文档介绍：PCB化学镀铜工艺流程解读(一)
化学镀铜(Eletcroless Plating Copper)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
1.    去毛刺
    钻孔后的覆铜泊板, 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。
2.    整孔清洁处理
    对多层PCB有整孔要求,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
1
2
3
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(℃)
50
50
40
处理时间(min)
3
3
3
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
3.    覆铜箔粗化处理
    利用化学微蚀刻法对铜表面进行浸蚀处理(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
C2H5NH 2 10g/l 28%
n-C4H9NH2