PCB化学镀铜工艺流程解读.docx

文档介绍：PCB化学镀铜工艺流程解读(一) 化学镀铜(EletcrolessPlatingCopper)通常也叫沉铜或孔化(PTH)是一种自身催化性氧化还原反应。首先用活化剂处理,使绝缘基材表面吸附上一层活性的粒子通常用的是金属钯粒子(钯是一种十分昂贵的金属,价格高且一直在上升,为降低成本现在国外有实用胶体铜工艺在运行),铜离子首先在这些活性的金属钯粒子上被还原,而这些被还原的金属铜晶核本身又成为铜离子的催化层,使铜的还原反应继续在这些新的铜晶核表面上进行。化学镀铜在我们PCB制造业中得到了广泛的应用,目前最多的是用化学镀铜进行PCB的孔金属化。PCB孔金属化工艺流程如下: 钻孔→磨板去毛刺→上板→整孔清洁处理→双水洗→微蚀化学粗化→双水洗→预浸处理→胶体钯活化处理→双水洗→解胶处理(加速)→双水洗→沉铜→双水洗→下板→上板→浸酸→一次铜→水洗→下板→烘干一、镀前处理 ,其孔口部位不可避免的产生一些小的毛刺,这些毛刺如不去除将会影响金属化孔的质量。最简单去毛刺的方法是用200~400号水砂纸将钻孔后的铜箔表面磨光。机械化的去毛刺方法是采用去毛刺机。去毛刺机的磨辊是采用含有碳化硅磨料的尼龙刷或毡。一般的去毛刺机在去除毛刺时,在顺着板面移动方向有部分毛刺倒向孔口内壁,改进型的磨板机,具有双向转动带摆动尼龙刷辊,消除了除了这种弊病。 ,目的是除去钻污及孔微蚀处理。以前多用浓硫酸除钻污,而现在多用碱性高锰酸钾处理法,随后清洁调整处理。孔金属化时,化学镀铜反应是在孔壁和整个铜箔表面上同时发生的。如果某些部位不清洁,就会影响化学镀铜层和印制导线铜箔间的结合强度,所以在化学镀铜前必须进行基体的清洁处理。最常用的清洗液及操作条件列于表如下:清洗液及操作条件配方组分123碳酸钠(g/l)40~60——磷酸三钠(g/l)40~60——OP乳化剂(g/l)2~3——氢氧化钠—10~15—(g/l)金属洗净剂(g/l)——10~15温度(℃)505040处理时间(min)333搅拌方法空气搅拌机械移动空气搅拌机械移动空气搅拌机械移动 (蚀刻深度为2-3微米),使铜表面产生凹凸不平的微观粗糙带活性的表面,从而保证化学镀铜层和铜箔基体之间有牢固的结合强度。以往粗化处理主要采用过硫酸盐或酸性***化铜水溶液进行微蚀粗化处理。现在大多采用硫酸/双氧水(H2SO4/H202)其蚀刻速度比较恒定,粗化效果均匀一致。由于双氧水易分解,所以在该溶液中应加入合适的稳定剂,这样可控制双氧水的快速分解,提高蚀刻溶液的稳定性使成本进一步降低。常用微蚀液配方如下: 硫酸H2SO4 150~200克/升双氧水H202 40~80毫升/升常用稳定剂如下: 稳定剂化合物添加量蚀刻铜速率双氧水H202分解率 C2H5NH2 10g/l 28% n-C4H9NH2 10ml/l 232% n-C8H17NH2 1ml/l 314% H2NCH2NH2 10g/l C2H5CONH2 98% / C2H5CONH2 1g/l 53% / 不加稳定剂 0 100% 快速分解我们以不加稳定剂的蚀刻速率为100%,那么蚀刻速率大于100%的为正性加速稳定剂,小于100%的为负性减速稳定剂。对于正性的加速稳定剂不用加热,2++2+2+2+4在室温(25度C)条件下就具有较高的蚀刻速度。而负性减速稳定剂,必须加热使用才能产生微蚀刻铜的效果。应注意新开缸的微蚀刻液,开始蚀刻时速率较慢,可加入4g/l硫酸铜或保留25%的旧溶液。二、活化活化的目的是为了在基材表面上吸附一层催化性的金属粒子,从而使整个基材表面顺利地进行化学镀铜反应。常用的活化处理方法有敏化—活化法(分步活化法)和胶体溶液活化法(一步活化法)。 -活化法(分步活化法) (1)敏化处理常用的敏化液是***化亚锡的水溶液。其典型配方如下: ***化亚锡() 30~50g/L 盐酸 50~100ml/L 锡粒 3~5g/l 配制时先将水和盐酸混合,然后加入***化亚锡边搅拌使其溶解。锡粒可防止Sn氧化。敏化处理在室温下进行,处理时间为3~5min,水洗后进行活化处理。(2)活化处理常用的离子型活化液是***化钯的溶液,其典型配方如下: ***化钯pdCl20. 5~1g/L 盐酸 5~10ml/L 处理条件-室温,处理1~2min 敏化-活化法的溶液配制和操作工艺简单,在早期的印制板孔金属化工艺中曾得到广泛应用。这种方法有二个主要缺点:一是孔金属化的合格率低,在化学镀铜后总会发现有个别孔沉不上铜,其主要有二个方