化学镀与电镀技术讲解

沉铜覆盖能力（%）
图1：沉铜的覆盖能力及气孔发生率
活化处理时间（分）
图2：处理条件及金属钯的吸附量
⊙清净处理：
基板的表面脱脂与孔内壁表面调整同时进行，使铜的表面氧化物、油污除去，促进表面对金属钯的吸附量（见图3）。

增加孔内壁润湿性的处理溶液采用碱性表面活性剂。

⊙酸洗：
经过彻底清洗干净后，再进行中和处理保持界面活性状态。

通常酸洗采用硫酸、盐酸。

⊙表面腐蚀处理：
主要目的是除去铜焊盘与内层铜表面上的氧化物，确保沉积铜层的密着性和均匀性，增加其可靠性。

采用腐蚀剂有过硫酸铵、过硫酸钠、硫酸-双氧水系。

⊙硫酸：
经腐蚀后，表面存有残留的硫酸盐被处理掉，获得洁净的铜表面。

一般采用5%(体积比)的硫酸。

⊙预处理：
活化处理前，先在低浓度的预浸催化液中进行处理，以防止对活化液的污染。

曾采用过以盐酸系列工艺方法进行处理，但由于对内层铜表面影响而产生晕圈现象。

现采用盐基系处理溶液进行处理。

⊙活化处理：
沉积速度(μm) 0.35-0.5 0.35-0.5 1.5-2.5 2.0-2.5 1.0-3.0
时间 (分钟) 20-30 20-30 30 30 60
三、电镀
多层印制电路板制造工艺规程中，采用的电镀液的种类很多，其中有：
□焦磷酸盐镀铜电解液：
⊙全板镀铜工艺方法；
⊙图形电镀工艺方法。

□硫酸镀铜电解液：
⊙全板镀铜工艺；
⊙图形镀铜工艺。

□锡焊料电镀液：
⊙图形电镀工艺方法
□镀镍电解液：
⊙插头镀镍；
□镀金电解液：
⊙插头镀金。

（1）镀铜电解液：
在多层印制电路板制造过程对电镀铜层的物理性要求是很高的。

特别对小孔径和高孔径与板厚比，要求铜层厚度均匀性、铜层的物理性能要优越，以确保在热冲击时不发生质量缺陷。

基板表面与孔内壁经过预处理后，要特别注意的清洁处理时，小孔径（高纵横尺寸比）与孔壁内部状态，确保通孔内被溶液浸润性（孔内气泡全部除去）和催化处理后内孔壁吸附金属钯量，并依次进行处理，特别要保持清洁调节器内的表面活性剂的含量，这是解决铜层致密性不良的十分重要的对策。

采用的对策的效果，要看清洗与酸洗所采用的工艺方法和选择的工艺装备。

如果采用筐方式，基板的处理的工作量就很大，清洗方式与设备的结构考虑难度要大。

为此要确保各道工序和沉铜后的清洗质量，用水量与水洗方式的考虑是非常必要的。

(b)化学沉铜工艺：
采用沉薄铜工艺法时，处理方式运用与负载量的大小差异是很大的。

采用挂具方式，是低的负载因素
采用筐式方式，是高的负载因素
所以，要根据沉铜工艺的要求，选择处理方式和镀槽的结构形式。

高速化学沉厚铜工艺方法时，其沉积速度为每小时4－6μm。

孔金属化过程的同时还产生副反应即氢气泡产生，被吸附在孔壁内阻碍了铜的化学沉积，这对沉铜质量的影响是很大的。

所以在选择与考虑设备结构时，必须采取有效的办法将空气泡赶掉。

这对小孔径金属化质量的保证是非常必要的。

□全板电镀铜厚度要求
处理工艺方法铜层厚度(μm)
全板电镀铜工艺方法
全板－图形电镀铜工艺方法25－30 10－15
全板电镀铜过程中,要特别重视铜层厚度的均匀性, 层厚度的分布的均一性是非常重要的。

表9:全板电镀铜工艺流程
6 全板电镀铜工使用条件设备规格
全必要的。

特别是对高速沉厚铜的溶液必须采用自动分析进行对化学沉铜液的控制，确保溶液的组成份是很必要的。

图5：典型的自动分析装置示意图
铜成份碱成份二倍甲醛稀释溶液（37%）
（1）沉铜槽（2）补给槽（3）过滤管（50-100μm）（4）加热用的热交换器
（5）空气管（6）循环泵（7）过滤器（5-10μm）（8）输出管
（9）补液注入泵
图6 自动化析制装置
（2）电镀工序：在电镀处理过程中，各种溶液的控制和管理以及溶液添加剂浓度的变化、镀层性能的物理变化等，特别是小孔径、高纵横比电镀过程的电镀溶液的管理与控制，尤其是添加剂的自动控制是非常必要的。

近来CVS法（Cyclic Voltammetric Stripping Analysis）的实用化，可靠的控制磷酸铜电解液和镀铜电解液内的添加剂成为可能。

图7：槽结构
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