《磨板与沉铜工艺培训讲义》

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,磨板,&PTH,培训教材,A,版,培训讲师：苏继平,磨板,&,沉铜工序培训内容,1,、简介,2,、,磨板机原理及作用,3,、各药水缸的作用及反应机理,4,、常见问题分析及处理,简 介,一、磨板的作用：去除孔口披锋，清洁板面，以利于后 制程的生产。,二、沉铜的作用：,沉铜也称化学镀铜它的作用是在孔壁非导电体（绝缘体）表面沉积一层铜，以确保内层导体与电路的可靠连接。,磨板,&,沉铜,工序流程图,收 板,粗 磨,挂 板,检查,沉铜生产线,出 货,检 查,返工,合格,合格,是,是,否,否,磨板机器设备,粗磨板机,幼磨板机,宇宙,磨板机器设备,生产线流程图,-,粗磨机,放 板,磨 板 段,清 洗 段,超声波水洗段,接 板,烘 干,高压水洗段,磨板作用,a.,除去板面的氧化，油污，手指印，及其它污物，在板面上形成微观粗糙表面。,b.,利用磨板机的超音波水洗及高压水洗冲洗孔内起到清 洁孔壁，减少孔内披锋。,附效果图：,磨,板前板,磨板后板,板面氧化,.,油污,.,手指印等,磨,板,磨板原理,A,、,磨辘的选择：根据磨料粒度的大小区分,沉铜粗磨一般选择,240-320#,磨刷，,B,、磨辘的安装,磨辘的转动方向应与磨辘上标识方向一致，安装磨辘人员应戴手套，避免油污污染磨板机。磨辘安装完成之后清洁磨板机，作磨痕测试，检查钢辘与磨辘是否水平。,C,、,磨痕测试,磨痕测试结果可以直接反映磨板机工作情况，由此可以分析到钢辘与磨辘是否平行，磨辘是否到使用寿命，功率表数据是否有太大偏差，避免磨板过度或磨板不良。,D,、,用水喷淋磨辘作用,洗去磨辘上的铜粉，冷却湿润磨辘，防止尼龙丝过热而熔化。要求：喷淋角度在板与磨辘之间,45,O,处。,E,、,磨板后质量检查,a.,目检板面是否有氧化、水迹、污物 板面清洁度。,b.,水膜测试,测试方法：取板面清洁处理后的板，用水浸湿板面并垂直放置，用秒表测量水膜破裂的时间,一般在幼磨时采用水膜破裂为,15s,为,OK,。,c.,板面粗糙度：经磨板后的板面粗糙程度,2.0,u,m,左右,。,*,行业界人员定义 一些参数衡量粗糙度如,Ra;,表面取样长度内基准线上所有距离绝对值的算术平均值,;,一般,u,m.Rt;,表面取样长度内最高峰顶和最低谷度之间的距离,u,m,一般用目视法估计，较少用科学仪器检测。粗糙度由：磨刷材料，磨料粒度，磨板时的功率等共同决定。,F,、,影响磨板质量的主要因素,1、,磨辘型号及材料。,2、,磨轮转速,(,线速度相对稳定，大约,12m/Sec,转速与磨辘的直径有关）。,3、,输送速度,4、,功率或磨痕,5、,磨辘、钢辘及运输轮的水平。,6、,摇摆,(3-10mm),摇摆可以减少板面粗糙度的方向性改善板面质量，延长磨辘的使用寿命,)。,磨板效果,附图,(,可能导致的坏点),磨板过度,线路离层,错误的接板方式,操作规范,正确的接,板方式,NG,OK,NG,正确的放板方式,错误的接板方式,OK,龙门式自动沉铜线,竞铭机械股份有限公司,一、沉铜目的,及原理,（,1,）目的：使孔壁上通过化学反应而沉积一层的铜，使孔壁具有导电性，通常也称作化学镀铜、孔金属化,。,（,2,）原理：,络合铜离子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,作用下面而使,Cu,2+,被还原,Cu,2+,2HCHO,4OH,-,Cu,2HC,O,-,Cu,Pd,上板,膨松,水洗,水洗,除胶,水洗,回收,水洗,预中和,水洗,中和,水洗,水洗,除油,水洗,水洗,微蚀,水洗酸洗,水洗,水洗,预浸,活化,水洗,水洗,加速,水洗,沉铜,水洗,水洗,下板,二、沉铜流程,（,1,）膨松缸,（需机械摇摆、循环过滤）,作 用：,使孔壁上的胶渣软化，并渗入树脂聚合后之交处，,以降低其键结的能量；使易于进行树脂的溶蚀；,药水成份：,W-201,开缸量为,30-40%(V/V),最佳值为,35%(V/V),生产每千尺板需补加,W-201,膨松剂,2.5L。,NaOH,开缸量为,5-10(g/L),最佳值为,7(g/L),温 度：,60-70,时间：,5-10min(,标准,8min,）。,三、,PTH,各药水缸成份及其作用,（,2,）除胶缸,（需空气搅拌、机械搅拌、机械摇摆或循环过滤）,作 用：利用高锰酸钾的强氧化性，使板在此碱性槽中,将已被软化的胶渣及其局部的树脂进行氧化反,应，分解溶去,；,反应方程式,:,4MnO,4,-,+,有机树脂,+4OH,-,4MnO,4,2-,+CO,2,+2H,2,O,2MnO4,2-,+1/2O,2,+H,2,O 2MnO,4,-,+2OH,-,药 水 成 份：,NaOH,，开缸量为,40-60g/L,，最佳值为,50g/L,，,生产每千尺板需补加,NaOH 0.3kg;,W-202,，开缸量为,40-60g/L,，最佳值为,50g/L,，,生产每千尺板需补加,W-202,1kg;,温 度：,75-85,时间：,12-18,min,（标准为,15min,）,（,3,）预中和缸,（需机械摇摆）,作 用,：,先对高锰钾进行一次预清洗；,药水成份,：,1,、硫酸，开缸量为,1-3%,（,V/V,），最佳值为,2%,（,V/V,），生产每千尺板需补加硫酸,1L,；,2,、双氧水，开缸量为,1-3,（,V/V,），最佳值为,2%,（,V/V,），生产每千尺板需补加双氧水,0.5L,；,温 度,：室温；,处理时间,：（标准为,0.7min),；,换 槽,：每班更换一次；,（,4,）中和缸,（,需机械摇摆和循环过滤）,作 用：清洗残留的高锰酸钾；,药水成份：,1,、,W-203,开缸量为,15-25%,（,V/V,），最佳值,20%(V/V),生产每千尺板需补加,W-203,中和剂,5L,；,2,、,CP,级,H,2,SO,4,开缸时酸当量为,5-15%,，最佳值为,10%,生产每千尺板需补加,H,2,SO,4,3L,；,温 度：,30-45,；处理时间：,6-8,min,（,标准为,7,min,）,；,换 槽：处理,300-400,尺,/L,时即可更换新缸；,（,5,）碱性除油缸,（又名条件剂和清洁剂，需机械摇摆,和循环过滤）,作 用,：清洁和调整孔壁电荷,能有效去除板面上的油脂,氧化物及粉尘；,药水成份,：,CH-618,，开缸,8-12%,，最佳值,10%,，,生产每千尺需补加,CH-618,碱性除油剂,1L,；,温 度,：,55-65,处理时间,：,6-8min,（标准,7min,）,换 槽,:,生产,300-400,尺,/L,时就应更重开新缸,（,6,）,微蚀缸（又名粗化）,作 用,：清洁、粗化铜面，确保基材与铜的结合力；,药水成份,：,1,、硫酸，开缸量为,3-7%,（,V/V,），最佳值为,5%,（,V/V,），生产每千尺板需补加硫酸,1L,；,2,、双氧水，开缸量为,3-5,（,V/V,），最佳值为,4%,（,V/V,），生产每千尺板需补加双氧水,1.5L,；,温 度：,20-40,处理时间：,1-3,min,（标准,1.5min,）,；,微蚀速率：,1-2um/min,换 槽：,铜离子,40g/L,时更换掉,4/5,的工作液；,（,7,）,预浸缸,作 用,：为了不让板带任何杂质污物进入的钯缸，也防止带入,太多的水量，而导致发生意外的局部水解，以保护钯,缸；,药水成份,：,1,、预浸盐,CH-628R,开缸量为,180-240g/L,，最佳值为,220g/L,，,生产每千尺需补加,CH-628R 2.5kg,；,2,、,HCL,开缸量为,30-40,（,ml/L,），最佳值为,35,（,ml/L,），,生产每千尺需补加,HCL 250ml,；,温 度：,室温,时间：,1-4min,（标准为,2min,）；,换 槽：,生产,500,尺,/L,时就应更重开新缸；,（,8,）一、活化缸,（需机械搅拌和循环过滤）,作 用,：,在孔壁上布满负电性的钯胶团；,药水 成份,：,1,、,CH-628R,开缸量为,180-240g/L,，最佳值为,220g/L,，,生产千尺由分析需要时补加；,2,、,HCL,开缸量为,30-40,（,ml/L,），最佳值为,35,（,ml/L,）,生产时分析补加；,3,、,CH-638,开缸量为,1.0-1.5%,，最佳值为,1.3%,，,生产每千尺需补加,CH-638 0.5L,；,（,8,）二、活化缸,（需机械搅拌和循环过滤）,温 度,：,30-40,处理时间,：,5-8min(,标准,7min),反应方程式,：,PdCl,2,+SnCl,2,PdSnCl,4,(,中间态,),PdSnCl,4,变成绿色锡离子,PdSnCl,4,+6PdCl,2,SnPd,7,Cl,16,(,催化剂,),负 反 应,：,Pd,2+,+Sn,2+,Pd,0,+Sn,4+,(,在酸液及氯离子保护下，才能稳定,),Sn,4+,+9H,2,O,H,2,SnO,3,6H,2,O+4H,+,不能带入水，否则会水解。,锡酸,（,9,）碱性速化缸,（需机械摇摆和循环过滤）,作 用,：将钯胶体已完美附着在孔壁基材上的皮膜及铜,面上的部分附着层，对其胶体内外皮进行一种,“剥壳剥皮”的动作，令其露出胶体中心的钯,来，使能与下一站的化学铜进行镀铜反应；,药水成份,：,1,、,CH-648A,开缸量为,10%,（,V/V,）；,生产每千尺需补加,CH-648A 1.2L,；,2,、,CH-648B,开缸量为,10g/L,（,V/V,）；,生产每千尺需补加,CH-648B 120g,；,温 度,：,45-50,处理,时间,：,2-5,min(,标准,3min,）；,换 槽,：,生产,500,尺,/L,时就应更重开新缸；,（,10,）一、化学薄铜缸,（需机械摇摆、空气搅拌和循环过滤）,作 用,：在孔壁上镀上一层铜，为后面电镀做准备；,药水成份,：,1,、,CH-668A,开缸量为,7-9%,（,V/V,）；,2,、,CH-668B,开缸量为,9-11%,（,V/V,），,生产每,60-100,尺需补加,CH-668A、CH-668B,各,1L,；,3,、,CH-668M,开缸量为,10-15%,（,V/V,），,成份控制范围：,1,、,Cu,2+,，标准（,2.2g/L),；,2,、,NaOH 8-12g/L,，标准（,10g/L),；,3,、,HCHO 5-7g/L,，标准（,6g/L),；,温 度,：,30-40,处理,时间,：,15-,18,min,（标准,18min,）,（,10,）二、化学铜缸,（需机械摇摆、空气搅拌和循环过滤）,化学反应方程式：,1,、正反应：,Pd,催化及碱性条件下，甲醛分离,（解）下（氧化）而产生甲酸根阴离子,HCHO+OH,-,H,2,+HCOO,-,（甲酸）,接着是铜离子被还原,Cu,2+,+H,2,+2OH,-,Cu+2H,2,O,Pd,（,10,）三、化学铜缸,（需机械摇摆、空气搅拌和循环过滤）,所镀出的化学铜层又可作为自我催化的基地，,Cu,2+,又在此已催化的基础上被电子还原成金属铜，如此不断，直至减弱,H-C-H+OH,-,H-C-H,-,H-C-OH+H,-,Cu,2+,+2H,-,Cu,2,、,负反应,：,催化,OH,O,（,10,）四、化学铜缸,（需机械摇摆、空气搅拌和循环过滤）,2Cu,2+,+HCHO+5OH,-,Cu,2,O+HCOO,-,+3H,2,O,；,“康尼查罗”反应,2HCHO+NaOH,HCOONa+CH,3,OH,生成甲酸、甲醇；,甲醇可使,Cu,2+,Cu,+,Cu,2,O,2Cu,+,+2OH,-,Cu,2,O+H,2,O Cu+Cu,2+,+2OH,-,2Cu,+,2 Cu,2+,+Cu,A,、铜离子,Cu,2+,浓度,化学镀铜速率随镀液中,Cu,2+,浓度增加加快，当,Cu,2+,含量为,2g/L,以下时，几乎是成正比例增加，当,