電路公司圖電蝕刻工藝培訓(xùn)

YANTAT

：

LINHAI恩達(dá)電路（深圳）有限公司

YanTat

Circuit

(ShenZhen)Co.,Ltd

.1YANTAT

：

LINHAI一、圖形電鍍2YANTAT

：

LINHAI

電鍍銅的機(jī)理*

鍍液的主要成份是硫酸銅和硫酸。在直流電的作

用下，陰陽(yáng)極發(fā)生電解反應(yīng)，陽(yáng)極銅失去電子變

成Cu

2+

溶于溶液中，陰極(飛巴，生產(chǎn)板)Cu

2+

獲

得電子還原成Cu原子。*

陰極反應(yīng)：

Cu

2+

+

2e

-

=

Cu*

陰極副反應(yīng)：

Cu

+

+

e-

=

Cu

，

Cu

2+

+

e

-

=

Cu

+*

由于銅的還原電位比H

+

高得多，所以一般不會(huì)有

H

2

析出。3YANTAT

：

LINHAI

電鍍銅的機(jī)理陽(yáng)極反應(yīng)：

Cu

-

2e

-

=

Cu

2+陽(yáng)極副反應(yīng)：

Cu

-

e

-

=

Cu

+在足夠硫酸環(huán)境下，亦有如下反應(yīng)

2Cu

+

+

1/2O

2

+

2H

+

=

2Cu

2+

+

H

2

O當(dāng)硫酸含量較低時(shí)，有如下反應(yīng)

2Cu

+

+

2H

2

O

=

2Cu(OH)

2

+

2H

+

2Cu(OH)

2

=

Cu

2

O

+

H

2

OCu

2

O即成“銅粉”，有Cu

2

O出現(xiàn)時(shí)鍍層會(huì)變得疏松粗糙。4YANTAT

：

LINHAI*

電鍍錫與電鍍銅機(jī)理一樣利用電解作用獲得金屬鍍層。陰極反應(yīng)：Sn

2+

+

2e

-

=

Sn陽(yáng)極反應(yīng)：Sn

-

2e

-

=

Sn

2+鍍錫溶液主要成份是硫酸亞錫和硫酸。電鍍錫的機(jī)理5YANTAT

：

LINHAI電鍍線各藥水缸成份及作用*

微蝕缸*

鍍銅缸*

水洗缸電鍍線藥水缸介紹

*

除油缸

*

浸酸缸

*

鍍錫缸

*

退鍍缸6除油缸Component

：酸性除油劑

UsageYANTAT

：

LINHAI清除板面污漬，指紋及菲林碎等雜質(zhì)，獲得清潔的基銅表面。

7微蝕缸

Component

：過硫酸鈉，硫酸溶液

(

本公司采用

)

另有硫酸和雙氧水型。

去除待鍍線路與孔內(nèi)鍍層的氧化層

Usage

增加其表面的粗糙度

從而提高基材與鍍層的結(jié)合力YANTAT

：

LINHAI8YANTAT

：

LINHAI浸酸缸Component

：

H2SO4

溶液Usage去除銅表面輕微的氧化層防止污物污染銅缸9YANTAT

：

LINHAI鍍銅缸Component

：硫酸銅、硫酸

氯離子以及電鍍銅添加劑Usage進(jìn)行點(diǎn)化學(xué)鍍銅反應(yīng)，使銅厚達(dá)到要求值。10YANTAT

：

LINHAI

銅缸各藥水的作用*

硫酸銅

-鍍銅液中的主鹽，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鍍銅層。

Control

濃度:50-90g/L

and

提高其濃度可以提高允許電流

Usage

密度，避免燒板；含量過高，

會(huì)降低鍍液的分散能力。11YANTAT

：

LINHAIControl

and

Usage

Control

and

Usage銅缸各藥水的作用

硫酸

主要作用：增加溶液的導(dǎo)電性

控制：濃度低則鍍液分散理下降；濃度

高則鍍液分散能力較好，但鍍層的延展

性會(huì)降低，控制濃度8-14%。

氯離子

主要作用陽(yáng)極活化劑，可以使陽(yáng)極正常

溶解。

控制濃度過低時(shí)，易出現(xiàn)燒板和針孔；

當(dāng)濃度過高時(shí)，會(huì)使鍍層亮度下降，低

電流區(qū)發(fā)暗甚至陽(yáng)極表面出現(xiàn)一層白色

膜，使陽(yáng)極鈍化。12YANTAT

：

LINHAIUsageComponent:

光亮劑、整平劑

濕潤(rùn)劑、分散劑等銅缸各藥水的作用

電鍍添加劑

主要作用：幫助獲得良好鍍層。保證鍍液良好

的分散能力和深鍍能力，使鍍層有足夠的強(qiáng)度

和導(dǎo)電性、延展性，同時(shí)使板面鍍層厚度和孔

壁鍍銅厚度之比接近1：1。鍍液中CL

-

與添加劑

協(xié)同作用將使我們獲得滿意的鍍層。13YANTAT

：

LINHAIConsume添加劑的消耗根據(jù)電量來補(bǔ)加。添加劑消耗速度大小受槽液配制、缸溫、空氣攪拌、電流密度等多種因素的影響。采用赫爾槽分析辦法進(jìn)行調(diào)整。添加劑分解后的副產(chǎn)物是銅缸中污染物的主要來源。銅缸各藥水的作用14YANTAT

：

LINHAI鍍錫缸Component

：硫酸亞錫

(

主鹽

)

、硫酸

有機(jī)添加劑

其作用與銅缸基本一致，但與

Compare

鍍銅缸相比，可不用補(bǔ)加CL

-

及

不需要空氣攪拌。15YANTAT

：

LINHAIusage

操作條件對(duì)鍍銅品質(zhì)的影響

溫

度*

提高溫度則加快添加劑的分解，增加其消耗量，鍍層光亮度降低甚至鍍層粗糙。*

溫度太低，則消耗量降低，但在高電流區(qū)易燒板。溫度控制在20-30

0

C。

攪

拌*

空氣攪拌：使用無油的空氣泵，空氣最好要經(jīng)過過濾凈化。

使鍍液強(qiáng)烈翻動(dòng)，增加電鍍的均勻性，同時(shí)提供足夠的氧氣，從而使溶液中的Cu

+

氧化成Cu

2+

,消除Cu

+

的影響。16YANTAT

：

LINHAI45

0缸底45

0

操作條件對(duì)鍍銅品質(zhì)的影響

攪

拌*

打氣管的布置：1#管子平行陰極布置在缸底，打氣孔徑2-3mm，孔距80-120mm，孔中心線與垂直方向成45

0

角。*

打

氣

布

置

的

位

置

亦

直

接

影

響

電

鍍

的

品

質(zhì)

。

空

氣

攪

拌

的

劇烈程度亦直接影響添加劑的消耗量。同時(shí)空氣攪拌亦要求鍍液清潔，一般與溶液的連續(xù)過濾配合使用。17YANTAT

：

LINHAI過*

過濾可以凈化溶液，及時(shí)去除機(jī)械雜質(zhì)，防止銅粒出現(xiàn)，同時(shí)使槽液流動(dòng)，降濾槽中經(jīng)冷卻的鍍液循環(huán)入鍍槽，達(dá)到控制溫度的作用。*

過濾要求使用5-10

m的棉芯，每小時(shí)至少過濾一次溶液，加碳芯過濾可進(jìn)一步清除缸中有機(jī)質(zhì)質(zhì)及污染物。

操作條件對(duì)鍍銅品質(zhì)的影響濾搖擺*

機(jī)械搖擺通過通過機(jī)械作用使陰極產(chǎn)生移動(dòng)，有利于增強(qiáng)電鍍均勻性。移動(dòng)方向與陽(yáng)極呈一定的角度，可促進(jìn)孔內(nèi)溶液的流動(dòng)性，亦可及時(shí)趕去吸附在板面的小氣泡。移動(dòng)幅度20-30mm，頻率5-25次/分鐘。18YANTAT

：

LINHAI

操作條件對(duì)鍍銅品質(zhì)的影響電流控制*

當(dāng)其它操作條件(溫度、搖擺、攪拌等)一定時(shí)，鍍液所允許的電流密度范圍就一定了。不同的電鍍添加劑所允許的電流密度范圍有所不同，但通常在8-35ASF。電流控制*

電流密度不同，析銅的沉積速率也不同。實(shí)驗(yàn)顯示，電流密度與沉積速率僅在10-28ASF范圍內(nèi)大致呈線性關(guān)系。沉積速率電流密度19YANTAT

：

LINHAI

操作條件對(duì)鍍銅品質(zhì)的影響電流控制*

本公司測(cè)算以22.5ASF電流密度電鍍60分鐘可得到1mil厚度的鍍銅

電流值

I

電流密度

D

=

電流面積

S

*

有了以上的關(guān)系式，則可計(jì)算電鍍時(shí)電流的大小，

如需獲得N

mil厚度之鍍銅，則計(jì)算電鍍時(shí)間如下：

T

=

D

S

N

60(分鐘)

*

在計(jì)算時(shí)，最重要的是估算電鍍面積，用計(jì)算機(jī)CAM

輔助制造可較精確的計(jì)算其面積(包括孔壁面積)。20YANTAT

：

LINHAI二、外層蝕刻21¨檢查YANTAT

：

LINHAI工藝流程¨

水洗¨

子液

/

酸洗¨

堿蝕板¨

水洗吸干¨

水洗¨

退膜¨

入板¨

烘干¨

收板¨

檢查¨

出貨¨

檢查¨

退錫22YANTAT

：

LINHAI設(shè)備*

高壓泵將NaOH的水溶液加壓，并通過密排的噴嘴均勻噴射在板上。

工作原理退膜段

原理

*

利用強(qiáng)堿液(NaOH)使曝光干膜溶

解或剝離.23YANTAT

：

LINHAI

工作原理退膜段

注釋

*

因?yàn)樵谕四み^程中會(huì)產(chǎn)生泡沫影響退膜效果，多在

生產(chǎn)中補(bǔ)加消泡劑以減少起泡。NaOH的濃度以4%為最

佳，此時(shí)退下的膜碎較細(xì)，易過濾去除，控制濃度3-

5%.KOH的濃度過高或過低退膜的效果均不理想，退膜

段破點(diǎn)控制在40-60%。24

工作原理

蝕板段

主要成份

：

蝕板鹽

+

氨水

反應(yīng)原理

利用二價(jià)銅銨絡(luò)和離子的氧化性把不需要的銅

從板上

蝕掉，只有堿性蝕刻一種：

蝕銅：

Cu

+

+Cu

(NH

3

)

42+

2Cu(NH

3

)

2+

再生

：

2Cu(NH

3

)

2

+

+

2NH

4

Cl

+

2NH

3

+

1/2

O

2

2Cu

(NH

3

)

42+

+2Cl

-

+H

2

O

Cu

Cu(NH

3

)

2+

Cu

(NH

3

)

42+YANTAT

：

LINHAI25YANTAT

：

LINHAI

工作原理蝕板段

注釋

*

銅在Cu(NH

3

)

42+

作用下，Cu被氧化成一價(jià)銅氨絡(luò)合

物，在氧氣作用下又重新被氧化為二價(jià)銅氨絡(luò)合物。

此反應(yīng)若要保持正常進(jìn)行，首先母液中需有一定量

的Cu(NH

3

)

42+

，同時(shí)需要充足的空氣參與。溶液的pH

值亦需保持在一個(gè)穩(wěn)定的范圍，因此抽風(fēng)量的控制

顯得較為重要。26YANTAT

：

LINHAI操作條件工作原理27YANTAT

：

LINHAI蝕板段

子液的配置

蝕板液因不斷消耗NH

4

Cl和NH

3

H