陶氏化学沉铜与电镀简介
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化学镀和电镀铜比较具有以下优点:
(1)涂层厚度均匀,化学镀溶液分散力接近百分之一百,没有明显的边缘效应,几乎是形状的基材拷贝,因此特别适合复杂形状工件,腔体部分,深孔件、盲孔零件,管道配件,如内表面电镀铜是。
电镀铜法应力线分布不均匀的限制是很难的。
(2)通过敏化、活化如化学镀前处理在非金属(非导体)如塑料、玻璃、陶瓷和半导体材料表面上,和电镀铜的头发只是表面上的导体。
因此,化学镀技术是一种非金属表面金属化的常用方法。
求电镀铜介绍以及原理技术?1 电镀铜介绍以及原理电镀是历史最长、使用最多的湿法沉积金属涂层的工艺,是指通过电化学方法在固体表面上沉积一薄层金属或合金的过程。
在进行电镀时,将被镀件与直流电源的负极相连。
预镀筱的金属板与直流电源的正极相联,随后,将它们放在电镀槽中。
镀槽中含有预镀覆金属离子的溶液。
当接通直流电源时,就有电流通过,预镀的金属便在阴极上沉积下来。
电镀原理:简单地说,电镀是指借助外界直流电的作用,在溶液中进行电解反应,使导电体例如金属的表面沉积上一层金属或合金层的过程。
比如镀铜,可以用CuSO4作电解质溶液,要镀的金属接电源负极,电源正极接纯铜,通电后,阴极发生反应:金属铜以离子状态进入镀液,并不断向阴极迁移,最后在阴极上得到电子还原为金属铜,逐渐形成金属铜镀层,其反应式为:铜离子(Cu2 ) 2电子(e-)=铜(Cu) 阳极发生反应:铜(Cu)-2电子(e-)=铜离子(Cu2 )。
电镀实质是在外加电流作用下镀中的金属离子在阴极(工件)上还原沉积为金属,是得到电子的过程。
阳极反应是金属溶解,给出电子的氧化过程(不溶性惰性阳极除外)。
这种金属沉积的特点是从外电源得到电子的工艺。
电沉积铜开始于1801年的硫酸盐酸性镀铜,用于工业生产已有160多年的历史。
利用镀铜技术可以使其他基材表面具备铜所具有的种种优点,同时还节约了大量金属铜。
镀铜膜的主要特点如下:a、镀层与基体金属结合力好,强度高;b、镀层韧性好,延展性好:c、深镀性能好,整平性好;d、易抛光,导电性能良,可以用于增加导电性的功能性镀层;e、易焊接;f、在装饰性电镀中可选用特定添加剂得到光亮效果,或镀出凹凸黑体字;g、镀层上容易继续镀铜或镀其他金属,是重要的预镀层和中间镀层,可用于多层装饰镀铬、镀镍、镀锡、镀银、镀金等镀层的中间镀层。
由于镀铜膜具有上述优点,所以它可以应用在装饰性电镀、中间过渡镀层、印刷电路板PCB、电子电镀等几个方面。
同时,利用铜的高触点及炭与铜不能形成固溶体和化合物的特性,可用作局部防渗碳。
电镀沉铜工艺文档集【电镀沉铜工艺文档集】一、电镀沉铜工艺的历史1.1 起源与早期发展其实啊,电镀沉铜工艺可不是近几年才出现的新玩意儿。
它的历史可以追溯到很久以前。
早在 19 世纪中叶,人们就开始探索电镀技术,而电镀沉铜就是其中的一个重要分支。
那时候,科学家们发现通过电流的作用,可以在物体表面沉积上一层金属。
这一发现就像是打开了一扇通往神奇世界的大门。
比如说,当时为了给一些金属制品增加美观和防锈的功能,就尝试着用电镀沉铜的方法在其表面镀上一层铜。
1.2 逐渐成熟与广泛应用随着时间的推移,电镀沉铜工艺不断改进和完善。
在 20 世纪,它开始在工业生产中得到广泛的应用。
说白了就是,从简单的小零件到复杂的大型设备,都能看到电镀沉铜的身影。
比如汽车制造中,一些零部件为了增强导电性和耐腐蚀性,就会采用电镀沉铜工艺。
二、电镀沉铜的制作过程2.1 前期准备工作在进行电镀沉铜之前,得先把要处理的物件表面清理干净,这就好比我们要给房子刷漆,得先把墙面上的灰尘、杂物清理掉一样。
一般会用到化学溶剂或者机械打磨的方法,让物件表面变得干净、平整。
2.2 具体电镀操作接下来就是关键的电镀环节啦。
把要镀铜的物件放到含有铜离子的电镀液中,然后通上电流。
电流就像个神奇的搬运工,把铜离子搬到物件表面,逐渐形成一层均匀的铜镀层。
打个比方,这就像是一群小朋友排队领糖果,电流指挥着铜离子一个个有序地“站”到物件表面。
2.3 后期处理镀完铜可不算完,还得进行后期处理。
比如清洗、烘干,确保镀层的质量和稳定性。
三、电镀沉铜工艺的特点3.1 镀层均匀细致电镀沉铜得到的镀层那叫一个均匀细致,就像给物件穿上了一层贴身的丝绸衣服,没有一点褶皱和瑕疵。
这使得物件的表面质量大大提高,不管是外观还是性能都更上一层楼。
3.2 良好的导电性和导热性因为铜本身就有不错的导电性和导热性,通过电镀沉铜工艺得到的镀层也继承了这些优点。
比如说在电子设备中,镀了铜的线路板能够更高效地传输电流和热量,保证设备的正常运行。
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(Cu 2+-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PdCu2+Cu 2++2HCHO +40H Cu +O - 三、 工艺流程去毛刺→膨胀→去钻污→三级水洗→中和→二级水洗→除油调整→三级水洗→微蚀→二级水洗→预浸→活化→二级水洗→加速→二级水洗→沉铜→二级水洗→板面电镀→幼磨→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KMnO 4在碱性环境听强氧化性将孔壁表面树脂氧化:C(树脂)+2KMnO4→2MnO2+CO2↑+2KOH (副)1. 4KMnO4+4KOH→4K2MnO4+2H2O+O2↑(再生)2. 3K2MnO4+2 H22KMnO4+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+→Mn2++10CO2↑+8H2OMnO2++C2O4-+4H+→Mn2++CO2↑+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。
化学镀铜(PTH)Chapter 1 沉铜原理(Shipley)一概述化学镀铜:俗称沉铜,是一种自身催化氧化还原反应,可以在非导电的基体上进行沉积,化学镀铜的作用是实现孔金属化,从而使双面板,多层板实现层与层之间的互连,随着电子工业的飞速发展对线路板制造业的要求越来越高,线路板的层次越来越多,同一块板的孔数越来越多,孔径越来越小,这些孔的金属化质量将直接影响到电气的性能和和可靠性。
二去钻污原理:1 去钻污的必要性:由于钻孔过程钻嘴的转速很高,可达16~~18万rpm,而环氧玻璃基材为不良导体,钻孔时会在短时间内产生高温,高温会在孔壁上留下许多树脂残渣,从而形成一层薄的环氧树脂钻污,由于此树脂钻污与孔壁的结合力不牢,当直接沉铜时,就会影响化学铜与孔壁的结合力,特别是多层板,会影响化学铜层与内层铜的导通,去钻污就是清除这些残渣,改善孔壁结构。
2 去钻污方法的选择:利用碱性KMnO4溶液作强氧化剂,在高温下将孔壁树脂氧化,这种处理不仅可以除掉这些钻污,而且还可以改善孔壁树脂表面结构,经过碱性KMnO4处理后的树脂表面被微蚀形成许多孔隙,呈蜂窝状,这样大大促进了化学铜与孔壁树脂的结合力,此法是目前去钻污流程使用最广泛的方法,具有高稳定性,既经济又高效,管理操作简便。
3 去钻污原理:①溶胀:Swelling利用有机溶剂渗入到孔壁的树脂中,使其溶胀,形成结构疏松的环氧树脂,从而有利于碱性KMnO4的氧化除去,一般的溶胀剂都是有机物,反应条件要求高温及碱性环境。
需采用不锈钢工作液槽。
MLB211膨胀剂是淡黄色,不混浊,不易燃的水溶液,含有有机物(10%左右的已烯基丁二醇—丁乙酸),对树脂有一定的溶解作用,但主要作用是使环氧树脂溶胀,溶胀剂不与树脂起直接反应,但随着长时间的高温处理,溶胀剂易老化而需更换,换缸视生产量而定,一般为6000m2/次。
②去钻污Desmearing:反应原理:在碱性及高温条件下,KMnO4对溶胀的树脂起氧化作用。
8沉铜及板面电镀沉铜(PTH)及板面电镀(一次铜和二次铜)沉铜:用化学方法使钻出的孔壁沉积出一层铜,从而使各层之间可以导通讯号。
(镀通孔)其目的为在非导体的孔壁上,建立一层密实牢固的铜金属作为导体,成为后来镀铜的基地双面板或多层复合板各层铜箔之间原本是绝缘层,有时为了实现某些要求功能,需要各层间的连接与导通,此时就需在铜箔上镀导通孔即PTH(Plating Throught Hole)通过电化学方法把金属离子铜还原沉积在被镀件表面,形成一层均匀,光亮的表层。
PCB 行业中,电镀铜是所有制程的核心,其质量直接影响到信赖度(覆盖力、结合力、上锡、热油等)的好坏。
电镀一般分为一铜/二铜,两者在反应机理生产条件有所差异,一铜PTH部分以活性物质为载体,主要目的﹕在非金属表面(孔内)镀上一层大约10-100u”(三种方式)厚度的化铜。
流程磨板-膨润-水洗-除胶-水洗-中和水洗-调整水洗-微蚀水洗-预浸-水洗-活化-加速-化学铜-电镀铜缺陷:孔内无铜、膨润(膨松)功能:利用溶剂膨松软化树脂胶渣原理:环氧树脂是高聚形化合物,具有优良的耐蚀性。
其腐蚀形式主要有溶解、溶胀和化学裂解(如:浓硫酸对环氧树脂主要是溶解作用,其凹蚀作用是十分明显的)。
根据“相似相溶”的经验规律,醚类有机物一般极性较弱,且有与环氧树脂有相似的分子结构(R-O-R‘),所以对环氧树脂有一定的溶解性。
因为醚能与水发生氢键缔合,所以在水中有一定的溶解性。
因此,常用水溶性的醚类有机物作为去钻污的溶胀剂。
注意点:溶胀液中的氢氧化钠含量不能太高,否则,会破坏氢键缔合,使有机链相分离。
成分:NaOH20g/l已二醇乙醚30/l已二醇2g/l水其余温度60-80℃时间5min除胶:功能:利用KMnO4的强氧化性,在高温及强碱条件下与树脂发生化学反应,使其分解溶去。
原理:在高温碱性条件下,高锰酸钾使环氧树脂碳链氧化裂解:4MnO4-+C环氧树脂+4OH-→4MnO42-+CO2↑+2H2O同时,高锰酸钾发生以下副反应:4MnO4- +40H- = 4MnO42- + O2(g) + 2H2OMnO42-在碱性介质中也发生以下副反应:MnO42- + 2H2O + 2e- = MnO2(s) + 40H-NACIO(次氯酸钠)作为高锰酸钾的再生剂,主要是利用其强氧化性使MnO42-氧化为MnO4-成分NaOH35g/lKMnO455g/lNaCIO0.5g/l温度75℃时间10min中和功能:除去残存在板面及孔壁死角处的MnO2和高锰酸盐。
化学沉铜技术的发展历程化学工程技术作为我国科技进步的重要支柱,其发展对于提高我国综合实力及国际地位具有深远意义。
近年来,随着科技的快速发展,化学工程技术的研究热点不断涌现,发展趋势也日益明朗。
本文将对化学工程技术的发展历程进行简要概述,以期为相关人员提供参考。
1.化学沉铜技术的发展历程化学沉铜技术作为一种重要的金属表面处理技术,在我国的发展历程可分为以下几个阶段:1.1传统化学沉铜技术传统化学沉铜技术主要采用氰化物作为沉铜剂,该方法在沉铜效果方面具有较高的可靠性。
然而,氰化物具有较高的毒性,对环境和人体健康造成严重威胁。
随着环保意识的提高,传统化学沉铜技术逐渐暴露出诸多问题,亟待改进。
1.2改进型化学沉铜技术为了降低氰化物的使用量并提高沉铜效果,研究人员对传统化学沉铜技术进行了改进。
改进型化学沉铜技术主要采用低毒或无毒沉铜剂,如硫酸盐、碳酸盐等,从而降低了对环境和人体健康的危害。
此外,通过优化工艺条件,如溶液浓度、温度、pH值等,进一步提高了沉铜效果。
1.3环保型化学沉铜技术随着绿色化学理念的深入人心,环保型化学沉铜技术逐渐成为研究热点。
此类技术以绿色化学原则为指导,通过采用环保型原料、溶剂和催化剂,实现沉铜过程的高效、低毒或无毒化。
环保型化学沉铜技术在保证沉铜效果的同时,大大降低了了对环境和人体健康的负面影响。
1.4化学沉铜技术的未来发展趋势面对日益严重的环保压力和资源约束,化学沉铜技术的发展趋势将更加注重绿色、环保、高效等方面。
未来化学沉铜技术的研究重点包括:(1)继续优化传统化学沉铜技术,降低氰化物使用量,提高沉铜效果;(2)发展绿色环保型化学沉铜技术,实现生产过程的无毒化、低毒化;(3)探索新型沉铜剂和工艺,以满足不断变化的金属表面处理需求;(4)强化化学沉铜技术在相关领域的应用,如电子、航空、汽车等;(5)注重产学研结合,推动化学沉铜技术的产业化进程。
总之,化学沉铜技术在我国已取得了一定的发展成果,但仍需不断努力,以适应环保、节能、高效等方面的要求。
化学镀铜/沉铜工艺流程介绍2008-1-29 来源: 中国有色网化学镀铜(Eletcroless Plating Copper)通常也叫沉铜或孔化(PTH)是一种自身催化性氧化还原反应。
首先用活化剂处理,使绝缘基材表面吸附上一层活性的粒子通常用的是金属钯粒子(钯是一种十分昂贵的金属,价格高且一直在上升,为降低成本现在国外有实用胶体铜工艺在运行),铜离子首先在这些活性的金属钯粒子上被还原,而这些被还原的金属铜晶核本身又成为铜离子的催化层,使铜的还原反应继续在这些新的铜晶核表面上进行。
化学镀铜在我们PCB制造业中得到了广泛的应用,目前最多的是用化学镀铜进行PCB的孔金属化。
PCB孔金属化工艺流程如下:钻孔→磨板去毛刺→上板→整孔清洁处理→双水洗→微蚀化学粗化→双水洗→预浸处理→胶体钯活化处理→双水洗→解胶处理(加速)→双水洗→沉铜→双水洗→下板→上板→浸酸→一次铜→水洗→下板→烘干一、镀前处理1.去毛刺钻孔后的覆铜泊板,其孔口部位不可避免的产生一些小的毛刺,这些毛刺如不去除将会影响金属化孔的质量。
最简单去毛刺的方法是用200~400号水砂纸将钻孔后的铜箔表面磨光。
机械化的去毛刺方法是采用去毛刺机。
去毛刺机的磨辊是采用含有碳化硅磨料的尼龙刷或毡。
一般的去毛刺机在去除毛刺时,在顺着板面移动方向有部分毛刺倒向孔口内壁,改进型的磨板机,具有双向转动带摆动尼龙刷辊,消除了除了这种弊病。
2 整孔清洁处理对多层PCB有整孔要求,目的是除去钻污及孔微蚀处理。
以前多用浓硫酸除钻污,而现在多用碱性高锰酸钾处理法,随后清洁调整处理。
孔金属化时,化学镀铜反应是在孔壁和整个铜箔表面上同时发生的。
如果某些部位不清洁,就会影响化学镀铜层和印制导线铜箔间的结合强度,所以在化学镀铜前必须进行基体的清洁处理。
最常用的清洗液及操作条件列于表如下:清洗液及操作条件配方组分 1 2 3碳酸钠(g/l) 40~60 ——磷酸三钠(g/l) 40~60 ——OP乳化剂(g/l) 2~3 ——氢氧化钠(g/l)— 10~15 —金属洗净剂(g/l)—— 10~15温度(℃) 50 50 40处理时间(min) 3 3 3搅拌方法空气搅拌机械移动空气搅拌机械移动空气搅拌机械移动3.覆铜箔粗化处理利用化学微蚀刻法对铜表面进行浸蚀处理(蚀刻深度为2-3微米),使铜表面产生凹凸不平的微观粗糙带活性的表面,从而保证化学镀铜层和铜箔基体之间有牢固的结合强度。
沉铜与导电胶
摘要:
一、沉铜与导电胶的概念与特性
1.沉铜的定义与用途
2.导电胶的定义与特性
二、沉铜与导电胶的原理与应用
1.沉铜的原理与工艺流程
2.导电胶的原理与使用方法
3.沉铜与导电胶在电子制造领域的应用
三、沉铜与导电胶的发展趋势与前景
1.技术发展趋势
2.市场需求与前景
正文:
沉铜与导电胶是两种在电子制造领域中广泛应用的材料,它们都具有优异的导电性能,但在原理和应用上有所区别。
沉铜是一种电镀技术,通过将金属沉积在导电基材上,形成一层均匀的金属层。
沉铜可以用于制造印刷电路板、触摸屏、太阳能电池等电子产品的导电层。
沉铜技术具有优良的导电性、导热性、耐腐蚀性和机械强度,可以满足不同电子产品的性能要求。
导电胶是一种具有导电性的粘合剂,由导电粒子、基体和添加剂组成。
导电胶具有高导电性、高粘接强度、耐热性和耐腐蚀性等优点。
它可以通过涂抹
或点胶的方式施加在电子产品的导电部件上,实现导电部件的连接和固定。
导电胶广泛应用于电子元器件、印刷电路板、太阳能电池、LED照明等领域。
沉铜与导电胶在电子制造领域的应用紧密相关。
例如,在印刷电路板制造过程中,沉铜技术用于制造铜层,而导电胶则用于连接和固定电子元器件。
此外,沉铜与导电胶在触摸屏、太阳能电池等领域的应用也在不断扩大。
随着科技的进步和电子制造业的发展,沉铜与导电胶技术也在不断发展和创新。
未来,沉铜与导电胶将朝着更高效、更环保、更具竞争力的方向发展。