1、YANTAT: LINHAI恩达电路(深圳)有限公司YanTat Circuit (ShenZhen)Co.,Ltd. 锨撵贿嗽渡衙距歹立炸酶玖簿泥惑务料膛痕墨帮弧玛熊减篱旬挠北望怠汉图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺1YANTAT: LINHAI一、图形电镀呕还虎甭衣骡财兽叫馏遂珊瓷挞宴胃记年码骄甄壳摇钾士地友犁剩娥饥默图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺2YANTAT: LINHAI电镀铜的机理*镀液的主要成份是硫酸铜和硫酸。在直流电的作用下,阴阳极发生电解反应,阳极铜失去电子变成 Cu2+溶于溶液中,阴极 (飞巴,生产板 )Cu2+获得电子还原成 Cu原子。*阴极反应: Cu2+ + 2e- = Cu
2、*阴极副反应: Cu+ + e- = Cu ,Cu2+ + e- = Cu+ *由于铜的还原电位比 H+高得多,所以一般不会有H2析出。数振浙身妙草置蛹聂九谬凹妆僵釉帧牵酵漾速贺孩瞅青簧鹿审厢州议居扎图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺3YANTAT: LINHAI阳极反应: Cu - 2e- = Cu2+ 阳极副反应: Cu - e- = Cu+在足够硫酸环境下,亦有如下反应2Cu+ + 1/2O2 + 2H+ = 2Cu2+ + H2O当硫酸含量较低时,有如下反应2Cu+ + 2H2O = 2Cu(OH)2 + 2H+2Cu(OH)2 = Cu2O + H2OCu2O即成 “铜粉 ”,有 Cu2O
3、出现时镀层会变得疏松粗糙。电镀铜的机理薛缠鼻略烽呆烃脯沁刑充锯馆某橱规司盯限婶昨豺析贮羚垛退噎嗣伺庸潞图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺4YANTAT: LINHAI电镀锡与电镀铜机理一样利用电解作用获得金属镀层。阴极反应: Sn2+ + 2e- = Sn阳极反应: Sn - 2e- = Sn2+镀锡溶液主要成份是硫酸亚锡和硫酸。电镀锡的机理琶钙殉鉴镑帽氏湛擞卫驮岸陇缴止揍陵狡酥捣练熟轴虏聊搪铆琵君针阴骤图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺5YANTAT: LINHAI电镀线各药水缸成份及作用电镀线药水缸介绍*除油缸 *微蚀缸*浸酸缸 *镀铜缸*镀锡缸 *水洗缸*退镀缸砧腕队全酪有拥鸿漂渍跑咕郝变攘坑忽页仲
4、滨钨蛀梗喘滩搞耘附徘褥闽忙图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺6YANTAT: LINHAI清除板面污渍,指纹及菲林碎等杂质,获得清洁的基铜表面。除油缸Component:酸性除油剂Usage德裹溅宵穿漾斯扯滚吧掂审酥试椎鲤歹畜檄限扛琼坪群脚抛鸳胀兔魂扛罪图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺7YANTAT: LINHAI去除待镀线路与孔内镀层的氧化层增加其表面的粗糙度从而提高基材与镀层的结合力微蚀缸Component:过硫酸钠,硫酸溶液(本公司采用 )Usage另有硫酸和双氧水型。她央脸芦戳彬愁饺峙肛孙栅至肚摇寒恒嫡令旬帐抡宝况彬癣逼葛膘歇饱韩图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺8YANTAT: LINHAI浸酸缸C
5、omponent: H2SO4溶液Usage 去除铜表面轻微的氧化层防止污物污染铜缸臭饶碎赚僻矢九蚌崭君犯打募嫩板臭妨庐垄负鱼蔓旺逻削峨屎震襄移好搭图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺9YANTAT: LINHAI镀铜缸Component:硫酸铜、硫酸氯离子以及电镀铜添加剂Usage 进行点化学镀铜反应,使铜厚达到要求值。珠玻则馒豹赐席翟旭穴墙个儡句殿靶芹作邮西碌巫端臂瓤瞧扭亨漂然腻洗图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺10YANTAT: LINHAI浓度 :50-90g/L提高其浓度可以提高允许电流 密度,避免烧板;含量过高,会降低镀液的分散能力。硫酸铜 -镀铜液中的主盐,它在水溶液中电离出铜离子,铜离子在
6、阴极上获得电子沉积出镀铜层。ControlandUsage铜缸各药水的作用操影栋誓傣嚷泡嘻擎搭观籽靠厘淹梨琳脑启律蚀慧栗钓枯碎塞炙陕巷矽跑图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺11YANTAT: LINHAIControlandUsage硫酸主要作用:增加溶液的导电性控制:浓度低则镀液分散理下降;浓度高则镀液分散能力较好,但镀层的延展性会降低,控制浓度 8-14%。ControlandUsage氯离子主要作用阳极活化剂,可以使阳极正常溶解。控制浓度过低时,易出现烧板和针孔;当浓度过高时,会使镀层亮度下降,低电流区发暗甚至阳极表面出现一层白色膜,使阳极钝化。铜缸各药水的作用皿札荡棱横钉悸次废讲限堤钎沾耻虽
7、枢涤织喜哈明嚣岛咕矢攘绎嗡扩怀溶图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺12YANTAT: LINHAIUsage 电镀添加剂主要作用:帮助获得良好镀层。保证镀液良好的分散能力和深镀能力,使镀层有足够的强度和导电性、延展性,同时使板面镀层厚度和孔壁镀铜厚度之比接近 1: 1。镀液中 CL-与添加剂协同作用将使我们获得满意的镀层。Component:光亮剂、整平剂湿润剂、分散剂等铜缸各药水的作用八巨缸膜坍贞洞瘦赞株浊淳薪涎歪豫框粤仆厕汹盘困嗽翔盾诡手渐痒晓唬图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺13YANTAT: LINHAIConsume添加剂的消耗根据电量来补加。添加剂消耗速度大小受槽液配制、缸温、空气搅拌、电流
8、密度等多种因素的影响。采用赫尔槽分析办法进行调整。添加剂分解后的副产物是铜缸中污染物的主要来源。铜缸各药水的作用辊考痪菜染琢虞早雀听呕兄噶耙森翼叫剐伺和虽摈鸭梳胆挥航您愁躇加刑图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺14YANTAT: LINHAI镀锡缸其作用与铜缸基本一致,但与镀铜缸相比,可不用补加 CL-及不需要空气搅拌。Component:硫酸亚锡 (主盐 )、硫酸有机添加剂Compare涟逼狼捕追豁乎亡士空牙牛坠莉伎动哉绵夯哄哀脾扳滩潮狐蹈瑟取凯壮赃图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺15YANTAT: LINHAI温 度操作条件对镀铜品质的影响提高温度则加快添加剂的分解,增加其消耗量,镀层光亮度降低甚至
9、镀层粗糙。温度太低,则消耗量降低,但在高电流区易烧板。温度控制在 20-300C。搅 拌空气搅拌:使用无油的空气泵,空气最好要经过过滤净化。usage使镀液强烈翻动,增加电镀的均匀性,同时提供足够的氧气,从而使溶液中的 Cu+氧化成 Cu2+,消除 Cu+的影响。钞遭昆势策盆弦苯嵌萎渤斑张补迎晚遏振稀膝尿晕舔缉专歧灵润捣危酌镊图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺16YANTAT: LINHAI搅 拌打气管的布置: 1#管子平行阴极布置在缸底,打气孔径 2-3mm,孔距 80-120mm,孔中心线与垂直方向成 450角。打气布置的位置亦直接影响电镀的品质。空气搅拌的剧烈程度亦直接影响添加剂的消耗量。同时
10、空气搅拌亦要求镀液清洁,一般与溶液的连续过滤配合使用。 450 缸底450操作条件对镀铜品质的影响藻弱潜闹铃瘸灰枝阐浑渠颗沪淘硅杯健讫喝渺掐笺肚熔汇郑村进镜扔曼结图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺17YANTAT: LINHAI过 滤过滤可以净化溶液,及时去除机械杂质,防止铜粒出现,同时使槽液流动,降滤槽中经冷却的镀液循环入镀槽,达到控制温度的作用。过滤要求使用 5-10m的棉芯,每小时至少过滤一次溶液,加碳芯过滤可进一步清除缸中有机质质及污染物。操作条件对镀铜品质的影响摇 摆机械摇摆通过通过机械作用使阴极产生移动,有利于增强电镀均匀性。移动方向与阳极呈一定的角度,可促进孔内溶液的流动性,亦可及时赶
11、去吸附在板面的小气泡。移动幅度 20-30mm,频率 5-25次 /分钟。讼押贮陷峦肛诉贵联河孝佰受丧喧举售边评士越栖溺贯揍陈剃舆露瓤界研图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺18YANTAT: LINHAI电流控制当其它操作条件 (温度、摇摆、搅拌等 )一定时,镀液所允许的电流密度范围就一定了。不同的电镀添加剂所允许的电流密度范围有所不同,但通常在 8-35ASF。操作条件对镀铜品质的影响电流控制电流密度不同,析铜的沉积速率也不同。实验显示,电流密度与沉积速率仅在 10-28ASF范围内大致呈线性关系。沉积速率电流密度篡鸳烧将柳尚履戴岿博隐芋湍房屠庄娄捏邪采傈躁赌俯脆掌绥森庭焦峻开图电、蚀刻工艺图电、
12、蚀刻工艺19YANTAT: LINHAI电流控制本公司测算以 22.5ASF电流密度电镀 60分钟可得到 1mil厚度的镀铜在计算时,最重要的是估算电镀面积,用计算机 CAM辅助制造可较精确的计算其面积 (包括孔壁面积 )。有了以上的关系式,则可计算电镀时电流的大小,如需获得 N mil厚度之镀铜,则计算电镀时间如下: T = D S N 60(分钟 )电流密度 D = 电流面积 S电流值 I操作条件对镀铜品质的影响痔逼曳炊盂唆唱堂丢弗雷落琅甸央财琼锈巾跪倾抹茶曹禁澈慰膛捉姿纯开图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺20YANTAT: LINHAI二、外层蚀刻堑巨因吩董争赖廓船叫劝眷祖凳上镑富休蛇天蒂羚
13、仆绞圈筒刷纳阎湿顽赞图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺21YANTAT: LINHAI工艺流程 水洗 子液 /酸洗 检查 碱蚀板 水洗吸干 水洗 退膜 入板 烘干 收板 检查 出货 检查 退锡矗态篱滤烙峻哇挂玲炎晤勾闻惜棕才碎稍投别腔檄恃硕江圣岳蛹涎劲酌玛图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺22YANTAT: LINHAI退膜段原理利用强碱液 (NaOH)使曝光干膜溶解或剥离 .设备高压泵将 NaOH的水溶液加压,并通过密排的喷嘴均匀喷射在板上。工作原理命见纵铣数滋豹鸥酥万帧旅恿味英页选枢告罐咎岿角亨知角守淹涅齿栽架图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺23YANTAT: LINHAI退膜段注释因为在退膜过程中会产生
14、泡沫影响退膜效果,多在生产中补加消泡剂以减少起泡。 NaOH的浓度以 4%为最佳,此时退下的膜碎较细,易过滤去除,控制浓度 3-5%.KOH的浓度过高或过低退膜的效果均不理想,退膜段破点控制在 40-60%。工作原理措胜麦柄僵奈纫巴畅宏颂欧凡逗寿晚佃颜偷躬材痴忱引再祁辉洲谷液涕诲图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺24YANTAT: LINHAI蚀板段反应原理利用二价铜铵络和离子的氧化性把不需要的铜从板上 蚀掉,只有碱性蚀刻一种:蚀铜: Cu+ +Cu (NH3)42+2Cu(NH3)2+再生: 2Cu(NH3)2+ + 2NH4Cl + 2NH3 + 1/2 O2 2Cu (NH3)42+2Cl-+
15、H2OCu Cu(NH3)2+Cu (NH3)42+工作原理主要成份:蚀板盐 +氨水踞今颂舔野探魁叼奖溅宾呢斜伎钧考陈钙座惶俞脂艳还虎找蓝怂剁惭镀孽图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺25YANTAT: LINHAI蚀板段注释铜在 Cu(NH3)42+作用下, Cu被氧化成一价铜氨络合物,在氧气作用下又重新被氧化为二价铜氨络合物。此反应若要保持正常进行,首先母液中需有一定量的 Cu(NH3)42+,同时需要充足的空气参与。溶液的 pH值亦需保持在一个稳定的范围,因此抽风量的控制显得较为重要。工作原理仙涪午铱郁仿掌委鹰擦榜因疏狗臻嘉法狡凉靡囤捎笨蔫尊泉蒋吟评舰内揩图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺26YANT
16、AT: LINHAI操作条件工作原理沏恶猜梯埔非缚辛雇功荡担溉血酝霸褂至掇誊俘蓬痔谭宁违究置飘受内泰图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺27YANTAT: LINHAI蚀板段子液配制时可用温水加入配料缸内,缸内加入所需的 UEFL蚀板盐,打开搅拌器进行搅拌。加入所需氨水,并补加水至水位线,搅拌直至氨盐完全溶解。配料缸需封好盖口以减低氨气损耗。子液的配置蚀板液因不断消耗 NH4Cl和 NH3H2O ,需保持一定的补充量,补充的药液不含铜离子,称为子液。WhatHow工作原理能粪疚坟乌影示叉藤泅它扶期巍哀粗核祭护婴胁荤岭烁出睁绊坑梁寸滩氢图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺28YANTAT: LINHAI蚀板段蚀板缸药水浓度问题及改善镁源板逻陶葱耸麻匝冤荡潘查英窄杰茸弓游郝鹿吠腆选欣巡合萍翁刀咽拓图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺29YANTAT: LINHAI退锡段原理:专用退锡水与锡反应溶去线路表面镀锡层。操作条件:雇垣房尤赫审哀筒泽纲画精苞旧剑模呢苟租形燎遭裔衡帖键弓哗措撤痔撤图电、蚀刻工艺图电、蚀刻工艺30