PTH与电镀铜知识介绍
PCB工艺电镀一次铜工艺介绍
PANEL PLATING PROCESS
1000
WHAT IS PULSE PLATING? Amps 0
-1000
电流以脉冲的方式输出，达到瞬间
-2000
反电解的效果，使电路板上高电流
-3000
Amps
区造成之差异减至最低。
0.5 sec 10 sec
36
PANEL PLATING PROCESS DC 与 PULSE电镀间的差异
Manganate:
Mn6+ + 4 e- Mn2+
Manganese dioxide:
Mn4+ + 2 e- Mn2+
還原劑可以為 Glyoxal, H2O2 or Hydroxylamine sulfate.
insoluble MnO2
Cu
Mn2+ (soluble)
Cu
9
DESMEAR PROCESS Neutralizer / 中和槽 :
DEBURR设备配置图：
风刀 超音波 风刀 刷磨段
水洗 高压水洗 水洗 超音波 中压 水洗
5
除胶渣(DESMEAR)
WHAT IS SMEAR?
钻孔时树脂产生高温超过Tg
值，而形成融熔状，冷却后
凝固形成胶渣。
Cu
功能 :
去除鑽孔後殘留孔內之基材膠渣 形成孔壁微粗糙度
DESMEAR基本流程：
Sweller
H O
+HNH +HNH +HNH +HNH
Positive charged conditioning polymer
10
DESMEAR PROCESS DESMEAR 后以电子显微镜观察之孔壁粗化清洁情形
《电镀铜技术》课件
目录
CONTENTS
• 电镀铜技术概述 • 电镀铜的工艺流程 • 电镀铜的设备与材料 • 电镀铜的环保与安全 • 电镀铜的发展趋势与未来展望
01 电镀铜技术概述
CHAPTER
电镀铜的定义
电镀铜是一种通过电解方法在金属表面沉积一层铜的过程。
电镀铜技术广泛应用于电子、航空航天、汽车、建筑等领域 。
分类处理
电镀铜废弃物应按照危险废物和一般废物的分类原则进行 分类处理。危险废物应交由有资质的单位进行处置，一般 废物可按照当地有关规定进行处置。
合理利用
对于可回收利用的电镀铜废弃物，应进行合理利用，减少 资源浪费。
规范处置
对于不能回收利用的电镀铜废弃物，应按照国家和地方有 关规定进行规范处置，防止对环境造成二次污染。 Nhomakorabea调整pH值
通过加入酸或碱调整溶液 的pH值，保持电镀液的稳 定性。
电镀铜的操作步骤
挂具准备
根据工件形状和大小，选择合适 的挂具，确保工件在电镀过程中 稳定悬挂。
电镀液的加热
将电镀液加热至适宜的温度，以 提高电镀效率和镀层质量。
通电电镀
将工件浸入电镀液中，通过直流 电源通电进行电镀。控制电流密 度、电镀时间和温度等参数，以 获得良好的镀层质量。
03
汽车行业
电镀铜被用于汽车零部件的制造 ，以提高耐腐蚀性和外观质量。
02
航空航天
电镀铜被用于制造高性能的航空 航天材料，以提高耐腐蚀性和导
电性。
04
建筑行业
电镀铜被用于建筑装饰和结构件 的制造，以提高耐腐蚀性和美观
度。
02 电镀铜的工艺流程
CHAPTER
前处理
表面清洁
电路板电镀(PTH)化铜介绍2
微蝕量
已知面積A=10 x 10 cm2 之銅板兩片 120oC 烘乾 15分鐘，冷卻後秤重得W1(g) 經過 Micro Etch 後 120oC 烘乾 15分鐘，冷卻後秤重得W2(g)
Etching Amount = ( W1 – W2 )* 92900 2A * 2.1
μ”
參考範圍 : 20 ~ 40 μ”
陽離子型界面活性劑例子
CH3 CH2….CH2 CH2
CH3
N+ CH3
Cl-
CH3
溶於水
水 水
水
水
CCHH3 3
水水 水
CH3 CH2….CH2 CH2
NN+ + CCHH3 3
Cl-
水
水 水
CCHH3 3
水 水
水
水
水
水
烷基三甲基氯化銨
酸浸
品名：H2SO4
目的：酸浸一方面能去除板面的氧化物外，另一方面將 殘留於的孔壁上的銅鹽能徹底的清除。
2077A 2077B 2077M 66H
膠體吸附機構
鑽完孔後 孔壁表面鍵結破壞
電性中和 降低孔壁表面張力
Si O-
GLASS
Si = O
GLASS
C O-
EPOXY
膠體可吸附於 帶正電性的孔壁上
清潔整孔劑
品名：ML – 371
目的：清潔整孔劑是一微鹼性的化學品，它主要含有陽 離子界面活性劑，使得原本帶負電性的孔壁能形成帶 正電性，以利於活化劑鈀的附著；另一方面，使槽浴 的表面張力降低，讓原本不具親水性的板面及孔壁也 能夠具有親水濕潤的效果，以利於後續的藥水更能發 揮最好的效果。
化學銅
OH- 8 ~ 12 g/l 25 ±2 12 ~ 15
电镀(PTH)制程讲解
非技术人员培训教材
制作：魏金龙
电镀+PTH制程知识讲解
‧电镀的常识与作用 ‧电镀工艺流程 ‧电镀的功能作用及参数条件影响
‧设备的功能作用及要求
‧电镀的主要品质问题及改善方案
一、电镀的定义与作用
1. PTH(Plated Through Hole)为镀通孔之意，作用为将原 非金属之孔壁使其镀上一层薄铜（即金属化），以利后续电 镀铜顺利镀上，使其上下铜层或与内层铜顺利达到相连通之 目的。
1分钟 6分钟
微蚀
120L
H2SO4 CU2+
1次/天
室温
90秒
预浸
PTH 活化
120L
Sg HCL Sg
1次/天
室温
60秒
保养后， 开线生 产前必 须全线 分析药 液，OK 后才可 以生产
120L
HCL 强度
1次/天
38±2℃
8分钟
速化
120L
YC-204 Cu2+
四、设备的功能作用及要求
1‧阳极移动 阳极移动副度20~25毫米，速度5~45次/分。阴极移动应 与阳极的表面垂直，可提高镀层的均匀性 2‧压缩空气 将液面鼓起3~4cm小于或等于0.08m2/min，空气搅拌不仅 带给镀液的强烈翻动且提供氧气促进溶液中的Cu2+氧化 成Cu+的干扰，避免铜渣的产生、稳定药水的循环及成份 的补给。 3‧过滤：将槽液1~2h/次翻动，净化槽液，使槽液中的有 机杂质及时除去以免污染槽液，影响品质，同时槽液大 量的翻动可调整药水的浓度维持平衡。
2.电镀是一种用电解的方法沉积具有所需形态的镀层过程叫 电镀，他的作用是加厚孔铜及面铜，使镀层具有半光泽性、 延展性、抗拉性。
PTH与电镀铜知识介绍
＊反應式： ▪ 主反應：
Cu2+ + 2HCHO +4OH- →Cu +H2+H20+2HCOO▪ 副反應：
1. 2HCHO+4OH-→2COO-+2H2O+H2+2e2. 2HCHO+NaOH→2HCOONa+CH3OH 3. CO2+2OH-→CO32-+H2O
4. 2Cu2+ +HCHO+5OH-→Cu2O+HCOO-+3H20 5. Cu2O+H2O→Cu+2Cu2+ +2OH6. Cu2O+2HCHO+OH-→2Cu+HCOO-+H2O+H2 ＊坎式效應(Cannizzaro Reaction) :
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預浸劑:PED – 104
▪ 前言: 活化預浸劑 PED – 104是作為保護活化
槽藥液的前站藥液以防止前水洗水帶入活化 槽而降低其濃度。
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5.活化劑作用（觸媒）
活化劑為帶負電之錫鈀膠體，它能在板 面及孔內吸附錫鈀膠體，以利後續之剝錫殼 及化學銅。
密著力，其主要目的是將觸媒粒子予以金屬 化。
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7.化學銅:ELC-912
在孔壁吸附之鈀上沉積銅，而得到孔內 金屬化效果，使不導電之基材形成導電層， 以利後續電鍍銅。 ELC-912是重視析出皮膜的物性、安定性及 管理性之EDTA type化學薄銅鍍液。
▪ 孔壁之帶電性變化：
基板 → 鑽孔 → Desmear(Plasma) → 清潔整孔
PTH与电镀铜制程化验室分析方法
PTH与电镀铜制程《化验室各科目分析方法》（化验室）广州柏宇一、沉铜化验室各科目分析方法1．调整缸（1）碱当量A、试剂1）滴酚酞指示剂2）0.1N HCLB、步骤O 50ml；1）取1ml样品，加D.IH22）滴加3-5滴酚酞指示剂；3）用0.1NHCL滴定至浅红色。
C、计算： KOH（g/L）=N·V HCL×56（2） PI调节剂1202含量A、试剂1）无水碳酸钠2）10%HCL标准液3）0.1N I2B、步骤1）取10ml样品，加纯水稀释到100ml。
2）取稀释液样1ml，加纯水100ml。
至不再产生气体。
3）加10mL 10%HCL和无水3g NaHCO34）加淀粉指示剂1-2ml。
标准液滴定至蓝色（30sec不变）。
5）用0.1N I2C、计算:PI(%) = N×V×115D、浓度维护：PI调节剂1202补加量（L）=（40%-分析值）×缸体积(L) 2、整孔（1）调整剂1203AA、试剂1) 0.10 N 盐酸2) 溴甲酚绿(Bromocresol green) 指示剂B、步骤1) 吸取5.0 ml样品放入250 ml圆锥瓶。
2) 加入100 ml去离子水。
3) 加入2 – 3 滴溴甲酚绿指示剂。
4) 用0.10N 盐酸滴定由绿色至黄色。
C、计算调整剂1203A (g/L) = N盐酸x V盐酸x 165/取样体积D、浓度维护：1）调整剂1203A补加量(Kg) = [ 55 - 分析结果(g/L) ] X缸体积（L）÷1000 2）每补加1 g/L调整剂1203A，同时补加1ml / L调整剂1203B。
3、微蚀（1）H2O2的分析A试剂:1）0.1N的KMnO4标准液(3.16g/L)2）20%的H2SO4B 方法:1）吸取0.5ml样品于250ml锥形瓶中2）加入30ml D.I水3）加入20ml 20%的H2SO44）用0.1N KMnO4滴定至红色30s不消失，即为终点。
镀铜工艺流程,化学镀铜工艺与电镀铜工艺的区别
镀铜工艺流程|化学镀铜工艺与电镀铜工艺的区别镀铜工艺流程镀铜工艺种类不止一种，也不是三言两语就能说清楚的，镀铜工艺特点包括了优点和缺点。
我们先来说下什么是镀铜工艺?镀铜工艺通常分为化学镀铜工艺和电镀铜工艺。
化学镀铜工艺是在有钯等催化活性物质的表面，通过甲醛等还原剂的作用，使铜离子还原析出。
化学镀铜工艺是相对于电镀铜工艺的优势主要有基体范围广泛,镀层厚度均匀,工艺设备简单,镀层性能良好等一系列优势。
电镀铜工艺，PCB制造业中，电镀铜已经应用许多年了，印制板电镀铜溶液属酸性溶液，具有高酸低铜特点，有极好的分散能力和深镀能力镀后的铜层有光泽性。
通俗的说，镀铜工艺其实是一种表面处理技术，在金属表面上镀上一薄层其它金属或合金起保护、美观的作用。
只要你需要保护的，认为有价值的，都可以给它镀上。
镀铜工艺种类1、化学镀铜工艺：是电路板制造中的一种工艺，通常也叫沉铜或孔化（PTH）是一种自身催化性氧化还原反应。
2、电镀铜工艺：用于铸模，镀镍，镀铬，镀银和镀金的打底，修复磨损部分，防止局部渗碳和提高导电性。
电镀铜工艺分为碱性镀铜和酸性镀铜二法。
电镀铜工艺也可以分为以下几个（1）氰化镀铜工艺：氰化物镀铜是应用最早和最广泛的镀铜工艺方法。
镀液主要由铜氰络合物和一定量的游离氰化物组成，呈强碱性。
（2）硫酸盐镀铜工艺：氰化物镀铜，硫酸盐镀铜工艺早期应用于塑料电镀、电铸、精饰等方面，包括装饰层和功能镀层。
在电子工业中较早的应用是印刷电路、印刷板、电子接触元件。
（3）焦磷酸盐镀铜工艺。
（4）无氰镀铜工艺：无氰镀铜工艺完全取代传统氰化镀铜工艺和光亮镀铜工艺，适用于任何金属基材：纯铜、铜合金、铁、不锈钢、锌合金压铸件、铝、铝合金工件等基材上，挂镀或滚镀均可。
镀铜工艺流程1、化学镀铜工艺步骤：膨胀→去钻污→中和→除油→微蚀→预浸→活化→加速→化学镀铜。
2、电镀铜工艺步骤：(1)氰化镀铜工艺步骤：1、浸酸→全板电镀铜→图形转移→酸性除油→二级逆流漂洗→微蚀→二级→浸酸→镀锡→二级逆流漂洗。
PTH与电镀铜知识讲座
PTH与电镀铜知识讲座大家好！今天我给大家带来的是关于PTH和电镀铜的知识讲座。
PTH是印刷电路板（Printed Circuit Board, PCB）制作过程中常用的一种技术，而电镀铜是在这个过程中必不可少的一个步骤。
首先，让我们来了解一下PTH的概念。
PTH，即通孔贴装（Plated Through Hole），是电路板上的一种特殊孔洞。
它是在两层电路板之间打孔，然后通过电镀的方式使得两层电路板之间形成电气连接。
PTH的存在为电路的信号传输和组件的安装提供了基础。
接下来，我们来具体了解一下电镀铜的过程。
电镀铜是将铜沉积在PTH孔洞的内壁和PCB表面上的一种技术。
这一过程经过以下几个关键步骤：1. 清洗：在进行电镀之前，需要对PCB进行清洗，去除表面的污垢和油脂，以确保铜层能够牢固地粘附在PCB上。
2. 化学镀膜：接下来将PCB浸泡在含有铜离子的化学溶液中，通过化学反应使得铜离子还原成固态的铜层，覆盖在PCB的表面和PTH孔洞内壁。
3. 电镀：将镀有化学铜的PCB放入电镀槽中，通过电流将铜与化学铜层进行化学反应，使得铜层变得更加均匀和致密。
电镀的时间和电流的大小会影响铜层的厚度和质量。
4. 清洗：最后一步是将电镀完的PCB进行清洗，去除残留的化学物质，以免影响下一步工序的进行。
通过以上的步骤，我们可以得到一块具有高质量电镀铜层的PCB。
PTH和电镀铜的应用广泛，能够满足电子产品对于高速传输、高可靠性和高密度组装的要求。
值得注意的是，在进行PTH和电镀铜的过程中，我们需要严格控制各个参数，比如温度、时间和电流等，以确保得到稳定和一致的产品质量。
同时，在选择电镀铜技术时，我们还需要考虑电流密度、铜层厚度等因素，以满足不同的需求。
总结一下，PTH和电镀铜是电路板制作过程中不可或缺的一部分，它们能够实现电气连接和高密度组装。
通过了解和掌握这些知识，我们能够更好地理解并应用于实际的PCB制作过程中。
谢谢大家的聆听！希望这次的讲座对大家有所帮助。
PTH工艺培训资料
30ml/L CP硫酸 CP硫酸 ---
≤25.0g/L ---
去钻污前后对比
去钻污前 去钻污后
副产物的再生
由于工作液中存在MnO2 将严重影响槽液的寿命， 由于工作液中存在MnO2 ,将严重影响槽液的寿命，并影响 除胶渣的质量，故必须抑制其浓度，一般控制Mn6 除胶渣的质量，故必须抑制其浓度，一般控制Mn6+在低于 25g/L 的浓度工作。 25 g/L的浓度工作 。 维持低浓度锰酸根最有效的办法是氧 化再生成有用的高锰酸根离子。 化再生成有用的高锰酸根离子。 再生原理 a.在外加电流及电压下，阳极所形成的氧化反应可将六价 在外加电流及电压下， 锰酸根离子氧化成七价的高锰酸根离子。 锰酸根离子氧化成七价的高锰酸根离子。 2Mn+6 - 2e -→→2Mn+74OH - - 4e→→2H2O + O2 ↑ Mn+6 →→2Mn+74OH →→2 b.阴极棒反应4H+ + 4e -→→3H2 ↑ b.阴极棒反应4 →→3H2 c.电解再生效果:理论上，每1AH (安培小时)的电量可将3g c.电解再生效果:理论上，每1 (安培小时)的电量可将3 的MnO4-2 氧化成2.2g 的MnO4MnO4- 氧化成2.2g MnO4-
活化后的孔壁
加速
作 用： 剥去Pd外层的Sn4+外壳，露出Pd金属； 清除松散不实的钯团或钯离子、原子等。 原 理： 钯胶团粘附的板子，在经水洗之后，Pd粒之外会形成 Sn(OH)4 等外壳。 ACC19加速剂是HBF4型加速剂 SnCl2 + 2 HBF4 → Sn(BF4)2 + 2HCl Sn(OH)4 + 4 HBF4 → Sn(BF4)4 + 4H2O Sn(OH)Cl + 2 HBF4 → Sn(BF4)2 + HCl + H2O 反应过程宜适可而止
PTH与电镀铜知识讲座.pptx
＊基本反應原理： Pd2+ +Sn2+→Pd0+Sn4+ ▪ 存在方式： PdCl2+SnCl2→PdSnCl4(中間態) Pd7SnCl16→Pd6Cl12 +SnCl2 +PdCl2 PdSnCl4+6 PdCl2→Pd7SnCl16 ▪ 解離反應：(活化劑中加入大量水份時) Sn2++ 2H2O→Sn(OH)2 (S) +2H+ Sn2++Cl-+H2O→Sn(OH)Cl(S)+H+
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3.酸 洗
微蝕劑本身為氧化劑，因此會將銅 氧化，酸洗之目的可將此氧化膜去除以 得到良好銅面。
＊反應式: CuO+ H2SO4→CuSO4+H2O
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4.預 浸 作 用
預浸劑主要功用在保護活化劑，可防止 帶入太多之水量，避免帶入太多水份及雜質 進入昂貴之活化槽中，並提供活化劑中所需 要的氯離子濃度，以維持活化劑之穩定性及 使用壽命。
三、藥水介紹
▪ 1.清潔整孔劑 : CT-281
▪ 2.微蝕 :
SPS
▪ 3.酸洗 : ▪ 4.預浸 :
H2SO4 PED-104
▪ 5.活化劑 : AT-105-3
▪ 6.速化 :
AL-106
▪ 7.化學銅 : ELC-912
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1.清潔整孔劑: CT-281
Cleaner Conditioner
Component of conditioner
电镀(PTH)制程讲解
四、设备的功能作用及要求
1‧阳极移动 阳极移动副度20~25毫米，速度5~45次/分。阴极移动应 与阳极的表面垂直，可提高镀层的均匀性 2‧压缩空气 将液面鼓起3~4cm小于或等于0.08m2/min，空气搅拌不仅 带给镀液的强烈翻动且提供氧气促进溶液中的Cu2+氧化 成Cu+的干扰，避免铜渣的产生、稳定药水的循环及成份 的补给。 3‧过滤：将槽液1~2h/次翻动，净化槽液，使槽液中的有 机杂质及时除去以免污染槽液，影响品质，同时槽液大 量的翻动可调整药水的浓度维持平衡。
F‧速化：作用是剥出铜面及皮膜上的钯胶体一种剥壳剥皮的 作用，使其露出中心钯核来使与下站化铜能进行更好的沉积 反应。 G‧化铜：主要是使孔内金属化，沉上一层薄薄的铜层. 沉铜厚度：15-30U”。
2‧电镀是酸洗、镀铜槽组成
‧酸洗：它的作用是剥除板面氧化层，粗化板面，使镀层牢固 均匀。提供酸性环境进入铜槽，来维持铜槽的稳定性。 ‧ 镀铜：它的作用是：使镀层具有半光泽性、延展性、抗拉 性，增加镀铜厚度最终使线路的导通能力更好。
PI缸 整孔
120L 120L
YC-210 YC-201 SPS
300-500 Ml/l 0.13±0.04N 80±20g/l 1.5-2.5% ≤20 g/l 1.116-1.154 0.6-1.0N 1.116-1.154 0.6-1.0N 80-110% 8-12% 1.5-2.5 g/l 8-12% 4-6% 2-4% 60-90g/l 54-135ml/l 40-60ppm
பைடு நூலகம்1.铜面粗糙
2.铜面发暗
3.板面氧化
1.及时修复设备故障。 2.严格控制板子hold time。
4.铜颗粒
1.钛篮阳极膜生长不良。 2.电镀时超时，长时间低电流电镀。 3.镀铜光泽剂浓度异常。 4.镀铜液异物过多。 5.阳极袋或阳极隔膜破损。
水平pth沉铜要求
水平pth沉铜要求1.引言1.1 概述在概述部分，我们将介绍水平pth沉铜的基本概念和要求。
水平pth 沉铜是一种电化学过程，用于在印刷电路板（PCB）上沉积铜层，以实现电路的导电性和连接性。
它是PCB制造过程中的关键步骤之一。
水平pth沉铜的要求主要包括以下几个方面：首先，涉及到沉铜的厚度。
沉铜层的厚度必须达到设计要求，以确保电路板的导电性能。
过薄的沉铜层容易产生电通路的电阻过大或导通不良的问题，而过厚的沉铜层则可能导致PCB板层之间的导通问题。
其次，涉及到沉铜的均匀性。
沉铜层的厚度应在整个PCB表面保持均匀，避免出现“高低槽”现象。
如果沉铜层厚度不均匀，将会对电路板的性能产生不良影响，如信号传输速率下降。
此外，还需要考虑沉铜层的光洁度。
沉铜层表面应光滑平整，不应有凹凸、颗粒等缺陷。
光洁度的提高可以提高线路板的可靠性和信号传输质量。
最后，还需要关注沉铜层的结合力。
沉铜层应与基材牢固结合，以确保沉铜层不会轻易脱落。
结合力的不足会影响电路板的可靠性和耐久性。
总之，对于水平pth沉铜的要求包括厚度、均匀性、光洁度和结合力等方面。
只有满足这些要求，才能保证所制造的PCB具有良好的导电性和连接性。
1.2文章结构文章结构部分的内容：文章结构是指文章整体的框架和组织方式，它直接关系到文章的条理性和逻辑性。
本文按照以下结构进行组织: 引言、正文和结论。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个方面。
首先，在概述部分，我们将介绍水平pth沉铜的基本概念和作用。
水平pth沉铜是一种用于表面处理的技术，能够在铜基材料表面形成致密且均匀的铜层，提高材料的耐蚀性和导电性能。
我国在水平pth沉铜技术的研究和应用方面取得了一定的成果，但是还存在一些问题和挑战，本文将着重探讨水平pth沉铜的要求。
其次，在文章结构部分，我们将详细介绍本文的组织结构。
本文分为三个部分，分别是引言、正文和结论。
引言部分主要介绍水平pth沉铜的概述、文章的结构和目的。
PTH&ICU工艺原理
PTH&ICu工藝原理簡介一﹑化学沉铜工艺1..P T H是(P l a t e T h r a u g h H o l e)的縮寫﹐其意為化學電鍍又稱(貫孔電鍍)﹐其目的是在非導體的孔壁上﹐吸附一層緊密牢固的金屬銅﹐以完成整個P T H制程﹐達到內外層導通的效果﹐在印制电路板制造技朮过程中﹐化学沉铜是比较关键的一道工艺﹐它的主要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﹐再经过电镀加厚镀层﹐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。
2.P T H作業流程鑽孔完成品----磨刷----插架----上PTH線----膨松----雙聯水洗----除膠渣----回收槽----高位酸洗----雙聯水洗----中和----雙聯水洗----平整----熱水洗----雙聯水洗----微蝕----雙聯水洗----酸洗----雙聯水洗----預活化----活化----雙聯水洗速化----雙聯水洗----化學鍍銅----下料(酸浸)----上料(ICu)----鍍前酸洗----鍍銅----雙聯水洗----下料(剝挂架)----完成品磨刷----檢驗----移入下站……2.PTH流程可分为两个主要部分: .除膠渣制程和PTH(化學沉銅)制程。
2.1除胶渣部分﹕主要处理多层板因机械钻孔后所残留之胶渣Smear﹐或是处理以目前各种成孔技朮所形成盲孔之孔层残胶﹐使内层铜与孔铜或盲孔铜层与镀铜得以导通﹐并防止孔铜拉离﹐另一方面使孔壁粗化﹐以便后制程镀铜更好的附着。
2.1.1磨刷﹕化学沉铜前的基板经过钻孔工序较容易产生毛剌﹐如果毛剌去除不干净很容易造成孔内铜渣﹑孔破重要隐患﹐所以必须采用去毛剌的方法加以解决﹐目前本公司采用的是500＃﹑320＃尼龙刷轮机械磨刷方式﹐然后通过60kg/cm2的高压水冲洗﹐使孔内及孔边无毛剌和避免孔塞现象产生。
pth电镀导电膜
pth电镀导电膜
PTH（通过孔电镀）电镀导电膜是一种用于印刷电路板（PCB）制造的技术，它用于在PCB的孔洞中沉积导电层，以形成连接电路的路径。
这种导电膜通常由金（Au）、铜（Cu）或其他导电材料制成，它们是电子行业中常用的电镀材料。
PTH过程包括以下步骤：
1. 钻孔：首先，PCB上的孔洞被钻出来，以便在孔内形成导电路径。
2. 预处理：孔洞需要清洁和活化，以便电镀材料能够良好地附着在孔壁上。
这通常包括去除孔壁上的油污、氧化物和其他污染物。
3. 电镀：在预处理后的孔洞中，通过施加电流将导电材料（如金或铜）沉积到孔壁上。
这个过程可以在垂直或水平的电镀浴中进行，取决于PCB的设计和制造要求。
4. 终止：电镀完成后，需要停止电流供应，并从电镀浴中取出PCB。
5. 后处理：为了确保导电膜的质量，可能需要进行一些后处理步骤，如清洗以去除任何残留的电镀液，或者进行热处理以改善导电膜的附
着力和可靠性。
PTH电镀导电膜技术在PCB制造中非常重要，因为它允许制造复杂的电路设计，包括多层PCB结构和微小孔径的孔洞。
通过孔电镀可以实现高精度和高可靠性的连接，这对于高性能电子设备的生产至关重要。
电镀(PTH)制程讲解.
PI缸 整孔
120L 120L
YC-210 YC-201 SPS
300-500 Ml/l 0.13±0.04N 80±20g/l 1.5-2.5% ≤20 g/l 1.116-1.154 0.6-1.0N 1.116-1.154 0.6-1.0N 80-110% 8-12% 1.5-2.5 g/l 8-12% 4-6% 2-4% 60-90g/l 54-135ml/l 40-60ppm
1次/天
室温
3分钟
沉铜
120L
NAOH HCHO
1次/2H
28±3℃
18分钟
酸洗 镀铜 铜缸
750L
H2SO4
CU2SO4.5H2O
2次/周
室温
90秒
2000L
H2SO4 CI-
1次/周
20-30℃
20分钟
三、电镀的功能作用及参数条件影响
1‧PTH组成由PI脱脂、整孔、微蚀、预浸、活化、速化、化铜。它 的作用是给孔内沉上一层薄铜使之导通，便于后站加厚镀铜的覆盖。 A.PI 脱脂：清洁孔壁，减少钻孔后孔内残胶对品质的影响。
1次/天 1次/天
35±5℃ 60±5℃
7分钟 6分钟
微蚀
120L
H2SO4 CU2+
1次/天
室温
90秒
预浸
PTH 活化
120L
Sg HCL Sg
1次/天
室温
60秒
保养后， 开线生 产前必 须全线 分析药 液，OK 后才可 以生产
120L
HCL 强度1ຫໍສະໝຸດ /天38±2℃8分钟
速化
120L
YC-204 Cu2+
C‧CuSO45H2O： 它是电镀主盐，提高硫酸铜浓度，可提高允许电流度， 避免高电流区烧焦，硫酸铜过高镀铜的分散能力下降， 光量度、延展性会下降，低时镀液的分散，能力低，均 度能力会下降。 D‧CL： 它是阳极的活化剂，低的情况下会产生条纹，镀层糙， 过高时镀层的光亮度下降，低电流区镀层发暗，超高时 会引起阳极的钝化。 E‧光泽剂： 加入光泽剂可使镀液稳定，以免阳极极化，使镀层结晶 细致，可以减少镀层的孔隙率，同时还可以提高镀液的 分散能力和均镀能力，避免板面烧焦，过高或过低都会 引起烧焦，故添加时一定要分析后补加。
8沉铜及板面电镀
8沉铜及板面电镀沉铜（PTH）及板面电镀（一次铜和二次铜）沉铜：用化学方法使钻出的孔壁沉积出一层铜,从而使各层之间可以导通讯号。
（镀通孔）其目的为在非导体的孔壁上，建立一层密实牢固的铜金属作为导体，成为后来镀铜的基地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)通过电化学方法把金属离子铜还原沉积在被镀件表面，形成一层均匀，光亮的表层。
PCB 行业中，电镀铜是所有制程的核心，其质量直接影响到信赖度（覆盖力、结合力、上锡、热油等）的好坏。
电镀一般分为一铜/二铜，两者在反应机理生产条件有所差异，一铜PTH部分以活性物质为载体,主要目的﹕在非金属表面(孔内)镀上一层大约10-100u”(三种方式)厚度的化铜。
流程磨板-膨润-水洗-除胶-水洗-中和水洗-调整水洗-微蚀水洗-预浸-水洗-活化-加速-化学铜-电镀铜缺陷：孔内无铜、膨润（膨松）功能：利用溶剂膨松软化树脂胶渣原理：环氧树脂是高聚形化合物，具有优良的耐蚀性。
其腐蚀形式主要有溶解、溶胀和化学裂解（如：浓硫酸对环氧树脂主要是溶解作用，其凹蚀作用是十分明显的）。
根据“相似相溶”的经验规律，醚类有机物一般极性较弱，且有与环氧树脂有相似的分子结构（R-O-R‘），所以对环氧树脂有一定的溶解性。
因为醚能与水发生氢键缔合，所以在水中有一定的溶解性。
因此，常用水溶性的醚类有机物作为去钻污的溶胀剂。
注意点：溶胀液中的氢氧化钠含量不能太高，否则，会破坏氢键缔合，使有机链相分离。
成分：NaOH20g/l已二醇乙醚30/l已二醇2g/l水其余温度60-80℃时间5min除胶：功能：利用KMnO4的强氧化性，在高温及强碱条件下与树脂发生化学反应，使其分解溶去。
原理：在高温碱性条件下，高锰酸钾使环氧树脂碳链氧化裂解：4MnO4-＋C环氧树脂＋4OH-→4MnO42-＋CO2↑＋2H2O同时，高锰酸钾发生以下副反应：4MnO4- +40H- = 4MnO42- + O2(g) + 2H2OMnO42-在碱性介质中也发生以下副反应：MnO42- + 2H2O + 2e- = MnO2(s) + 40H-NACIO（次氯酸钠）作为高锰酸钾的再生剂，主要是利用其强氧化性使MnO42-氧化为MnO4-成分NaOH35g/lKMnO455g/lNaCIO0.5g/l温度75℃时间10min中和功能：除去残存在板面及孔壁死角处的MnO2和高锰酸盐。
电路板电镀化铜介绍PTH
PP,PE
3
Micro Etch
◎
4
Pre - Dip
5
Catalyst
◎
◎
6
Accelerate
◎
◎
PP,PE PP,PE PP,PE PP,PEຫໍສະໝຸດ Quartz Teflon
Quartz Teflon Teflon
PVC Teflon
Electro less
7
◎
Copper
◎
◎ PP,PE
Quartz Teflon
解決方法 1. 調整化學銅濃度 2. 降低化學銅槽溫度 3. 調整整孔劑或速化劑濃度
溫度或時間 4. 切片觀察孔壁品質情況
•對銅面加以粗化，提高化學銅附著力 •去除板面上過多之雜物及整孔劑
Cu + H2O2 CuO + H2SO4 H2O2
CuO + H2O CuSO4 + H2O
H2O + 1/2 O2
預浸
•作為活化劑之犧牲溶液 先去除銅表面之些微氧化物，將活
化槽之金屬污染來源降低。 避免帶水進入活化槽以維持膠體環
Pd
-
-+
Pd
+
Pd
Pd
化學銅沈降
Cu2+ Cu2+ Cu2+ Cu2+
Cu2+
清潔整孔之目的及原理
�去除板面之污垢 �改變孔內並提供均勻之正電荷以利 催化劑之吸附 �降低液體表面張力以獲得更加之潤 濕效果
酸洗
•大多使用硫酸（H2SO4） •去除板面上之金屬氧化物 •可充當微蝕槽之保護溶液
微蝕
解決方法 1.整孔劑調至正常範圍 2.當機時請將藥液槽中之板子吊出 3. 加強水洗量 4.調高微蝕槽溫度或雙氧水濃度 5. 輕磨刷或浸泡於弱酸先將孔內 的 化學銅咬掉之後磨刷烘乾再重 工
化学镀铜
化学镀铜(Eletcroless Plating Copper)通常也叫沉铜或孔化（PTH）是一种自身催化的氧化还原反应。
双面板以上完成钻孔后即进行TH(plated through hole 镀通孔)步骤。
首先用活化剂处理，使绝缘基材表面吸附上一层活性的粒子，通常用的是金属钯粒子，铜离子首先在这些活性的金属钯粒子上被还原，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面上进行。
PTH目的使孔壁上的非导体部分的树脂及玻璃束进行金属化，以进行后来的电镀铜制程 ,完成足够导电及焊接的金属孔壁.。
孔金属化工艺流程如下：磨板→上板→溶涨→去钻污→中和→整孔→微蚀→预浸→活化→解胶→沉铜→下板刷板目的：1 通过刷棍一定压力的磨刷去除孔口毛刺、粗化铜箔表面；2 通过循环水洗、高压水洗、市水洗冲洗清洁生产板；原理解释：钻孔后的覆铜箔板，其孔口部位不可避免的产生一些小的毛刺（1 未切断的铜丝2 未切断玻璃丝留 ,称为毛刺），这些毛刺因其要断不断，而且粗糙,若不将其除去，将会影响金属化孔的质量，可能造成通孔不良及孔小等。
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。
去毛刺机的磨辊是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口内壁，改进型的磨板机，具有双向转动带摆动尼龙刷辊，除了这种弊病。
失误对策：太轻的刷磨会使板材表面的杂质无法顺利的清除干净或者会造成不均匀的表面；太重的刷磨则会去除表面过多的铜层，或是造成一个粗糙的及不匀的表面。
太重或不当的刷磨也会使板材边缘产生流胶现象，或是使刷轮本身也会出现流胶现象。
此种流胶将使得化学镀铜及电镀镀铜制程产生严重的问题。
去钻污段一；容涨1；目的：软化膨松环氧树脂,降低聚合物间的键结能 , 使KMnO4更易咬蚀形成粗糙面2原理解释：初期溶出可降低较弱的键结，使其键结有了明显的差异。
PCB电镀除胶渣PTH简介202309
6.酸洗
一方面能去除板面的氧化物,另一方面将残留于板面的 铜监彻底的清除
室温下作业,H2SO4浓度控制在7.5±2.5%(V/V)
7.预浸剂
主要功能是保护钯槽避免带入太多的水分及杂质,并提供活 化剂所需要的氯离子及酸度,而做为牺牲溶液以维持钯槽浓 度的稳定
钯槽进水会生成Sn02与钯的沉淀 Pd
H2O
活化后的孔壁表面
9.速化剂
主要在于剥除催化剂沉积在板面及孔内的锡壳,而露出 所需要的钯层,以利于化学铜的催化反应
操作参数与条件:
温度
25 OC(20~30 OC)
时间
5分(3~6分)
摆动
必须
槽体材质 P.P或PVC
速化工作原理
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。
天计算)
20
2
7分钟
22小时
51.5万sf
垂直PTH线是使用框架生产.按照18*21的板子(面积为 2.6sf)计算
每对飞靶板 子数量
12
每对飞靶出 槽的时间
5分钟
每天生产时 间
22小时
每天生产的 板子数量
22小时
每月产能 sf(按照26天 计算)
21.5万sf
温度
63±2 OC
时间
5分30秒
摆动
必须
水洗
三段水洗,第一段最好用40~50 OC热水洗
槽体材质 S.S316 或304
加热器
S.S加热器
过滤
须要
5.微蚀剂
是一种能将铜表面粗化的药液,一方面能将铜面上的氧 化物,杂物及整孔剂咬掉,使在金属化的过程中让钯胶体 及化学铜能尽量镀在孔内;另一方面是使板面粗化,让化 学铜在粗化的板面上有更好的附着力
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預浸劑:PED – 104
▪ 前言: 活化預浸劑 PED – 104是作為保護活化
槽藥液的前站藥液以防止前水洗水帶入活化 槽而降低其濃度。
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5.活化劑作用（觸媒）
活化劑為帶負電之錫鈀膠體，它能在板 面及孔內吸附錫鈀膠體，以利後續之剝錫殼 及化學銅。
Throwing Power的計算
T.P.（﹪）＝{【（E＋F）÷2】÷【（A＋B＋C＋D）÷4】}×100﹪
A
B
E C
F D
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▪
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.2120.10.21Wednes day, October 21, 2020
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二、流程介紹
上料 清潔整孔 熱市水洗 市水洗 （市水洗） 微蝕 市水洗 市水洗 酸洗 純水洗 純水洗 預浸 活化 純水洗 純水洗速化 純水洗 純水洗化學 銅 市水洗 純水洗 下料
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＊基本反應原理： Pd2+ +Sn2+→Pd0+Sn4+ ▪ 存在方式： PdCl2+SnCl2→PdSnCl4(中間態) Pd7SnCl16→Pd6Cl12 +SnCl2 +PdCl2 PdSnCl4+6 PdCl2→Pd7SnCl16 ▪ 解離反應：(活化劑中加入大量水份時) Sn2++ 2H2O→Sn(OH)2 (S) +2H+ Sn2++Cl-+H2O→Sn(OH)Cl(S)+H+
▪
严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年10月 上午7时 25分20.10.2107:25Oc tober 21, 2020
▪
作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2020年10月21日星期 三7时25分57秒 07:25:5721 October 2020
▪
好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。上 午7时25分57秒 上午7时25分07:25:5720.10.21
2HCHO+OH-→CH3OH+HCOO-
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液的保養
1. 原則上作業終了後，將之移至預備槽並常 時過濾、打氣之。作業中的補給以912AR、 BR進行補充之。此外，使用自動分析添加 裝置(比色計)來管理液組成，可使其保持恰 當的管理範圍。 分析因子: 銅、NaOH、甲醛、螯合劑
Cleaner Conditioner
Component of conditioner
++ ++
----
+
+
+
+
Glass
Resin
Catalyst
Pd-Sn colloid
-
-
-
--
-
-
-
+++ + ----
+
+
+
+
Glass
Resin
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2.微 蝕 SPS
活化劑 AT – 105 – 3
▪ 前言: 活化劑 AT – 105 – 3 是低鹽酸型的觸媒液，此
藥液具有優良的安定性，可使底材表面均一的觸媒 化，以利化學銅鍍通孔的啟始反應劑。 ▪ 注意事項:
1.嚴禁空氣攪拌(Sn2+→Sn4+,Sn/Pd膠體會 分解)
2.嚴禁補充純水或帶入純水(形成白濁沉澱)
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Electroless Cu Reaction
HCHO + OH-
H2C(OH)O-
HCOO- + H2O
[HC(OH)O-]ad + OH-
CuX2-n
[HC(OH)O-]ad + H
ePd or Cu
Cu +Xn-
Substrate
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▪
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月21日上午7时25分 20.10.2120.10.21
▪
追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月21日星期 三上午7时25分 57秒07:25:5720.10.21
▪
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2120.10.2107:25:5707:25:57October 21, 2020
▪
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月21日上午7时25分 20.10.2120.10.21
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追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月21日星期 三上午7时25分 57秒07:25:5720.10.21
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一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.10.2120.10.2107:2507:25:5707:25:57Oc t-20
▪
牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。2020年10月21日 星期三7时25分 57秒 Wednesday, October 21, 2020
▪
相信相信得力量。20.10.212020年10月 21日星 期三7时25分57秒20.10.21
▪
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.10.2107:25:5707:25Oc t-2021- Oct-20
▪
加强交通建设管理，确保工程建设质 量。07:25:5707:25:5707:25Wednesday, October 21, 2020
▪
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2120.10.2107:25:5707:25:57October 21, 2020
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3.酸 洗
微蝕劑本身為氧化劑，因此會將銅 氧化，酸洗之目的可將此氧化膜去除以 得到良好銅面。
＊反應式: CuO+ H2SO4→CuSO4+H2O
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4.預 浸 作 用
預浸劑主要功用在保護活化劑，可防止 帶入太多之水量，避免帶入太多水份及雜質 進入昂貴之活化槽中，並提供活化劑中所需 要的氯離子濃度，以維持活化劑之穩定性及 使用壽命。
量
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穿孔力（Throwing power）提高要點
▪ 使用較低的電流密度 ▪ 使用較低的溫度 ▪ 提高搖擺效率 ▪ 添加劑在控制範圍內 ▪ 降低污染值
▪ 使用高酸/銅比（適用範圍約10:1）
▪ 使用較小的空氣攪拌
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三、藥水介紹
▪ 1.清潔整孔劑 : CT-281
▪ 2.微蝕 :
SPS
▪ 3.酸洗 : ▪ 4.預浸 :
H2SO4 PED-104
▪ 5.活化劑 : AT-105-3
▪ 6.速化 :
AL-106
▪ 7.化學銅 : ELC-912
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1.清潔整孔劑: CT-281
谢谢大家！
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▪
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.2120.10.21Wednes day, October 21, 2020
▪
人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。07:25:5707:25:5707:2510/21/2020 7:25:57 AM
密著力，其主要目的是將觸媒粒子予以金屬 化。
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7.化學銅:ELC-912
在孔壁吸附之鈀上沉積銅，而得到孔內 金屬化效果，使不導電之基材形成導電層， 以利後續電鍍銅。 ELC-912是重視析出皮膜的物性、安定性及 管理性之EDTA type化學薄銅鍍液。
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6.速 化作用:
速化劑主要在剝除板面及孔內錫殼， 而露出所需鈀金屬，以利化學銅之沉積。 ＊反應式：
PdSnCl4+4HBF4→Pd+4HCl+Sn(BF4)4
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速化劑 AL – 106
▪ 前言: 速化劑 AL – 106可增強基材與化學銅的
▪ 孔壁之帶電性變化：
基板 → 鑽孔 → Desmear(Plasma) → 清潔整孔
微正電性 負電性
強正電性
▪ 反應式（理論） :
H2O + R2COO’ → RCOOH + R’OH
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Key Point of pretreatment process
水洗
銅電鍍
10%硫酸浸
水洗
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酸性硫酸銅槽條件控制
▪ 硫酸銅
65~85g/L
▪ 硫酸
170~220g/L
▪ 氯離子
35~65 ppm
▪ 添加劑 AC-90 5.0ml/L
▪ 溫度
23~27℃
▪ 陰極電流密度 15~25 ASF
▪ 陽極