PCB化学镀铜工艺流程模板

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PCB化学镀铜工艺流程

产品检验标准-02-03 18:26:16阅读4评论0字号:大中小订阅

PCB化学镀铜工艺流程解读(-)

化学镀铜(Eletcroless Plating Copper)—般也叫沉铜或孔化(PTH)是一种自身催化性氧化还原反应。首先用活化剂处理，使绝

缘基材表廂吸附上一层活性的粒子一般见的是金属耙粒子(耙是一

种十分昂贵的金属,价格高且一直在上升，为降低成本现在国外有实用胶体铜工艺在运行),铜离子首先在这些活性的金属耙粒子上

被还原，而这些被还原的金属铜晶核本身又成为铜离子的催化层, 使铜的还原反应继续在这些新的铜晶核表廂上进行。化学镀铜在

我们PCB制造业中得到了广泛的应甩当前最多的是用化学镀铜进行PCB的孔金属化。PCB孔金属化工艺流程如下:

钻孔-磨板去毛刺-上板―整孔清洁处理-双水洗-微蚀化学粗化-双水洗一预浸处理一胶体耙活化处理-双水洗-解胶处理(加速)一双水洗一沉铜一双水洗-下板T上板T浸酸一一次铜一水洗-下板一烘干

一、镀前处理

1・去毛刺

钻孔后的覆铜泊板，其孔□部位不可避免的产生一些小的毛刺，这些毛刺如不去除将会影响金属化孔的质量。最简单去毛刺的方法是用200—400号水砂纸将钻孔后的铜箔表面磨光。机械化的去毛刺方法是采用去毛刺机。去毛刺机的磨粽杲采用含有碳化硅磨料的尼龙刷或毡。一般的去毛刺机在去除毛刺时，在顺着板面移动方向有部分毛刺倒向孔□内壁，改进型的磨板机，具有双向转动带摆动尼龙刷觀，消除了除了这种弊病。

2. 整孔清洁处理

对多层PCB有整孔要求，目的是除去钻污及孔彳散蚀处理。以前多用浓硫酸除钻污,而现在多用砌性高锚酸钾处理法，随

后清洁调整处理。

孔金属化时，化学镀铜反应是在孔壁和整个铜箔表直上同时发生的。如果某些部位不清洁，就会影响化学镀铜层和印制导线铜箔间的结合强度，因此在化学镀铜前必须进行基体的清洁处理。

最常见的清洗液及操作条件列于表如下:

覆铜箔粗化处理

利用化学微蚀刻法对铜表面进行浸蚀处理(蚀刻深度为2-3微米)，使铜表面产生凹凸不平的微观粗糙带活性的表面，从而保证化学镀铜层和铜箔基体之间有牢固的结合强度。以往粗化处

理主要采用过硫酸盐或酸性氯化铜水溶液进行微蚀粗化处理。现

在大多采用硫酸/双氧水(H2SO4/H202 )其蚀刻速度比较恒定，粗化效果均匀一致。由于双氧水易分解,因此在该溶液中应加入合适的稳定剂，这样可控制双氧水的快速分解，提高蚀刻溶液的稳定性使成本进一步降低。常见微蚀液配方如下：

硫酸H2SO4 150〜200克/升双氧水H202 40-80毫升/升

常见稳定剂如下：

稳定剂化合物添加量蚀刻铜速率

双氧水H202分解率

C2H5NH 2 10g/l 28% n-C4H9NH2 10ml/l 232%

2.7 mg/l.min

n-C8H17NH2 1 ml/1 314%

1.4mg/l.min

H2NCH2NH2 10g/l

2.4 mg/l.min

C2H5CONH2 0.5 g/1 98%

/

C2H5CONH2 1 g/1 53%

/

不加稳定剂o 100%

快速分解

我们以不加稳定剂的蚀刻速率为100%,那么蚀刻速率大

于100%的为正性加速稳定剂，小于100%的为负性减速稳定剂。

对于正性的加速稳定剂不用加热，在室温（25度C）条件下就具有较高的蚀刻速度。而负性减速稳定剂,必须加热使用才能产生微蚀

刻铜的效果。应注意新开缸的微蚀刻液,幵始蚀刻时速率较慢，可加入4g/l硫酸铜或保留25%的旧溶液。

二、活化

活化的目的是为了在基材表面上吸附

一层催化性的金属

粒子,从而使整个基材表面顺利地进

行化学镀铜反应。常见的活化

处理方法有敏化一活化法(分步活化

法)和胶体溶液活化法(一步

活化法)。

1.敏化-活化法(分步活化法)

(1)敏化处理

常见的敏化液是氯化亚锡的水溶液。其典型配方如下：

氯化亚锡(Sncl2.2H2O) 30〜50g/L

盐酸50〜100ml/L

锡粒3〜5g/l

配制时先将水和盐酸混合，然后加入氯化亚锡边搅拌使其溶

解。锡粒可防止Sn2+氧化。

敏化处理在室溫下进行，处理时间为3〜5min,水洗后进行

活化处理。

(2)活化处理

常见的离子型活化液是氯化耙的溶液，其典型配方如下：

氯化耙pdC120. 5〜lg/L

5 〜10ml/L

盐酸

处理条件-室温，处理1〜2min

敏化-活化法的溶液配制和操作工艺简单，在早期的印制板孔金属化工艺中曾得到广泛应用。这种方法有二个主要缺点:一是孔金属化的合格率低，在化学镀铜后总会发现有个别孔沉不上铜, 其主要有二个方廂的原因,其一是Sn+2离子对环氧玻璃的基体表面湿润性不是很强,其二是Sn+2很易氧化特别是敏化后水洗时间稍长,Sn+2被氧化为Sn+4,造成失去敏化效果，使孔金属化后个别孔沉不上铜。二是化学镀铜层和铜箔的结合力差，其原因杲在活化过程中，活化液中贵金属离子和铜箔间发生置换反应，在铜表廂上形成一层松散的金属耙。如果不去除会影响沉铜层和铜箔间的结合强度。在多层连接以及图形电镀法工艺中，这种缺陷已经成为影响印制板质量主要矛盾,现在是用螯合离子耙分步活化法来解决这些问题，现在用得也比较少。

2.胶体耙活化法(一步活化法)

(1)配方

常见的胶体耙活化液配方列于表