电镀铜工艺

电镀铜工艺A 电镀铜工艺部分1问题：各镀铜层附着力不良原因：（１）除油前清洁处理不当，铜表面的氧化或钝化膜除干净（２）除油槽液中的润湿剂被带出或水洗不足造成底铜钝化（３）板子进入镀槽后电源并未立即打开（４）电流密度过大（５）过硫酸根残余物污染（６）干膜显影后水洗不足解决方法：（1）A）提高除油槽液温度以利去除基板表面油污和指纹B必须经微蚀处理除去铜表面的氧化膜和污染物C检查除油槽和微蚀槽液的活性（2）A检查水洗程序即水量和水压B增加水洗流量并在出槽时采用喷淋水洗，确保孔内清洗效果C提高水洗水温度，喷淋水洗后也可采用多段式溢流水洗（3）重新检查整流器自动程序（4）重新检查电镀程序和被镀基板实测面积，适当降低电流密度（5）如使用过硫酸盐微蚀后，还必须尽5-10%硫酸浸洗，以除去基板表面铜盐类。

（6）A.提高喷淋压力B.检查喷嘴是否被堵塞，并采用适当地喷嘴布置C、增加水洗温度2、问题：经第二次电镀铜的导线出现局部漏镀与阶梯式镀层原因：（1）干膜经性影后图像不洁（2）板面已有指纹及油渍的污染（3）镀液中有机物含量过多（4）修版的油墨对待镀板子的线路部分造成意外污染（5）镀液中的添加剂成分有问题（6）除油槽中润湿剂被带走，并自小孔内逐渐流出而影响镀铜外观（7）干膜表面渗出显影液的残渣（8）显影液受到污染解决方法：（1）A.重新检查显影程序，确保显影后图像清晰B.检查底片电路图形布线密度，凡导线有长、线路又密时应特别小心显影操作程序C.检查显影机显影段喷嘴是否被堵塞(2)A.提高除油槽液的温度B.持取班子要特别注意，绝不能用手触摸板面，只能用手掌顶两侧板边（3）A.使用霍氏槽分析光亮剂B.按照工艺规定进行活性碳过滤处理C.严格控制添加剂的含量（4）检查经修补后的线路部分状态，确保板面无异物（5）通过工艺试验法和分析法确定添加剂质量优劣并进行调整(6)增加水洗浸泡时间并在板子出槽时另采用强力喷淋水清洗（7）A.曝光后须放置30分钟以使反应到达平衡B.使用低温烘烤以加速溶剂的挥发C.显影后加强水洗(8)提高显影的再生速率；保持显影的洁净度3、问题：板子正反两面镀层厚度不均匀原因：（1）板子两面的电镀面积不一致，尤其是一面是接地层面而另一面是线路面时(2)可能是某一边阳极的线路导电不良所致解决方法：（1）A.以正反排版方式将板子两面待镀面积加以调整B、根据量产情况，又可采用两面单独整流器实施控制（2）检查导线连接质量，特别是阳极导电接触部位要定时清理4、问题：镀层太薄原因：（1）电镀过程中，电流或电镀时间不够（2）板子与挂具或挂具与阴极杆的接触导电不良解决方法:(1)根据所镀面积的计算数据，确认板子实际被镀面积已决定总的电流大小和电镀时间（2）检查阴极杆与整流器、板子与挂具等所有连接部位的接点5、问题：全板镀同的厚度分布不均原因：（1）阳极篮与阴极板面相对位置不当（2）阳极接点导电不良（3）镀液中硫酸浓度不足导致溶液导电不良（4）铜金属含量过高（5）搅拌太过强烈(6)循环过滤得搅拌方式不良解决方法：（1）A.采用非破坏性的镀层厚度测量法详细了解板面镀层厚度分布的差异B.根据镀层测量的结果，重新安排阳极的位置(2)A.作业前首先是用伏特计测每一支阳极与阳极杆是否接触良好B.境界所有接点，并确保阳极杆所有接点的电位降都相同（3）检测溶液中的柳酸浓度，根据结果调整达到工艺范围所规定值（4）A.按照工艺要求进行分析与检查铜金属含量B.采用稀释槽液或采用不容性阳极直到铜浓度降到工艺规定值C.在电镀槽停置时期取出同阳极（5）根据生产实际情况，调整搅拌程度（6）根据生产实际，出水口位置应座落在挂板的正下方，以对全板面产生更为均匀的液流6.问题：镀液槽面起泡原因：（1）循环泵内滞留有空气（2）槽液过度搅动过滤涡流（3）润湿剂添加过量解决方法：（1）A.将泵与管加满水以免空气残留B.检查槽内液位和进水口的高度，必要时将液位提高(2)根据实际情况降低搅拌程度并重新设计溢流形式，以避免溶液产生过多气泡（3）根据工艺要求进行添加时，应采取少加勤加，应减少添加量7、问题:通孔铜壁出现破洞（1）化学沉铜层厚度不足或未能将孔壁全部覆盖（2）镀液中有颗粒物悬浮（3）化学沉铜被溶解（4）电镀前浸酸时间过长解决方法：（1）A.按工艺要求调整化学沉铜槽液成分B.增加化学沉铜学积的时间C.若化学沉铜厚度不足，在板子进入加厚铜槽时需采用较低的电流以免电流过大会损坏沉铜层D.电镀铜时孔内气泡存在，所以必采用增加槽液或板子移动率，促使镀液能流过孔内。

（2）A.按工艺要求彻底过滤溶液B.电镀前加强板面的冲洗C.检查电镀前槽液是否有悬浮物（3）A.检测或检查电镀前微蚀或浸酸溶液的浓度B.不可使用相容的酸液，如氟硼酸或含有硝酸或氟酸等酸盐类。

C.板子下端进入镀槽中时电流尚未开启8、问题：镀铜层被烧焦原因：(1)电流密度过高或电镀面积不均匀，导致板面上局部电流密度超过极限电流（2）镀液搅拌不当或阴极移动搅拌不足（lim;A）“极限电流密度”（Jlim;ASF）,其关系式如下：（1）Ilim nFADCb n-电子数δ F-法拉第常数（镀出1gm金属所需的电量）A-带镀面积（2）Jlim=nFDCb D-金属离子扩散系数δ Cb-主槽液平均金属离子浓度δ-阴极膜厚厚度30 ASF的情况下，其距离至少应为150毫米(3)在操作电流密度下的铜离子浓度过低(4)硫酸浓度过高（5）槽液温度过低（6）各添加剂含量已失去平衡（7）阳极过长或阳极数量过多（8）槽液搅拌过弱解决方法：（1）A.根据工艺要求适当降低所采用电流量B.按照添加剂系统设定操作电流密度，和板子布置情况及搅拌程度C.在高电流密度区域增加辅助阴极的带孔板，以吸收多余的电流（2）A.采用循环过滤即低压空气进行搅拌B.配合阴极移动（应与板面呈垂直状态）搅拌C.检查阴阳极之间的距离，在电流密度为“极限电流强度（3）根据工艺要求规定进行分析并保持铜离子应有的浓度或降低电流密度（4）按照工艺要求稀释槽液至最佳工作范围（5）根据不同地区，应增加加热或冷却装置（两者都有兼有），以保持最佳的操作温度21-26摄氏度之间（6）A.按照工艺要求添加适用于高电流密度的添加剂，以减少烧焦B.添加适于低电流密度区添加剂，以减少板面被烧焦C.在正式添加大槽前首先进行小型实验进行检测添加剂性能和添加数量（7）A.阳极长度应比板架略短50.8-76.2mmB.装入阳极袋中的阳极必须将缩口绑紧C.从槽液中取出部分阳极，确保阴阳及比例合适D.阴极对阳极的面积比不应该超过1：2（8）应根据溶液特性适当加强搅拌程度9、问题：镀铜层表面长瘤（特别是孔口最易出现铜瘤）（1）槽液中有颗粒物出现（2）阳极未装袋或阳极袋破损(3)槽液被外来固体颗粒污（4）阳极含量过低(5)由于阳极析出污染物所致解决方法:(1)槽液应采取连续过滤，以除去槽液中的颗粒物（2）为确保槽液洁净，阳极必须装袋，并时常检查阳极袋破损情况，到达及时发现及时更换目的（3）A.检查镀铜槽内是否有外物掉落（如板子、工具、挂具等B.检查（用检孔镜）孔壁是否有其他槽液所带入的悬浮物，如整孔剂的胶体粒子吸附等C.定期清洗阳极袋和过滤系统的滤芯（4）确保阳极含量达到0.03-0.08%之间（５）Ａ．阳极袋的开口处必须炒出镀液面Ｂ．定期更换阳极袋Ｃ．经常性的检查阳极袋是否有破损１０、问题：镀铜层出现凹点原因：（１）镀铜槽中空气搅边不足或不均匀（２）槽液被油渍污染（３）过滤不当（４）镀层内特定位置出现微小气泡（５）显影不足导致线路出现锯齿状（６）镀铜前边面清洁不良解决方法：（１）按照工艺要求适当增加空气搅拌的力度并确保分布均匀（２）确定污染源，制定防止措施。

按工艺规定槽液进行活性碳处理机过滤（３）应采用连续不断的过滤以除去任何可能的污染物（４）有可能是泵内存有残留的空气所致，应采取泵和管道灌满水，排除掉残存的空气（５）坚强显影后的冲洗（６）检查镀铜前的除油及微蚀工序的质量状态并加强各段的清洗１１、问题：镀铜层厚度分布不均匀原因：（１）导致分散能力变差的原因：铜离子含量过高、硫酸浓度过低、槽液温度过高、其它金属离子造成的污染、火灾操作条件下孔的纵横比过大（２）板子正反两面镀铜层的面厚度不一致（３）镀铜层平整性差（４）板架最下缘的板角边等高电流密度区起镀层原本就很厚（５）镀液流动不良呈停滞状态（６）电力线分布不均解决方法：（１）Ａ．经分析按工艺要求稀释镀铜槽液Ｂ．按工艺规范增加硫酸含量，确保酸铜比１０／１－１２／１Ｃ．冷去槽液温度到２２摄氏度Ｄ．采用小电流处理，以除去金属杂质（２）Ａ．检查并计算每一边阳极的面积；将每一边的阳极对阳极的面积比例调整到２：１Ｂ．根据被镀件的情况，将其中一半的挂具或板子互换以均衡两面的阴极面积Ｃ．根据量产实际可采用双排整流器分别独立地控制每一边板表面被镀面积（３）Ａ．根据霍氏槽实验提供的数据添加平整剂Ｂ、按照工艺要求适当的增加电流密度Ｃ．根据霍氏槽实验结果调整氯离子含量Ｄ．增加阳极面积，加强槽液循环过滤Ｅ．检查镀铜前除油处理是否正常（４）Ａ．板架下缘增加辅助阴极，以吸收多余的电流Ｂ．采用阳极或阴极带孔遮板以平均分配电力线Ｃ．改进挂架结构设计，增加与板面的接触点面积Ｄ．采用框架式的挂具，使四面接触板边以改善电流分布（５）Ａ．增加吹空气的搅拌量Ｂ．检查空气搅拌出气口位置是否恰当（６）Ａ．按工艺要求重新设计阳极带入孔遮板以使镀液的电阻能平均分布Ｂ．检查挂具的接点电阻是否过高１２、问题；铜镀层出现条纹状原因：（１）添加含量失控（添加过量时会出现条纹）（２）所采用的光致抗蚀剂与硫酸铜镀液不相容导致有机物溶于镀液中（３）除油后水洗不干净将清洁剂带入镀液中（４）槽体、过滤器、挂架等材质可能和硫酸铜镀液不相容（５）阳极袋中泥浆衬垫物所导致的槽液污染（６）干膜中的附着力促进剂未能完成除去解决方法：（１）按照工艺实验法确定添加剂含量，并用适量的活性碳将多余的添加剂除去（２）更换硫酸铜镀液相容的光致抗蚀剂（３）Ａ．检查水洗水量及水洗时间是否足够Ｂ．采用喷淋方式清洗（４）应在设计阶段就应该解决之，并还要详细了解该所使用的物品材质性能（５）按工艺规定要经常性对阳极袋和滤芯的污物进行清理（６）检查清洁处理程序１３、问题：铜镀层脆裂原因：（１）因为光亮剂的分解或光致抗蚀剂或清洁剂所致造成对镀液的有机污染（２）光亮剂添加过量（３）电流密度超出工艺范围（４）镀液温度超出正常工艺范围（正常为２１－２６摄氏度）（５）铜离子含量偏低（６）孔内镀铜厚度不足而容易断裂（７）添加剂含量不足（８）多层板的板厚Ｚ方向膨胀过度解决方法：（１）按照工艺规定应定期对镀液进行活性碳处理（过滤次数应由量产多少而定）（２）应采用霍氏槽进行分析光亮剂的添加量，其具体方法如下（制作故障分析与排除）：用一个标准２６７毫升霍氏槽（阳极生膜良好）电流密度为２Ａ、时间１０分钟，强烈搅拌，试验结果的试片应全不均匀、光亮的（３）按照工艺规范提供的数据进行调整（４）检测槽液温度，并检查加热装置是否失灵（５）改善镀液的流动情况并加强搅拌（６）通常通孔镀铜厚度应不小于２０微米，必要时降低电流密度以达到深孔的最起码的铜厚度（７）采用霍氏槽火电化学方法进行分析，根据结果补充添加剂（８）检查多层板的特性要求及其基板材料的选择以及它的压制程序１４、问题：铜镀层抗拉强度过低原因：（１）镀液中不纯物会导致镀层结晶连续疏松（２）金属离子污染解决方法：（１）采取每小时循环过滤２－３次，以清除镀液的杂质（２）采用低电流密度、瓦楞形阴极进行处理以除去金属杂质１５、问题：镀铜层晶格结构过大原因：（１）添加剂含量过低（２）镀液温度过高（３）电流密度过高解决方法：（１）采用霍氏槽火电化学方法进行分析，根据分析提供的数据进行适量的添加（２）根据量产需要和当地气候条件，增加加热或冷却装置（３）根据所镀面积添加剂系统是否相符１６、问题：无机物污染原因：镀液砷含量达到７－８ｐｐｍ时将导致镀层粗糙；７－ｐｐｍ的锑会造成镀层脆化；１５０－２００ｐｐｍ的氯离子会使镀层平整性不佳；铁离子达到７５００ｐｐｍ会促使阳极极化；镀液中含铅离子会使镀层出现颗粒；含镍会使得分散能力变差；含银会使得线路镀层变脆；焊锡会使得镀层变黑变粗；含锌会降低分散能力解决方法：采用小电流、瓦楞形阴极进行分析度或用化学沉降方法加以除去１７、问题：添加剂未能发挥应有的功能原因：（１）阳离子产生极化现象－整流器通常会出现电压升高与电流下降现象（２）氯离子含量控制不当（３）槽液温度过高（４）槽液需进行活性碳处理解决方法：（１）Ａ．调整阳极及阴极面积比２：１Ｂ．调整酸铜壁的比值到１０以上Ｃ．检测铁、镍、锌等金属离子的含量Ｄ．所采用的阳极含磷量０．０３－０．０７％Ｅ．检查槽液温度是否太高Ｆ．按照工艺规范调整好各个参数后，再将阳极取出彻底清洗，然后再采用小电流析镀，以便重新生成一层均匀的阳极膜（２）采用化学沉降法处理，并严格控制槽液的含氯离子量在５０－８０ＰＰＭ（３）采取冷却装置降温，并维持在２１－２６摄氏度（４）以除去未发挥功能作用的添加剂１８、问题：添加剂消耗过快原因：（１）添加剂贮存过期导致强度减弱（２）光亮剂在阳极表面被氧化解决方法：（１）检查添加剂制造日期，更换新的添加剂（２）检查阳极是否有铜点裸露（正常的阳极表面应有一层均匀的棕色膜）说明：如高酸低铜电解液的添加剂使用ＭＨＴ时（它包括补充剂：比重１．０３－１．０４、ＰＨ值１．４－１．５含量２．６－３．０；吸收剂：比重１．０２－１．０３、ＰＨ１．２－１．４、含量３．３－３．３７；整平剂比重１．００－１．０５、ＰＨ值１．４－１．６）。