沉铜工序工程培训
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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。
沉铜讲义一、沉铜目的沉铜的目的是使孔壁上通过化学反应而沉积一层0.3um-0.5um的铜,使孔壁具有导电性,通常也称作化学镀铜、孔化。
二、沉铜原理络合铜离子(Cu2+-L)得到电子而被还原为金属铜;通常是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。
Cu2++2HCHO+40H-.Cu+2HC—O-Cu三、工艺流程去毛刺一膨胀一去钻污一三级水洗一中和一二级水洗一除油调整一三级水洗一微蚀'"I多层板一二级水洗一预浸一活化一二级水洗一加速一二级水洗一沉铜一二级水洗一板面电镀一幼磨一铜检四、工艺简介1.去毛刺由于钻孔时的板面会因钻头上升和下降时产生的毛刺(披锋),若不将其除去会影响金属化孔的质量和成品的外观,所用的方法为:用含碳化硅磨料的尼龙棍刷洗,再用高压水冲洗孔壁,冲洗附在孔壁上大部分的微粒和刷下的铜屑。
2.膨胀因履铜板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,通过膨胀处理使其分解为小分子单体。
3.除胶(去钻污)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在碱性环境听强氧化性将孔壁表面树脂氧化:C(树脂)+2KMnO4f2MnO2+CO2T+2KOH(副)1.4KMnO4+4KOH f4K2MnO4+2H2O+O2t(再生)2.3K2MnO4+2H2O电f2KMnO4+MnO2+4KOH若K2MnO4含量过高,会影响KMnO4去钻污效果,固此在槽中用电极使生成的K2MnO4再生为KMnO4。
4.中和经碱性KMnO4处理后的板经三级水洗后能洗去附在板面和孔内大部分的KMnO4,但对于后工序的影响也很大(KMnO4有很强的氧化性,和处理液本身为强碱性),必须用具酸性和还原的中和剂处理,在生产中通常用草酸作中和还原处理(H2c2O4)反应:2MnO4-+H2c2O4+16H+f Mn2++10cO2t+8H2OMnO2++c2O4-+4H+f Mn2++cO2t+2H2O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作为玻璃蚀刻剂。