《磨板与沉铜工艺培训讲义》.pptx

磨板& PTH培训教材,,A版,培训讲师：苏继平,磨板&沉铜工序培训内容,1、简介2、磨板机原理及作用3、各药水缸的作用及反应机理4、常见问题分析及处理,简 介,一、磨板的作用：去除孔口披锋，清洁板面，以利于后 制程的生产二、沉铜的作用：沉铜也称化学镀铜它的作用是在孔壁非导电体（绝缘体）表面沉积一层铜，以确保内层导体与电路的可靠连接磨板&沉铜工序流程图,磨板机器设备,粗磨板机,幼磨板机,宇宙磨板机器设备,生产线流程图-粗磨机,磨板作用,a.除去板面的氧化，油污，手指印，及其它污物，在板面上形成微观粗糙表面b.利用磨板机的超音波水洗及高压水洗冲洗孔内起到清 洁孔壁，减少孔内披锋 附效果图：,磨板原理,A、磨辘的选择：根据磨料粒度的大小区分 沉铜粗磨一般选择240-320#磨刷，B、磨辘的安装 磨辘的转动方向应与磨辘上标识方向一致，安装磨辘人员应戴手套，避免油污污染磨板机磨辘安装完成之后清洁磨板机，作磨痕测试，检查钢辘与磨辘是否水平C、磨痕测试磨痕测试结果可以直接反映磨板机工作情况，由此可以分析到钢辘与磨辘是否平行，磨辘是否到使用寿命，功率表数据是否有太大偏差，避免磨板过度或磨板不良。

D、用水喷淋磨辘作用洗去磨辘上的铜粉，冷却湿润磨辘，防止尼龙丝过热而熔化要求： 喷淋角度在板与磨辘之间45O处E、磨板后质量检查 a.目检板面是否有氧化、水迹、污物． 板面清洁度 b.水膜测试 测试方法：取板面清洁处理后的板，用水浸湿板面并垂直放置，用秒表测量水膜破裂的时间,一般在幼磨时采用水膜破裂为≥15s为OK c.板面粗糙度：经磨板后的板面粗糙程度2.0um左右 行业界人员定义 一些参数衡量粗糙度如 Ra;表面取样长度内基准线上所有距离绝对值的算术平均值;一般0.2-0.4um.Rt;表面取样长度内最高峰顶和最低谷度之间的距离1.5-3.0um一般用目视法估计，较少用科学仪器检测粗糙度由：磨刷材料，磨料粒度，磨板时的功率等共同决定F、影响磨板质量的主要因素1、磨辘型号及材料2、磨轮转速(线速度相对稳定，大约12m/Sec,转速与磨辘的直径有关）3、输送速度 4、功率或磨痕 5、磨辘、钢辘及运输轮的水平6、摇摆(3-10mm)摇摆可以减少板面粗糙度的方向性改善板面质量，延长磨辘的使用寿命)磨板效果,附图(可能导致的坏点),磨板过度,线路离层,错误的接板方式,操作规范,,正确的接板方式,NG,OK,NG,正确的放板方式,错误的接板方式,OK,龙门式自动沉铜线,竞铭机械股份有限公司,一、沉铜目的及原理,（1）目的：使孔壁上通过化学反应而沉积一层0.3um-0.5um的铜，使孔壁具有导电性，通常也称作化学镀铜、孔金属化。

2）原理：络合铜离子得到电子而被还原为金属铜；通常是利用甲醛在强碱性环境中所具有的还原性并在Pd作用下面而使Cu2+被还原 Cu2+＋2HCHO＋4OH- Cu＋2HC—O-,,Cu,Pd,上板→膨松→水洗→水洗→除胶→水洗→回收水洗→预中和→水洗→中和→水洗→水洗→除油→水洗→水洗→微蚀→水洗→酸洗→水洗→水洗→预浸→活化→水洗→水洗→加速→水洗→沉铜→水洗→水洗→下板,二、沉铜流程,（1）膨松缸（需机械摇摆、循环过滤）作 用：使孔壁上的胶渣软化，并渗入树脂聚合后之交处， 以降低其键结的能量；使易于进行树脂的溶蚀；药水成份：W-201,开缸量为30-40%(V/V),最佳值为35%(V/V), 生产每千尺板需补加W-201 膨松剂2.5L NaOH,开缸量为5-10(g/L), 最佳值为7(g/L),温 度：60-70℃ 时间：5-10min(标准8min）三、PTH各药水缸成份及其作用,（2）除胶缸（需空气搅拌、机械搅拌、机械摇摆或循环过滤） 作 用：利用高锰酸钾的强氧化性，使板在此碱性槽中 将已被软化的胶渣及其局部的树脂进行氧化反 应，分解溶去 ；反应方程式: 4MnO4-+有机树脂+4OH-→4MnO42-+CO2↑+2H2O 2MnO42-+[1/2O2]+H2O 2MnO4-+2OH-药 水 成 份： NaOH，开缸量为40-60g/L，最佳值为50g/L ， 生产每千尺板需补加NaOH 0.3kg; W-202 ，开缸量为40-60g/L，最佳值为50g/L， 生产每千尺板需补加W-202 1kg;温 度：75-85℃ 时间：12-18min（标准为15min）,,（3）预中和缸（需机械摇摆）作 用：先对高锰钾进行一次预清洗；药水成份：1、硫酸，开缸量为1-3%（V/V），最佳值为2%（V/V），生产每千尺板需补加硫酸1L； 2、双氧水，开缸量为1-3（V/V），最佳值为2%（V/V），生产每千尺板需补加双氧水0.5L；温 度：室温； 处理时间：0.5-0.9min（标准为0.7min)；换 槽：每班更换一次；,（4）中和缸（需机械摇摆和循环过滤）作 用：清洗残留的高锰酸钾；药水成份：1、W-203 开缸量为15-25%（V/V），最佳值20%(V/V) 生产每千尺板需补加W-203中和剂5L； 2、CP级H2SO4 开缸时酸当量为5-15%，最佳值为10% 生产每千尺板需补加H2SO4 3L；温 度：30-45 ℃ ； 处理时间：6-8min（标准为7min）；换 槽：处理300-400尺/L时即可更换新缸；,（5）碱性除油缸（又名条件剂和清洁剂，需机械摇摆 和循环过滤） 作 用：清洁和调整孔壁电荷,能有效去除板面上的油脂 氧化物及粉尘；药水成份：CH-618，开缸8-12%，最佳值10%， 生产每千尺需补加CH-618碱性除油剂1L ；温 度：55-65℃ 处理时间：6-8min（标准7min）换 槽: 生产300-400尺/L时就应更重开新缸,（6）微蚀缸（又名粗化）作 用：清洁、粗化铜面，确保基材与铜的结合力 ；药水成份：1、硫酸，开缸量为3-7%（V/V），最佳值为5%（V/V），生产每千尺板需补加硫酸1L； 2、双氧水，开缸量为3-5（V/V），最佳值为4%（V/V），生产每千尺板需补加双氧水1.5L；温 度：20-40℃ 处理时间：1-3min（标准1.5min）；微蚀速率：1-2um/min 换 槽：铜离子≥40g/L时更换掉4/5的工作液；,（7）预浸缸 作 用：为了不让板带任何杂质污物进入的钯缸，也防止带入 太多的水量，而导致发生意外的局部水解，以保护钯 缸 ；药水成份：1、预浸盐CH-628R 开缸量为180-240g/L，最佳值为220g/L， 生产每千尺需补加CH-628R 2.5kg； 2、HCL 开缸量为30-40（ml/L），最佳值为35 （ ml/L ）， 生产每千尺需补加HCL 250ml；温 度：室温 时间：1-4min（标准为2min）； 换 槽：生产500尺/L时就应更重开新缸；,（8）一、活化缸（需机械搅拌和循环过滤） 作 用：在孔壁上布满负电性的钯胶团 ；药水 成份：1、CH-628R 开缸量为180-240g/L，最佳值为220g/L， 生产千尺由分析需要时补加； 2、HCL 开缸量为30-40（ml/L），最佳值为35 （ ml/L ）,生产时分析补加； 3、 CH-638 开缸量为1.0-1.5%，最佳值为1.3%， 生产每千尺需补加CH-638 0.5L；,（8）二、活化缸（需机械搅拌和循环过滤）温 度：30-40℃ 处理时间：5-8min(标准7min)反应方程式：PdCl2+SnCl2→PdSnCl4(中间态) PdSnCl4→变成绿色锡离子 PdSnCl4+6PdCl2→SnPd7Cl16(催化剂)负 反 应：Pd2++Sn2+→Pd0+ Sn4+ (在酸液及氯离子保护下，才能稳定) Sn4+ +9H2O → H2SnO3·6H2O+4H+ 不能带入水，否则会水解 。

锡酸,（9）碱性速化缸（ 需机械摇摆和循环过滤）作 用：将钯胶体已完美附着在孔壁基材上的皮膜及铜 面上的部分附着层，对其胶体内外皮进行一种 “剥壳剥皮”的动作，令其露出胶体中心的钯 来，使能与下一站的化学铜进行镀铜反应 ；药水成份：1、CH-648A 开缸量为10%（V/V）； 生产每千尺需补加CH-648A 1.2L； 2、 CH-648B 开缸量为10g/L（V/V）； 生产每千尺需补加CH-648B 120g；温 度：45-50℃ 处理时间：2-5min(标准3min）；换 槽：生产500尺/L时就应更重开新缸；,（10）一、化学薄铜缸（ 需机械摇摆、空气搅拌和循环过滤）作 用：在孔壁上镀上一层铜，为后面电镀做准备； 药水成份： 1、CH-668A 开缸量为7-9%（V/V）； 2、 CH-668B 开缸量为9-11%（V/V）， 生产每60-100尺需补加CH-668A、 CH-668B 各1L； 3、 CH-668M 开缸量为10-15%（V/V）， 成份控制范围： 1、Cu2+ 1.8-2.4g/L，标准（2.2g/L)； 2、NaOH 8-12g/L，标准（10g/L)； 3、HCHO 5-7g/L，标准（6g/L)； 温 度：30-40℃ 处理时间：15-18min（标准18min）,（10）二、化学铜缸（需机械摇摆、空气搅拌和循环过滤） 化学反应方程式： 1、正反应：Pd催化及碱性条件下，甲醛分离 （解）下（氧化）而产生甲酸根阴离子 HCHO+OH- H2↑+HCOO-（甲酸） 接着是铜离子被还原 Cu2++H2+2OH-→Cu+2H2O,。