电镀工艺

电镀工艺

一、目的：

电镀的目的是在底层铜上加厚镀铜（图形电镀将在加厚镀铜之后再镀上一层抗蚀镀层Sn，以保护所需铜在蚀板时不被蚀去，形成所需图形）。

二、流程简介：

1.板面电镀：

PTH—→上/下板—→预浸—→镀铜—→水洗—→下板—→焜棍—→水

洗—→上板。

2.图形电镀：

前工序(D/F)—→上/下板—→除油—→双水洗—→微蚀—→水洗—→预

浸—→镀铜—→喷水洗—→预浸—→镀锡—→双水洗—→下板—→焜棍—→水洗—→上板。

三、流程的功能：

1.除油：

作用：①清洁铜面，除去包括手指印，显影后残留的有机和无机污染物等。

②润湿铜面，特别是孔壁。

控制参数：H2SO4：4～6% V/V

温度：35±5℃

除油剂SE–250 22～28% V/V

影响：除油剂浓度太低或温度太低可能会导致甩铜、孔内无铜及线路凹痕等缺陷。

2.水洗：

作用：清洁、去除生产板上除油剂等杂污，避免带入下一流程而造成污染，影响品质。

影响：水流量太小，水质差会有较多的线路凹痕产生。水流量要求＞2000L/hr。

3.微蚀：

作用：①粗化待镀底层铜表面，以增大其表面积而增大结合力。

②进一步清洁板面与孔壁铜层。

控制参数：过硫酸钠（NPS）：40～60g/l

H2SO4：1～3%

Cu2+：＜15g/l

温度：30±2℃

影响：NPS浓度太低或温度太低会引起甩铜缺陷，NPS浓度太高或微蚀时间过长会导致孔内无铜。

基本要求：①打气②过滤③冷却

4.水洗：

作用：将微蚀后生产板上残留的药水洗去以避免带入下一流程而造成污染。

5.预浸缸：

作用：①将微蚀后底层铜产生的Cu氧化物蚀去，保证镀铜前底层铜面清洁。

②保护酸铜缸，使液中H2SO4浓度维持相对稳定。

控制参数：H2SO4：8～12% V/V

影响：H2SO4浓度太低会导致板面粗糙。

6.铜缸：

①基本要求：

a. 打气

b. 循环过滤

c. 冷却

d. 摇摆

②镀铜原理：

阳极Cu–2e—→Cu2+

阴极Cu2++2e—→Cu↓

③操作条件：

A.电流密度：

对一般的生产而言，阴极的电流密度应为1.0～3.5A/dm2（9.3～

32.6A/ft2），在低电位会有比较好的厚度分布和整平作用，但对

于添加剂中的Brightener会造成较大的用量，而高电位的情况则

相反。

B.温度：

理想的生产温度为23±5℃，在高温的工作情况下，整平剂

(Carrier) 的用量会比光剂的用量大，而整平作用亦会减少，但可以加强走位能力，而在低温的情况下则相反。

C.无机化学成份：

硫酸铜：是电解质，用来提供铜离子，在板上电镀出铜。

硫酸铜浓度太低会导致高电流密度区烧板，而CuSO4浓度太高会减少Throwing Power深镀能力。

硫酸：镀液中的硫酸用来增强溶液的导电性以提高镀液的深镀能力（Throwing Powder）及帮助铜球溶解。

Cl –：促进阳极溶解，在铜球表面形成阳极膜，使镀层平整，有光泽，Cl–浓度太低会导致产生阶梯电镀，Cl–浓度太高会使阳

极极化。

D.有机化学成份：

光剂和载运剂的比例是视个别的生产条件而定。而电镀铜的品质，如走位能或整平作用，则可以利用切片方法来评估。所以当所有工作条件设定以后，一定要保持稳定，而各成份的稳定性可以利用统计方法作为辅助监察。

E.打气：

为达到良好的镀液交换，及帮助阳极溶解，打气是必需的。但

当生产停止超过二小时，所有电镀缸的打气必须关掉，因为长

期在没有生产的镀液中打气，会导致光剂和整平剂的成份失去

平衡，而且镀液中的CuSO4含量也会因此而升高。

F.循环过滤：

循环过滤的目的是把镀液内的固体杂物除去，以免影响电镀的

品质，电镀缸内一般使用连续性的循环过滤。若镀液已超过三

小时没有生产，则可停止过滤。一般而言，最低要求是每小时

二次循环。

④保养及维护：

A.阳极铜球需定期补加，新的铜球需以10%的H2SO4及10%的

H2O2处理后，才可补充至阳极钛篮内，补充铜球时需摇动钛篮，

确保所有铜球填满钛篮内，另外，每操作1000A.H/L（约生产3

个月时间），便需要钛篮和阳极袋取出清洗污物。若将钛篮内的

铜球再作微蚀处理，则更为理想。清洁阳极及阳极袋后要加入

1.0ml/l的CP Additive，以1A.H/L拖缸后才可正式生产。

注：阳极钛篮的摆放位置会影响镀层厚度的分布。

B.阳极袋：

阳极袋需要定期检查是否有破损或被污物阻塞，新的阳极袋需

以5%的氢氧化钠溶液浸洗，然后以5%的H2SO4作中和处理，

才可使用。清洁阳极袋用1:1的10%的H2SO4和H2O2处理。

C.加料：

自动加料器的准确性需要至少每星期检查一次，CP Additive的

消耗量约为200～300ml/1000A.H。

D.碳处理：

除非有机污染物带进镀液内，否则使用CP Additive的镀液不需

进行碳处理。污染物的程度可用CVS机测试，以决定是否需要

进行碳处理。为避免污染物的积聚而影响镀液的操作，一般每

2000A.H/L或当CVS测出的污染指数高0.12mA时，便需进行

碳处理。

E.飞BAR：

V座与飞BAR的接触位需要定期清洁，以确保导电性良好。如

接触位导电性不良，则电镀时电压会偏高。

F.拖缸：

拖缸的目的是将镀液活化，通常于生产前进行。建议用普通的

光铜板拖缸，避免产生铜粉（若电镀停产超过一天没有操作，

生产前需作拖缸处理）。

G.过滤滤芯：

过滤滤芯的作用是除去镀液中的固体杂质，以免影响镀层的质

素，过滤滤芯的寿命是与其表面积成正比的。滤芯被阻塞时，

便需更换新滤芯，新的滤芯要先作处理，处理方法与处理新钛

篮袋的方法相同。

H.挂具：

要定时检查挂具上的绝缘膜是否有破损，因为若绝缘膜破损的

话，破损的地方会将污物带入镀液内，或在板面留下痕迹。

总结：

一般而言，如果能维持以上的操作条件，则镀液不会对成品造成不良缺陷，相对而言，电镀前的板面处理则更为重要。所以，如要检查电镀不良的原因，除了先要留意的操作条件外，更需留意酸铜电镀的前处理过程。