上海复振化工沉铜工艺的初步评估
Shipley化学沉铜与电镀简介
Shipley Acc19加速剂是HBF4型加速剂
SnCl2 + 2HBF4 Sn(OH)4 + 4HBF4 Sn(OH)Cl + 2HBF4 反应过程宜适可而止 Sn(BF4)2 + 2HCl Sn(BF4)4 + 4H2O Sn(BF4)2 + HCl + H2O
加速剂后的孔壁表面
化学沉铜
电镀铜的原理
直流 整流器
nene-
+
阳极 离子交换
电镀上铜层 阴极 (受镀物件) 镀槽
Cu
Cu2+ + 2e-
Cu2+ + 2e-
Cu
电镀液组成(H2O+CuSO4.5H2O+H2SO4+Cl +添加剂)
-
酸性鍍銅液各成分及特性簡介
酸性鍍銅液成分
— 硫酸銅(CuSO4.5H2O) — 硫酸 (H2SO4)
电镀液组成(H2O+SnSO4+H2SO4+添加剂)
电镀锡工艺
Ronastan EC 鍍純錫主要成份作用
— SnSO4 主鹽,提供 Sn2+ — H2 SO4 提供導電性,提高极化作用,提供一個較強的酸性 環境,防止錫离子水解。 — Part A 是一种光亮劑,可以鍍出細致、均勻的錫層 — Part B 分散劑、溶劑,是一种表面活性劑,可以增加 Part A 的溶解度
反应式:
CuSO4 + 2HCHO + 4NaOH Cu + Na2SO4 + 2HCOONa + 2H2O + H2
沉积化学铜后的孔壁表面
电镀铜工艺的功能
化学镀铜(沉铜)技术
一流企业 2012-8-13 科学管理 卓越品质 满意服务
SHEN ZHEN SUN&LYNN CIRCUITS CO.,LTD.
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• 螯合离子钯活化的方法分两步进行,首先是活化处理,然后是 •
•
还原处理。 活化剂的主要成分是PdCl2和螯合剂在碱性条件下产生溶于水的 钯离子络合物。这些螯合剂可以用柠檬酸,对羟基苯甲酸。这 样所形成的钯离子络合物溶于PH>10.5的碱溶液,活化处理后, 在水洗时由于PH突降,鳌合钯离子沉积在板面上以及印制板的 孔内壁。由于钯离子和络合剂之间是强的配位键化合,使Pd2+ 离子的氧化电位降低,钯和铜之间的置换反应不能进行。 但是用常规的Sn2+不能将鳌合物的Pd2+离子,必须用强的还 原剂将钯离子还原成有催化性的金属钯。最常用的还原剂是硼 氢化物如甲基硼烷(CH3BH3),硼氢化钾(KBH3),为了减缓硼氢 化物的自然分解,一般在溶液中加入一定比例的硼酸。螯合离 子钯的最大优点活化剂溶液只要PH值高于10。5就不会产生沉 淀,PH值最佳范围为10.5-10.7之间,如果PH值过高,活化处 理后水冲洗时所产生的沉泻物会减少,影响活化效果。还原剂 硼氢化合物,在置过程中会产生自然分解,使还原能力变差, 而影响活化效果,因此应每天分析还原剂的效浓度。
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• 第二种干法处理: • 该法是用等离子蚀刻的方法在真空筒内去除环氧
玷污,由于此方法生产效率低,只是在特殊情况 下才使用,例如制造聚酰亚胺与环氧玻璃复合的 多层板,用等离子去除钻孔孔壁上的树脂玷污。 2)孔壁的调整处理: 用H2SO4/HF进行凹蚀处理后,使用常规的清洗剂 处理,然后进行化学镀铜,在孔壁上会产生大量 的黑色斑点,剖孔检查这些黑点是玻璃纤维交叉 中间环氧树脂表面部位没有.
沉铜工艺报告
沉铜工艺报告作为电路板重要工序之一,沉铜是将钻孔后形成的不导电孔通过表面前处理、活化催化反应使得孔壁沉积上一层很薄的铜从而达到板件钻孔电气联通的目的,为后续电镀加厚准备。
1去毛刺:1.1 作用:除去表面防护膜使得板面与沉积层结合良好;除去毛刺披峰避免对后工序图转造成干膜划伤,刺破;除去钻孔后板灰避免出现孔内毛刺异物塞孔。
1.2 控制项目:磨板压力电流显示值;高压水洗压力;烘干温度1.3 正常标准:板面纹路均匀; 孔口边沿没有披锋;圆孔看不出变形。
1.4 异常及处理:1做首块压力没一次到位部分没磨到可再调整好压力后重磨一次;2设备出现异常停止线上卡有板件时手动关闭磨刷,开传送传出再重磨一次。
3出现磨板后条纹异常时检查刷辊主轴是否偏移、主轴是否水平;4来件察花水磨砂纸打磨、来件有胶酒精擦拭后磨板。
5电流显示HHHH表示压力超限必须立即减压防止磨穿板件此时设备有可能自动停止。
6出板板面胶迹污染,检查磨刷段喷头。
目前公司采用针刷磨板机磨板,主要注意他的均匀性,公司采用每20块板左右间隔放置来减少磨刷两端的针毛差异。
所以中间段总会消耗的快些,从开始每周一次磨痕测试到后来的每天测试,由于针毛越到后期其硬度变大刮削力大磨痕宽度适当往下线控制。
当针毛小于10mm时或视磨板效果剂磨刷均匀性考虑换磨刷。
保养时发现喷嘴被堵塞情况,磨刷段水洗喷嘴堵塞严重,原因为保养时因保养不变不彻底(水槽排水极其缓慢,过滤效果不是太好);不同覆铜厚度板件压力控制,如铜薄应在工艺范围适当减小压力防止孔口被磨得无铜孔口变形。
不同板厚板件压力控制,如小于1.0mm的板件应在工艺范围适当减小压力防止板件变形磨出板面不均匀。
目前压力水洗最大时仍达不到工作指示下限。
磨板后烘干温度受环境温湿度影响目前从开始60度降到40-45度。
部分生产实际数据与工作指示有偏差。
沉铜线:2 水洗缸:作用是清洁板面防止药水交叉污染,为达到良好效果(除活化后水洗与除油缸后面一级水洗)其他水洗开打气,由于活化吸附的鈀胶体易氧化故活化及后水洗不能开打气;由于除油剂带来泡沫故除油及后一级水洗不能开打气。
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。
化学沉铜前处理
整孔剂PM-604(碱性去油剂)一、开缸参数范围最佳值NaOH 8-12 g/L 10 g/LPM-604 6-9 % 7%温度35-45℃40℃处理时间4-6钟5分钟二、100升的配槽NaOH 1KgPM-604 7升去离子水调整体积到100升需要此请配方请联系:1、先在工作槽中注入50升去离子水2、加入试剂氢氧化钠1 Kg,搅拌溶解3、加入7升PM-604,补水到液面三、分析方法1、NaOH含量的分析1.1、取样10mL注入250mL锥形瓶中1.2、加入3滴酚酞指示剂,用0.5N盐酸滴定至红色消失为终点1.3、计算NaOH含量( g/L ) = 盐酸mL数×盐酸N浓度×4.02、PM-604含量的计算PM-604百分含量= NaOH分析值×0.7四、补加公式1、NaOH的补加量( Kg ) = ( 10-NaOH分析值)×V÷10002、PM-604的加量(升) = ( 7-PM-604分析值)×V÷100五、换槽频率按每升工作液处理8平方米板子后重新开缸。
如工作槽为100升,则处理800平方米板后需换槽。
整孔剂PM-604不以铜含量为换槽标准。
PM-605微蚀稳定剂PM-605微蚀稳定剂用于化学沉铜和电镀铜之前,清洁铜表面并对其进行微粗糙腐蚀,使其对镀层有较大的附着力。
它比过硫酸铵等微蚀剂具有以下特点:蚀刻速度恒定、铜可以再生、溶铜量高、不需酸洗等。
一、工艺条件1、沉铜工序2、图电工序3、每公升工作液的配制3.1 沉铜工序3.2 图电工序4、溶液配制程序4.1 注入约70%的纯水于药槽4.2边搅拌边加入所需量的H2SO44.3 待溶液冷却至室温后再加入所需量H2O2与PM-6054.4 加纯水至液面并搅拌均匀二、设备药缸:聚丙烯、聚乙烯、硬聚氯乙烯、聚氯乙烯复合材料加热器:SS加热器、SS热交换器摇动:必须三、药液维护1、双氧水和硫酸每日分析补加,将会保持恒定的微蚀速率2、补加双氧水时,再补加其用量十分之一的PM-605微蚀稳定剂3、Cu2+>50g/L须换槽,废液可回收硫酸铜四、废物处理及安全措施电镀用化学药品大多有腐蚀性,勿与皮肤、口眼接触。
沉铜工艺流程
沉铜工艺流程
沉铜工艺是一种重要的金属加工工艺,广泛应用于电子、通讯、汽车等领域。
下面将介绍沉铜工艺的流程及其关键步骤。
首先,沉铜工艺的第一步是表面处理。
在这一步骤中,需要对
待加工的金属表面进行清洁处理,以确保后续的沉铜过程能够顺利
进行。
通常采用化学方法或机械方法对金属表面进行清洁处理,去
除表面的油污、氧化物等杂质。
接下来,是沉积底铜。
在这一步骤中,需要将经过表面处理的
金属放入含有铜离子的电解液中,通过电流的作用使得铜离子还原
成固态铜沉积在金属表面。
这一步骤是整个沉铜工艺中最关键的一步,直接影响到沉铜层的质量和性能。
然后,是沉铜。
在这一步骤中,需要将经过表面处理和沉积底
铜的金属放入含有铜离子的电解液中,通过电流的作用使得铜离子
还原成固态铜沉积在金属表面。
与沉积底铜不同的是,这一步骤中
沉积的铜层会更厚,以满足产品的实际需求。
最后,是后处理。
在沉铜工艺完成后,需要对沉铜层进行后处
理,以提高其表面光洁度和耐腐蚀性能。
通常采用抛光、镀镍等方
法进行后处理,以确保沉铜层的质量和稳定性。
总的来说,沉铜工艺流程包括表面处理、沉积底铜、沉铜和后
处理四个关键步骤。
每个步骤都至关重要,需要严格控制各项参数,以确保沉铜层的质量和性能。
沉铜工艺在现代工业生产中具有重要
的应用价值,掌握其流程和关键技术对于提高产品质量和降低生产
成本具有重要意义。
化学沉铜工艺
化学沉铜工艺化学沉铜工艺随着电子工业需要更可靠、性能更佳、更为节约的电镀添加剂产品,J-KEM 国际公司为未来的电子产品开发了一种新型化学沉铜工艺。
通过引入最新一代的化学技术到整个的工艺过程中,是针对新的终端用户的可靠性需求而专门设计的。
从一开始,你就会发现新型J-KEM 整孔剂与传统的整孔剂相比迈进了一大步。
普通的整孔剂的选择性不高并且在内层形成光屏蔽(轻微势垒)从而只能生成弱Cu-Cu键。
J-KEM 整孔剂的化学活性和前者是完全不同的,它具有极高的效率,可使之形成100%Cu-Cu结合力和高的环氧树脂和玻璃纤维吸收。
在整个J-KEM工艺过程中,J-KEM有机钯活化剂是一个关键性的改进。
通过创新的使用有机添加剂,新型钯活化剂配方与传统钯活化剂相比显示出绝对优越的催化性能。
因此,即使工作液中钯的浓度极低,如30ppm,大多数高的纵横比材料,以薄铜沉积后,进行背光测试仍可得到极佳的效果。
J-KEM化学沉铜技术操作稳定、易于控制,沉积层结晶细致、结构致密。
沉积显示出侧面增长性能,可使铜在孔洞中很好覆盖。
J-KEM化学沉铜镀液可以提高铜沉积层和孔壁以及线路板表面的结合能力。
J-KEM化学沉铜镀液使用独特的有机钯活化剂配制而成,既可用于垂直电镀,又可用于水平电镀。
J-KEM碱性催化体系是一个独特的优化工艺过程,为柔性印刷电路板最大程度的降低了碱度和高温,并且结合了整孔体系高吸收性能、有机钯活化剂特性以及化学沉铜自催化性能等几个特点,J-KEM化学沉铜液是用于P.I.结合的尤为突出的工艺过程。
工艺特征:• 在所有基体表面的深孔壁均可很好的覆盖;• 对于HARB’s、基层板和盲孔具有优越的性能;• 极为而突出的孔壁结合力;• 新一代钯活化剂可在极低浓度下(30 ppm)使工作;• 适合于垂直和水平镀;• J-KEM化学沉铜是柔性印刷电路板的最佳工艺;• 经济节约。
化学沉铜工艺流程J-KEM 7756**为可选工艺。
沉铜
在印制电路板制造技术中,虽关键的就是化深沉铜工序。
它主要的作用就是使双面和多层印制电路板的非金属孔,通过氧化还原反应在孔壁上沉积一层均匀的导电层,再经过电镀加厚镀铜,达到回路的目的.要达到此目的就必须选择性能稳定、可靠的化学沉铜液和制定正确的、可行的和有效的工艺程序。
一.工艺程序要点:1.沉铜前的处理;2.活化处理;3.化学沉铜。
二.沉铜前的处理:1.去毛刺:沉铜前基板经过钻孔工序,此工序虽容易产生毛刺,它是造成劣质孔金属化的最重要的隐患。
必须采用去毛刺工艺方法加以解决。
通常采用机械方式,使孔边和内孔壁无倒刺或堵孔的现象产生.2.除油污:⊙油污的来源:钻头由于手接触造成油污、取基板时的手印及其它。
⊙油污的种类:动植物油脂、矿物等。
前者属于皂化油类;后者属于非皂化油类。
⊙油脂的特性:动植物油类属于皂化油类主要成分高级脂肪酸,它与碱起作用反应生成能溶于水的脂肪酸盐和甘油;矿物油脂化学结构主要是石腊烃类,烯属烃及环烷属烃类和氯化物的混合物,不溶于水也不与碱起反应。
⊙除油处理方法的选择依据:根据油的性质、根据油沾污的程度。
⊙方法:采用有机溶剂和化学及电化学碱性除油。
⊙作用与原理:□可皂化性油类与碱液发生化学反应生成易溶于水的脂肪酸盐和甘油。
反应式如下:(C17H35COO)3十3NAOH3C17H35COON a+C2H5(OH)2□非皂化油类:主要靠表面活性剂如OP乳化剂、十二烷基磺酸钠、硅酸钠等。
这些物质结构中有两种基团,一种是憎水性的;一种是亲水性.首先乳化剂吸附在油与水的分界面上,以憎水基团与基体表面上的油污产生亲和作用,而亲水基团指向去油液,水是非常强的极性分子,致使油污与基体表面引力减少,借者去油液的对流、搅拌,油污离开基体表面,实现了去油的最终目的。
3.粗化处理:⊙粗化的目的:主要保证金属镀层与基体之间良好的结合强度。
⊙粗化的原理:使基体的表面产生微凹型坑,以增大其表面接触面积,与沉铜层形成机械钮扣结合,获得较高的结合强度。
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)。
沉铜线化验分析作业指导书
3)Cu2+
A、将槽液过滤,取 20ml 滤液于 100ml 定量瓶,加纯水至液位。 B、正确吸取样品 5ml 于 250ml 锥形瓶,加入纯水约 100ml。 C、加 PH=4 缓冲溶液 10ml,加温至 50℃~60℃。 D、加 PAN 指示剂 5~6 滴。 E、用 0.05M EDTA 滴定至终点,消耗体积为 Vml
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PTH 线化验分析作业指导书
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比重 220g/L 210 g/L 200 g/L 190 g/L 180 g/L 浓度 1.154 1.148 1.142 1.136 1.13 3)铜含量分析
A、取槽液 10ml 加入 300ml 锥形烧瓶中,加入 1ml35% H2O2;
B、加纯水 100ml,加热沸腾 2-4 分; C、加 20ml PH=4 缓冲液;
2)预浸盐(YC-202A)的浓度 A、取槽液100 毫升于量筒内,冷却至25 度分别用比重剂测量其比重值; B、根据比重与浓度对照表求得浓度值 C、对比表如下: 比重 220g/L 210 g/L 200 g/L 190 g/L 180 g/L
沉铜线实验报告
一、实验目的1. 了解沉铜线的基本原理和实验步骤;2. 掌握沉铜线的操作方法,提高实验技能;3. 通过实验,观察并分析沉铜线过程中的现象,加深对金属表面处理工艺的理解。
二、实验原理沉铜线是一种在金属表面沉积一层铜的工艺,其原理是利用电解质溶液中的铜离子在金属表面还原沉积,形成铜层。
实验过程中,通过控制电流密度、电解液成分、温度等因素,可以调节铜层的厚度、成分和性能。
三、实验材料与仪器1. 材料:铜线、电解液(CuSO4、H2SO4、H2O)、砂纸、蒸馏水、玻璃棒、电极等;2. 仪器:电解槽、直流电源、电流表、电压表、温度计、计时器等。
四、实验步骤1. 准备工作:将铜线表面用砂纸打磨光滑,去除氧化层;2. 配制电解液:按照一定比例配制CuSO4、H2SO4和H2O的混合溶液,确保电解液浓度适宜;3. 安装电解槽:将电解槽放置在实验台上,将铜线作为阳极,连接直流电源的正极,将另一根电极作为阴极,连接直流电源的负极;4. 控制电流密度:根据实验要求,调整电流密度,确保电流稳定;5. 开始实验:将电解液倒入电解槽中,启动直流电源,开始电解;6. 观察现象:在实验过程中,注意观察铜线表面沉积铜层的情况,以及电解液的变化;7. 实验结束:当达到预定时间或铜层达到预期厚度时,关闭电源,取出铜线,用蒸馏水冲洗干净;8. 分析结果:对实验结果进行分析,记录数据,撰写实验报告。
五、实验结果与分析1. 铜层沉积情况:实验过程中,铜线表面逐渐沉积一层均匀的铜层,颜色由淡黄色变为金黄色;2. 电解液变化:随着实验的进行,电解液颜色逐渐变浅,铜离子浓度降低;3. 电流密度对铜层沉积的影响:实验结果表明,电流密度越大,铜层沉积速度越快,但厚度越薄;电流密度越小,铜层沉积速度越慢,但厚度越厚;4. 温度对铜层沉积的影响:实验结果表明,温度越高,铜层沉积速度越快,但铜层质量较差;温度越低,铜层沉积速度越慢,但铜层质量较好。
六、实验结论1. 通过沉铜线实验,掌握了沉铜线的基本原理和实验步骤;2. 通过实验,了解了电流密度、温度等因素对铜层沉积的影响;3. 实验结果符合预期,达到了实验目的。
沉铜工艺
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。
《沉铜和板电工艺培训讲解》
三、PTH各 药水缸成份及其作用
(12)二、化学铜缸(需机械摇摆、空气搅拌和循环过滤)
最后,所镀出的化学铜层又可作为自我催化的基地, Cu2+又在此已催化的基础上被电子还原成金属铜,如此不 断,直至减弱
O 催化
H-C-H+OH+
[H-C-H]- → H-C-OH+HOH
Cu2++2H- → Cu ↓
二、板电各药水 成份及设备的作用
(1) 硫酸铜:供给液铜离子的主源; (2) 硫 酸:导电及溶解阳极的功用(AR级的纯H2SO4); (3) 氯离子:有助阳极的溶解及光泽剂的发挥功能,使阳极
2、CU-160A 开缸量为7%(V/V), CU-160A 标准添加量为2.0L/10平米; 3、CU-160B 开缸量为7%(V/V), CU-160B 标准添加量为2.0L/10平米; ; 其它成份控制范围内:1、Cu2+ 1.6-2.2g/L,标准(1.8g/L); 2、NaOH 9-14g/L,标准(11g/L); 3、HCHO 5-7g/L,标准(6g/L);
(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) 反应方程式:PdCl2+SnCl2→PdSnCl4(中间态)
PdSnCl4→变成绿色锡离子 PdSnCl4+6PdCl2→SnPd7Cl16(催化剂)
负 反 应:Pd2++Sn2+→Pd0+ Sn4+
板电原理讲义
一、电镀基础理论
(1)法拉第一定律:在溶液中进行电解 (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。 (2)法拉第第二定律:在不同的电解液中, 因相同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。
沉铜工艺报告
沉铜工艺报告作为电路板重要工序之一,沉铜是将钻孔后形成的不导电孔通过表面前处理、活化催化反应使得孔壁沉积上一层很薄的铜从而达到板件钻孔电气联通的目的,为后续电镀加厚准备。
1去毛刺:1.1 作用:除去表面防护膜使得板面与沉积层结合良好;除去毛刺披峰避免对后工序图转造成干膜划伤,刺破;除去钻孔后板灰避免出现孔内毛刺异物塞孔。
1.2 控制项目:磨板压力电流显示值;高压水洗压力;烘干温度1.3 正常标准:板面纹路均匀; 孔口边沿没有披锋;圆孔看不出变形。
1.4 异常及处理:1做首块压力没一次到位部分没磨到可再调整好压力后重磨一次;2设备出现异常停止线上卡有板件时手动关闭磨刷,开传送传出再重磨一次。
3出现磨板后条纹异常时检查刷辊主轴是否偏移、主轴是否水平;4来件察花水磨砂纸打磨、来件有胶酒精擦拭后磨板。
5电流显示HHHH表示压力超限必须立即减压防止磨穿板件此时设备有可能自动停止。
6出板板面胶迹污染,检查磨刷段喷头。
目前公司采用针刷磨板机磨板,主要注意他的均匀性,公司采用每20块板左右间隔放置来减少磨刷两端的针毛差异。
所以中间段总会消耗的快些,从开始每周一次磨痕测试到后来的每天测试,由于针毛越到后期其硬度变大刮削力大磨痕宽度适当往下线控制。
当针毛小于10mm时或视磨板效果剂磨刷均匀性考虑换磨刷。
保养时发现喷嘴被堵塞情况,磨刷段水洗喷嘴堵塞严重,原因为保养时因保养不变不彻底(水槽排水极其缓慢,过滤效果不是太好);不同覆铜厚度板件压力控制,如铜薄应在工艺范围适当减小压力防止孔口被磨得无铜孔口变形。
不同板厚板件压力控制,如小于1.0mm的板件应在工艺范围适当减小压力防止板件变形磨出板面不均匀。
目前压力水洗最大时仍达不到工作指示下限。
磨板后烘干温度受环境温湿度影响目前从开始60度降到40-45度。
部分生产实际数据与工作指示有偏差。
沉铜线:2 水洗缸:作用是清洁板面防止药水交叉污染,为达到良好效果(除活化后水洗与除油缸后面一级水洗)其他水洗开打气,由于活化吸附的鈀胶体易氧化故活化及后水洗不能开打气;由于除油剂带来泡沫故除油及后一级水洗不能开打气。
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文件編號:1#06071201
試驗項目
上海復振化工沉銅工藝的初步評估
起止時間
2006/7/1~2006/7/3
涉及供應商
上海復振化工有限公司
影響工序
PTH
試驗目的
PTH線藥水單一,試用上海復振化工沉銅藥水效果,降低生產成本。
響應型號
//
試驗過程描述
數據記錄
1.上海復振公司提供的試驗工藝流程與工藝條件:測試方式為燒杯測試
工藝流程
藥水名稱
工藝控制范圍
溫度控制范圍
時間
1.溶脹DS-450
DS-450A
450ML/L
60-75℃
4-6MIN
DS-450B
50ML/L
2.去鑽污DSM-100
DSM-100
100ML/L
70-80℃
8-12MIN
WA-015
0.1-0.2ML/L
3.還原RN-100
H2SO4
40ML/L
45-52℃
5.DESMEAR效果評估
燒杯測試完成后,切片分析
孔壁燈芯效應不明顯且存在
有輕微的除膠未盡,如右圖:
6.沉銅速率的評估。
在雙面板與多層板進行模擬試板同時,分別掛2塊沉銅速率測試板進行測試,沉銅後取出,用化學滴定法計算沉銅速率,兩次結果分0.57um/12min,0.61um/12min,達到复振公司沉銅速率要求:040-0.80um/cycle;
4.雙面板與多層板的沉銅背光覆蓋率評估:
1)用10mmX15mm尺寸的拖缸板先行拖缸,雙面板與多層板各取5塊按照工藝流程手動進行模擬試板。
2)雙面板與多層板完成沉銅後分別取板做切片進行背光檢查,見下圖:
試驗過程描述
數據記錄
(雙面板)(多層板)
3) 沉銅背光覆蓋率結果評估:雙面板與多層板的背光級數均有98%,達到我司背光級數≧90%的要求,可以接受。
5-6MIN
RN-100
100ML/L
4.條件化CT-L(除油)
CT-L
5ML/L
60-70℃
4-6 MIN
5.微蝕NPS
NPS
50-120G/L
25~30℃
1-2 MIN
H2SO4
3-5%
6.預浸ATA-200
ATA-200
200G/L
常溫
1-2 MIN
HCL(37%)
20ML/L
7.活化ATB-10
7 .平板後熱沖擊測試評估。
1)沉銅後在平板按要求電銅≧25um以上。
2)熱沖擊測試按288℃--10sec條件進行,做切片觀察孔壁狀況,見下圖:
(雙面板,切片10個,觀察孔數60個)(多層板,切片10個,觀察孔數60個)
從孔壁狀況觀察,未出現樹脂縮陷,樹脂空洞,鍍層剝離等問題,達到熱沖擊測試要求
考察
ATB-10
15ML/L
28-35℃
4-6 MIN
ATA-200
200G/L
HCL(37%)
20ML/L
8.速化AC-02
AC-02
20-50ML/L
常溫
2-6 MIN
90ML/L
25-30℃
10-15 MIN
ECH-100A
40ML/L
ECH-100B
20ML/L
備註
上海复振PTH工藝為膠体Pd+体系之高速沉銅工藝,燒杯測試結果反映基本質量狀態可以接受,但對該工藝体系有下列几個方面需要進一步确認:
快速沉銅反應(孔壁金屬化過程)對孔壁結合力的影響;
使用該高速PTH工藝, PTH工序產能將出現過剩,導致PTH与PANEL產能不能平衡;
小孔或高厚徑比之沉銅效果的確認;
NaOH(300G/L)
40ML/L
2.參照上海復振提供的PTH工藝參數配制標准溶液各2L溶液;
3.取已鑽孔的普通雙面板(生益FR-4)與多層板(HITACHI)各10塊,分別切成尺寸為10mmX15mm小塊,在2L燒杯溶液內按照上海復振提供的參數進行模擬試驗;
流程:溶脹—DESMEAR—還原—條件—微蝕—預浸—活化—速化—化學沉銅—平板電鍍
燒杯測試DESMEAR工藝狀況不理想,需要重复測試.
試驗結論
上海复振PTH工藝燒杯測試結果:基本質量狀態可以接受,需要進一步考察跟進.
將來行動方案
采取的措施
成本變化
執行部門
執行時間
TVA
文件
傳送
特急文件
試驗人
日期
審核
批准
收件
PLAT/采購部/貨艙/QA
侯繼承
葉漢雄
肖承偉
抄送
高生/鄧生/楊生/李生/肖.鄧張副經理