電鍍工藝流程講解

1、Q Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材晶圓電鍍工藝講解晶圓電鍍工藝講解部門：部門： 工程部工程部日期：日期：2010-10講師：講師： 趙趙 林林Q Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材內(nèi)容大綱內(nèi)容大綱 初識電鍍初識電鍍 電鍍目的電鍍目的 產(chǎn)品簡介產(chǎn)品簡介 鍍層結構鍍層結構 電鍍步驟電鍍步驟Q Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材初識電鍍 外外 觀觀裝飾要求(美觀) 功功 能能防止腐蝕(防銹)提高表面硬度和耐磨性能提高導電性能提高電磁性能修復尺寸提高光的反射性能增加焊錫性防止局部滲碳;滲氮提高潤滑性延長耐候性與耐熱性電鍍用途Q Te

2、ch西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材初識電鍍廣義的電鍍包括化學鍍，電鍍，電鑄，真空鍍等.狹義：電鍍就是利用電解（電流通過電解質(zhì)溶液而在陰、陽兩極引起氧化還原反應的過程 ）的方式使金屬或合金沉積在工件表面，以形成均勻、致密、結合力良好的金屬層的過程，就叫電鍍。簡單的理解，是物理和化學變化的結合。電鍍概念化學鍍是不需要電流提供，直接通過自催化或置換等原理進行的.電鍍，電鑄必需要有外部直流電流提供才能進行。真空鍍主要包括真空蒸鍍、濺射鍍和離子鍍幾種類型，它們都是采用在真空條件下，通過蒸餾或濺射等方式在塑件表面沉積各種金屬和非金屬薄膜. 在我們的制程中除了電鑄，其它在我們的制程中除了電

3、鑄，其它3種方式的電鍍都會應用到種方式的電鍍都會應用到.Q Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材初識電鍍電解 電鍍Wafer可溶或不可溶性陽極三要素：直流電源，欲鍍金屬之電解質(zhì)溶液，陰陽極導電導體三要素：直流電源，欲鍍金屬之電解質(zhì)溶液，陰陽極導電導體.M+ + e- MM - e- M+ Q Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材電鍍目的我們電鍍的主要目的：我們電鍍的主要目的：1. 保護已有的電路線路鋁層,增強線路信號傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性.在電鍍工序之前的電路線路為很薄的鋁層（厚度約1-4um）,金屬鋁的化學性質(zhì)很活潑,暴露在大氣中非常容易被氧化和腐蝕.由

4、于厚度很薄,一旦線路被氧化或腐蝕,其信號傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性會大大下降,甚至失效,從而嚴重影響產(chǎn)品品質(zhì)和性能.如果在金屬鋁表面鍍上鎳層,就可以起到保護線路的作用. 2. 為后面的BGA工序提供焊錫載體。電鍍后面的工序是置錫球,金屬鋁不具可焊錫性能,所以直接在金屬鋁上進行置錫球是不可能的.如果在金屬鋁表面先鍍上鎳層,然后再鍍上一層薄薄的金,就可以達到既能保護鋁層線路又能提供良好的焊錫效果的目的.Q Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材表面濕潤的作用：使用DI純水將干燥的Wafer表面進行預浸潤，排出孔中的氣泡。然后Wafer再浸入后面的cleaner除油液中時，除油液能均勻的

5、分布在Wafer表面，達到除油均勻一致的效果.電鍍目的Q Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材QDR清洗的作用：從除油液中取出Wafer后，Wafer表面殘留有大量的藥水，在進入下一工站之前必須保證Wafer表面是清潔的，否則會污染藥水，影響產(chǎn)品鍍層品質(zhì)和藥水的使用壽命。電鍍目的Q Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材TRAP槽的作用：1.分級漂洗，節(jié)約用水資源；2.讓反應速度慢慢將下來.電鍍目的Q Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材孔徑孔徑35um，孔深，孔深40um電鍍目的Q Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練

6、教材產(chǎn)品簡介產(chǎn)品外觀Q Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材金屬金屬金金層層鍍層結構電鍍前金屬鋁層金屬鋁層電鍍后Q Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材電鍍步驟根據(jù)電鍍作用,整個電鍍過程可分三個步驟：PART 1 電鍍：鍍鎳鍍鎳PART 1 電鍍：蝕刻鋁蝕刻鋁&去膠去膠PART 3 電鍍：邊緣鍍金邊緣鍍金我們電鍍的目的是什么？我們電鍍的目的是什么？Q Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材換鐵氟龍換鐵氟龍換干凈的換干凈的cassette60，15min600W，100sccm Ar，20minIPQC可稽核作業(yè)手法：可稽核作業(yè)手法：1.

7、放入金屬制提籃一次放入金屬制提籃一次不超過不超過3片片2.notch口全部朝上口全部朝上3.線路面全部朝外線路面全部朝外PlatingRoom刻鋁&去膠步驟Q Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材鍍鎳&金步驟20-30min，882，PH=4.6-4.8, Ni厚度厚度2-4um10-20min，882，PH=5.7-6.3, 金厚度金厚度0.03-0.07umQ Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材1.鋁表面活化-除油目的：除去鋁表面的污染物，如油脂，指紋，灰塵等.Step1:表面濕潤Step2:cleaner 浸泡Step3:QDR 清洗作作業(yè)業(yè)流流

8、程程作作業(yè)業(yè)要要求求溫度：室溫時間：30秒鐘沖水過程中要蓋上蓋子溫度：室溫時間：2.5分鐘要求手動上下振動,振動過程Wafer不得露出藥液面,藥水一直循環(huán)過濾溫度：室溫時間：5分鐘沖水過程中要蓋上蓋子Q Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材2.鋁表面活化酸浸目的：除去鋁表面的氧化物及其它合金元素（線路鋁層為含銅4%的合金層），使其表面露出活性的金屬鋁層.Step1:硝酸浸泡Step2:Trap2次清洗Step3:QDR 清洗作作業(yè)業(yè)流流程程作作業(yè)業(yè)要要求求溫度：室溫時間：10秒鐘要求手動上下振動,振動過程Wafer不得露出藥液面,藥水一直循環(huán)過濾溫度：室溫時間：5秒鐘/槽要

9、求手動上下振動,振動過程Wafer不得露出藥液面,溫度：室溫時間：5分鐘沖水過程中要蓋上蓋子Q Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材3.第一次化學鍍鋅目的：1.去除鋁表面的氧化膜. 2.在鋁的表面形成一層鋅的 置換層, 阻擋鋁被再次氧化.Step1:第一次化學鍍鋅Step2:Trap2次清洗Step3:QDR 清洗作作業(yè)業(yè)流流程程作作業(yè)業(yè)要要求求溫度：室溫時間：10秒鐘要求手動上下振動,振動過程Wafer不得露出藥液面,藥水一直循環(huán)過濾溫度：室溫時間：5秒鐘/槽要求手動上下振動,振動過程Wafer不得露出藥液面,溫度：室溫時間：5分鐘沖水過程中要蓋上蓋子鋁能將溶液中的鋅置換

10、出來鋁能將溶液中的鋅置換出來Q Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材4.硝酸退除目的：1.去除第一次浸鋅層.因第一次浸鋅鍍層比較粗糙,且覆蓋不完全. 2.去除暴露出來的合金腐蝕層.浸鋅時對基體的腐蝕會使合金夾雜物暴露出來.Step1:硝酸退除Step2:Trap2次清洗Step3:QDR 清洗作作業(yè)業(yè)流流程程作作業(yè)業(yè)要要求求溫度：室溫時間：10秒鐘要求手動上下振動,振動過程Wafer不得露出藥液面,藥水一直循環(huán)過濾溫度：室溫時間：5秒鐘/槽要求手動上下振動,振動過程Wafer不得露出藥液面,溫度：室溫時間：5分鐘沖水過程中要蓋上蓋子Q Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新

11、進員工教育訓練教材5.第二次化學鍍鋅目的：鍍上一層更薄更均勻更致密的 鋅層.粗糙的鍍層硝酸已經(jīng)去除，表面平整細致，鍍出的鍍層更均勻致密.Step1:第二次化學鍍鋅Step2:Trap2次清洗Step3:QDR 清洗作作業(yè)業(yè)流流程程作作業(yè)業(yè)要要求求溫度：室溫時間：5秒鐘要求手動上下振動,振動過程Wafer不得露出藥液面,藥水一直循環(huán)過濾溫度：室溫時間：5秒鐘/槽要求手動上下振動,振動過程Wafer不得露出藥液面,溫度：室溫時間：5分鐘沖水過程中要蓋上蓋子Q Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材常見問題及解決方法Q Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材小結與

12、提問（1-5）提問：小結：1.鍍前為什么要先除油？如果作業(yè)過程中遺漏這個步驟會有何種結果？2.第一次化學鍍鋅后要用硝酸來退除，為什么？如果不做會怎樣？3.在操作的過程中，為何要抖動？1.此1-5步驟都可以稱之為是鋁金屬底材鍍前的前處理過程.前處理是所有鍍前處理最重要的技術環(huán)節(jié).鍍前處理不到位，直接影響到產(chǎn)品的結合力和外觀等品質(zhì)問題.2.鋁金屬很容易被氧化而在其表面形成一層薄的氧化膜,這層氧化膜的存在會嚴重影響鍍層之間的結合力.所以制程中采用兩次化學鍍鋅的方法來解決這個問題.3.操作過程中要嚴格按照操作條件（處理時長，槽液條件等）來進行操作.4.任何操作之前必須先確認鍍液濃度，溫度，pH值，是否

13、有循環(huán)過濾等操作條件是否在規(guī)格之內(nèi).Q Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材6.堿性預鍍化學鎳目的：1.減少鋅鍍層被后面的酸性化學鎳溶液所溶解,以保證鎳鍍層與鋁層的結合力.鋅在堿性溶液中的溶解速度比酸性慢,故在鋁表面置換一層薄的鎳后,再次進入酸性化學鎳溶液時其與鍍液接觸的阻擋層已經(jīng)不再是鋅,而是鎳。2.化學鍍具有較好的鍍孔能力. Step1:堿性預鍍化學鎳Step2:Trap2次清洗Step3:QDR 清洗作作業(yè)業(yè)流流程程作作業(yè)業(yè)要要求求溫度：392時間：3分鐘要求機械垂直振動,振動過程Wafer不得露出藥液面,藥水一直循環(huán)過濾溫度：室溫時間：5秒鐘/槽要求手動上下振動,振

14、動過程Wafer不得露出藥液面,溫度：室溫時間：3分半鐘沖水過程中要蓋上蓋子Q Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材7. 酸性化學鎳目的：在極薄的堿性預鍍鎳鍍層上均勻的沉積一層化學鎳鍍層.化學鍍鎳具有比電鍍鎳更好的鍍深孔能力.我們的產(chǎn)品上具有多個直徑約35um深度約40um的微孔,微孔的內(nèi)表面必須被均勻的鍍上各種金屬鍍層才能滿足產(chǎn)品功能需求.Step1:酸性化學鎳IStep2:Trap2次清洗Step3:QDR 清洗作作業(yè)業(yè)流流程程作作業(yè)業(yè)要要求求溫度：842時間：30分鐘要求機械垂直振動,振動過程Wafer不得露出藥液面,藥水一直循環(huán)過濾溫度：702，502時間：5秒鐘/

15、槽要求手動上下振動,振動過程Wafer不得露出藥液面,溫度：室溫時間：5分鐘沖水過程中要蓋上蓋子Q Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材常見問題及解決方法Q Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材小結與提問（1-7）提問：小結：1.請敘述此節(jié)（1-7步驟）各步驟的內(nèi)容.2.此節(jié)制程中用到哪幾種化學鍍鎳工藝？其作用是什么？3.為何酸性化學鍍鎳槽后的2個TRAP槽的溫度不是室溫？1.此1-7步驟主要目的是鍍鎳2.鍍完鋅后在酸性化學鍍鎳之前必須先鍍堿性化學鎳.以防止鋅被過度腐蝕.3.每個步驟完成后要立即進行后面的操作，防止等待時間過長而影響鍍層的結合力.Q Te

16、ch西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材8.外觀檢驗目的：鍍鎳效果.外觀檢驗作作業(yè)業(yè)流流程程作作業(yè)業(yè)要要求求按照去膠檢驗規(guī)范規(guī)定要求進行檢驗.Wafer上面不可有明顯的光刻膠殘留Q Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材9. 酸性化學鍍金目的：在凸起的線路層的三面均勻的沉積一層化學金鍍層, 將整個線路進行包覆,對線路起到很好的保護作用.并對后段的BGA制程提供焊錫載體。Step1:酸性化學鍍金Step2:Trap2次清洗Step3:QDR 清洗作作業(yè)業(yè)流流程程作作業(yè)業(yè)要要求求溫度：882時間：10-20分鐘要求垂直振動,振動過程Wafer不得露出藥液面,藥水一直循環(huán)過濾溫度：室溫時間：3分30秒沖水過程中要蓋上蓋子溫度：702，502時間：5秒鐘/槽要求手動上下振動,振動過程Wafer不得露出藥液面,Q Tech西鈦新進員工教育訓練教材西鈦新進員工教育訓練教材10. 表面干燥目的：驅(qū)除鍍層內(nèi)，鍍層表面及產(chǎn)品內(nèi)的水分，使得產(chǎn)品干燥.Step4:氮氣吹干作作業(yè)業(yè)流流程程作作業(yè)業(yè)要要求求Step5:烘箱烘干溫度：602時間：60分鐘1.Wafer下面墊清潔的無塵紙；2.吹干要求表面無明顯水珠