PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)課件

電鍍制程講解PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)目錄電鍍組織架構(gòu)簡介第一章:PTH工藝流程第二章:ICU工藝流程第三章:IICU工藝流程第四章:蝕刻工藝流程第五章:電鍍制程主要不良項(xiàng)目第六章:電鍍工安注意事項(xiàng)電鍍制程考核試題PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)通孔電鍍P.T.H.鑽孔DRILLING外層乾膜OUTERLAYERIMAGE二次銅及錫鉛電鍍PATTERNPLATING檢查

INSPECTION

前處理

PRELIMINARYTREATMENT二次銅電鍍PATTERNPLATING蝕銅

ETCHING全板電鍍PANELPLATING外層製作OUTER-LAYERO/LETCHING蝕銅TENTINGPROCESSDESMER除膠渣E-LESSCU通孔電鍍

前處理PRELIMINARYTREATMENT剝錫鉛

T/LSTRIPPING去膜STRIPPING

壓膜LAMINATION錫鉛電鍍T/LPLATING曝光EXPOSUREPCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)第一章PTH工藝流程一、PTH前處理(磨刷)目的:去除鑽孔后孔邊的披峰及板面氧化物磨刷水洗超音波水洗投板高壓水洗水洗烘干插板PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)注意事項(xiàng):1.

磨刷效果:以烘干后水破試驗(yàn)大於15秒2.

定期整刷:維持磨刷均勻性,避免造成局部過度磨刷3.

刷幅:要求1.0~1.5cm,刷幅過多易造成隨圓孔(喇叭孔)4.

定期檢查磨刷水洗噴嘴及清理銅粉(泥)等,5.

高壓水洗:35~60kg/cm2,中壓水洗5~20kg/cm26.

超音波振蕩:將鑽孔后細(xì)小epoxy及磨刷銅粉去除(不能過強(qiáng))PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)二、PTH-PlantedThroughtHole(導(dǎo)通孔鍍銅)目的:將鑽孔后不導(dǎo)電的環(huán)氧樹脂孔壁鍍上一層極薄的金屬,使之具有導(dǎo)電性,為之后的制程(ICU)做準(zhǔn)備流程:上料膨鬆回收雙水洗除膠回收水洗預(yù)中和水洗中和雙水洗整孔熱水洗雙水洗微蝕雙水洗酸洗水洗PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)預(yù)浸活化雙水洗速化純水洗化學(xué)銅雙水洗薄下料水洗抗氧化厚下料PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)1.膨鬆目的:使用於除膠渣前之處理劑,可除去鑽孔所產(chǎn)生的碎屑及污物,能膨鬆及軟化基材,以增進(jìn)下一站高錳酸鉀的咬蝕作業(yè)參數(shù)及條件溫度70±20OC時(shí)間6分?jǐn)嚢钄[動(dòng)槽體材質(zhì)S.S316或304加熱器鈦、石英或鐵弗龍循環(huán)過濾須要PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)2.除膠:目的:將鑽孔后孔壁及內(nèi)層銅薄上殘留的樹脂殘?jiān)?smear)去除,並將孔內(nèi)的樹脂(epoxy)部分咬蝕成峰窩狀,以加強(qiáng)化學(xué)銅與孔壁的結(jié)合力溫度70±20

OC時(shí)間15分(12分~18分)攪拌擺動(dòng)鼓風(fēng)總Mn量60±5g/lMn6+〈25g/lNaOH40±8g/l再生機(jī)電流〉800A槽體材質(zhì)鈦或S.S316加熱器鈦或鐵弗龍?jiān)偕b置須要PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)3.中和劑目的:此藥液為酸性還原劑,可中和鹼性殘液,並可還原殘餘七價(jià)錳,六價(jià)錳及二氧化錳等可溶性二價(jià)錳離子,避免氧化劑帶入其后之流程作業(yè)參數(shù)與條件溫度45±2

OC時(shí)間6分?jǐn)嚢钄[動(dòng)槽體材質(zhì)P.E或PP加熱器 石英或鐵弗龍過濾須要PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)4.整孔劑是一種微鹼性的化學(xué)品,主要含有陽離子界面活性劑,使原本負(fù)電性的孔壁形成帶正電性以利於活化劑鈀的附著;另一方面,使槽浴的表面張力降低,讓原本不親水性的板面及孔壁也能夠具有親水濕潤的效果,以利於后續(xù)的藥水更能發(fā)揮更好的效果溫度63±2

OC時(shí)間5分30秒擺動(dòng)必須水洗三段水洗,第一段最好用40~50

OC熱水洗槽體材質(zhì)S.S316或304加熱器 S.S加熱器過濾須要PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)5.微蝕劑是一種能將銅表面粗化的藥液,一方面能將銅面上的氧化物,雜物及整孔劑咬掉,使在金屬化的過程中讓鈀膠體及化學(xué)銅能盡量鍍在孔內(nèi);另一方面是使板面粗化,讓化學(xué)銅在粗化的板面上有更好的附著力反應(yīng)原理:Cu+H2O2CuO+H2OCuO+H2SO4CuSO4+H2OH2O2H2O+1/2O2

PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)6.酸洗一方面能去除板面的氧化物,另一方面將殘留於板面的銅監(jiān)徹底的清除室溫下作業(yè),H2SO4濃度控制在7.5±2.5%(V/V)PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)7.預(yù)浸劑主要功能是保護(hù)鈀槽避免帶入太多的水分及雜質(zhì),並提供活化劑所需要的氯離子及酸度,而做為犧牲溶液以維持鈀槽濃度的穩(wěn)定鈀槽進(jìn)水會(huì)生成Sn02與鈀的沉澱作業(yè)參數(shù)及條件溫度25

OC時(shí)間3分12秒擺動(dòng)必須槽體材質(zhì)P.P或PVC+PdPdPdPdH2OSnCL-SnO2PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)8.活化劑具有高負(fù)電荷密度的錫鈀膠體,它能提供孔內(nèi)所需的鈀觸媒,而能與化學(xué)銅有良好且細(xì)致的結(jié)合狀況SnCL2+CL-SnCL3PdCL2+2SnCL3﹝Pd(SnCL3)2CL2﹞2-操作參數(shù)及條件:溫度30

OC(20~35OC)強(qiáng)度:75±10%時(shí)間6分(5~8分)比重:1.145~1.180擺動(dòng)必須過濾連續(xù)過濾槽體材質(zhì)P.P或PVCPCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)10.化學(xué)銅是使經(jīng)過前處理后的板子得到孔內(nèi)金屬化效果的溶液原理:Pd主反應(yīng):CuSO4+4NaOH+2HCHOCu+Na2SO4+2HC00Na+2H2O+H2副反應(yīng):2HCHO+NaOHHC00Na+CH3OH鈀觸媒的氧化還原反應(yīng)式Pd+O2Pd-O2-(ad)+Pd2PdO(1)4H

(ad)+Pd-O2-(ad)2H2O+Pd(2)2H(ad)+PdOH20+Pd(3)PdPCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)9.速化劑主要在於剝除催化劑沉積在板面及孔內(nèi)的錫殼,而露出所需要的鈀層,以利於化學(xué)銅的催化反應(yīng)操作參數(shù)與條件:溫度25

OC(20~30OC)時(shí)間5分(3~6分)擺動(dòng)必須槽體材質(zhì)P.P或PVCPCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)通Air之目的Cu++[O]-+H2OCu2-+2OH-(4)背光級(jí)數(shù)≧7級(jí)沉積速率15~30U”/23min操作參數(shù)及條件溫度25

OC(22~28OC)時(shí)間15分(12~18分)負(fù)載0.2~2dm2/l攪拌擺動(dòng)鼓風(fēng)及過濾循環(huán)槽體材質(zhì)PP或PVC加熱器石英或鐵弗龍PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)

以上各節(jié)簡要介紹了PTH薄銅的工藝流程,PTH厚化銅工藝基本與此相似,唯一區(qū)別是厚化銅流程多了一道抗氧化,而薄銅抗氧化則在一銅后.PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)第二章Palted(一次銅)即板面電鍍目的:將PTH之后已金屬化的孔壁鍍上一層金屬銅,通常厚度為0.3mil(平均),依制程不同也可鍍至0.5mil至1mil,同時(shí)也起加厚板面的作用,故也可稱為板面電鍍流程:

上料酸浸鍍銅水洗抗氧化水洗下料硝掛架水洗上料PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)酸浸去除板面氧化物,維持銅槽槽液平衡作業(yè)條件及參數(shù)溫度室溫時(shí)間1分AR硫酸10±2%鍍銅整流機(jī)的作用:將交流電變成直流電電鍍銅原理:在直流電的作用下,銅離子從陽極逐步向陰極轉(zhuǎn)移的過程PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)陰極:CU2+獲得電子被還原成金屬銅,正常情況下,電流效率可達(dá)98%以上,即:

CU2++2e→CU某些情況下鍍液中存有少量CU2+將發(fā)生反應(yīng),即:

CU2++e→cu+陽極:陽極反應(yīng)是溶液中cu2+的來源:

CU-2e→cu2+在少數(shù)情況下,陽極也可能發(fā)生如下反應(yīng):CU–1e→cu+PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)溶液中的cu+在足夠硫酸的存在下可能被空氣中的氧氣氧化成cu2+2CU++1/2O2+2H+→2CU2++H2O當(dāng)溶液中酸度不足時(shí),CU會(huì)水解成CU1O1,形成所謂“銅粉”CU2++2H2O→2CU(OH)2+2H+

氧化亞銅的生成會(huì)使鍍層粗糙或呈海綿狀,因此在電鍍過程中盡量避免一價(jià)銅的出現(xiàn).PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)作業(yè)條件及參數(shù)1.

鍍銅之均勻性控制以面銅為準(zhǔn)2.

制程控制條件銅槽溫度24±2oCCL-濃度60±20PPM硫酸濃度200±15g/l硫酸銅濃度70±10g/l光澤劑哈氏試驗(yàn)調(diào)整,不燒焦,1L/(4000~6000)AHPCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)硝掛架是通過強(qiáng)酸去除下板之后掛具上殘留的銅溫度室溫HNO3(68%)400±50ml/l抑制劑35±5ml/l時(shí)間12分鐘重要名詞1.

藥劑部分:陰陽極面積比光澤劑配槽2.

操作部分:假鍍活性碳過濾均勻性(對后制程影響)3.

設(shè)備部分:天車故障空氣攪拌保養(yǎng)自動(dòng)添加滴水時(shí)間濾心PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)第三章PattenPalted(二次銅)PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)上料清潔水洗微蝕水洗酸浸鍍銅水洗酸洗鍍錫水洗(二)下料硝掛架水洗上料目的:將孔銅厚度鍍至0.8~1.0mil,同時(shí)將所需保留的線路部分以錫(或錫鉛)保護(hù)流程:PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)硫酸銅硫酸銅是鍍液中的主鹽,它在水溶液中電離出銅離子,銅離子在陰極上獲得電子沉積出銅鍍層,硫酸銅濃度控製在70±10g/L,提高硫酸銅濃度,避免高電流區(qū)燒焦.硫酸銅濃度過高,會(huì)降低鍍液分散能力硫酸硫酸的主要作用是增加溶液的導(dǎo)電性,硫酸的濃度對鍍液的分散能力和鍍層的機(jī)械性能均有影響.硫酸濃度太低,鍍液分散能力下降,鍍層光亮范圍縮小,硫酸濃度太高,雖然鍍液分散能力較好,但鍍層的脆性降低,一般控製在200±15g/lPCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)氯離子是陽極活化劑,它可以幫助銅陽極正常溶解,當(dāng)濃度低于20mg/L時(shí),會(huì)產(chǎn)生條紋粗糙鍍層,易出現(xiàn)針孔和燒焦;當(dāng)濃度過高時(shí),鍍層光亮度下降,低電流區(qū)鍍層發(fā)暗;如果過量,陽極表面會(huì)出現(xiàn)一層白色膜,即陽極鈍化,一般控製在20-80PPM

添加劑:任何硫酸鹽鍍銅液,沒有添加劑的加入都不能鍍出滿意的鍍層.

PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)相關(guān)槽作用酸洗:去臟物,除去氧化物抗氧化:防止板面氧化硝掛架:除去掛架上的銅,其反應(yīng)如下:

3CU+8HNO3→3CU(NO3)2+2NO↑+4H2OPCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)鈦籃,陽極袋,過濾棉芯配槽前清洗程序.1.配10g/LNaOH浸洗6小時(shí)以上.2.鹼液處理后用清水沖洗3.配10ML/L硫酸中和殘留鹼性,浸3小時(shí)以上4.最后清水沖洗5.陽極袋,過濾棉芯用50-60度熱水浸泡2小時(shí)再用1-4方法清洗程序.PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)銅球配製前清洗程序1.配20ML/L雙氧水和20ML/L的硫酸浸泡5-10分鐘呈暗色2.用純水沖洗乾淨(jìng)放入鈦籃錫球配製前處理程序1.配10g/LNaOH浸20分鐘2.經(jīng)鹼液處理后用清水沖洗3.配5ML/L硫酸中和殘留鹼性,浸10-20分鐘4.用純水洗凈后放入鋯籃.

PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)ICUIICU電流條件區(qū)別PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)電控系統(tǒng)PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)第四章蝕刻工藝流程蝕刻分為酸性蝕刻與鹼性蝕刻兩種,電鍍所用的是鹼性蝕刻,從機(jī)體結(jié)構(gòu)與工藝流程上都不同於內(nèi)層的酸性蝕刻,以下主要介紹鹼性蝕刻的工藝投板剝膜水洗看殘膜蝕刻化學(xué)水洗水洗看殘銅剝錫A水洗剝錫B水洗烘干收板PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)蝕刻線PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)鹼性蝕刻機(jī)從機(jī)體結(jié)構(gòu)上大致可分為剝膜,蝕刻與剝錫三段剝膜:去除多余銅面上覆蓋的干膜,使線路以外部分的銅面裸露出來剝膜條件:溫度50±5

OCNaOH濃度4±1%PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)剝膜后PCBPCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)蝕刻:去除線路以外部分多余的銅面(即一次銅),使線路在蝕刻阻劑錫鉛的保護(hù)下得以保留蝕刻原理:Cu+Cu(NH3)42++2CL-2Cu(NH3)2++2CL–2Cu(NH3)2++2CL–+O2+4NH3Cu(NH3)42++2CL–新液洗條件PH9.5±0.25PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)蝕刻條件:CL-190±20g/lCu2+150±10g/lPH8.2±0.3比重1.18~1.22上噴壓力1.8±0.3kg/cm2下噴壓力2.2±0.3kg/cm2溫度48±2OCPCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)蝕刻后看殘銅PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)剝錫(鉛):剝除線路上面覆蓋的抗蝕刻阻劑錫(鉛),剝錫液分為單液型與雙液型兩種,電鍍所用的屬雙液型剝錫液,分為剝錫A與剝錫B兩部分,剝錫A是剝?nèi)グ迕娴募冨a,而剝錫B則是為了剝?nèi)グ迕娴你~錫合金,從而使線路充分顯露出來剝錫液(雙型液)602A比重:1.2-1.4H+:3.5-6.0N602B比重:1.0-1.12H2O2:35±15ml/lPCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)剝錫A藥液組成A液:a氧化劑:用以將Sn/Pb氧化成SnO/PbO

ｂ抗結(jié)劑：將PbO/SnO轉(zhuǎn)成可溶性結(jié)構(gòu),避免飽和沉澱

c抑制劑:防止A液咬蝕合金B(yǎng)液:a氧化劑:用以咬蝕錫銅合金b抗沉劑:防止金屬氧化物沉澱

c護(hù)銅劑:保護(hù)銅面防止氧化測定A液有無剝錫效用,請先關(guān)掉B液試走板子,看板面呈透明狀,表示還有藥效,若呈現(xiàn)黑色表示A液已無效用PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)錫銅合金剝除Cu6Sn5Cu++Sn+(溶解)Cu3SnCu++Sn+(溶解)計(jì)算公式:剝錫量(g/l)=鍍錫厚度*密度*鍍錫面積Sn密度=7.29g/cm3Pb密度=8.9g/cm3Sn/Pb(60:40)剝錫量:單液120g/l(140g/l)雙液(A液)100g/l雙液型剝錫液之優(yōu)點(diǎn)1.二步法完全剝除純錫鍍層和銅錫合金鍍層.2.可解決鍍層分布不均勻引起的問題3.不攻擊銅面及玻璃縴維底材4.不產(chǎn)生沉淀氧化氧化PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)蝕刻后收板PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)第五章電鍍各站主要不良項(xiàng)目站別:PTH背光不良(孔破)產(chǎn)生根源:1.振蕩器故障2.藥水濃度失調(diào)處理方式:1.過ICU報(bào)廢2.未過ICU重工微蝕掉孔銅磨刷整孔正常流程

PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)脫皮產(chǎn)生根源:1.磨刷效果不佳,臟物、氧化、膠跡未除盡2.微蝕不足結(jié)合力不好3.板子在空氣中滴水時(shí)間過長氧化嚴(yán)重處理方式:報(bào)廢起泡產(chǎn)生根源:1.無電銅液有問題2.基板吸有藥液或水氣處理方式:微蝕重工或報(bào)廢

PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)銅渣產(chǎn)生根源:1.銅球及PCB掉缸2.陽極袋破損3.鍍空掛處理方式:1.孔內(nèi)銅渣,用針挑出2.板面銅渣,用砂紙打磨平整3.以上兩種處理不好則報(bào)廢

板面不均產(chǎn)生根源:1.銅面氧化后鍍銅2.槽液受污染處理方式:1.用砂帶研磨機(jī)研磨或手動(dòng)砂紙打磨出貨

站別:ICUPCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)燒焦產(chǎn)生根源:1.藥水光澤劑濃度過高2.電流過大處理方式:報(bào)廢

PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)鍍錫不良產(chǎn)生根源:1.板面污染2.錫槽污染3.顯影不潔4.陽極桿(線)導(dǎo)電不良處理方式:1.過蝕刻後報(bào)廢2.未過蝕刻直接重工鍍錫站別:IICUPCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)線路分層產(chǎn)生根源:1.微蝕不足,鍍層附著力不佳2.外層退洗板殘膠3.抗氧化劑未除盡處理方式:報(bào)廢PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)剝膜不凈產(chǎn)生根源:1.藥液溫度過低2.藥液濃度過低3.壓力不夠4.速度不夠處理方式:1.未蝕刻則重工2.蝕刻后則修刮,將剝膜不盡造成之短路用刮刀修刮ok站別:蝕刻PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)蝕刻不凈產(chǎn)生根源:1.藥液溫度過低2.噴壓不夠3.速度過快4.ICU鍍銅不均5.PTH值過低6.比重失調(diào)處理方式:1.剝錫前發(fā)現(xiàn)可直接進(jìn)行過機(jī)重工或手動(dòng)浸泡重工2.剝錫后發(fā)現(xiàn)則報(bào)廢PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)線細(xì)產(chǎn)生根源:1.速度過慢2.蝕刻不凈板重工

處理方式:送報(bào)廢分析組判定剝錫不凈產(chǎn)生根源:1.酸度不夠2.速度太快3.比重太高4.噴淋壓力不足處理方式:1.重工剝錫2.流入后制程則報(bào)廢PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)第六章電鍍工安預(yù)防知識(shí)1.L型推車?yán)暹^高失去重心，拉倒砸人2.女孩子頭發(fā)過長被絞到傳動(dòng)滾輪3.機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中打開外蓋，被高壓水洗沖傷面部4.機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中檢修，換滾輪時(shí)不小心手被傳動(dòng)輪高速運(yùn)轉(zhuǎn)帶入絞傷5.插板後框架板堆放過高，受輕微外力倒下砸傷人6.電控櫃保養(yǎng)時(shí)，濕抹布擦機(jī)遇漏電傷人

7.屬噪音超標(biāo)區(qū)，長期在此環(huán)境下工作，聽覺會(huì)下降

站別:磨刷站工安隱患PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)1.L型推車運(yùn)板時(shí)，每車不可超過300PNL，只可推車、禁止拉車2.女孩必須帶網(wǎng)狀工帽，頭發(fā)全部扎進(jìn)工帽內(nèi)3.機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，嚴(yán)禁打開機(jī)體外蓋4.保養(yǎng)、維護(hù)傳動(dòng)時(shí)，必須關(guān)閉傳動(dòng)後再動(dòng)手

5.插板後框架板堆放高度最高2層

6.保養(yǎng)電控櫃時(shí)，用乾抹布擦拭表面，大保養(yǎng)時(shí)關(guān)閉總電源後用吸塵器清理內(nèi)部灰塵7.本線作業(yè)員必須戴耳塞作業(yè)

改善對策PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)1.飛靶變形或v型座移位或板框鬆脫,天車未把飛靶掛穩(wěn),天車運(yùn)轉(zhuǎn)而使飛靶或板框掉下砸到人

2.防止藥水濺到皮膚上燒傷3.PTH線屬噪音區(qū),長期在此環(huán)境下聽力會(huì)下降4.天車在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,爬上流水線從事各種作業(yè)被天車撞傷5.電控櫃保養(yǎng)時(shí)，濕抹布擦機(jī)遇漏電傷人站別:PTH站工安隱患PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹)改善對策1.PTH下板時(shí)需天車將飛靶放穩(wěn)后再開始作業(yè),隨時(shí)巡線,發(fā)現(xiàn)飛靶或V型座移位及時(shí)維修處理,杜絕工安隱患2.PTH作業(yè)清洗槽或加藥時(shí)必須穿水鞋、戴膠手套