,Cu,0,+Cu,2+,+2 OH,-,Cu,2+,+2 e,-,Cu,0,Cu-L,2+,+2 e,-,Cu,0,+L,传统的,PTH,化学铜沉积,反应,I,阳极反应,I:,HCHO+3 OH,-,HCOO,-,+2 H,2,O+2 e,-,Cu-L,2+,+2 e,-,Cu,0,+L,阴极反应,:,Cu-L,2+,+HCHO+3 OH,-,Cu,0,+HCOO,-,+2 H,2,O+L,反应,I:,传统的,PTH,化学铜沉积,副反应,甲醛的氧化反应,:,2 HCHO+2 OH,-,2 H,2,C(OH)O,-,2 H,2,C(OH)O,-,+2 OH,-,2,HCOO,-,+H,2,+2,H,2,O,+e-,2 HCHO+4 OH,-,2 HCOO,-,+2 H,2,O+H,2,+2 e,-,阳极反应,II:,cat,Catalyst:Pd(H,2,)/Cu,传统的,PTH,化学铜沉积,反应,II,阳极反应,II:,2 HCHO+4 OH,-,2 HCOO,-,+2 H,2,O+H,2,+2 e,-,Cu-L,2+,+2 e,-,Cu,0,+L,阴极反应,:,Cu-L,2+,+2 HCHO+4 OH,-,Cu,0,+2 HCOO,-,+2 H,2,O+H,2,+L,反应,II:,传统的,PTH,化学铜沉积,副反应,Cannizzaro:,2 HCHO+NaOH,CH,3,OH+HCOONa,CO,2,+2 NaOH,Na,2,CO,3,+H,2,O,Carbonization:,HCOONa+NaOH,Na,2,CO,3,+H,2,cat,Catalyst:Pd/Cu,传统的,PTH,Controllomat A 440,自动 主/从 添加,探针,光学测量,安全方便,温度修正,控制添加泵进行自动补加,Log,T,I,off,I,out,T,I,0,传统的,PTH,化学反应,固定的组成消耗比例,在化学铜沉积期间,.,主添加,铜的消耗,附从添加,NaOH,甲醛,和 络合剂的消耗,滴定,自动滴定分析仪,传统的,PTH,Phoenix,PHX Monitoring System,与一日本公司有合作,滴定,自动滴定分析仪,滴定,化学测量,持久分析,控制添加泵进行自动补加,传统的,PTH,化学反应,根据产品的浓度分别进行补加,.,单独补加,铜,NaOH,甲醛,和 络合剂,工艺流程,电镀铜,在导电层上进行电镀以加厚通孔的厚度,酸铜溶液,(,直流可溶阳极,),e.g.Cupracid FP,酸铜溶液,(,直流，不溶阳极,),e.g.Cupraspeed IN,脉冲电镀铜溶液,(,不溶阳极,),e.g.Cuprapulse S4,电镀铜,传统的,PTH,电镀铜,-,通孔和盲孔的电镀,经过电镀铜后,Cu,2+,+2 e,-,Cu,0,传统的,PTH,极少量的钯吸附在铜表面,适用于各种工艺,可适用于水平或垂直的应用,工作范围宽,使用可生物降解的络合剂，废水处理更容易,高速中等厚度的化学铜,经济,特点及优点,化学铜,传统的,PTH,使用离子钯体系,可利用胶体钯做为活化系统,能达到最高的可靠性指标,适用于大多数的基材,可靠性高,较好的调整-活化/催化系统,无“起泡”,药液易于监控及自动补加,技术,特点及优点,化学铜,传统的,PTH,环保,使用酒石酸盐的可生物降解的化学铜药液,使用不含汞/氰化物的稳定剂,特征及优点,化学铜,传统的,PTH,酸铜电镀工艺,全板电镀和图形电镀流程介绍,电镀铜前处理和电镀铜槽介绍,电镀前处理 清洁剂,介绍,图形电镀前处理采用酸性清洁剂,(PH 0-5),绝大部分清洁剂没有微蚀作用,清洁剂作用：,去除铜表面的氧化,去除钝化,中和，酸化和湿润孔壁和干膜边缘，清洁，去除残留物,调整干膜侧壁，预防干膜析出,电镀前处理 微蚀,微蚀的目的和作用,微蚀粗化铜表面，加强铜铜结合力,去除铜表面的残留物和氧化物，避免污染电镀铜槽,微蚀药水介绍,硫酸,:10-50 ml/l H2SO4,氧化剂：,双氧水,H2O2,过硫酸钠,Na2,S2O8,电镀前处理 微蚀,技术,基础介绍,空气搅拌有利于铜表面和孔内均匀的微蚀效果，但不利于硫酸双氧水体系,通常微蚀量控制,0.5-1.0 m/min.,铜离子浓度决定槽寿命，当铜离子浓度超标时，建议新配槽：,过硫酸钠体系铜离子,20,g/l,双氧水体系铜离子,30,g/l,影响微蚀量的因素：,氧化剂的浓度,硫酸的浓度,铜离子浓度,槽液温度,铜的晶体结构,空气搅拌,电镀前处理 酸浸,酸浸的目的和作用,酸浸是电镀铜前很重要的步骤,酸浸在电镀板面产生均匀的扩散层,确保电镀时板面处于相同游离态条件下快速的起镀。,去除铜面的氧化,保护电镀铜槽免受污染,活化和湿润铜表面，消除极化点，预防电镀表面缺陷,配槽浓度：,10,v/v,酸铜电镀,垂直镀铜电镀反应,传统垂直电镀铜,阳极：,Cu,0,Cu,2+,+2e,-,阳极区间铜溶解,阴极：,Cu,2+,+2e-Cu,0,阴极区间铜沉积到线路板上,电镀铜药水,介绍,电镀铜槽液主要含：硫酸铜，硫酸，氯离子，光亮剂，载运剂，整平剂。,电镀铜槽各要素的作用,电镀铜药水,介绍,硫酸铜,(CuSO4*5 H2O):,五水硫酸铜和阳极铜作为电镀的金属来源,电镀铜药水,介绍,硫酸,(H2SO4):,作为硫酸体系的电镀铜，硫酸起导电作用。,电镀铜药水,介绍,氯离子,(Cl,-,):,氯离子对阳极均匀腐蚀起很重要的作用。,氯离子是光亮剂和载运剂的媒介。,电镀铜药水,电镀时没有添加剂,电镀铜药水,电镀时没有添加剂,电镀铜延展性类似于化学铜的沉积，仅约,2,3,电镀铜层有很高的抗拉强度,50mN/cm2,电镀铜药水,载运剂的作用,电镀铜药水,载运剂的作用,载运剂形成的极化层控制光亮剂，整平剂和氯离子,形成最佳的铜还原环境。,部分载运剂能调整铜表面并改善湿润性。,电镀铜表面比只有光亮剂电镀时稍光亮些，并且整平的效果有改善。,安美特电镀添加剂载运剂作为整平剂的一部分，是在阳极和阴极区间形成均匀极化层的必要成分。,电镀铜药水,整平剂的作用,整平剂和光亮剂协同作用，使电镀铜沉积光亮并象镜子反光一样。,整平剂带正电，在阴极线路板上高电流区阻碍铜沉积。,电镀铜药水,光亮剂作用,和载运剂，氯离子共同作用使得电镀铜沉积光亮如镜,.,光亮剂又称电镀加速剂，催化剂。,光亮剂加速转化,:Cu,2+,Cu+,Cu,0,光亮剂确保电镀铜层有好的延展性。,电镀铜药水,光亮剂的作用,和载运剂，氯离子共同作用使得电镀铜沉积光亮如镜,.,光亮剂又称电镀加速剂，催化剂。,光亮剂加速转化,:Cu,2+,Cu,+,Cu,0,光亮剂确保电镀铜层有好的延展性。,镀铜流程,阳极和阴极有效电镀面积计算,阳极和阴极有效电镀面积计算,阳极的电流密度在,0.32.0ASD,之间,镀铜流程,-CVS,分析添加剂浓度,CVS,分析电镀添加剂浓度,光亮剂浓度采用,MLAT,分析方法,整平剂浓度采用,DT,分析方法,深镀能力,延展性和抗拉强度,电镀铜分布,热冲击,酸铜电镀常规测试,镀铜流程,-,-,通孔电镀深镀能力测量方法,介绍,通孔电镀，最小深镀能力和,IPC,平均电镀灌孔能力测量计算方法如下：,方法,1,方法,2,最小深镀能力,MinTP%,平均电镀灌孔能力,AveTP%,镀铜流程,-,-,盲孔电镀深镀能力测量方法,介绍,盲孔电镀，深镀能力计算如下：,镀铜流程,-,-,通孔深镀能力的影响因素,介绍,通孔深镀能力的影响因素如下,:,深镀能力参数示例标准配槽,镀铜流程,-,介绍,线路板类型,:,板厚,2.4 mm,孔径,0.30 mm,板厚,/,孔径：,8/1,电镀参数,:,15 ASF,100 min,深镀能力,MinTP%:90.9%,镀铜流程,-,深,镀能力厚板电镀药水,Cupracid TP,Cupracid TP,线路板类型,:,板厚,4.5 mm,孔径,0.30 mm,板厚,/,孔径,:15/1,电镀参数,:,15 ASF,100 min,深镀能力,MinTP%:70%,镀铜流程,-,-,深,镀能力厚板电镀药水,Cupracid TP,Cupracid TP,镀铜流程,-,-,深镀能力厚板电镀药水,Cupracid TP,高深镀能力药水的优点,药水和普通电镀药水对比深镀能力,板厚,2.4mm,，孔径,0.3mm,对比发现：电镀效率提高，铜球耗量减少，成本降低很多。,镀铜流程,-,延展性和抗拉强度测试,电镀铜需要具有足够的延展性和抗拉强度。,测试条件,:,通常我们制作延展性和抗拉强度的流程如下,:,药水浓度在控制范围,选择抛光过的表面没有刮痕的不锈钢板,槽液充分活化，以,1.5ASD,电镀,铜厚度,50-60um,（一次性）,取下所需铜皮，烘烤,120-130,度,4-6,小时,测试延展性和抗拉强度,。,镀铜流程,晶体结构和物理性能,标准浓度的,光亮剂和整平剂,少量,twins,晶体结构尺寸,:2-5m,延展性,:18%,抗拉强度,:28KN/cm2,镀铜流程,晶体结构和物理性能,高电流密度区,太多的有机污染,:,晶体结构（晶界）有异常,晶体尺寸,:1-3m,延展性,:3%,抗拉强度,:,3,0KN/cm2,镀铜流程,-,-,电镀铜均匀性测试,电镀铜均匀性主要由设备的设计决定。,有机添加剂和其他药水浓度对分布仅仅起次要的作用。,因此，在新线开始时将电镀均匀性调整和优化好是非常重要的。,通常电镀均匀性以,COV%,计算,此外在有些厂也以,R,值来计算。,谢,谢！,