沉铜、电镀工序培训讲义
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沉铜工艺培训教材欧伟标1.沉铜流程简介通过化学方法对已钻孔的孔壁进行清洁除污(又称凹蚀、前处理)后通过活化催化原理使孔壁非导电材料积沉上厚度约10微英寸的金属铜.它的作用是使孔导通,然后通过后续电镀工序使孔壁铜层增厚.磨板→上板→[溶胀→二级水洗→凹蚀→三级水洗→还原P →二级水洗]→除油I →除油II →三级水洗→微蚀→二级水洗→预浸→活化→二级水洗→还原WA →纯水洗→化学沉铜→三级水洗→卸板→清洗烘干红色方括号内为多层板必须走的去钻污流程。
新沉铜平板一体线没有凹蚀段,在该线生产的多层板需先走水平凹蚀线。
任何板件都不允许走两次凹蚀!若板件在凹蚀缸时设备发生故障,需待板件凹蚀时间够了之后再人工把挂蓝抬出来,返工时就不必再走一次凹蚀。
设备故障时板件也不应在各药缸停留时间过长,按以下时间控制:在正常条件下,水平凹蚀线的凹蚀量和芯吸量都要比垂直凹蚀线小,但凹蚀效果来看,水平凹蚀线的凹蚀效果比较好。
有锣槽孔的板件都指定在水平凹蚀线生产。
2.流程的作用及原理2.1 磨板板件进入沉铜之前要在去毛刺磨板机磨板,磨板的作用:1.磨去钻孔产生的披锋,防止披锋在后续的图形转移过程中划伤贴膜机压辊和刺破干膜造成遮孔蚀不静;2.磨去覆铜板铜箔表面的抗氧化层,并粗化铜箔表面,增加后续铜层与基铜的结合力;3.除去孔内可能存在的铜丝、板粉等杂物。
去毛刺机前两支不织布刷240#,后两支针刷320#。
蚀刻后的板件板件如果出现铜粒、轻微镀层不良、氧化等也会在去毛刺机磨板,但此类板件不能开不织布刷!。
磨板对象磨刷类型 压力 div 速度 m/min 高压水洗 bar 烘箱温度 t 1/2级 3/4级 沉铜前去毛刺240# 320# 0.9 2.8-3.0 ≥25 ≥70 平板后磨板240# 320# 0.4-0.6 3.2-3.5 ≥25 ≥70 蚀刻后磨板 关 320# 0.2-0.4 3.2-3.5 ≥25 ≥70 如果试磨后板件出现披峰, 则可在上述范围内降低速度, 增大压力或横向纵向各磨一遍重新取板试磨。
电镀工培训讲义一、电镀专业术语1 电镀常识表面处理的基本过程大致分为三个阶段:前处理,中间处理和后处理。
1.1前处理零件在处理之前,程度不同地存在着毛刺和油污,有的严重腐蚀,给中间处理带来很大困难,给化学或电化学过程增加额外阻力,有时甚至使零件局部或整个表面不能获得镀层或膜层,还会污染电解液,影响表面处理层的质量。
包括除油、浸蚀,磨光、抛光、滚光、吹砂、局部保护、装挂、加辅助电极等。
1.2 中间处理是赋予零件各种预期性能的主要阶段,是表面处理的核心,表面处理质量的好坏主要取决于这一阶段的处理。
1.3 后处理是对膜层和镀层的辅助处理。
2 电镀过程中的基本术语2.1 分散能力在特定条件下,一定溶液使电极(通常是阴极)镀层分布比初次电流分布所获得的结果更为均匀的能力。
亦称均镀能力。
2.2 覆盖能力镀液在特定条件下凹槽或深孔处沉积金属的能力。
亦称深镀能力。
2.3 阳极能够接受反应物所给出电子的电极,即发生氧化反应的电极。
2.4 不溶性阳极在电流通过时,不发生阳极溶解反应的电极。
2.5 阴极反应于其上获得电子的电极,即发生还原反应的电极。
2.6 电流密度单位面积电极上通过的电流强度,通常以A/dm2 表示。
2.7 电流密度范围能获得合格镀层的电流密度区间。
2.8 电流效率电极上通过单位电量时,其一反应形成之产物的实际重量与其电化当量之比,通常以百分数表示。
2.9 阴极性镀层电极电位的代数值比基体金属大的金属镀层。
2.10 阳极性镀层电极电位的代数值比基体金属小的金属镀层。
2.11 阳极泥在电流作用下阳极溶解后的残留物。
2.12 沉积速度单位时间内零件表面沉积出金属的厚度。
2.13 初次电流分布在电极极化不存在时,电流在电极表面上的分布。
2.14 活化使金属表面钝化状态消失的作用。
2.15 钝化在一定环境下使金属表面正常溶解反应受到严重阻碍,并在比较宽的电极电位范围内使金属溶解反应速度降到很低的作用。
2.16 氢脆由于浸蚀,除油或电镀等过程中金属或合金吸收氢原子而引起的脆性。
沉铜讲义一、沉铜目的:沉铜的目的是利用化学反应原理在孔壁上沉积一层0.3um-0.5um的铜,使原本绝缘的孔壁具有导电性,便于后续板面电镀及图形电镀的顺利进行,从而完成PCB电路网络间的电性互通。
二、沉铜原理:利用甲醛在强碱性环境中所具有的还原性并在Pd作用下而使Cu2+被还原成铜。
Cu2++2HCHO+4OH- Cu+2HCOO-+2H2O+H2↑三、工艺流程:粗磨→膨胀→除胶渣→三级水洗→中和→二级水洗→除油→稀酸洗→二级水洗→微蚀→预浸→活化→二级水洗→加速→一级水洗→沉铜→二级水洗→板面电镀→幼磨→铜检四、工艺简介:1. 粗磨:目的是除去板面氧化、油污等杂质,清除孔口披锋及孔中的树脂粉尘等杂物。
2. 膨胀:因基材树脂为高分子化合物,分子间结合力很强,为了使钻污树脂被有效地除去,通过膨胀处理使其膨松软化,从而便于MnO4-离子的浸入,使长碳链裂解而达到除胶的目的。
3. 除胶:使孔壁环氧树脂表面产生微观上的粗糙,以提高孔壁与化学铜之间的接合力,并可提高孔壁对活化液的吸附量,其原理是利用KMnO4在碱性环境中强氧化性的特性将孔壁表面树脂氧化分解。
①反应机理:4MnO4-+C(树脂)+4OH-→MnO42-+CO2↑+2H2O②副反应:2MnO4-+2OH-→2MnO42-+1/2O2+H2OMnO4-+H2O→MnO2↓+2OH-+1/2O2③高锰钾的再生:要提高高锰钾工作液的使用效率,必须考虑将溶液中的MnO42-再生转变为Pd CuMnO4-,从而避免MnO42-的大量产生,目前我司采用的电解再生法,再生机理为:MnO42-+e→MnO4-。
4. 中和:经碱性KMnO4处理后的板,在板面及孔内带有大量的MnO4-、MnO42-、MnO2等药水残留物,因MnO4-本身具有极强的氧化性,对后工序的除油剂及活化性是一种毒物,故除胶后的板必须经中和处理将MnO4-进行还原,以消除它的强氧化性。
还原中和常用H2O2-H2SO4还原体等或其它还原剂的酸性溶液:MnO4-+H2O2+H+→MnO42-+O2↑+H2OMnO4-+R+H+→MnO42-+H2O有时为了对孔壁上的玻璃纤维进行蚀刻和粗化作用,在中和槽中加入NH4HF+H2SO4作为玻璃蚀刻工艺。