化学沉铜原理及异常.ppt

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1、化学沉铜原理介绍Date:10.July.2007培训大纲1.PTH介绍2.化学沉铜原理介绍3.化学沉铜异常及处理PTH简要介绍双面板或多层复合板各层铜箔之间原本是绝缘层,有时为了实现某些要求功能,需要各层间的连接与导通,此时就需在铜箔上镀导通孔即PTH(PlatingThroughtHole)通孔横截面模型PTH的方式黑孔(BlackHole)+电镀化学沉铜+电镀化学沉铜原理介绍流程简介膨松→除胶渣→中和Desmear调整→清洁→调整剂→微蚀→预浸→活化→加速→化铜PTH膨松NaOH20g/l已二醇乙醚30/l已二醇2g/

2、l水其余温度60-80℃时间5min成分及操作条件:膨松功能：利用溶剂膨松软化树脂胶渣原理：环氧树脂是高聚形化合物，具有优良的耐蚀性。其腐蚀形式主要有溶解、溶胀和化学裂解（如：浓硫酸对环氧树脂主要是溶解作用，其凹蚀作用是十分明显的）。根据“相似相溶”的经验规律，醚类有机物一般极性较弱，且有与环氧树脂有相似的分子结构（R-O-R‘），所以对环氧树脂有一定的溶解性。因为醚能与水发生氢键缔合，所以在水中有一定的溶解性。因此，常用水溶性的醚类有机物作为去钻污的溶胀剂。注意点:溶胀液中的氢氧化钠含量不能太高，否则，会破坏氢键缔合，使有

3、机链相分离。NaOH35g/lKMnO455g/lNaCIO0.5g/l温度75℃时间10min成分及操作条件:除胶渣除胶渣功能：利用KMnO4的强氧化性,在高温及强碱条件下与树脂发生化学反应,使其分解溶去。原理：在高温碱性条件下，高锰酸钾使环氧树脂碳链氧化裂解：4MnO4-＋C环氧树脂＋4OH-→4MnO42-＋CO2↑＋2H2O同时，高锰酸钾发生以下副反应：4MnO4-+40H-=4MnO42-+O2(g)+2H2OMnO42-在碱性介质中也发生以下副反应：MnO42-+2H2O+2e-=MnO2(s)+40H-NACI

4、O作为高锰酸钾的再生剂，主要是利用其强氧化性使MnO42-氧化为MnO4-H2SO4100mL/lNaC2O430g/l温度40--50℃时间5--7min成分及操作条件:中和中和功能：除去残存在板面及孔壁死角处的MnO2和高锰酸盐。原理：锰离子是重金属离子，它的存在会引起“钯中毒”，使钯离子或原子失去活化活性，从而导致孔金属化的失败。因此，化学沉铜前必须去除锰的存在。在酸性介质中：3MnO42-+4H+=2MnO4-+MnO2(s)+2H2O2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2(g)+8H2O5C

5、2O42-+MnO2+4H+=Mn2++2CO2+2H2O调整成份：清洁-调整剂DI水功能：除去板面轻微氧化物及轻微污渍,对树脂界面活性调整有极好的效果;直接影响沉铜的背光效果.原理：酸性溶液,与氧化物反应而使之溶去;有机清洁剂，对有机油污具有溶解作用.整孔性高分子吸附于孔壁表面使孔壁表面显正电性.调整注意点：应根据生产板面积累加来及时补充药品，达到一定产量后，槽液需要更换，重新开缸；过滤系统：一般建议除油槽加装过滤系统，不仅可以有效过滤槽液中的粉尘杂质，同时也可有效搅拌槽液，增强槽液对孔壁的清洗调整效果；滤芯一般使用5~1

6、0um的PP滤芯，每小时过滤4-6次；板面经除油水洗后，应该没有油污，氧化斑存在，即为除油效果良好；板件从除油槽取出时，应注意滴液，尽量减少槽液带出损失，已造成不必要的浪费和增加后清洗的困难度；除油后水洗要充分，建议采用热水洗后，加1-2道自来水洗；清洁-调整剂对界面活性的调节机理除胶渣后的孔壁表面清洁后的孔壁表面H2SO4100mL/lH2O280ML/lNH2CH2NH210g/l温度20℃~30℃时间1~2min成分及操作条件:微蚀微蚀功能:ａ．除去铜表面的有机薄膜；ｂ．微观粗化铜表面。原理:Cu+Cu2+→2Cu+C

7、u++H2O2→Cu2+＋2OH-微蚀注意点：微蚀槽生产主要是注意时间控制，一般时间在1-2分钟左右，时间过短，粗化效果不良，板面发花或粗化深度不够，沉铜电镀后，铜层结合力不足，易产生起泡脱皮现象；粗化过度，孔口铜基材很容易被蚀掉，形成孔口露基材，造成不必要的报废；另外槽液的温度特别是夏天，一定要注意，温度太高，粗化太快或温度太低，粗化太慢或不足都会产生上述质量缺陷；微蚀槽如使用过硫酸盐体系时，铜含量一般控制在25克/升以下，铜含量太高，会影响粗化效果和微蚀速率；另外过硫酸盐的含量应控制在80—120克/升；微蚀槽在开缸时，

8、应留约1/4的旧槽液，以保证槽液中有适量的铜离子，避免新开缸槽液粗化速率太快，过硫酸盐补充应按50平米/3—6公斤来及时补充；另外微蚀槽负载不宜过大，亦即开缸时应尽量开大些，防止槽液因负载过大而造成槽液温度升高过快，影响板面粗化效果；板面经微蚀处理后，颜色应为均匀粉红色；否则说明除油不足或