电镀培训教材.ppt

2019/9/3,深圳崇达多层线路板有限公司ME/R&D,1,,,电镀培训教材,2019/9/3,深圳崇达多层线路板有限公司ME/R&D,2,一、工序简介,钻孔后的板经磨板去除钻孔毛刺和板面氧化层，再经除胶渣处理，利用化学的方法在经过除胶渣处理后的孔壁上沉积一层铜层，并用电镀铜的方法使孔壁和板面铜层加厚，实现线路板层间的导通2019/9/3,深圳崇达多层线路板有限公司ME/R&D,3,二、制作流程简介,制作流程: 去毛刺 除胶渣 化学沉铜 板面电镀 外层干膜 图形电镀,,,,,,2019/9/3,深圳崇达多层线路板有限公司ME/R&D,4,1. 去毛刺流程及作用,流程: 入板 机械磨板 超声波水洗 高压水洗 烘干 出板 设备能力: 板厚：0.5--12.7mm 去毛刺: 去除钻孔毛刺和板面氧化物，清洗孔壁 磨辘: 280#和320#,,,,,,2019/9/3,深圳崇达多层线路板有限公司ME/R&D,5,2. Desmear/PTH工艺流程及原理,2.1 设备：化学沉铜自动生产线 2.2 Desmear/PTH工艺流程 上板 膨胀 三级水洗 除胶渣 三级水洗 中和 二级水洗 调整(除油2 除油1) 三级水洗 微蚀 二级水洗 预浸 活化 二级水洗 加速 水洗 化学沉铜 三级水洗 下板,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2019/9/3,深圳崇达多层线路板有限公司ME/R&D,6,2.2.1 膨胀(Sweller),1.作用 树脂残胶是由于钻孔的高温作用粘在内层铜截面上， 膨胀主要使孔壁上的树脂软化膨松，利于高锰酸钾除去 孔壁上的树脂。

2.主要成分 膨胀剂211 (R&H) 氢氧化钠 3.操作条件 操作温度: 78-82℃ 处理时间: 6-8mins 211强度: 80-110% NaOH: 0.7-1.0N 注: 1#程序处理时间:6-7mins(normal Tg) 2#程序处理时间:8-9mins(high Tg),2019/9/3,深圳崇达多层线路板有限公司ME/R&D,7,2.2.2 除胶渣(Desmear),1.作用 除胶渣是利用强氧化剂(如高锰酸钾)去除钻孔后孔壁表面的树脂残渣，并使孔壁树脂表面粗化，增加沉铜层与孔壁的结合力 2.主要成分 Circuposit MLB Promoter 214D-2 (R&H) 高锰酸钾(KMnO4) 氢氧化钠 3.操作条件 操作温度:78-82℃ 处理时间:8-14mins KMnO4:50-60g/l NaOH:1.0-1.3N K2MnO4≤25g/l 搅拌方式:机械搅拌或打气 注: 1#程序处理时间:8-9mins(normal Tg) 2#程序处理时间:14-15mins(high Tg),2019/9/3,深圳崇达多层线路板有限公司ME/R&D,8,2.2.2 除胶渣(Desmear)(续),4.反应原理 4MnO4- + C(树脂) + OH- 4MnO42- + CO2 + 2H2O(主反应） 副反应：2MnO4- + 2OH- 2MnO42- + 1/2O2 + H2O MnO42- + H2O MnO2 + 2OH- + 1/2O2 5.再生器 利用高锰酸钾再生器电解MnO42-、MnO2副产物再生出MnO4- 重复利用。

再生电流：120-180A/组再生器 再生能力：250L/组再生器,,,,,,,,2019/9/3,深圳崇达多层线路板有限公司ME/R&D,9,2.2.3 中和(Neutralizer),1.作用 除去除胶渣药水残留物(高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰)， 防止残留物对除油及活化药水造成污染 2.主要成分 H2O2 和 H2SO4 3.操作条件 操作温度: 22-28℃ 处理时间: 2-3mins H2O2浓度: 1.5-2.5% H2SO4: 1.5-2.5% 4.反应原理 4MnO4- + H2O2 + H+ 4MnO42- + O2 + H2O,,,2019/9/3,深圳崇达多层线路板有限公司ME/R&D,10,2.2.4 调整/除油(Conditioner/Cleaner),1.作用 清除板面及孔壁轻微的污染，并调整孔壁使玻璃纤维表面负电性转为正电性，利于活化剂的吸附 2.主要成分 Circuposit Conditioner 3320 (R&H) 3.操作条件 操作温度:47-53℃ 处理时间: 6-8mins 3320浓度：0.5-0.7N Cu2+2g/l,2019/9/3,深圳崇达多层线路板有限公司ME/R&D,11,2.2.5 微蚀(Micro Etch),1.作用 去除板面氧化物及粗化板面和内层铜，增强化学铜与底铜的结合力。

2.主要成分 Na2S2O8 和 H2SO4 3.操作条件 操作温度: 24-28℃ 处理时间：1-2mins Na2S2O8: 55-85g/l H2SO4:1.0-2.5% Cu2+20g/l 4. 反应原理 Na2S2O8 + H2SO4 + Cu CuSO4 + Na2SO4 + H2O,,2019/9/3,深圳崇达多层线路板有限公司ME/R&D,12,2.2.6 预浸(pre-dip),1.作用 预处理板料的板面及孔壁，使活化剂更好吸附，同时避免水带入使活化液水解被破坏 2. 主要成分 预浸粉 Cataprep 404 (R&H) 3. 操作条件 温度: 30-36℃ 处理时间: 0.5-1mins 比重: 1.120-1.160 Cu2+2g/l,2019/9/3,深圳崇达多层线路板有限公司ME/R&D,13,2.2.7 活化(Activation),1.作用 在孔壁上吸附一层具有催化作用的钯，形成活性中心， 加快化学沉铜速度 2.主要成分 Cataprep 404 (R&H) Cataposit 44 Catalyst (R&H) 3.操作条件 温度:43-47℃ 处理时间：4-5mins 44强度：80-100% SnCl2 5g/l Cu2+2g/l,2019/9/3,深圳崇达多层线路板有限公司ME/R&D,14,2.2.7.1活化剂,1.分类 胶体钯(Pd Colloidal)和离子钯(Pd ion) 2.胶体钯活化原理 胶体钯是一种酸性溶液，含HCl、NaCl、SnCl2、PdCl2。

胶体钯是由Pd、Sn2+、Cl-等层次的质点组成Pd[SnCl3]-n胶体质点，胶体钯经水洗后形成Pd和Sn(OH)Cl胶状物，加速处理后将Sn(OH)Cl除去，从而提高Pd活性中心的活性 3.离子钯活化原理 离子钯是一种碱性溶液，活化剂的主要成分是合离子钯，即PdCl2和络合剂在碱性条件下产生溶于水的钯离子络合物，活化处理后，在水洗时PH突降，络合钯离子沉积在板面上及孔内壁，离子钯需用强还原剂(如硼氢化合物）将其还原成原子形式才能与铜发生反应2019/9/3,深圳崇达多层线路板有限公司ME/R&D,15,2.2.8 加速(Accelerator),1.作用 胶体钯经水洗后形成Pd和Sn(OH)Cl胶状物，加速处理后将Sn(OH)Cl除去，使吸附在板面和孔壁的Pd裸露出来，从而提高Pd活性中心的活性，利于化学沉铜进行 2.主要成分 Accelerator 19E 3.操作条件 温度：24-32℃ 处理时间：5-6mins 酸当量：0.12-0.20N Cu2+: 0.2-0.6g/l,2019/9/3,深圳崇达多层线路板有限公司ME/R&D,16,2.2.9 化学沉铜(Electroless copper),1.作用 在钯的催化作用下，用化学的方法在孔壁上沉积一层铜层，为后续的电镀铜作准备 。

2.主要成分(开缸) Circuposit 3350A (R&H): CuSO4+ HCHO Circuposit 3350B (R&H): NaOH Circuposit 3350M (R&H): EDTA 3. 自动添加 Circuposit 3350R (R&H): EDTA Circuposit 3350C (R&H): NaOH + 稳定剂 Cuposit Y (R&H): HCHO Cuposit Z (R&H): NaOH 添加量比例：3350A:3350C:3350R:CPY:CPZ=1:0.5:0.36--0.39:0.1:0.1,2019/9/3,深圳崇达多层线路板有限公司ME/R&D,17,4.化学沉铜药水作用 1) Cu2+(CuSO4或CuCl2) 提供反应所需的铜 2) HCHO 还原剂，在活化过的基体表面自催化沉铜 3) NaOH 提供碱性反应条件，主要反应物 4) EDTA 络和物，防止Cu2+在强碱下产生Cu(OH)2沉淀 5) 稳定剂 使化学沉铜液不产生自然分解，另外可以 改善化镀层物理性能，改变化学镀铜速率。

5.反应原理 (1)Cu2+ + 2HCHO + 4OH- Pd Cu + 2HCOO- + 2H2O + H2 (2)2Cu2+ + HCHO + 5OH- Cu2O + HCOO- + 3H2O (3)2HCHO + NaOH HCOONa + CH3OH (4)Cu2O + H2O Cu + Cu2+ + 2OH- (1)为主反应，(2)(3)(4)为副反应,,,,,,,,,,,2019/9/3,深圳崇达多层线路板有限公司ME/R&D,18,2.2.10 化学沉铜工艺条件控制,1.工艺参数 Cu2+ : 1.8-2.2g/l HCHO: 2.0-5.0g/l NaOH: 6.0-9.0g/l EDTA: 25-40g/l 温度：40-46℃ 处理时间:9-10mins 2. 操作条件的影响 1) 温度对沉铜速率影响较大，温度升高沉铜速率加快 2) NaOH、EDTA、HCHO和Cu2+浓度升高，沉铜速率 加快， HCHO浓度高背光好 3) 打气可维持化学沉铜药水的稳定，使其不易产生沉淀,2019/9/3,深圳崇达多层线路板有限公司ME/R&D,19,2.2.11 过程控制,1. 除胶速率测试 范围: 0.1-0.6mg/cm2 1次/班 2. 微蚀速率测试 范围: 0.65-1.35um/cycle 1次/班 3. 沉铜速率测试 范围: 0.35-0.9um/cycle 1次/班 4. 背光测试 背光级数: ≥8.5级 1次/2h 5. 药水监控及维护 采取定期化学分析添加、自动添加和按千尺用量添加 定期对药水缸进行清洗及保养，按照生产板面积或某种成分含量换缸 6. 可靠性测试,2019/9/3,深圳崇达多层线路板有限公司ME/R&D,20,2.2.12 机器设备,1. Protek 龙门式自动生产线 采用DMS系统，PLC控制，4台天车，能实现对操作条件、生产状态﹑设备状态和生产记录的监控及追溯 2. 辅助设备 1）震动器：通过震动器震动板，使小孔内的气泡逸出并使药水与孔壁充分接触反应 所有药水缸安装电震和气震 2）机械摇摆 1.摇摆幅度:±40mm(±10mm、±20mm 、±30mm 、±40mm可调） 2.频次:5-20次/min 3.角度:15度 利于孔内药水的交换，并使气泡容易被破坏 3）挂篮 挂篮使用12个梳齿，板与板之间间隔15-20mm，设计有一定倾 斜度，利于气泡逸出。

2019/9/3,深圳崇达多层线路板有限公司ME/R&D,21,2.2.13 主要缺陷、成因及处理方法,2019/9/3,深圳崇达多层线路板有限公司ME/R&D,22,3.板面电镀(Panel Plate),1.设备 PAL 龙门式垂直自动电镀线(OSST系统TPP程序。