电镀铜工艺-专业介绍.ppt

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1、电镀铜工艺专业介绍电镀铜工艺铜的特性铜,元素符号Cu,原子量63.5,密度8.89克/立方厘米,Cu2+的电化当量1.186克/安时.铜具有良好的导电性和良好的机械性能.铜容易活化,能够与其他金属镀层形成良好的金属--金属间键合,从而获得镀层间的良好结合力.电镀铜工艺的功能电镀铜工艺在化学沉铜层上通过电解方法沉积金属铜,以提供足够的导电性/厚度及防止导电电路出现发热和机械缺陷.电镀铜工艺的功能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.（1）鍍層均勻、細致、平

2、整、無麻點、無針孔，有良好外觀的光亮或半光亮鍍層。（2）鍍層厚度均勻，板面鍍層厚度與孔壁鍍層厚度之比接近1：1。（3）鍍層與銅基體結合牢固，在鍍後和後續工序的加工過程中，不會出現起泡、起皮等現象。（4）鍍層導電性好（5）鍍層柔軟性好，延伸率不低于10%，抗張強度20-50Kg/mm2,以保證在後工序波峰焊和熱風整平時，不至于固環氧樹脂基材上銅鍍層的膨脹系數不同導致鍍銅層産生縱向斷裂（環氧樹脂膨脹系數12.810-5/℃,銅的膨脹系數0.6810-5/℃)对铜镀层的基本要求（1）有良好的分散能力和深鍍能力，即使在很低的電流密度下，也能得到均勻細致的鍍層，以保證在

3、印制板的板厚孔徑比較大時，仍能達Ts:Th接近1：1。　　（2）電流密度範圍寬，如在赫爾槽2A下，全板鍍層均勻一致。　　（3）鍍液穩定，便于維護，對雜質的容忍性高，對溫度的容忍性高。　　（4）鍍液對覆銅箔板無傷害对镀铜液的基本要求电镀铜的原理电镀液组成(H2O+CuSO4.5H2O+H2SO4+Cl-+添加剂)+-离子交换直流整流器ne-ne-电镀上铜层阴极(受镀物件)镀槽阳极CuCu2++2e-Cu2++2e-Cu硫酸鹽酸性鍍銅的機理電極反應標准電極電位陰極：Cu2++2eCu。Cu2+/Cu=+0.34V副反應Cu2++eCu＋。Cu2+/C

4、u＋=+0.15VCu++eCu。Cu+/Cu=+0.51V陽極：Cu-2eCu2+Cu-eCu+2Cu++1/2O2+2H+2Cu2++H2O2Cu++2H2O2CuOH+2H+2Cu+Cu2++CuCu2O+H2O副反應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)—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：主要作用是提高鍍液導電性能，提高通孔電鍍的均勻性。—Cl-：主要作用是幫助陽極溶解，協助改善銅的析出，結晶。—添

5、加劑　　：主要作用是改善均鍍和深鍍性能，改善鍍層結晶細密性。酸性鍍銅液中各成分含量對電鍍效果的影響—CuSO4.5H2O：濃度太低，高電流區鍍層易燒焦；濃度太高，鍍液分散能力會降低。—H2SO4：濃度太低，溶液導電性差，鍍液分散能力差。濃度太高，降低Cu2+的遷移率，電流效率反而降低，並對銅鍍層的延伸率不利。—Cl-：濃度太低，鍍層出現台階狀的粗糙鍍層，易出現針孔和燒焦；濃度太高，導致陽極鈍化，鍍層失去光澤。—添加劑　　：（後面專題介紹）操作條件對酸性鍍銅效果的影響溫度—溫度升高，電極反應速度加快，允許電流密度提高，鍍層沉積速度加快，但加速添加劑分解會增加添加劑消

6、耗，鍍層結晶粗糙，亮度降低。—溫度降低，允許電流密度降低。高電流區容易燒焦。防止鍍液升溫過高方法：鍍液負荷不大于0.2A/L，選擇導電性能優良的挂具，減少電能損耗。配合冷水機，控制鍍液溫度。電流密度—提高電流密度，可以提高鍍層沉積速率，但應注意其鍍層厚度分布變差。攪拌—陰極移動：陰極移動是通過陰極杆的往複運動來實現工件的移動。移動方向與陽極成一定角度。陰極移動振幅50－75mm，移動頻率10－15次/分振动与摆动振动与摆动的主要作用是降低diffusionlayer的厚度（增大表面张力），赶走孔内的气泡，加速孔内镀液的补充与更新，提升镀件品质。振幅>200µm振

7、频根据实际情况调节，一般振30s停20s摆幅5~6cm摆频10~12次/分—空氣攪拌無油壓縮空氣流量0.3-0.8m3/min.m2打氣管距槽底3－8cm，氣孔直徑2mm孔間距80－130mm。孔中心線與垂直方向成45o角。過濾PP濾芯、5－10m過濾精度、流量2－5次循環/小時陽極磷銅陽極、含磷0.04-0.065%為何不用電解銅或無氧銅作陽极???銅粉多，陽极泥多。鍍層易產生毛刺和粗糙。銅离子濃度逐漸升高，難以控制。添加劑消耗量大。陽极利用率低。磷銅陽极的特色通電后磷銅表面形成一層黑色(或棕黑)的薄膜黑色(或棕黑色)薄膜為Cu3P又稱磷銅