1、镀层均匀性改善一厂工程部 苏培涛Ptsucctc- 项目开展意义项目开展意义 精细精细 线路加工线路加工 :减少蚀刻压力；减少蚀刻压力； 阻抗控制：提高阻抗控制：提高 导线均匀性导线均匀性 ； 提高表面和孔壁铜厚保证性；提高表面和孔壁铜厚保证性； 降低资源耗用，节约生产成本！印制板电镀关系图印制板电镀关系图设备设备工艺工艺药水药水电镀效率深镀能力镀层均匀性优异电镀效果电镀铜基本原理电镀铜基本原理电镀液组成 (H2O+CuSO4.5H2O+H2SO4+Cl-+添加剂 )+整流器-离子交换ne- ne-电镀上铜阴极 (板件 )阳极Cu Cu2+ + 2e- Cu2+ + 2e- Cu 镀层均匀性影
2、响因素镀层均匀性影响因素 一次电流分布： 主要取决于镀槽和电极的形状，也称为初次电流分布； 二次电流分布： 考虑浓差极化和电化学因素影响后的电流分布； 三次电流分布 ：板件实际镀层上的厚度分布。电力线分布电力线分布边缘效应：边缘效应： 电力线在边缘位置较密集，中间位置较稀疏！客观存在的自然现象，无法避免但可改善！镀缸改进目的 :改善电力线分布！改善电力线分布！电力线分布改善电力线分布改善 边缘处增加辅助阴极 ，吸收多余电流；采用阳极或阴极 带孔遮板 平均分配电力线；不溶性阳极使生产过程阳极面积恒定；采用框架式挂具，使四面接触板边以改善电流分布。一厂电镀设备介绍一厂电镀设备介绍PENC（电镀工程
3、及化工原料有限公司（电镀工程及化工原料有限公司 ） B沉铜平板一体线、老平板线 B（ ）电镀线、老图形电镀 全板镀金线、新全板镀金线PAL（亚洲电镀公司）（亚洲电镀公司） C线平板电镀、 C线图形电镀 （大铜球）Protek（保德公司）（保德公司） B（ ）线新图形电镀（大铜球）脉冲电镀垂直方向改善脉冲电镀垂直方向改善改善前：改善后：上加档板下改浮架老平板电镀改造老平板电镀改造改进夹板改进夹板更换钛篮更换钛篮增加浮架增加浮架改造打气改造打气技术改造后均匀性有明显提高，可生产平板加厚板件！B（ ）电镀分布改进）电镀分布改进 增加阳极幕布设计增加阳极幕布设计 采用两端进气和喷流方式采用两端进气和喷
4、流方式 新型阳极钛篮新型阳极钛篮 飞巴座增设冷却装置飞巴座增设冷却装置 三点接触新型夹具三点接触新型夹具B（ ）阳极幕布）阳极幕布有效改善分布 调整两侧电流分布，使板中间镀层更均匀上端可档住部分电力线阳极幕布C线平板改造（进行中）线平板改造（进行中）飞巴两端板件中间区域偏薄。 各增加一个钛篮后偏厚C线平板改造（进行中）线平板改造（进行中）增加带孔挡板飞巴两侧档板设计飞巴两侧档板设计均匀性的提高，需要不断试验、持续改善！镀缸打气管改进镀缸打气管改进加速溶液对流，使铜离子及时补充；降低浓差极化、提高阴极极限电流；促使镀液温度和成份更加均一；老图形打气管从原 “ U” 型改为 “ H” 型。B（ ）
5、铜缸设计阳极面积影响阳极面积影响阴阳极面积合适比例为 1： 1-1： 2！ 阳极面积不足（阴极）： 电流密度过大，电镀效率下降电流密度过大，电镀效率下降 容易产生铜粉、高电流区烧焦容易产生铜粉、高电流区烧焦 严重时出现铜球钝化或不溶解严重时出现铜球钝化或不溶解 阳极面积太大（ 2倍阴极）： 影响电流一次分布影响电流一次分布 容易出现镀液铜离子浓度上升容易出现镀液铜离子浓度上升 镀层质量较差，影响分散能力镀层质量较差，影响分散能力阴阳极面积计算阴阳极面积计算 阳极面积 =铜球数 4r 20.65 钛篮数保养后 保养前铜 球数 钛篮 数 阳极面 积 铜 球数 钛篮 数 阳极面 积大 铜 球 12
6、32 202dm2 10 32 168dm2小 铜 球 105 32 442dm2 88 32 370dm2全板阴极面积 =144240.254 2=223 dm2图形阴极面积 =223*65% =145dm2结论：大铜球只适用于图形电镀线！电镀方式改善分布电镀方式改善分布铜厚测量方法铜厚测量方法 三点法三点法 五点法五点法 九点法九点法 十五点法十五点法 五十点法五十点法CoV（ 50点法）测试点距板边只有半英寸！板件要求提高，测试方法也更加严格！xy122550y/4y/25y/83y/4y-50y-25y-1212 2x/5 x/2 4x/5 x-12评价标准评价标准CoV（ Coeff
7、icient of Variance）：镀层厚度平均值：标准偏差：铜厚均匀 :(评价标准 :CoV 12%）板面厚度极差： 10um（镀厚 25um）匀均性公差百分比 （如： 20% ）测量仪器测量仪器工艺验证及改善工艺验证及改善 生产自检及生产自检及 QE抽查抽查表面铜厚测试仪： MP30/MP40， CMI 日常镀层不均对策日常镀层不均对策 镀层不均原因：阳极篮与阴极板面相对位置不当电接触处导电不良镀液中硫酸不足导致溶液导电不良药水交换不良：循环、搅拌、摆摇等 一般解决方法：根据镀层厚度测量结果，重新排布阳极位置使用电阻表检测各部位接触并清洁所有接点分析药水浓度并调整（如：高酸低铜等）工艺
8、方面工艺方面 加挡板改善均匀性：水平和垂直分布； 采用分散能力高光剂，降低浓差极化； 定期检查打气和 Eductors； 定期吊出铜球处理 ,清洗阳极袋； 调整镀液成份和工艺控制参数； 制程能力与品质的定期验证。制程能力与品质的定期验证。设备方面设备方面 更换损坏 Eductors 、清通循环 /打气管； 改善镀缸搅拌能力（摇摆、循环等）； 更换夹具弹簧，降低夹具与板的电阻； 保证每只夹具上的电流分布均匀； 确保导电性：整流机、电缆、 V座、飞巴、夹具； 配合工艺对设备进行技术改造。生产方面生产方面 加强生产线保养和日常点检； 按要求拆飞巴 ,进行夹具移位； 抽查钛篮铜球添加情况以及均匀性；
9、电镀边条的规范使用和改善； 均匀性要求高需 更换夹点，多次电镀！更换夹点，多次电镀！电镀边条使用电镀边条使用品质方面品质方面 加强对平板镀层厚度抽检； 5M1E稽查 操作员工按规定生产； 协助点检生产线各工艺参数； 开展制程能力的分析和提升； 生产自检、品质抽检、工艺定检稳定生产！新技术展望镀铜工艺的二个提高：提高板面均镀能力 提高深孔深镀能力 阳极改造： 可溶性阳极：受形状改变易产生不良电流分布 不溶性阳极：钛基材上覆盖混合金属氧化物业界 垂直自走 和 水平脉冲 较为领先！打破 “ 一代厂房、一代设备、一代产品！ ”的说法！改善总结改善总结 镀层均匀性改进是电镀界一个永恒的话题； 从设备设计到过程控制还有许多值得探讨； 改进有路 “ 挡 ” 为径，提升无涯 “ 试 ” 作舟！40% 30%20% 改进10% ATO水平脉冲
