SHIPLEY化学沉铜

本文由ｌｅｉｌａｍｉｌａ贡献 ｐｐｔ文档可能在ＷＡＰ端浏览体验不佳。建议您优先选择ＴＸＴ，或下载源文件到本机 查看。 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． 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 在化学沉铜层上通过 电解方法沉积金属铜， 的导电性／厚度及防止导电电路出现热和机械缺陷． 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 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。 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 ； 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－清洁－－调整剂 －－调整剂 能有效地除去线路板表面轻微氧化物及轻微污渍（ 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）． 指印等）． 整孔功能： 整孔功能： 对环氧树脂及玻 璃界面活性调整有极好的 效果． 效果． 调整剂的控制直接影响沉铜的背光效果． 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 清洁－－调整剂后的孔壁 微蚀剂
ｐቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｇｅ ２
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． 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） ｇ 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。 ＰＣＢ电镀铜工艺过程 ＰＣＢ电镀铜工艺过程 ｇ 图形电镀铜／ 图形电镀铜／锡工艺过程 酸性除油 水洗 微蝕 水洗 浸酸 鍍銅 水洗／ 浸酸 鍍錫 水洗 烘干 图形电镀铜／锡工艺过程 图形电镀铜 锡工艺过程 — 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。 图形电镀铜／锡工艺过程 图形电镀铜 锡工艺过程 ｇ 流程说明 — 浸 酸（１０％硫酸） （１０％硫酸 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 图形电镀铜 锡工艺过程 ｇ 流程说明 — 电镀铜 使 用 Ｓｈｉｐｌｅｙ Ｃｏｐｐｅｒ Ｇｌｅａｍ ＰＣＭ Ｐｌｕｓ／１２５Ｔ－２／１２５ＴＡＢ／２００１／ＳＴ－９
ｐａｇｅ ３
０１／ＰＰＲ 等 添加 剂的 铜电 镀 液中 电 镀加 厚 铜层 至 要求 厚 度。 图形电镀铜／锡工艺过程 图形电镀铜 锡工艺过程 ｇ 预浸酸（１０％ Ｈ２ＳＯ４） 预浸酸 — 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 图形电镀铜 锡工艺过程 ｇ 电镀锡 — 为碱性蚀刻提供抗蚀层． 电镀锡的原理 直流 整流器 ｎｅｎｅ－ ＋ 阳极 离子交换 电镀上锡层 阴极 （受镀物件） 镀槽 Ｓｎ Ｓｎ２＋ ＋ ２ｅ－ Ｓｎ２＋ ＋ ２ｅ－ Ｓｎ 电镀液组成（Ｈ２Ｏ＋ＳｎＳＯ４＋Ｈ２ＳＯ４＋添加剂） 电镀锡工艺 ｇ 鍍純錫主要成份作用 Ｒｏｎａｓｔａｎ ＥＣ 鍍純錫主要成份作用 — ＳｎＳＯ４ 主鹽，提供 Ｓｎ２＋ — 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。 — Ｐａｒｔ Ａ 是一种光亮劑，可以鍍出細致、均 勻的錫層 — Ｐａｒｔ Ｂ 分散劑、溶劑，是一种表面活性劑，可以增加 Ｐａｒｔ Ａ 的溶解度
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 氧 – 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． ＰＴＨ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ？ ＣＵＰＯＳＩＴ ＣＬＥＡＮＥＲ ＣＯＮＤＩＴＩＯＮＥＲ 清洁调整剂 １１７５Ａ ＣＵＰＯ ＳＩＴ 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－ＴＲＡＮＩ ＳＨ 防氧化剂 ７１３０ ＣＵＰＯＳＩＴ 化学铜 ２５３ ＣＵＰＯＳＩＴ 化学铜 ２５０ ＣＵＰＯＳＩＴ 化学铜 ３８５ 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 ２ １４Ｄ－２ ＭＬＢ 中和剂 ２１６ ＭＬＢ 中和剂 ２１６－２ 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
ｐａｇｅ １
作用 除去板子铜面上的氧化物及其它杂质。 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 粗化铜表面， 力。 微蚀前后的铜面状况 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。 预浸着过程 。 ｂ． Ｓｈｉｐｌｅｙ改变传统工艺而闻名于世。 Ｓｈｉｐｌｅｙ改变传统工艺而闻名于世。 改变 传统工艺而闻名于世 作 用： 防止板子带杂质污物进入昂贵的钯槽。 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。 部 水解。 预活化槽与活化槽除了无钯之外， 预活化槽与活化槽除了无钯之外，其它完 全一致 。 简 介： 活化 胶团存在的。 钯液中的Ｐｄ，是以ＳｎＰｄ７Ｃｌ１６胶团存在的。ＳｎＰｄ７Ｃｌ１６ 的产生 钯 液中的 是以 在酸性环境中经一系列的反应而最后产生的。 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Ｓ 活化工序就是让 ｎＰｄ７Ｃｌ１６ 附着在孔壁表面形成进一步反应 的据点。 的据点。 活化剂４４ ４４特点 Ｓｈｉｐｌｅｙ 活化剂４４特点 无烟。无腐蚀性烟，操作安全。 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 不包ＨＣｌ。 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。 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。 操作稳定，使用寿命长。 操作及控制 维持亚锡与钯间的精巧平衡， 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 。 控制其处理时间，以防活化过强及过弱。 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Ｐ 外层的Ｓ 外壳，露出Ｐ 金属； 剥去 ｄ外层的 ｎ＋４外壳，露出 ｄ金属； 清 除松散不实的钯团或钯离子、原子等。 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， 粒之外会形成Ｓ 钯胶团粘附的板子，在经 水洗之后，Ｐｄ粒之外会形成 ｎ（ＯＨ）４ 等外壳。 等外壳。 Ｓｎ（ＯＨ）４ Ｓｎ（ＯＨ）４ Ｓｎｕ２ Ｓｎｕ２Ｓｎ（ＯＨ）４ Ｓｎｕ２ Ｓｎ（ＯＨ） Ｓ ｎｕ ２ Ｓｎ（ＯＨ）４ ４ Ｓ ｎｕ ２ Ｓ ｎｕ ２ Ｓｎ（ＯＨ）４ Ｓｎ（ＯＨ）４ Ｐｄ Ｓ ｎｕ ２ Ｓ ｎｕ ２ Ａｃｃ１９加速剂是 加速剂是ＨＢＦ Ｓｈｉｐｌｅｙ Ａｃｃ１９加速剂是ＨＢＦ４型加速剂 ＳｎＣｌ２ ＋ ２ ＨＢＦ４ Ｓｎ（ＢＦ４）２ ＋ ２ＨＣｌ Ｓｎ（ＯＨ）４ ＋ ４ＨＢＦ４ Ｓｎ（ＢＦ４）４ ＋ ４Ｈ２Ｏ Ｓｎ（ＯＨ）Ｃｌ ＋ ２ＨＢＦ４ Ｓｎ（Ｂ Ｆ４）２ ＋ ＨＣｌ ＋ Ｈ２Ｏ 反应过程宜适可而止 加速剂后的孔壁表面 化学沉铜 化学沉铜的类型： ａ． 薄 铜：１０ ￣ ２０ｕ＂ （０．２５ ￣ ０．５ｕｍ） 如： Ｃ／Ｐ ２５３ Ｃ／Ｍ２ ４ ｂ． 中速铜：４０ ￣ ６０ｕ ＂ （１ ￣ １．５ｕｍ） ｃ． 厚化铜：８０ ￣ １００ｕ ＂（２ ￣ ２．５ｕｍ） 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）。 如： Ｃ／Ｐ ２５０ 如： Ｃ／Ｐ ２５１ 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