化学沉铜介绍

化学沉铜存在的缺点
• １.溶液中含有ＥＤＴＡ，废水处理难． • ２.使用甲醛作还原剂，甲醛是致癌物 • 质不利于健康． • ３.氧化还原反应，过程控制难．
直接电镀
• 特点：１.不含ＥＤＴＡ、ＨＣＨＯ等 • ２.反应为物理吸附过程，易控制。 • ３.工艺流程简化 • ４.适用于水平或垂直 • 分类：１.Ｐd导电金属薄层 • ２.导电高分子材料 • ３.炭或石墨导电层
• • • • • • 主要副反应： Cu2++HCHO+OH-Cu２O+ HCOO-+H20 Cu２O+ H20 Cu+ Cu2++ OHHCHO+ OH- HCOO-+CH3OH 解决方法：１.维持鼓气２.加强过滤３.周 期性维护沉铜槽
品质控制
• • • • １.背光检查：要求８级 ２.沉铜厚度：０.３－０.５um ３.去钻污厚度：０.２－０.２５mg/cm2 ４.层间结合：热冲击实验、金相切片
化学沉铜（Ｅlectroless Copper)
• 反应原理：Cu2++2HCHO+4OH- Pd Cu+ • 2HCOO-+2H20+H2 • 反应特点：１.自身催化反应２.一定时间 • 内沉积一定厚度的铜层 • 工艺控制：温度３０-3５°C • 时间１４-１６ min
化学沉铜（Ｅlectroless Copper)
催化（Ｃatalyst）
• 目的：孔壁吸附沉铜反应所需的催化剂 • 钯胶体（Ｐd[SnCL3]n -) • 工艺控制：温度 40-45°C • 时间 4-6 min • 钯胶体的水解：Ｐd（SnCL３）－＋Ｈ２ ＯＰd+Sn(OH)2+ Sn(OH)4+CL-
加速（Ａccelerator)
• • • • • 目的：将钯Ｐd周围的Ｓn沉积物除去 工艺控制：温度2０-3０°C 时间３-５ min 反应原理： Sn(OH)2+ Sn(OH)4+Ｈ- Sn2++ Sn4++H2O
碳黑系列
• 常见工艺流程： • （去钻污处理） 清洁 整孔 黑孔 化 干燥 微蚀准备 微蚀 水洗 • 供应商：MacDermid、Electro-chemical等 • 适用设备：水平线及垂直线
问题及设备加工能力
• 问题：１.孔内无金属 • ２.孔壁粗糙 • ３.层间分离 • 加工能力：１.加工尺寸：２４“*４０”、 板厚０.８－３.２mm、板厚孔径比１０：１２. 最大加工产能３５０００m2/月
化学沉铜工艺分类
• 催化剂分类：１.胶体钯Ｐd（SnCL３）－ • ２.离子钯Ｐd2+ • 沉铜厚度分类：１.沉薄铜（０.３－０.５um） • ２.沉厚铜（１.２－２.５um）
钯系列
• 常见工艺流程： • （去钻污处理） 整孔 预浸 催化 加速 硫化 后处理 微蚀 • 供应商：Shipley、Atotech、Blasberg等 • 适用设备：水平线及垂直线
导电性高分子系列
• 常见工艺流程： • （去钻污处理） 整孔 KMnO4氧化 处理 有机单体催化处理 浸酸 • 原理：C+KMnO4 CO2+MnO2 • MnO2+ 吡咯 导电性聚吡咯 + Mn2+ • 供应商：Atotech、Blasberg等 • 适用设备：水平线及垂直线
微蚀（Micro Etch)
• 目的：1. 清洁板面 • 2. 板面形成粗糙结构,保证沉铜层 • 与基材铜的结合力. • 反应原理:Cu+Na2S2O8 CuSO4+Na2SO4 • 工艺控制：温度25-35°C • 时间1-3 min
预浸(Predip)
• 目的: 防止前工位处理对催化槽的污染 • 工艺控制：温度 常温 • 时间1-2 min
中和（Reducing)
• 目的：将残留于孔壁的MnO4-、MnO42-、 • MnO2还原 • 工艺控制：温度40-50°C • 时间4-8 min
化学沉铜
• 工艺流程： • 调整 微蚀 预浸 催化 加速 沉铜
调整（Conditioner)
• 目的：调整孔壁电性，利于对胶体钯的 • 吸附 • 工艺控制：温度45-55°C • 时间4-8 min
孔金属化
• 目的：在基材表面沉积导电层，实现层 间电气连接 • 化学沉铜（Electroless Copper) • ＰＴＨ：Ｐlating Through Holes
生产流程
• 刷板 去钻污处理 化学沉铜
刷
• • •
板
目的：1. 去孔口毛刺 2. 板面清洁
去钻污处理
• 目的: 1. 去除内层铜箔残留的钻污,保证结 • 合良好. • 2. 改善孔壁结构,加强结合力. • 工艺流程: 溶胀 去钻污 中和
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溶胀(Swelling)
• 目的: 使树脂表面膨胀,降低分子键能,利 • 于去钻污反应的进行. • 工艺控制: 温度60-80°C • 时间5-10 min
去钻污(Desmearing)
• • • • • 目的:利用KMnO4的强氧化性,将钻污除去 反应原理: MnO4+C+OH MnO42-+CO2+2H2O 副反应: MnO4-+OH-MnO42-+O2+2H2O MnO42-+H20 MnO2+O2+2OH工艺控制: 温度75-85°C • 时间10-20 min