PTH制程原理讲解.ppt

《PTH制程原理讲解.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、PTH及厚銅制程講解講授人:彭運洋DESMEAR/PTH的定義及作用1.DESMEAR的意思指的是除膠渣;PTH的意思指的是化學沉銅。2.DESMEAR/PTH在線路板制造過程中的主要作用是讓PCB板孔內金屬化,使得PCB板內外層得以導通。D/P線流程膨鬆槽雙水洗KMNO4槽回收水洗雙水洗酸中和雙水洗中和雙水洗整孔槽熱水洗雙水洗微蝕雙水洗預活化槽活化槽雙水洗速化槽雙水洗化銅槽雙水洗各槽的作用及其化學反應機理1、膨鬆槽的作用:鑽孔過程中因鑽頭高速運轉與孔壁磨擦產生高溫,而將

2、孔壁上的環氧樹脂溶化成膠狀,俗稱膠渣;因其只是粘附在孔壁上易脫落,而造成后站沉銅的銅層剝離,故必須把它清除,而膨鬆的作用正是濕潤軟化膠渣,為后面KMNO4徹底清除膠渣作前處理。Kmno4槽的作用及反應機理透過KMNO4的強氧化性,將孔內已經過前膨鬆處理的膠渣徹底清除,並將孔壁咬蝕成蜂窩狀粗糙表面,增強沉銅結合力。其化學反應方程式如下:4MnO4-+C+4OH-→MnO4=+CO2+2H2O(此為主反應式)2MnO4-+2OH-→2MnO4=+1/2O2+H2O(此為高PH值時自發性分解反應)MnO4-+H2O→

3、MnO2+2OH-+1/2O2(此為自然反應會造成Mn+4沉澱)中和槽的功能清除殘留在PCB孔內或板面的KMNO4,即透過還原反應,將Mn+7ORMn+6ORMn+4還原成可溶性的Mn+4。整孔槽的功能1、清潔板面。2、調整PCB板孔內電荷;經過除膠渣后的板孔內呈負電荷,整孔的目的就是為了將孔內的電荷調整成正電荷,以利於后面帶負電荷的活化鈀的吸附。微蝕槽的功能及反應機理咬蝕板面的銅層,使銅面粗糙,增加沉銅的結合力;去除PCB板面活性离子,減少貴金屬鈀的浪費。微蝕槽的反應機理:Cu+2H++H2O2=Cu2++2

4、H2O活化槽的功能及反應機理使PCB孔內沉積上錫鈀膠體,為后面的PCB板孔內最終沉銅做橋樑或說是媒介。其反應機理如下:1.一般Pd膠體皆以以下結構存在：見圖12.Pd2+：Sn2+：Cl-=1：6：12較安定。3.一般膠體的架構方式是以以下方式結合：見圖2當吸附時由於Cl會產生架橋作用，且其半徑較大使其吸附不易良好，尤其如果孔內的Roughness不適當更可能造成問題。4.孔壁吸附了負離子團，即中和形成中和電性。<圖1><圖2>速化槽的作用速化槽的作用:Pd膠體吸附後必須去除Sn，使Pd2+曝露，如此才能在未來

5、無電解銅中產生催化作用形成化學銅,而速化槽的功能正是如此。速化槽的反應機理1.基本化學反應為：Pd+2/Sn+2(HF)→Pd+2(ad)+Sn+2(aq)　　Pd+2(ad)(HCHO)→Pd(s)2.一般而言Sn與Pd特性不同，Pd為貴金屬而Sn則不然，因此其主反應可如下：Sn+2aSn+4+6F-→SnF6-2orSn+2+4F-→SnF4-2而Pd則有兩種情形：PH>=4Pd+2+2(OH)-→Pd(OH)2　　PH<4Pd+2+6F-→PdF6-43.Pd吸附在本系統中本身就不易均勻，故速化所能

6、發揮的效果就極受限制。除去不足時會產生P.I.，而過長時則可能因為過份去除產生破洞，這也是何以Back_light觀察時會有缺點的原因4.活化後水洗不足或浸泡太久會形成Sn+2aSn(OH)2或Sn(OH)4，此易形成膠體膜.而Sn+4過高也會形成Sn(OH)4，尤其在Pd吸太多時易呈PTH粗糙5.液中懸浮粒子多，易形成PTH粗糙化學銅槽的作用化學銅槽的作用:在PCB板面及孔內沉積一層細緻,均勻且附著力強的銅層;此銅層的厚度為15~25微英吋。化學銅槽的反應機理1.4OH-+2HCHO+Cu2+=Cu+2H

7、COO-+2H2O+H2(主反應)2.HCHO+OH-=CH3OH+HCOO-(副反應)3.2HCHO+NaOH=CH3ONa+HCOOH(副反應)4.CH3Na+HCOOH+OH-=CH3OH+HCOO-+H2O(副反應)5.Co2+NaOH=Na2CO3+H2O(副反應)