《沉銅和板電工藝培訓(xùn)講解》

PTH&板電原理講義PTH&板電原理講義1一、沉銅目的及原理（1）目的：使孔壁上通過化學(xué)反應(yīng)而沉積一層0.3um-0.5um的銅，使孔壁具有導(dǎo)電性，通常也稱作化學(xué)鍍銅、孔化（2）原理：絡(luò)合銅離子（Cu2+-L）得到電子而被還原為金屬銅；通常是利用甲醛在強(qiáng)堿性環(huán)境中所具有的還原性并在Pd作用下面而使Cu2+被還原Cu2+＋2HCHO＋4OH-Cu＋2HC—O-CuPd一、沉銅目的及原理（1）目的：使孔壁上通過化學(xué)反應(yīng)而沉積一層2上板→膨松→水洗→水洗→除膠→水洗→回收水洗→預(yù)中和→水洗→中和→水洗→水洗→除油→水洗→水洗→微蝕→水洗→酸洗→水洗→水洗→預(yù)浸→活化→水洗→水洗→加速→水洗→沉銅→水洗→水洗→下板二、沉銅流程

上板→膨松→水洗→水洗→除膠→水洗→回收水洗→預(yù)中和→水洗→3（1）膨松缸（需機(jī)械搖擺、循環(huán)過濾）作用：使孔壁上的膠渣軟化，并滲入樹脂聚合后之交處，以降低其鍵結(jié)的能量；使易于進(jìn)行樹脂的溶蝕。藥水成份：SW-01,開缸量為40%(V/V),生產(chǎn)每千尺板需補(bǔ)加SW-01膨松劑6L；NaOH開缸量為8g/l,生產(chǎn)每千尺板需補(bǔ)加NaOH160g。溫度：65-75℃

時(shí)間：6-8min(標(biāo)準(zhǔn)7min）換槽：處理25-35平米/L時(shí)即可更換新缸三、PTH各藥水缸成份及其作用

（1）膨松缸（需機(jī)械搖擺、循環(huán)過濾）三、PTH各4三、PTH各

藥水缸成份及其作用（2）除膠缸（需空氣攪拌、機(jī)械攪拌、機(jī)械搖擺或循環(huán)過濾）

作用：利用高錳酸鉀的強(qiáng)氧化性，使板在此堿性槽中將已被軟化的膠渣及其局部的樹脂進(jìn)行氧化反應(yīng)，分解溶去；反應(yīng)方程式:

4MnO4-+有機(jī)樹脂+4OH-→4MnO42-+CO2↑+2H2O2MnO42-+[1/2O2]+H2O2MnO4-+2OH-藥水成份：NaOH，開缸量為30-50g/L，最佳值為40g/L，生產(chǎn)每千尺板需補(bǔ)加NaOH160g;KMnO4，開缸量為45-65g/L，最佳值為55g/L，生產(chǎn)每千尺板需補(bǔ)加KMnO41.6kg;溫度：65-85℃時(shí)間：12-18min（標(biāo)準(zhǔn)為15min）電三、PTH各

藥水缸成份及其作用（2）除膠缸（需空氣攪拌、機(jī)5三、PTH各

藥水缸成份及其作用（3）預(yù)中和缸（需機(jī)械搖擺）作用：先對(duì)高錳鉀進(jìn)行一次預(yù)清洗；藥水成份：1、硫酸，開缸量為1-3%（V/V），最佳值為2%（V/V），生產(chǎn)每千尺板需補(bǔ)加硫酸2L；2、雙氧水，開缸量為1-3%（V/V），最佳值為2%（V/V），生產(chǎn)每千尺板需補(bǔ)加雙氧水2.5L；溫度：室溫；處理時(shí)間：1-3min（標(biāo)準(zhǔn)為2min)；換槽：每班更換一次；三、PTH各

藥水缸成份及其作用（3）預(yù)中和缸（需機(jī)械搖擺）6三、PTH各

藥水缸成份及其作用（4）中和缸（需機(jī)械搖擺和循環(huán)過濾）作用：清洗殘留的高錳酸鉀；藥水成份：1、N-03A開缸量為20%(V/V)生產(chǎn)每千尺板需補(bǔ)加N-03A中和劑4L；2、CP級(jí)H2SO4開缸時(shí)酸當(dāng)量為1.8-3.6N，最佳值為2.7N生產(chǎn)每千尺板需補(bǔ)加H2SO41.6L；溫度：室溫；處理時(shí)間：3-5min（標(biāo)準(zhǔn)為4min）；換槽：處理8-10平米/L時(shí)即可更換新缸；三、PTH各

藥水缸成份及其作用（4）中和缸（需機(jī)械搖擺和循7（5）整孔（又名除油，需機(jī)械搖擺和循環(huán)過濾）作用：清潔和調(diào)整電荷的堿性整孔劑,能有效去除板面上的油脂、氧化物及粉塵；藥水成份：CD-120，開缸8-12%，最佳值10%，控制0.1N;生產(chǎn)每千尺需補(bǔ)加CD-120整孔劑1L；溫度：60-70℃處理時(shí)間：5-8min（標(biāo)準(zhǔn)6min）換槽:生產(chǎn)20-30平米/L或銅含量高于1g/l時(shí)就應(yīng)更重開新缸。三、PTH各

藥水缸成份及其作用（5）整孔（又名除油，需機(jī)械搖擺和循環(huán)過濾）三、PTH各

8（6）微蝕缸（又名粗化）作用：清潔、粗化銅面，確?；呐c銅的結(jié)合力；藥水成份：1、雙氧水開缸量為3-5%，最佳值為4%，生產(chǎn)每千尺板需補(bǔ)加雙氧水4L；2、H2SO4

開缸量為4-6%(V/V)，最佳值為5%（V/V），生產(chǎn)每千尺板需補(bǔ)加H2SO42L

；溫度：25-35℃處理時(shí)間：1-3min（標(biāo)準(zhǔn)2min）；微蝕速率：1-2um/min

換槽：銅離子≥25g/L時(shí)重新開缸；三、PTH各

藥水缸成份及其作用（6）微蝕缸（又名粗化）三、PTH各

藥水缸成份及其作用9（8）預(yù)浸缸

作用：為了不讓板帶任何雜質(zhì)污物進(jìn)入的鈀缸，也防止帶入太多的水量，而導(dǎo)致發(fā)生意外的局部水解，以保護(hù)鈀缸；藥水成份：1、PD-130A開缸量為220g/L，生產(chǎn)每千尺需補(bǔ)加PD-130A2.5kg；

溫度：室溫時(shí)間：0.5-2min（標(biāo)準(zhǔn)為1min）；換槽：生產(chǎn)20-30平米/L時(shí)就應(yīng)更重開新缸；三、PTH各

藥水缸成份及其作用（8）預(yù)浸缸三、PTH各

藥水缸成份及其作用10（9）活化缸（一、需機(jī)械攪拌和循環(huán)過濾）

作用：在孔壁上布滿負(fù)電性的鈀膠團(tuán)；藥水成份：1、PD-130A開缸量為220g/L，生產(chǎn)千尺由分析需要時(shí)補(bǔ)加；2、AT-140A開缸量為1.8%，生產(chǎn)每千尺補(bǔ)加0.5L；三、PTH各藥水缸成份及其作用（9）活化缸（一、需機(jī)械攪拌和循環(huán)過濾）三、PTH各11（9）活化缸（二、需機(jī)械攪拌和循環(huán)過濾）溫度：35-44℃處理時(shí)間：5-8min(標(biāo)準(zhǔn)6min)反應(yīng)方程式：PdCl2+SnCl2→PdSnCl4(中間態(tài))PdSnCl4→變成綠色錫離子PdSnCl4+6PdCl2→SnPd7Cl16(催化劑)負(fù)反應(yīng)：Pd2++Sn2+→Pd0+Sn4+

(在酸液及氯離子保護(hù)下，才能穩(wěn)定)

Sn4++9H2O→H2SnO3·6H2O+4H+

不能帶入水，否則會(huì)水解三、PTH各藥水缸成份及其作用錫酸（9）活化缸（二、需機(jī)械攪拌和循環(huán)過濾）三、PTH各錫酸12（10）一、加速缸（需機(jī)械搖擺和循環(huán)過濾）作用：將鈀膠體已完美附著在孔壁基材上的皮膜及銅面上的部分附著層，對(duì)其膠體內(nèi)外皮進(jìn)行一種“剝殼剝皮”的動(dòng)作，令其露出膠體中心的鈀來，使能與下一站的化學(xué)銅進(jìn)行鍍銅反應(yīng)；藥水成份：AC-150開缸量為15%（V/V）；生產(chǎn)每千尺需補(bǔ)加AC-1502.5L；溫度：室溫

處理時(shí)間：1-3min(標(biāo)準(zhǔn)2min）；換槽：生產(chǎn)20-30平米/L時(shí)就應(yīng)更重開新缸；

三、PTH各藥水缸成份及其作用（10）一、加速缸（需機(jī)械搖擺和循環(huán)過濾）三、PTH各13三、PTH各

藥水缸成份及其作用（11）一、化學(xué)薄銅缸（需機(jī)械搖擺、空氣攪拌和循環(huán)過濾）作用：在孔壁上鍍上一層銅，為后面電鍍做準(zhǔn)備；藥水成份：1、CU-160M開缸量為8%（V/V）；2、CU-160A開缸量為7%（V/V），CU-160A標(biāo)準(zhǔn)添加量為2.0L/10平米；3、CU-160B開缸量為7%（V/V），CU-160B標(biāo)準(zhǔn)添加量為2.0L/10平米；；其它成份控制范圍內(nèi)：1、Cu2+1.6-2.2g/L，標(biāo)準(zhǔn)（1.8g/L)；2、NaOH9-14g/L，標(biāo)準(zhǔn)（11g/L)；3、HCHO5-7g/L，標(biāo)準(zhǔn)（6g/L)；溫度：25-30℃

處理時(shí)間：12-18min（標(biāo)準(zhǔn)15min）三、PTH各

藥水缸成份及其作用（11）一、化學(xué)薄銅缸（需14三、PTH各

藥水缸成份及其作用（12）一、化學(xué)銅缸（需機(jī)械搖擺、空氣攪拌和循環(huán)過濾）

化學(xué)反應(yīng)方程式：1、正反應(yīng)：Pd催化及堿性條件下，甲醛分離（解）下（氧化）而產(chǎn)生甲酸根陰離子HCHO+OH-H2↑+HCOO-（甲酸）接著是銅離子被還原Cu2++H2+2OH-→Cu+2H2OPd三、PTH各

藥水缸成份及其作用（12）一、化學(xué)銅缸（需機(jī)械15

（12）二、化學(xué)銅缸（需機(jī)械搖擺、空氣攪拌和循環(huán)過濾）最后，所鍍出的化學(xué)銅層又可作為自我催化的基地，Cu2+又在此已催化的基礎(chǔ)上被電子還原成金屬銅，如此不斷，直至減弱

H-C-H+OH-[H-C-H]-

→H-C-OH+H-Cu2++2H-

→Cu↓

2、負(fù)反應(yīng)：三、PTH各藥水缸成份及其作用催化+OHO（12）二、化學(xué)銅缸（需機(jī)械搖擺、空氣攪拌和循環(huán)過濾）三、16（12）三、化學(xué)銅缸（需機(jī)械搖擺、空氣攪拌和循環(huán)過濾）①2Cu2++HCHO+5OH-→Cu2O↓+HCOO-+3H2O；

②“康尼查羅”反應(yīng)2HCHO+NaOH→HCOONa+CH3OH生成甲酸、甲醇；③甲醇可使

Cu2+

→Cu+Cu2O→2Cu++2OH-

Cu2O+H2O→Cu↓+Cu2++2OH-

2Cu+→2Cu2++Cu↓

氧化亞銅沉淀H2O4三、PTH各藥水缸成份及其作用（12）三、化學(xué)銅缸（需機(jī)械搖擺、空氣攪拌和循環(huán)過濾）氧17A、銅離子Cu2+濃度

化學(xué)鍍銅速率隨鍍液中Cu2+離子濃度增加加快，當(dāng)硫酸銅含量為10g/L以下時(shí)，幾乎是成正比例增加，當(dāng)硫酸銅含量超過12g/l以后化學(xué)鍍銅速率不再增加反而會(huì)造成副反應(yīng)增加，使化學(xué)鍍銅液不穩(wěn)定。B、絡(luò)合劑

影響化學(xué)鍍銅速率最關(guān)鍵的因素是絡(luò)合劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)。

C、還原劑濃度

甲醛在鍍液中含量的增加甲醛的還原電位升高，甲醛的濃度控制在意8-10ml/l。四、影響化學(xué)銅速率的因素A、銅離子Cu2+濃度四、影響化18D、PH

化學(xué)鍍銅反應(yīng)在有一定的PH值條件下才能產(chǎn)生；由于不同的絡(luò)合劑對(duì)銅的絡(luò)合常數(shù)不同，而且絡(luò)合常數(shù)隨溶液的PH而變化，銅離子的氧化電位也有所差別，這種差別造成了化學(xué)鍍銅反應(yīng)所需要的PH值也不同。PH值增加化學(xué)銅速率加快，在PH為12.5時(shí)沉積速率最快，而且化學(xué)鍍銅層外觀最好。

E、添加劑

（穩(wěn)定劑）

添加劑具有穩(wěn)定化學(xué)鍍銅液的作用。

F、溫度

提高化學(xué)鍍銅液的溫度可以提高化學(xué)鍍銅速率。

G、溶液攪拌

化學(xué)鍍銅過程中快速激烈的攪拌能提高沉積速率。

四、影響化學(xué)銅速率的因素D、PH四、影響化19五、沉銅常見問題

產(chǎn)生原因及解決方法孔粗產(chǎn)生原因：1、鉆孔引起的，前工序漏波。2、除膠過度引起。3、銅缸沉積速度過快，使孔墻結(jié)銅渣。解決方法：1、控制來料，及時(shí)知會(huì)鉆孔工序作出改善。2、調(diào)整除膠各缸參數(shù)，如除膠溫度，濃度，時(shí)間等是否在MEI要求范圍內(nèi)。3、知會(huì)ME調(diào)整銅缸各參數(shù)達(dá)到最佳值。五、沉銅常見問題

產(chǎn)生原因及解決方法孔粗20五、沉銅常見問題

產(chǎn)生原因及解決方法背光不良產(chǎn)生原因：1、鉆孔引起的焦體物被附在孔墻上。2、沉銅拉各缸均有不同程度會(huì)產(chǎn)生背光不良解決方法：1、知會(huì)鉆孔工序改善。2、知會(huì)ME跟拉人員及時(shí)處理，達(dá)到生產(chǎn)實(shí)際生產(chǎn)要求。五、沉銅常見問題

產(chǎn)生原因及解決方法背光不良21五、沉銅常見問題

產(chǎn)生原因及解決方法孔無銅產(chǎn)生原因：1、鉆孔鉆屑塞孔引起的孔無銅。2、沉銅拉各缸本身雜質(zhì)塞孔引起的孔無銅。3、搖擺、氣震異常等機(jī)器故障產(chǎn)生的。4、員工操作引起的。解決方法：1、知會(huì)鉆孔工序及時(shí)作出改善。2、按MEI做好保養(yǎng)。3、生產(chǎn)時(shí)多巡拉發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)知會(huì)維修人員處理。4、上板時(shí)做不疊板，保證板與板之間分開并在存板車內(nèi)不存氣泡，存板時(shí)間不能過長(zhǎng)（4小時(shí)內(nèi)板電完）。五、沉銅常見問題

產(chǎn)生原因及解決方法孔無銅22板電原理講義

板電原理講義23一、電鍍基礎(chǔ)理論

（1）法拉第一定律：在溶液中進(jìn)行電解（電鍍）時(shí)，陰極上所沉積出的重量（或陽極上所溶解掉的重量）與溶液中所通的電量成正比。（2）法拉第第二定律：在不同的電解液中，因相同電量所沉積出不同的金屬重量（或溶解的重量）與其化學(xué)當(dāng)量成正比。

一、電鍍基礎(chǔ)理論（1）法拉第一定律：在溶液中進(jìn)行電解（電鍍24二、板電的目的及流程（1）目的：加厚孔內(nèi)鍍銅層使導(dǎo)通良好；（2）流程：上板→除油→水洗→水洗→酸浸→鍍銅→水洗→水洗→下板→炸棍→水洗→水洗→下一循環(huán)二、板電的目的及流程（1）目的：25（1）除油缸藥水成份：AC-C22A酸性清潔劑開缸量為10%（V/V）生產(chǎn)每千尺板需補(bǔ)加AC-C22A2L作用：清除板面之氧化層及油污，保證板面清潔；溫度：20-30℃處理時(shí)間：3-5min(標(biāo)準(zhǔn)4min)；換槽：當(dāng)Cu2+≥2g/L或處理8-10平米/L時(shí)需重新開缸；二、板電藥水缸成份及其作用（1）除油缸二、板電藥水26（2）酸浸藥水成份：H2SO4(96%)2-5%（V/V）；

作用：減輕前處理清洗不良對(duì)鍍銅溶液之污染，并保持鍍銅溶液中硫酸含量之穩(wěn)定；溫度：常溫

處理時(shí)間：1-3min（標(biāo)準(zhǔn)2min）二、板電藥水缸成份及其作用（2）酸浸二、板電藥水27（3）鍍銅缸藥水成份：CuSO4.5H2O：60-80g/L(最佳值70g/L)

H2SO4：170-220g/L（200g/L)

CL-：40-80ppm（60ppm)

CB-203B酸性銅光光澤劑：3ml/L

溫度：18-30℃(控制值24℃)

處理時(shí)間：根據(jù)客戶實(shí)際需要決定。二、板電藥水缸成份及其作用（3）鍍銅缸二、板電藥水28(1)硫酸銅：供給液銅離子的主源；(2)硫酸：導(dǎo)電及溶解陽極的功用（AR級(jí)的純H2SO4）；(3)氯離子：有助陽極的溶解及光澤劑的發(fā)揮功能，使陽極溶解均勻，鍍層平滑光澤；(4)陽極：須使用含磷0.02-0.06%的銅塊（球），其面積最好為陰極的兩倍，正常陽極膜是黑色的，不正常的情況有：棕色（含磷不夠）；銀灰色（氯離子太多）；灰色（有機(jī)污染）；紅棕色（若確知磷含量是對(duì)的，則可能是硫酸含量太高，液溫太低或陽極太少，使銅未能氧化至二價(jià)之黑色氧化銅，而只到棕色的氧化亞銅，這表明陽極電流密度太高，應(yīng)增加陽極，降低電流密度）；二、板電各藥水成份及設(shè)備的作用(1)硫酸銅：供給液銅離子的主源；二、板電各藥水29(5)添加劑：增加銅層的延長(zhǎng)性，細(xì)晶、光澤、整平的功能。

a：載運(yùn)劑（Carrier）：

抑制電鍍積電流，提高分布力（成份常是碳氧化鍵高分子化合物）；b：光澤劑（Brigtheren）：

鍍后光澤，結(jié)晶顆粒細(xì)密，改善鍍層的物理性，同時(shí)影響鍍銅沉積速率（成份是有機(jī)硫或氮的化合物）；二、板電各藥水成份及設(shè)備的作用(5)添加劑：增加銅層的延長(zhǎng)性，細(xì)晶、光澤、整平的二、板電30c：平整劑（Leveller）：為低電流區(qū)的光