化学沉铜
化学沉铜原理及异常 共42页
调整
• 成份：清洁-调整剂 DI水 • 功能：除去板面轻微氧化物及轻微污渍,
对树脂界面活性调整有极好的效果; 直接影响沉铜的背光效果. • 原理：酸性溶液,与氧化物反应而使之溶 去;有机清洁剂，对有机油污具有 溶解作用.整孔性高分子吸附于孔壁表面 使孔壁表面显正电性.
通孔横截面模型
PTH的方式
• 黑孔(Black Hole)+电镀 • 化学沉铜+电镀
化学沉铜原理介绍
流程简介
膨松→除胶渣→中和 Desmear
调整→清洁→调整剂→微蚀→ 预浸→活化→加速→化铜 PTH
膨松
成分及操作条件:
NaOH 已二醇乙醚 已二醇 水 温度 时间
20g/l 30/l 2g/l 其余 60-80℃ 5min
调整
注意点：
应根据生产板面积累加来及时补充药品，达到一定产量 后，槽液需要更换，重新开缸；
过滤系统：一般建议除油槽加装过滤系统，不仅可以有 效过滤槽液中的粉尘杂质，同时也可有效搅拌槽液，增 强槽液对孔壁的清洗调整效果；滤芯一般使用5~10um 的PP滤芯，每小时过滤4-6次；
板面经除油水洗后，应该没有油污，氧化斑存在，即为 除油效果良好；
微蚀前后的铜面状况
微蚀前
微蚀后
预浸
成分及操作条件:
主要成分： HCL 、SnCL2 aq 比重： 1.120--1.150 温度： 常温 时间： 1--2 min
沉铜
沉铜工艺/ 化学沉铜一．沉铜的目的与作用：在已钻孔的不导电的孔壁基材上，用化学的方法沉积上一层薄薄的化学铜，以作为后面电镀铜的基底；二．工艺流程：碱性除油→二或三级逆流漂洗→粗化（微蚀）→二级逆流漂洗→预浸→活化→二级逆流漂洗→解胶→二级逆流漂洗→沉铜→二级逆流漂洗→浸酸三．流程说明：（一）碱性除油①作用与目的：除去板面油污，指印，氧化物，孔内粉尘；对孔壁基材进行极性调整（使孔壁由负电荷调整为正电荷）便于后工序中胶体钯的吸附；②多为碱性除油体系，也有酸性体系，但酸性除油体系较碱性除油体系不管除油效果，仍是电荷调整效果都差，表现在出产上即沉铜背光效果差，孔壁结协力差，板面除油不净，轻易产生脱皮起泡现象。
③碱性体系除油与酸性除油比拟：操纵温度较高，清洗较难题；因此在使用碱性除油体系时，对除油后清洗要求较严④除油调整的好坏直接影响到沉铜背光效果；（二）微蚀：①作用与目的：除去板面的氧化物，粗化板面，保证后续沉铜层与基材底铜之间良好的结协力；新天生的铜面具有很强的活性，可以很好吸附胶体钯；②粗化剂：目前市场上用的粗化剂主要用两大类：硫酸双氧水体系和过硫酸体系，硫酸双氧水体系长处：溶铜量大，（可达50g/L），水洗性好，污水处理较轻易，本钱较低，可回收，缺点：板面粗化不平均，槽液不乱性差，双氧水易分解，空气污染较重过硫酸盐包括过硫酸钠和过硫酸铵，过硫酸铵较过硫酸钠贵，水洗性稍差，污水处理较难，与硫酸双氧水体系比拟，过硫酸盐有如下长处：槽液不乱性较好，板面粗化平均，缺点：溶铜量较小（25g/L）过硫酸盐体系中硫酸铜易结晶析出，水洗性稍差，本钱较高；③另外有杜邦新型微蚀剂单过硫酸氢钾，使用时，槽液不乱性好，板面粗化平均，粗化速率不乱，不受铜含量的影响，操纵简朴，相宜于细线条，小间距，高频板等（三）预浸/活化：⑤预浸目的与作用：主要是保护钯槽免受前处理槽液的污染，延长钯槽的使用寿命，主要成分除氯化钯外与钯槽成份一致，可有效润湿孔壁，便于后续活化液及时进入孔内活化使之进行足够有效的活化；⑥预浸液比重一般维持在18波美度左右，这样钯槽就可维持在正常的比重20波美度以上；⑦活化的目的与作用：经前处理碱性除油极性调整后，带正电的孔壁可有效吸附足够带有负电荷的胶体钯颗粒，以保证后续沉铜的平均性，连续性和致密性；因此除油与活化对后续沉铜的质量起着十分重要的作用，⑧出产中应特别留意活化的效果，主要是保证足够的时间，浓度（或强度）⑨活化液中的氯化钯以胶体形式存在，这种带负电的胶体颗粒决定了钯槽维护的一些要点：保证足足数目的亚锡离子和氯离子以防止胶体钯解胶，（以及维持足够的比重，一般在18波美度以上）足量的酸度（适量的盐酸）防止亚锡天生沉淀，温度不宜太高，否则胶体钯会发生沉淀，室温或35度以下；（四）解胶：⑩作用与目的：可有效除去胶体钯颗粒外面包抄的亚锡离子，使胶体颗粒中的钯核暴露出来，以直接有效催化启动化学沉铜反应，? 原理：由于锡是两性元素，它的盐既溶于酸又溶于碱，因此酸碱都可做解胶剂，但是碱对水质较为敏感，易产生沉淀或悬浮物，极易造成沉铜孔破；盐酸和硫酸是强酸，不仅不利与作多层板，由于强酸会攻击内层黑氧化层，而且轻易造成解胶过度，将胶体钯颗粒从孔壁板面上解离下来；一般多使用氟硼酸做主要的解胶剂，因其酸性较弱，一般不造成解胶过度，且实验证实使用氟硼酸做解胶剂时，沉铜层的结协力和背光效果，致密性都有显著进步；（五）沉铜? 作用与目的：通过钯核的活化诱发化学沉铜自催化反应，新天生的化学铜和反应副产物氢气都可以作为反应催化剂催化反应，使沉铜反应持续不断进行。
化学沉铜原理及异常
板件从除油槽取出时，应注意滴液，尽量减少槽液带出 损失，已造成不必要的浪费和增加后清洗的困难度；
除油后水洗要充分，建议采用热水洗后，加1-2道自来 水洗；
清洁-调整剂对界面活性的调节机理
除胶渣后的孔壁表面
清洁后的孔壁表面
微蚀 成分及操作条件:
培训大纲
1.PTH介绍 2.化学沉铜原理介绍 3.化学沉铜异常及处理
PTH简要介绍
双面板或多层复合板各层铜箔之间原本是绝 缘层,有时为了实现某些要求功能,需要各层间 的连接与导通,此时就需在铜箔上镀导通孔即
PTH(Plating Throught Hole)
通孔横截面模型
PTH的方式
• 黑孔(Black Hole)+电镀 • 化学沉铜+电镀
预浸
注意点： 预浸液维护主要是槽液的比重和盐酸含量；槽液的
比重主要取决于亚锡离子和氯离子的含量，盐酸主 要是防止亚锡离子的水解和清洗板面氧化物； 预浸槽槽液一般按生产板平米数来添加更换，有时 也用铜含量作为参考控制项目，一般铜含量控制在1 克/升以下；开缸时多采用预浸液原液开缸，补充时 采用预浸盐； 板件从水洗槽取出进入预浸槽前，应注意减少滴水 带入，以免稀释预浸液，降低槽液酸度，造成亚锡 水解，槽液变混浊，同时也会污染活化槽；板件经 预浸槽后直接进入活化槽；
化学沉铜原理介绍
流程简介
膨松→除胶渣→中和 Desmear
调整→清洁→调整剂→微蚀→ 预 浸→活化→加速→化铜 PTH
膨松
成分及操作条件:
NaOH 已二醇乙醚 已二醇 水 温度 时间
20g/l 30/l 2g/l 其余 60-80℃ 5min
化学沉铜介绍定稿.ppt
.精品课件.
13
化学沉铜（Ｅlectroless Copper)
• 反应原理：Cu2++2HCHO+4OH- Pd Cu+
•
2HCOO-+2H20+H2
• 反应特点：１.自身催化反应２.一定时间
•
内沉积一定厚度的铜层
• 工艺控制：温度３０-3５°C
•
时间１４-１６ min
.精品课件.
14
化学沉铜（Ｅlectroless Copper)
•
时间1-3 mp)
• 目的: 防止前工位处理对催化槽的污染
• 工艺控制：温度 常温
•
时间1-2 min
.精品课件.
11
催化（Ｃatalyst）
• 目的：孔壁吸附沉铜反应所需的催化剂
•
钯胶体（Ｐd[SnCL3]n -)
• 工艺控制：温度 40-45°C
•
时间 4-6 min
•
２.反应为物理吸附过程，易控制。
•
３.工艺流程简化
•
４.适用于水平或垂直
• 分类：１.Ｐd导电金属薄层
•
２.导电高分子材料
•
３.炭或石墨导电层
.精品课件.
20
钯系列
• 常见工艺流程： • （去钻污处理） 整孔 预浸 催化
加速 硫化 后处理 微蚀 • 供应商：Shipley、Atotech、Blasberg等 • 适用设备：水平线及垂直线
.精品课件.
5
去钻污(Desmearing)
• 目的:利用KMnO4的强氧化性,将钻污除去 • 反应原理:
• MnO4+C+OH MnO42-+CO2+2H2O
化学沉铜原理
化学沉铜原理化学沉铜是一种常用的分离和提纯铜的方法，它基于铜与某些化学试剂在特定条件下发生的化学反应。
化学沉铜的原理是利用铜离子与沉淀剂反应生成难溶的沉淀物，从而使铜离子从溶液中沉淀下来，实现铜的分离和提纯。
化学沉铜的原理可以归纳为两个步骤：反应和沉淀。
反应步骤是指铜离子与沉淀剂之间的化学反应。
在化学沉铜中，常用的沉淀剂有氢氧化钠、氢氧化铵等。
以氢氧化钠为例，当氢氧化钠与铜离子反应时，会生成氢氧化铜沉淀。
这是因为氢氧化钠是一种碱性物质，它能够与铜离子发生中和反应，生成难溶的氢氧化铜。
这个反应可以用化学方程式表示为：Cu2+ + 2OH- → Cu(OH)2↓。
其中，Cu2+代表铜离子，OH-代表氢氧根离子，Cu(OH)2↓代表氢氧化铜沉淀。
沉淀步骤是指产生的沉淀物从溶液中沉淀下来的过程。
在化学沉铜中，沉淀物的生成需要满足一定的条件，如适当的温度、pH值和反应时间等。
一般来说，较低的温度和较高的pH值有利于沉淀物的生成。
此外，反应时间也是影响沉淀效果的重要因素。
通常情况下，反应时间越长，沉淀物生成的机会就越大。
化学沉铜的原理可以通过实验来验证。
实验中，可以取一定量的含铜溶液，加入适量的沉淀剂，如氢氧化钠溶液，搅拌反应一段时间后，观察是否生成了沉淀物。
如果生成了沉淀物，可以通过过滤、洗涤和干燥等步骤，得到纯净的氢氧化铜沉淀。
化学沉铜在实际应用中具有广泛的用途。
首先，化学沉铜可以用于废水处理，特别是含铜废水的处理。
通过将含铜废水与适量的沉淀剂反应，可以将溶液中的铜离子沉淀下来，从而达到去除废水中铜离子的目的。
其次，化学沉铜也可以用于分离和提纯铜的过程中。
在铜的冶炼和提取过程中，化学沉铜可以作为一种重要的分离和提纯方法，可以将含有杂质的铜溶液中的铜离子沉淀下来，得到纯净的铜。
化学沉铜是一种重要的分离和提纯铜的方法，其原理是基于铜离子与沉淀剂之间的化学反应。
化学沉铜通过生成难溶的沉淀物，使铜离子从溶液中沉淀下来，实现铜的分离和提纯。
沉铜
化学镀铜（PTH）Chapter 1 沉铜原理(Shipley)一概述化学镀铜：俗称沉铜，是一种自身催化氧化还原反应，可以在非导电的基体上进行沉积，化学镀铜的作用是实现孔金属化，从而使双面板，多层板实现层与层之间的互连，随着电子工业的飞速发展对线路板制造业的要求越来越高，线路板的层次越来越多，同一块板的孔数越来越多，孔径越来越小，这些孔的金属化质量将直接影响到电气的性能和和可靠性。
二去钻污原理：1 去钻污的必要性：由于钻孔过程钻嘴的转速很高，可达16~~18万rpm，而环氧玻璃基材为不良导体，钻孔时会在短时间内产生高温，高温会在孔壁上留下许多树脂残渣，从而形成一层薄的环氧树脂钻污，由于此树脂钻污与孔壁的结合力不牢，当直接沉铜时，就会影响化学铜与孔壁的结合力，特别是多层板，会影响化学铜层与内层铜的导通，去钻污就是清除这些残渣，改善孔壁结构。
2 去钻污方法的选择：利用碱性KMnO4溶液作强氧化剂，在高温下将孔壁树脂氧化，这种处理不仅可以除掉这些钻污，而且还可以改善孔壁树脂表面结构，经过碱性KMnO4处理后的树脂表面被微蚀形成许多孔隙，呈蜂窝状，这样大大促进了化学铜与孔壁树脂的结合力，此法是目前去钻污流程使用最广泛的方法，具有高稳定性，既经济又高效，管理操作简便。
3 去钻污原理：①溶胀：Swelling利用有机溶剂渗入到孔壁的树脂中，使其溶胀，形成结构疏松的环氧树脂，从而有利于碱性KMnO4的氧化除去，一般的溶胀剂都是有机物，反应条件要求高温及碱性环境。
需采用不锈钢工作液槽。
MLB211膨胀剂是淡黄色，不混浊，不易燃的水溶液，含有有机物（10%左右的已烯基丁二醇—丁乙酸），对树脂有一定的溶解作用，但主要作用是使环氧树脂溶胀，溶胀剂不与树脂起直接反应，但随着长时间的高温处理，溶胀剂易老化而需更换，换缸视生产量而定，一般为6000m2/次。
②去钻污Desmearing：反应原理：在碱性及高温条件下，KMnO4对溶胀的树脂起氧化作用。
化学沉铜工艺知识讲解
三、工艺流程简介-Desmear
再生电极：
结构截面示意图
电解再生器外观图
再生原理
第 13 页
三、工艺流程简介-Desmear
3.3.3 MLB 中和剂216（酸性强还原剂）
作用： 能将残存在板面或孔壁死角处的二氧化锰或高锰酸盐中和除去；
第 14 页
三、工艺流程简介-沉铜工艺
4. 沉铜工艺 4.2 设备要求 4.1 流程
Before PTH
After PTH
After Plating
第 3 页
二、工艺流程
plamsa 磨板
等离子处理 Deburr 去毛刺
特殊板材的除胶渣、表面活化. 去除孔口披风、清洗孔内粉尘 使孔壁上的胶渣软化、膨松. 溶解孔壁少量树脂及粘附孔壁内的胶渣。 将除胶渣后残留的高锰酸钾盐除去. 除掉铜表面轻微的手印、油渍、氧化等 使孔壁呈正电荷后，提高孔壁对钯的吸附 粗化铜箔表面,增强铜面与孔化之间的结合 防止板子带杂质、水分进入昂贵的活化槽 使胶体钯微粒均匀吸附到板面和孔壁上 剥去胶体钯微粒外层的Sn+4外壳,露出 钯核, 形成孔化时的反应中心 。
3.3.1 MLB 膨松剂 211
使孔壁上的胶渣得以软化，膨松并渗入树脂聚合后之交联处，从而降低其键结 的能量，使易于进行树脂的溶解。
第 11 页
三、工艺流程简介-Desmear
3.3.2 MLB 除钻污剂 214（主要成分高锰酸钾+液碱）
作用：
高锰酸钾具有强氧化性，在高温及强碱的条件下，与树脂发生化学反 应使其分解溶去。
放大镜
光 源
第 28 页
第 24 页
（我司采用）
三、工艺流程简介-沉铜工艺
化学沉铜
化学沉铜化学铜被广泛应用于有通孔的印制线路板的生产加工中，其主要目的在于通过一系列化学处理方法在非导电基材上沉积一层铜，继而通过后续的电镀方法加厚使之达到设计的特定厚度，一般情况下是1mil(25.4um)或者更厚一些，有时甚至直接通过化学方法来沉积到整个线路铜厚度的。
化学铜工艺是通过一系列必需的步骤而最终完成化学铜的沉积，这其中每一个步骤对整个工艺流程来讲都是很重要。
本章节的目的并不是详述线路线路板的制作过程，而是特别强调指出线路板生产制作中有关化学铜沉积方面的一些要点。
至于对那些想要了解线路板生产加工的读者，建议参阅其它文章包括本章后的所列举一部分的参考书目。
镀通孔（金属化孔）的概念至少包涵以下两种含义之一或二者兼有：1．形成元件导体线路的一部分；2．形成层间互连线路或印制线路；一般的一块线路板是在一片非导体的复合基材（环氧树脂-玻璃纤维布基材，酚醛纸基板，聚酯玻纤板等）上通过蚀刻（在覆铜箔的基材上）或化学镀电镀（在覆铜箔基材或物铜箔基材上）的方法生产加工而成的。
PI聚亚酰胺树脂基材：用于柔性板（FPC）制作，适合于高温要求；酚醛纸基板：可以冲压加工，NEMA级，常见如：FR-2,XXX-PC;环氧纸基板：较酚醛纸板机械性能更好，NEMA级,常见如：CEM-1,FR-3;环氧树脂玻纤板：内以玻璃纤维布作增强材料，具有极佳的机械性能，NEMA级，常见如：FR-4,FR-5,G-10,G-11;无纺玻纤聚酯基板：适合于某些特殊用途，NEMA级，常见如：FR-6;化学铜/沉铜非导电基材上的孔在完成金属化后可以达到层间互连或装配中更好的焊锡性或二者兼而有之。
非导电基材的内部可能会有内层线路---在非导电基材层压（压合）前已经蚀刻出线路，这种过程加工的板子又称多层板（MLB）。
在多层板中，金属化孔不仅起着连接两个外层线路的作用，同时也起着内层间互联的作用，加入设计成穿过非导电基材的孔的话（当时尚无埋盲孔的概念）。
化学沉铜工艺知识讲解
薄板、软板与厚板搭配制作叠板
特殊板材（含PTFE）漏做Plasma
负载不足
薄板叠板
目录
一、目的 二 、工艺流程 三、工艺流程简介 四、质量问题处理 五、case分析
一、沉铜的目的
沉铜，又称孔金属化（PTH)，使双面或多层印制 板层间导线的联通，它是利用化学沉积的方法在钻 孔后的孔壁上沉上一层薄薄的化学铜，为后续的电 镀铜提供导电性。
Before PTH
After PTH
After Plating
CIRCUPOSIT 253沉铜
特殊板材的除胶渣、表面活化.
去除孔口披风、清洗孔内粉尘 使孔壁上的胶渣软化、膨松.
溶解孔壁少量树脂及粘附孔壁内的胶渣。
将除胶渣后残留的高锰酸钾盐除去.
除掉铜表面轻微的手印、油渍、氧化等
使孔壁呈正电荷后，提高孔壁对钯的吸附
粗化铜箔表面,增强铜面与孔化之间的结合
防止板子带杂质、水分进入昂贵的活化槽 使胶体钯微粒均匀吸附到板面和孔壁上
优势：能蚀刻环氧树脂表面使其 产生细小凹凸不平呈蜂窝状的小 坑，提高孔壁铜的结合力。
行业普及
三、工艺流程简介-Desmear
3.3.1 MLB 膨松剂 211 使孔壁上的胶渣得以软化，膨松并渗入树脂聚合后之交联处，从而降低其键结
的能量，使易于进行树脂的溶解。
三、工艺流程简介-Desmear
3.3.2 MLB 除钻污剂 214（主要成分高锰酸钾+液碱）
工艺参数控制:
注：没有鼓气，防止氧化； 钯含量每月外发罗门哈斯分析一次，要求90-110ppm
三、工艺流程简介-沉铜工艺
4.3.6 加速acc19处理(氟硼酸HFB4系列) 作用： 剥去Pd外层的Sn+4外壳，露出Pd金属；清除松散不实的钯团或钯离子、 原子等。加速槽的控制影响沉铜的背光效果，处理不足或过度均会造成背光不 良。
沉铜讲义_??????
沉铜讲义一、沉铜目的沉铜的目的是使孔壁上通过化学反应而沉积一层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。
二、沉铜原理络合铜离子（Cu2+-L）得到电子而被还原为金属铜；通常是利用甲醛在强碱性环境中所具有的还原性并在Pd作用下而使Cu2+被还原。
Cu2++2HCHO+40H-.Cu+2HC—O-Cu三、工艺流程去毛刺一膨胀一去钻污一三级水洗一中和一二级水洗一除油调整一三级水洗一微蚀'"I多层板一二级水洗一预浸一活化一二级水洗一加速一二级水洗一沉铜一二级水洗一板面电镀一幼磨一铜检四、工艺简介1．去毛刺由于钻孔时的板面会因钻头上升和下降时产生的毛刺（披锋），若不将其除去会影响金属化孔的质量和成品的外观，所用的方法为：用含碳化硅磨料的尼龙棍刷洗，再用高压水冲洗孔壁，冲洗附在孔壁上大部分的微粒和刷下的铜屑。
2．膨胀因履铜板基材树脂为高分子化合物，分子间结合力很强，为了使钻污树脂被有效地除去，通过膨胀处理使其分解为小分子单体。
3．除胶（去钻污）使孔壁环氧树脂表面产生微观上的粗糙，以提高孔壁与化学铜之间的接合力，并可提高孔壁对活化液的吸附量，其原理是利用KMnO4在碱性环境听强氧化性将孔壁表面树脂氧化：C（树脂）+2KMnO4f2MnO2+CO2T+2KOH（副）1.4KMnO4+4KOH f4K2MnO4+2H2O+O2t（再生）2.3K2MnO4+2H2O电f2KMnO4+MnO2+4KOH若K2MnO4含量过高，会影响KMnO4去钻污效果，固此在槽中用电极使生成的K2MnO4再生为KMnO4。
4．中和经碱性KMnO4处理后的板经三级水洗后能洗去附在板面和孔内大部分的KMnO4,但对于后工序的影响也很大（KMnO4有很强的氧化性，和处理液本身为强碱性），必须用具酸性和还原的中和剂处理，在生产中通常用草酸作中和还原处理（H2c2O4）反应：2MnO4-＋H2c2O4＋16H+f Mn2++10cO2t＋8H2OMnO2+＋c2O4-＋4H+f Mn2++cO2t＋2H2O有时为了对孔壁上的玻璃纤维进行蚀刻和粗化作用，在中和槽中加入NH4HF+H2sO4作为玻璃蚀刻剂。
沉铜
化学镀铜（PTH）Chapter 1 沉铜原理(Shipley)一概述化学镀铜：俗称沉铜，是一种自身催化氧化还原反应，可以在非导电的基体上进行沉积，化学镀铜的作用是实现孔金属化，从而使双面板，多层板实现层与层之间的互连，随着电子工业的飞速发展对线路板制造业的要求越来越高，线路板的层次越来越多，同一块板的孔数越来越多，孔径越来越小，这些孔的金属化质量将直接影响到电气的性能和和可靠性。
二去钻污原理：1 去钻污的必要性：由于钻孔过程钻嘴的转速很高，可达16~~18万rpm，而环氧玻璃基材为不良导体，钻孔时会在短时间内产生高温，高温会在孔壁上留下许多树脂残渣，从而形成一层薄的环氧树脂钻污，由于此树脂钻污与孔壁的结合力不牢，当直接沉铜时，就会影响化学铜与孔壁的结合力，特别是多层板，会影响化学铜层与内层铜的导通，去钻污就是清除这些残渣，改善孔壁结构。
2 去钻污方法的选择：利用碱性KMnO4溶液作强氧化剂，在高温下将孔壁树脂氧化，这种处理不仅可以除掉这些钻污，而且还可以改善孔壁树脂表面结构，经过碱性KMnO4处理后的树脂表面被微蚀形成许多孔隙，呈蜂窝状，这样大大促进了化学铜与孔壁树脂的结合力，此法是目前去钻污流程使用最广泛的方法，具有高稳定性，既经济又高效，管理操作简便。
3 去钻污原理：①溶胀：Swelling利用有机溶剂渗入到孔壁的树脂中，使其溶胀，形成结构疏松的环氧树脂，从而有利于碱性KMnO4的氧化除去，一般的溶胀剂都是有机物，反应条件要求高温及碱性环境。
需采用不锈钢工作液槽。
MLB211膨胀剂是淡黄色，不混浊，不易燃的水溶液，含有有机物（10%左右的已烯基丁二醇—丁乙酸），对树脂有一定的溶解作用，但主要作用是使环氧树脂溶胀，溶胀剂不与树脂起直接反应，但随着长时间的高温处理，溶胀剂易老化而需更换，换缸视生产量而定，一般为6000m2/次。
②去钻污Desmearing：反应原理：在碱性及高温条件下，KMnO4对溶胀的树脂起氧化作用。
化学沉铜技术的发展历程
化学沉铜技术的发展历程化学工程技术作为我国科技进步的重要支柱，其发展对于提高我国综合实力及国际地位具有深远意义。
近年来，随着科技的快速发展，化学工程技术的研究热点不断涌现，发展趋势也日益明朗。
本文将对化学工程技术的发展历程进行简要概述，以期为相关人员提供参考。
1.化学沉铜技术的发展历程化学沉铜技术作为一种重要的金属表面处理技术，在我国的发展历程可分为以下几个阶段：1.1传统化学沉铜技术传统化学沉铜技术主要采用氰化物作为沉铜剂，该方法在沉铜效果方面具有较高的可靠性。
然而，氰化物具有较高的毒性，对环境和人体健康造成严重威胁。
随着环保意识的提高，传统化学沉铜技术逐渐暴露出诸多问题，亟待改进。
1.2改进型化学沉铜技术为了降低氰化物的使用量并提高沉铜效果，研究人员对传统化学沉铜技术进行了改进。
改进型化学沉铜技术主要采用低毒或无毒沉铜剂，如硫酸盐、碳酸盐等，从而降低了对环境和人体健康的危害。
此外，通过优化工艺条件，如溶液浓度、温度、pH值等，进一步提高了沉铜效果。
1.3环保型化学沉铜技术随着绿色化学理念的深入人心，环保型化学沉铜技术逐渐成为研究热点。
此类技术以绿色化学原则为指导，通过采用环保型原料、溶剂和催化剂，实现沉铜过程的高效、低毒或无毒化。
环保型化学沉铜技术在保证沉铜效果的同时，大大降低了了对环境和人体健康的负面影响。
1.4化学沉铜技术的未来发展趋势面对日益严重的环保压力和资源约束，化学沉铜技术的发展趋势将更加注重绿色、环保、高效等方面。
未来化学沉铜技术的研究重点包括：（1）继续优化传统化学沉铜技术，降低氰化物使用量，提高沉铜效果；（2）发展绿色环保型化学沉铜技术，实现生产过程的无毒化、低毒化；（3）探索新型沉铜剂和工艺，以满足不断变化的金属表面处理需求；（4）强化化学沉铜技术在相关领域的应用，如电子、航空、汽车等；（5）注重产学研结合，推动化学沉铜技术的产业化进程。
总之，化学沉铜技术在我国已取得了一定的发展成果，但仍需不断努力，以适应环保、节能、高效等方面的要求。
化学沉铜介绍范文
化学沉铜介绍范文化学沉铜是一种常见的化学反应，用于将铜离子从溶液中还原出来，并沉淀成固体的铜。
这项反应被广泛应用于工业、实验室以及金属制品的生产和处理中。
在化学沉铜反应中，铜离子被还原为原子态的铜，并与其他物质结合形成沉淀。
这个过程可以通过添加还原剂来促进，常见的还原剂包括金属锌、铁、铝等。
反应的化学方程式如下：Cu2++2e-→Cu沉铜反应的基本过程是通过还原剂捐赠电子给铜离子，使其还原为纯净的铜并沉淀下来。
当还原剂失去电子时，它就被氧化为其阳离子形式。
这个过程中，电子转移了。
化学沉铜反应在实际中有多个应用。
首先，它在铜的提取和精炼过程中起着重要作用。
铜矿中的铜通常以铜离子的形式存在，通过化学沉铜反应，可以将铜还原为固体的纯铜。
这个过程通常与其他处理步骤，如溶解、沉积和再结晶等相结合，用于从矿石中提取纯铜。
此外，化学沉铜反应也广泛应用于实验室中的化学分析。
它可以用来检测和测定溶液中铜离子的浓度。
通过添加适量的还原剂，观察沉淀的形成和量的变化，可以推断溶液中铜离子的含量。
在金属制品的生产和处理过程中，化学沉铜也扮演着重要的角色。
例如，在电镀过程中，金属制品表面经常需要先沉积一层铜。
化学沉铜反应提供了一种可靠的方法来在金属表面形成铜沉积层。
这个层可以改善金属的外观和性能，如增加耐腐蚀性和加强焊接性能。
另外，化学沉铜也可以用于制备铜的纳米颗粒。
通过控制反应条件，可以调节沉淀物的形状和尺寸，从而得到具有特定性质的纳米铜材料。
这些纳米铜材料在催化、电子器件和能源存储等领域有广泛的应用。
化学沉铜反应的控制和优化是一个复杂的课题。
反应速率、产物纯度和沉积层的质量都受到反应条件的影响。
一般来说，较高的温度、较高的还原剂浓度和较长的反应时间可以促进反应的进行。
此外，调节pH值、控制气氛和添加适量的络合剂等也可以影响反应的效果。
尽管化学沉铜反应已经有了广泛的应用，但仍有很多挑战需要解决。
例如，目前很多工业生产过程中使用的还原剂对环境有一定的污染性。
化学沉铜介绍
直接电镀
• 特点：１.不含ＥＤＴＡ、ＨＣＨＯ等
•
２.反应为物理吸附过程，易控制。
•
３.工艺流程简化
•
４.适用于水平或垂直
• 分类：１.Ｐd导电金属薄层Biblioteka •２.导电高分子材料
•
３.炭或石墨导电层
钯系列
• 常见工艺流程： • （去钻污处理） 整孔 预浸 催化
加速 硫化 后处理 微蚀 • 供应商：Shipley、Atotech、Blasberg等 • 适用设备：水平线及垂直线
• 目的：孔壁吸附沉铜反应所需的催化剂
•
钯胶体（Ｐd[SnCL3]n -)
• 工艺控制：温度 40-45°C
•
时间 4-6 min
• 钯胶体的水解：Ｐd（SnCL３）－＋Ｈ２ ＯＰd+Sn(OH)2+ Sn(OH)4+CL-
加速（Ａccelerator)
• 目的：将钯Ｐd周围的Ｓn沉积物除去
• 工艺控制：温度2０-3０°C
化 干燥 微蚀准备 微蚀 水洗 • 供应商：MacDermid、Electro-chemical等 • 适用设备：水平线及垂直线
• MnO4+C+OH MnO42-+CO2+2H2O
• 副反应: MnO4-+OH-MnO42-+O2+2H2O
•
MnO42-+H20 MnO2+O2+2OH-
工艺控制: 温度75-85°C
•
时间10-20 min
中和（Reducing)
• 目的：将残留于孔壁的MnO4-、MnO42-、
•
MnO2还原
化学沉铜工艺分类
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化学沉铜化学铜被广泛应用于有通孔的印制线路板的生产加工中，其主要目的在于通过一系列化学处理方法在非导电基材上沉积一层铜，继而通过后续的电镀方法加厚使之达到设计的特定厚度，一般情况下是1mil(25.4um)或者更厚一些，有时甚至直接通过化学方法来沉积到整个线路铜厚度的。
化学铜工艺是通过一系列必需的步骤而最终完成化学铜的沉积，这其中每一个步骤对整个工艺流程来讲都是很重要。
本章节的目的并不是详述线路线路板的制作过程，而是特别强调指出线路板生产制作中有关化学铜沉积方面的一些要点。
至于对那些想要了解线路板生产加工的读者，建议参阅其它文章包括本章后的所列举一部分的参考书目。
镀通孔（金属化孔）的概念至少包涵以下两种含义之一或二者兼有：1．形成元件导体线路的一部分；2．形成层间互连线路或印制线路；一般线路板都是在非导体的复合基材（环氧树脂-玻璃纤维布基材，酚醛纸基板，聚酯玻纤板等）上通过蚀刻（在覆铜箔的基材上）或化学镀电镀（在覆铜箔基材或物铜箔基材上）的方法生产加工而成的。
PI聚亚酰胺树脂基材：用于柔性板（FPC）制作，适合于高温要求；酚醛纸基板：可以冲压加工，NEMA级，常见如：FR-2,XXX-PC;环氧纸基板：较酚醛纸板机械性能更好，NEMA级,常见如：CEM-1,FR-3;环氧树脂玻纤板：内以玻璃纤维布作增强材料，具有极佳的机械性能，NEMA级，常见如：FR-4,FR-5,G-10,G-11;无纺玻纤聚酯基板：适合于某些特殊用途，NEMA级，常见如：FR-6;化学铜/沉铜非导电基材上的孔在完成金属化后可以达到层间互连或装配中更好的焊锡性或二者兼而有之。
非导电基材的内部可能会有内层线路---在非导电基材层压（压合）前已经蚀刻出线路，这种过程加工的板子又称多层板（MLB）。
在多层板中，金属化孔不仅起着连接两个外层线路的作用，同时也起着内层间互联的作用，加入设计成穿过非导电基材的孔的话（当时尚无埋盲孔的概念）。
现在生擦和许多线路板在制程特点上都采用层压基板下料，也就是说，非导体基材的外面是压合上去一定厚度电解法制作的铜箔。
铜箔的厚度是用每平方英尺的铜箔重量（盎司）来表示的，这种表示方法转化为厚度即为表13.1所示:表13.1基材铜箔常见厚度对照:OZ/ft2 铜箔厚度0.5 0.7mil(17.5um)0.25 0.35mil(8.75um)1 1.4mil(35um)2 2.8mil(70um)非导体基材有不同厚度因为要求不同,可能会要求很强的刚性也可能要求很薄的以致柔性也很好的基材.在加成法生产加工中,使用的是无铜箔基材.这样化学通的作用不仅是孔金属化,而且同时也是为后续电镀创造一个表面基材导体化电镀基底,或者甚至完全靠化学铜沉积至特定厚度并形成整个表面的线路图形.现在好多板子是采用不同基材生产加工的,无论是双面板还是多层线路板.对不同基材类型的前处理加工也稍有不同,值得加以注意和讨论. 在讨论化学铜槽本身的原则方法对于化学铜前处理也是同样适用的.减成法工艺因为在多层线路板采用化学铜做穿孔镀工艺处理时,有一些特殊的因素需要考虑,这里需要对多层板工艺的相关部分做一个简要介绍.完全详细的多层板生产加工的描述不在本章范围内.一般,生产流程从一块双面覆铜箔的基材开始,基材内可能含有也可能没有内层或线路层(先前制作好的).第一步是在特定位置孔的加工,使用钻孔或冲孔的方法穿透铜箔和非导电基材.无论是钻孔还是冲孔,取决于三明治式结构的基材的厚度,特别是非导电基材钻孔或冲孔加工的简易性,两种加工方法的可能得到质量水准.在一些情况下,也要考虑成孔方式的批量加工性(失败成本的分摊等).一旦孔加工成型,在进入镀铜孔化学铜沉积的湿流程处理前,有几件事情需要特别注意.首先,在钻孔或冲孔加工后,三明治式结构的外层铜箔会有披锋/孔口毛刺存在.在进入后续流程前,这些毛刺需要被处理干净,以免造成毛刺位置的电镀镀瘤,贴膜碎膜产生和撕裂问题,或者在丝网进行图形转移时破坏丝网等.这些毛刺经常采用研磨性的聚合物毛刷的湿沙法处理.在湿沙法处理过程中,要特别注意对磨刷压力的控制.避免孔口处刷出铜园角化甚至暴露孔口非导电基材,影响后续沉积在此处的化学铜的结合力,以及后续明显的边缘孔破产生.第二,镀通孔的目的是使两外层铜层通过非导电基材孔导通化,对多层板来说,内层铜箔也是一样的需要通过这个孔导通互连.在钻孔或冲孔加工通过铜-聚合物-铜三明治式结构的过程中,特别是对多层板三明治结构的内层铜层来说,聚合物胶渣沾污内层铜环的可能性很高.这种胶渣/钻污必需除去,特别孔内内层铜环上的,以保证内层和最终孔铜之间的电气完整性.有时候甚至要”回蚀”少量树脂,使内层铜环在孔内有一个微小的突出,由此和孔内铜有更好的结合强度.除胶渣/去钻污可以通过回蚀使用的方法来完成.单独的去钻污可以通过湿法喷沙或蒸汽法;这些方法一般使用胶细的研磨剂如玻璃珠或氧化铝研磨材料.在湿浆法过程中是采用喷嘴喷浆处理孔.一些化学原料无论在回蚀和/或除胶渣工艺中用来溶解聚合物树脂.通常的(如环氧树脂系统),浓硫酸,铬酸的水溶液等都曾经被使用过.无论哪种方法,都需要很好的后处理,否则可能造成后续湿流程穿孔化学铜沉积不上等诸多问题的产生.浓硫酸法:槽液处理后要有一个非常好的水洗,最好是热水,尽量避免水洗时有强碱性溶液.可能会形成一些环氧树脂磺酸盐的钠盐残留物产生,这种化合物很难从孔内清洗除去.它的存在会形成孔内污染,可能会造成很多电镀困难.铬酸法:孔内六价铬的存在会造成孔内化学铜覆盖性的很多问题.它会通过氧化机理破坏锡钯胶体,并阻碍化学铜的还原反应.孔破是这种阻碍所造成的常见结果.这种情况可以通过二次活化解决,但是返工或二次活化成本太高,特别在自动线,二次活化工艺也不是很成熟.铬酸槽处理后经常会有中和步骤处理,一般采用亚硫酸氢钠将六价铬还原成3价铬.中和剂亚硫酸氢钠溶液的温度一般在100F左右，中和后的水洗温度一般在120—150F，可以有清洗干净亚硫酸盐，避免带入流程中的其他槽液，干扰活化。
其它系统：也有一些其它的化学方法应用于除胶渣/去钻污和回蚀工艺。
在这些系统中，包括应用有机溶剂的混合物（膨松/溶胀树脂）和高锰酸钾处理，以前也用于浓硫酸处理的后处理中，现在甚至直接取代浓硫酸法/铬酸法。
此外还有等离子体法，还处于试验应用阶段，很难用于大规模的生产，且设备投资较大。
无电化学铜工艺前处理步骤的主要目的：1．保证化学沉铜层与非导电基材之间的结合力2．保证化学沉铜沉积层的连续完整性；3．保证化学铜与基材铜箔之间的结合力；4．保证化学铜与内层铜箔之间的结合力以上是对化学铜/无电铜前处理作用的简要说明。
下面简述无电化学铜典型的前处理步骤：一．除油除油的目的：1．除去铜箔和孔内的油污和油脂；2。
除去铜箔和孔内污物；3．有助于从铜箔表面除去污染和后续热处理；4．对钻孔产生聚合树脂钻污进行简单处理；5。
除去不良钻孔产生吸附在孔内的毛刺铜粉；A．除油调整在一些前处理线中，这是处理复合基材（包括铜箔和非导电基材）的第一步，除油剂一般情况下是碱性，也有部分中性和酸性原料在使用。
主要是在一些非典型的除油过程中；除油是前处理线中的一个关键的槽液。
除油不足可能会导致一些如下的质量问题的产生：被污物沾染地方会因为活化剂吸附不足即而造成化学铜覆盖性的问题（亦即微空洞和无铜区的产生）。
微空洞会被后续电镀铜覆盖或桥接，但是此处电铜层与基地的非导电基材之间没有任何结合力而言，最终结果可能会造成孔壁脱离和吹孔的产生。
沉积在化学铜层上的电镀层产生的内部镀层应力和基材内被镀层包裹的水分或气体因后续受热（烘板，喷锡，焊接等）所产生的蒸汽膨胀涨力趋向于将镀层从孔壁的非导电基材上拉离，可能会造成孔壁脱离；同样孔内的毛刺披锋产生的铜粉吸附在孔内在除油过程中若是不被除去，也会被电镀铜层包覆，同样该处铜层与非导电基材之间没有任何结合力而言，这种情况最终也可能会造成孔壁脱离的结果。
以上两种结果无论发生与否，但有一点无可否认，该处的结合力明显变差而且该处热应力明显升高，可能会破坏电镀层的连续性，特别是在焊接或波焊过程中，结果造成吹孔的产生。
吹孔现象实际上是从结合力脆弱的镀层下的非导电基材出产生的蒸气因受热膨胀而喷出造成的！假若我们的无电铜沉积在基材铜箔的污物上或多层板内层铜箔圆环上的污染物上，这样无电铜和基底铜之间的结合力也会比清洗良好的铜箔之间的结合力差很多，结合不良的结果可能会产生：假若油污是点状的话，可能造成起泡现象的发生，；假若污物面积较大时，甚至可能造成无电铜产生脱离现象；除油过程中的重要因素：1．如何选择合适的除油剂-清洗/除油剂的类型2．除油剂的工作温度3．除油剂的浓度4．除油剂的浸渍时间5．除油槽内的机械搅拌；6．除油剂清洗效果下降的清洗点；7．除油后的水洗效果；在上述清洗操作中，温度是一个值得关注的关键的因素，许多除油剂都有一个最低的温度下限，在此温度以下清洗除油效果急剧下降！水洗的影响因素：1．水洗温度应该在60F以上；2．空气搅拌；3．最好有喷淋；4．整个水洗有足够的新鲜水及时更换；。
除油槽后的水洗在某种意义上与除油本身一样重要，板面和孔壁残留的除油剂本身也会成为线路板上的污染物，继而污染后续其他的主要处理溶液如微蚀和活化。
一般在该处最典型的水洗如下：a。
水温在60F以上，b.空气搅拌；c。
在槽内装备喷嘴时板件在水洗时有新鲜水冲洗板面；条件c不经常使用，但是ab两项是必需的；清洗水的水流量取决于如下因素：1．废液带出量（ml/挂）2．水洗槽内工作板负载量3．水洗槽的个数（逆流漂洗）二．电荷调整或整孔：典型的除油后采用电荷调整工艺，一般在一些特殊板材和多层板生产中，因为树脂本身的电荷因素，在经过除胶渣凹蚀的过程后，需要在电荷方面作调整处理；调整的重要作用就是对非导电的基材进行“超级浸润”，换句话来说，就是将原先带微弱负电荷的树脂表面经过调整液处理后变性为带微弱正电荷活性表面。
在一些情况下提供一个均匀连续正电荷极性表面，这样可以保证后续活化剂可以被有效充分的吸附在孔壁上。
有时候调整的药品会被加到除油剂中，于是也会称为除油调整液，尽管单独的除油液和调整液会比合二为一的除油调整液效果更佳，但是行业的趋势已将二者合二为一，调整剂其实就是一些表面活性剂而已。
调整后的水洗极为重要，水洗不充分，会使表面活性剂残留在板铜面上，污染后续微蚀，活化液，以致可能影响最终铜铜之间的结合力，结果降低化学铜和基材铜之间的结合力。
此处应该注意清洗水的温度和有效清洗的水流量。
调整剂的浓度应该要特别注意，应该避免太高浓度的调整剂的使用，适量的调整剂反而会起到更明显的作用。
三.微蚀无电铜沉积的前处理的下一步就是微蚀或微蚀刻或微粗化或粗化步骤，本步骤的目的是为后续的无电铜沉积提供一个微粗糙的活性铜面结构。