陶氏化学沉铜与电镀简介
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。
控制其处理时间，以防活化过强及过弱。
活化后的孔壁
活化后的孔壁表面
加速剂
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。 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。
S n (O H ) 4 S n (O H ) 4 S n u 2 S n u 2 S n (O H ) 4 S nu 2 S nu 2 S n (O H ) 4 S n (O H ) 4 S nu 2 S nu 2 S n (O H ) 4 S n (O H ) 4 Pd S nu 2 S nu 2
DESMEAR
• • • • • • CIRCUPOSIT® CIRCUPOSIT® CIRCUPOSIT® CIRCUPOSIT® CIRCUPOSIT® CIRCUPOSIT® MLB 调整剂 211 MLB 调整剂 212 MLB 促进剂 213 MLB 蚀刻树脂剂 214D-2 MLB 中和剂 216 MLB 中和剂 216-2
BLACK OXIDE
• CUPOSIT CLEANER CONDITIONER 清洁调整剂 1175A
• • • • • •
酸性清洁剂 1118 PREPOSIT® ETCH 微蚀剂 746W PREPOSIT® ETCH 微蚀剂 748 PRO® BOND 80 氧化物溶液 PRO® BOND 484 氧化物溶液 PB 黑膜稳定剂
OTHERS
• XP-2285 清洁-调整剂 • ACCELERATOR 241 • ACCELERATOR 242
CIRCUBOND
• • • • • • CLEANER 140 PRE- DIP 160 TREATMENT 180 CUPOSIT CLEANER CONDITIONER 清洁调整剂 233 CUPOSIT® 328L COPPER MIX CUPOSIT® 328-2 ELECTROLESS COPPER
PTH
• • • • • • • • • • • CUPOSIT CLEANER CONDITIONER 清洁调整剂 1175A CUPOSIT CLEANER CONDITIONER 清洁调整剂 231 CUPOSIT CLEANER CONDITIONER 清洁调整剂 233 CUPOSIT CLEANER CONDITIONER 除油-调整剂 3320 PREPOEIT® ETCH 微蚀剂 746W CATAPOSIT CATALYST 催化剂 44 CUPOSIT ACCELERATOR 加速剂 19 ANTI-TRANISH 防氧化剂 7130 CUPOSIT 化学铜 253 CUPOSIT 化学铜 250 CUPOSIT 化学铜 385
微蚀前
微蚀后
预浸
简 介： a. 早期预活化是将二价锡对非导体底材作 预浸着过程。 b. Shipley改变传统工艺而闻名于世。 作 用： a. 防止板子带杂质污物进入昂贵的钯槽。 b. 防止板面太多的水量带入钯槽而导致局 部水解。 预活化槽与活化槽除了无钯之外，其它完全一致 。
简 介： 钯液中的Pd，是以SnPd7Cl16胶团存在的。SnPd7Cl16 的产生
Shipley 化学沉铜与电镀简介
通孔电镀的目的
化学沉铜
– 在己催化的通孔孔壁上通过沉铜提供导电性.
电镀铜
– 在化学沉铜层上通过电解方法沉积金属铜,以提供足够
的导电性/厚度及防止导电电路出现热和机械缺陷.
通孔横截面模型
盲孔横截面模型
SHIPLEY CIRCUPOSIT 200 MLB系列
图形电镀铜/锡工艺过程
预浸酸(10% H2SO4)
— 减轻前处理清洗不佳对电镀锡溶液之污染.
— 保持电镀锡溶液中硫酸含量之稳定。
图形电镀铜/锡工艺过程
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电镀锡
— 为碱性蚀刻提供抗蚀层.
电镀锡的原理
直流 整流器
ne-
ne-
+
阳极 离子交换
电镀上锡层 阴极 (受镀物件)
镀槽
Sn Sn2+ + 2eSn2+ + 2eSn
PCB电镀铜工艺过程
图形电镀铜/锡工艺过程
酸性除油
水洗
微蝕
水洗
浸酸
水洗/ 鍍銅 浸酸 鍍錫 水洗 烘干
图形电镀铜/锡工艺过程
明說程流
— 酸性除油 酸 性 除 油 的 主 要 作 用 為 除 去 D/F 殘 渣 , 此 殘 渣 為 D/F 和 銅 面 賴 以結合的膠類殘留, 其次為除去輕度氧化及輕度污漬和手印。
化学铜再电铜加厚后之切片放大图
化学铜再电铜加厚后之切片放大图
垂直电镀铜生产线
水平电镀铜生产线
Pro Bond 80/484 黑化与后浸的目的
• Pro Bond 80/484氧化
– 增强多层板的内层附着力. – 产生高的铜--树脂结合强度.
• PB Oxide Converter 后浸
– 将Pro Bond 80/484氧化膜表面转化为可抵制粉红 圈形成的结构.
是 PdCl2与SnCl2在酸性环境中经一系列的反应而最后产生的。 活化工序就是让SnPd7Cl16 附着在孔壁表面形成进一步反应 的据点。
活化
Shipley 活化剂44特点 无烟。无腐蚀性烟，操作安全。 对多层板的黑化层冲击小---不包HCl。 极细的粒子，使金属的沉积细而密，镀层可靠性强。 操作稳定，使用寿命长。 操作及控制 维持亚锡与钯间的精巧平衡，不可鼓气及任何漏气现象存在
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)
经过CIRCUPOSIT 200 去钻污
Shipley 化学沉铜工艺
清洁–调整剂 C/C233
三级水洗（逆流） 微蚀剂 Na P S
二级逆流水洗
预浸剂 C/P 404 活化剂 CAT 44 二级逆流水洗 加速剂 Acc 19 一级水洗
化学沉铜剂
C/P 253
二级逆流水洗
除胶渣后的孔壁
清洁--调整剂
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
能有效地除去线路板表面轻微氧化物及轻微污渍(如手 指印等). 整孔功能: 对环氧树脂及玻璃界面活性调整有极好的 效果. 调整剂的控制直接影响沉铜的背光效果.
清洁--调整剂后的孔壁
微蚀剂
作用 除去板子铜面上的氧化物及其它杂质。
粗化铜表面，增强铜面与电解铜的齿结能 力。
微蚀前后的铜面状况
— 氯離子（Cl-) — 添加劑
酸性鍍銅液各成分功能
— CuSO4.5H2O ：主要作用是提供電鍍所需Cu2＋及提高導電能力 — H2SO4 — Cl— 添加劑 ：主要作用是提高鍍液導電性能，提高通孔電鍍的均勻性。 ：主要作用是幫助陽極溶解，協助改善銅的析出，結晶。 ：主要作用是改善均鍍和深鍍性能，改善鍍層結晶細密性。
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
电镀铜层的作用
– 作为孔的化学沉铜层的加厚层,通过全板镀铜达到厚度5-8微米,
称为加厚铜.
– 作为图形电镀锡或镍的底层,其厚度可达20-25微米,称为图形镀 铜.
CIRCUPOSIT MLB 除钻污剂 214
作用： 高锰酸钾的强氧化性，在高温及强碱的条件下，与
树脂发生化学反应，而分解溶去。
反应原理：
4MnO4- + 有机树脂 + 4OH(七价）
4 MnO4= + CO2 + 2H2O
(六价）
CIRCUPOSIT MLB中和剂 216
酸性强还原剂； 能将残存在板面或孔壁死角处的二氧化锰或高锰 酸盐中和除去；
图形电镀铜/锡工艺过程
流程说明
— 浸 酸 (10%硫 酸 ) 除 去 經 過 水 洗 后 板 面 產 生 的 輕 微 氧 化 ,此 酸 通 常 為 10%。
图形电镀铜/锡工艺过程
流程说明
— 电镀铜 使 用 Shipley Copper Gleam PCM Plus/125T-2/125TAB/2001/ST-901/PPR 等 添 加 剂 的 铜 电 镀 液 中 电 镀 加 厚 铜 层 至要求厚度。
CIRCUPOSIT 3000
• • • • • • CIRCUPOSIT® HOLE PREPL 3302 CIRCUPOSIT® MLB PROMOTER 214 CIRCUPOSIT® NEUTRALIZER 3314 CIRCUPOSIT® 44 CATALYST CIRCUPOSIT® ELECTROLESS COPPER 3350 CIRCUPOSIT 3000 PROCESS MANUAL
EN-DU
• • • • CUPOSIT® 250 中速沉铜 CUPOSIT® 251 高速沉铜 CUPOSIT® 253 低速沉铜 CUPOSIT® 385-2 低速沉铜
CRIMSON
• • • • • SENSITIZER 5110 敏化剂 CRIMSON 5300 活化剂 CRIMSON 5400 转化剂 CRIMSON 5500 加强剂 CRIMSON 5300 微蚀剂
钻孔 CIRCUPOSIT
MLB 膨松剂211
二级水洗（逆流）
CIRCUPOSIT
MLB 树脂蚀刻剂 214
三级逆流水洗
CIRCUPOSIT MLB 中和剂 216
二级逆流水洗
CIRCUPOSIT 化学沉铜工序
钻孔后
钻孔后
CIRCUPOSIT MLB 膨松剂 211
使孔壁上的胶渣得以软化，膨松并渗入树脂 聚合后之交联处，从而降低其键结的能量，使易 于进行树脂的溶解。
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
2+ — SnSO 4 主 鹽 ， 提 供 Sn
— 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。 — P a rt A — P a rt B 是一种光亮劑，可以鍍出細致、均勻的錫層 分 散 劑 、溶 劑 ，是 一 种 表 面 活 性 劑 ，可 以 增 加 P a rt A 的溶解度
化学沉铜的类型： a. 薄 铜：10 ~ 20u" (0.25 ~ 0.5um) 如： C/P 253 C/M24
b. 中速铜：40 ~ 60u " (1 ~ 1.5um)
c. 厚化铜：80 ~ 100u "(2 ~ 2.5um)
如： C/P 250
如： C/P 251
组成成份：
硫酸铜、氢氧化钠、甲醛、EDTA(乙二胺四乙酸二钠)。 或罗谢尔盐(四水合酒石酸钾钠)。
控制其处理时间，以防活化过强及过弱。
活化后的孔壁
活化后的孔壁表面
加速剂
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。 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。
S n (O H ) 4 S n (O H ) 4 S n u 2 S n u 2 S n (O H ) 4 S nu 2 S nu 2 S n (O H ) 4 S n (O H ) 4 S nu 2 S nu 2 S n (O H ) 4 S n (O H ) 4 Pd S nu 2 S nu 2
DESMEAR
• • • • • • CIRCUPOSIT® CIRCUPOSIT® CIRCUPOSIT® CIRCUPOSIT® CIRCUPOSIT® CIRCUPOSIT® MLB 调整剂 211 MLB 调整剂 212 MLB 促进剂 213 MLB 蚀刻树脂剂 214D-2 MLB 中和剂 216 MLB 中和剂 216-2
BLACK OXIDE
• CUPOSIT CLEANER CONDITIONER 清洁调整剂 1175A
• • • • • •
酸性清洁剂 1118 PREPOSIT® ETCH 微蚀剂 746W PREPOSIT® ETCH 微蚀剂 748 PRO® BOND 80 氧化物溶液 PRO® BOND 484 氧化物溶液 PB 黑膜稳定剂
OTHERS
• XP-2285 清洁-调整剂 • ACCELERATOR 241 • ACCELERATOR 242
CIRCUBOND
• • • • • • CLEANER 140 PRE- DIP 160 TREATMENT 180 CUPOSIT CLEANER CONDITIONER 清洁调整剂 233 CUPOSIT® 328L COPPER MIX CUPOSIT® 328-2 ELECTROLESS COPPER
PTH
• • • • • • • • • • • CUPOSIT CLEANER CONDITIONER 清洁调整剂 1175A CUPOSIT CLEANER CONDITIONER 清洁调整剂 231 CUPOSIT CLEANER CONDITIONER 清洁调整剂 233 CUPOSIT CLEANER CONDITIONER 除油-调整剂 3320 PREPOEIT® ETCH 微蚀剂 746W CATAPOSIT CATALYST 催化剂 44 CUPOSIT ACCELERATOR 加速剂 19 ANTI-TRANISH 防氧化剂 7130 CUPOSIT 化学铜 253 CUPOSIT 化学铜 250 CUPOSIT 化学铜 385
微蚀前
微蚀后
预浸
简 介： a. 早期预活化是将二价锡对非导体底材作 预浸着过程。 b. Shipley改变传统工艺而闻名于世。 作 用： a. 防止板子带杂质污物进入昂贵的钯槽。 b. 防止板面太多的水量带入钯槽而导致局 部水解。 预活化槽与活化槽除了无钯之外，其它完全一致 。
简 介： 钯液中的Pd，是以SnPd7Cl16胶团存在的。SnPd7Cl16 的产生
Shipley 化学沉铜与电镀简介
通孔电镀的目的
化学沉铜
– 在己催化的通孔孔壁上通过沉铜提供导电性.
电镀铜
– 在化学沉铜层上通过电解方法沉积金属铜,以提供足够
的导电性/厚度及防止导电电路出现热和机械缺陷.
通孔横截面模型
盲孔横截面模型
SHIPLEY CIRCUPOSIT 200 MLB系列
图形电镀铜/锡工艺过程
预浸酸(10% H2SO4)
— 减轻前处理清洗不佳对电镀锡溶液之污染.
— 保持电镀锡溶液中硫酸含量之稳定。
图形电镀铜/锡工艺过程
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电镀锡
— 为碱性蚀刻提供抗蚀层.
电镀锡的原理
直流 整流器
ne-
ne-
+
阳极 离子交换
电镀上锡层 阴极 (受镀物件)
镀槽
Sn Sn2+ + 2eSn2+ + 2eSn
PCB电镀铜工艺过程
图形电镀铜/锡工艺过程
酸性除油
水洗
微蝕
水洗
浸酸
水洗/ 鍍銅 浸酸 鍍錫 水洗 烘干
图形电镀铜/锡工艺过程
明說程流
— 酸性除油 酸 性 除 油 的 主 要 作 用 為 除 去 D/F 殘 渣 , 此 殘 渣 為 D/F 和 銅 面 賴 以結合的膠類殘留, 其次為除去輕度氧化及輕度污漬和手印。
化学铜再电铜加厚后之切片放大图
化学铜再电铜加厚后之切片放大图
垂直电镀铜生产线
水平电镀铜生产线
Pro Bond 80/484 黑化与后浸的目的
• Pro Bond 80/484氧化
– 增强多层板的内层附着力. – 产生高的铜--树脂结合强度.
• PB Oxide Converter 后浸
– 将Pro Bond 80/484氧化膜表面转化为可抵制粉红 圈形成的结构.
是 PdCl2与SnCl2在酸性环境中经一系列的反应而最后产生的。 活化工序就是让SnPd7Cl16 附着在孔壁表面形成进一步反应 的据点。
活化
Shipley 活化剂44特点 无烟。无腐蚀性烟，操作安全。 对多层板的黑化层冲击小---不包HCl。 极细的粒子，使金属的沉积细而密，镀层可靠性强。 操作稳定，使用寿命长。 操作及控制 维持亚锡与钯间的精巧平衡，不可鼓气及任何漏气现象存在
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)
经过CIRCUPOSIT 200 去钻污
Shipley 化学沉铜工艺
清洁–调整剂 C/C233
三级水洗（逆流） 微蚀剂 Na P S
二级逆流水洗
预浸剂 C/P 404 活化剂 CAT 44 二级逆流水洗 加速剂 Acc 19 一级水洗
化学沉铜剂
C/P 253
二级逆流水洗
除胶渣后的孔壁
清洁--调整剂
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
能有效地除去线路板表面轻微氧化物及轻微污渍(如手 指印等). 整孔功能: 对环氧树脂及玻璃界面活性调整有极好的 效果. 调整剂的控制直接影响沉铜的背光效果.
清洁--调整剂后的孔壁
微蚀剂
作用 除去板子铜面上的氧化物及其它杂质。
粗化铜表面，增强铜面与电解铜的齿结能 力。
微蚀前后的铜面状况
— 氯離子（Cl-) — 添加劑
酸性鍍銅液各成分功能
— CuSO4.5H2O ：主要作用是提供電鍍所需Cu2＋及提高導電能力 — H2SO4 — Cl— 添加劑 ：主要作用是提高鍍液導電性能，提高通孔電鍍的均勻性。 ：主要作用是幫助陽極溶解，協助改善銅的析出，結晶。 ：主要作用是改善均鍍和深鍍性能，改善鍍層結晶細密性。
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
电镀铜层的作用
– 作为孔的化学沉铜层的加厚层,通过全板镀铜达到厚度5-8微米,
称为加厚铜.
– 作为图形电镀锡或镍的底层,其厚度可达20-25微米,称为图形镀 铜.
CIRCUPOSIT MLB 除钻污剂 214
作用： 高锰酸钾的强氧化性，在高温及强碱的条件下，与
树脂发生化学反应，而分解溶去。
反应原理：
4MnO4- + 有机树脂 + 4OH(七价）
4 MnO4= + CO2 + 2H2O
(六价）
CIRCUPOSIT MLB中和剂 216
酸性强还原剂； 能将残存在板面或孔壁死角处的二氧化锰或高锰 酸盐中和除去；
图形电镀铜/锡工艺过程
流程说明
— 浸 酸 (10%硫 酸 ) 除 去 經 過 水 洗 后 板 面 產 生 的 輕 微 氧 化 ,此 酸 通 常 為 10%。
图形电镀铜/锡工艺过程
流程说明
— 电镀铜 使 用 Shipley Copper Gleam PCM Plus/125T-2/125TAB/2001/ST-901/PPR 等 添 加 剂 的 铜 电 镀 液 中 电 镀 加 厚 铜 层 至要求厚度。
CIRCUPOSIT 3000
• • • • • • CIRCUPOSIT® HOLE PREPL 3302 CIRCUPOSIT® MLB PROMOTER 214 CIRCUPOSIT® NEUTRALIZER 3314 CIRCUPOSIT® 44 CATALYST CIRCUPOSIT® ELECTROLESS COPPER 3350 CIRCUPOSIT 3000 PROCESS MANUAL
EN-DU
• • • • CUPOSIT® 250 中速沉铜 CUPOSIT® 251 高速沉铜 CUPOSIT® 253 低速沉铜 CUPOSIT® 385-2 低速沉铜
CRIMSON
• • • • • SENSITIZER 5110 敏化剂 CRIMSON 5300 活化剂 CRIMSON 5400 转化剂 CRIMSON 5500 加强剂 CRIMSON 5300 微蚀剂
钻孔 CIRCUPOSIT
MLB 膨松剂211
二级水洗（逆流）
CIRCUPOSIT
MLB 树脂蚀刻剂 214
三级逆流水洗
CIRCUPOSIT MLB 中和剂 216
二级逆流水洗
CIRCUPOSIT 化学沉铜工序
钻孔后
钻孔后
CIRCUPOSIT MLB 膨松剂 211
使孔壁上的胶渣得以软化，膨松并渗入树脂 聚合后之交联处，从而降低其键结的能量，使易 于进行树脂的溶解。
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
2+ — SnSO 4 主 鹽 ， 提 供 Sn
— 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。 — P a rt A — P a rt B 是一种光亮劑，可以鍍出細致、均勻的錫層 分 散 劑 、溶 劑 ，是 一 种 表 面 活 性 劑 ，可 以 增 加 P a rt A 的溶解度
化学沉铜的类型： a. 薄 铜：10 ~ 20u" (0.25 ~ 0.5um) 如： C/P 253 C/M24
b. 中速铜：40 ~ 60u " (1 ~ 1.5um)
c. 厚化铜：80 ~ 100u "(2 ~ 2.5um)
如： C/P 250
如： C/P 251
组成成份：
硫酸铜、氢氧化钠、甲醛、EDTA(乙二胺四乙酸二钠)。 或罗谢尔盐(四水合酒石酸钾钠)。