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1、资料收藏PCB收藏天地http://www.maihui.net电子邮件killmai@163.net资料版权归原作者所有九.二次铜9.1制程目的此制程或称线路电镀(PatternPlating),有别于全板电镀(PanelPlating)9.2制作流程目前二次铜作业几乎都是以龙门式自动电镀线为主,是垂直浸镀方式,上下料则采手动或自动.设备的基本介绍后面会提及.另外值得一提的是为迎合buildup新式制程,传统垂直电镀线无法达到一些规格如buriedhole,throwingpower等,因而有水平
2、二次铜电镀线的研发,届时又将是一大革命.本章仍就传统负片二次铜流程加以介绍:铜面前处理镀铜镀锡(铅)9.2.0Timetable(时序图):含镀槽在内,二铜自动电镀线所设计的槽数,少者2,30多者4,50,输送挂架的天车2~3部,因此必须由程序来控制各槽起落,停滞时间,再由天车执行各RACK流程顺序等一连串复杂的动作,电镀时间甚至可控制为设定安培小时,如此各天车就有一时间路线图称之TimeTable.拜PLC的功能愈来愈进步所赐,利用计算机的人性化接口,在程序的设计上简便又快速.9.2.1铜面前处理
3、二铜制程之镀铜前处理皆为Inlineprocess,所以都是化学处理方式.一般的流程为:脱脂水洗微蚀水洗酸浸镀铜水洗此前处理的重点在于如何将前一制程-外层线路制作-所可能流在板面上的氧化,指纹,轻微scun等板面不洁加以处理,并予以表面的活化使镀铜的附着力良好.9.2.2镀铜9.2.2.1电镀基础A.法拉第定律第一定律─在镀液进行电镀时,阴极上所沉积(deposit)的金属量与所通过的电量成正比第二定律─在不同镀液中以相同的电量进行电镀时其各自附积出来的重量与其化学当量成正比B.电极电位当金属浸于其
4、盐类之溶液中时其表面即发生金属溶成离子或离子沉积成为金属之置换可逆反应直到某一电位下达到平衡若在常温常压下以电解稀酸液时白金阴极表面之氢气泡做为任意零值将各种金属对"零值极"连通做对比时可找各种金属对氢标准电极之电位来(NHEStandardPotential,NormalHydrogenElectrode)将金属及其离子间之氧化或还原电位对NHE比较排列而成"电化学次序"(ElectrochemiealSeries)或电动次序(ElectromotiveForceSeries)以还原观点而言比氢活
5、泼的金属冠以负值使其排列在氢的上位如锌为-0.762表示锌很容易氧化成离子不容易沉积成金属理论上至少要外加0.762V以上才能将之镀出即Zn+2eZn,-0.762V比氢不活泼者冠以正值排在氢的下位如铜之Cu+2eCu,+0.34V愈在下位者愈容易还原镀出来也就是说其金属态在自然情况下较安定反之在上位者则容易生锈了C.过电压(Overpotential)在溶液中的带电物体在平衡时会存在一定电位值此电位值称为平衡电位(E0)当该物质产生一反应不论化学氧化还原或物理反应扩散等时都必须赋予额外能量这种能量
6、在电化学的领域我们称为给予的反应电压叫作"过电压"其关系可以下式表示资料收藏PCB收藏天地http://www.maihui.net电子邮件killmai@163.net资料版权归原作者所有V(applied)-EC-1电镀的过电压在电镀过程中电压主要表现分成下列三项ct+mt+IR----------------(1)ctChargetransferoverpotential电镀反应的过电压mtMasstransferoverpotential质传反应的过电压IR溶液本身的电阻对电路板而言孔与表面
7、为等位面因此s(surface)=h(Hole)因此s=h=sct+smt+IRs=hct+hmt+IRh---------------(2)其中mt表示带电离子藉Diffusion作用通过Diffusionlayer所造成的电位差其状况可以下图9.1表示图9.1显示的意义为在距离()之外的溶液其金属离子浓度可视为定值其数值与整槽的平均浓度(C)相同而在一定距离()内金属离子浓度会逐渐下降此一浓度下降的区称为DiffusionLayer而值即为Diffusionlayerthickness由于浓度梯
8、度的存在(Concentrationgradient)会消耗电能此即为Masstransferoverpotential存在的原因其大小可以下式表示mtRT/nF(I/iL)=0.082(J/JL)---------------------(3)其中J及JL分别代表电流密度及极限电流密度而极限电流密度JL可以表达JL=(nFDCb/)=K(Cb/)--------------------------------(4)当系统选定(Cb)操作方式固定()JL值相对也就固定
