《磨板与沉铜工艺培训讲义》.pptx

磨板磨板&PTH&PTH培训教材培训教材A A版版培训讲师：苏继平培训讲师：苏继平磨板磨板&沉铜工序培训内容沉铜工序培训内容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。收 板粗 磨挂 板检查沉铜生产线出 货检 查返工合格合格磨板机器设备粗磨板机幼磨板机宇宙磨板机器设备放 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45O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2.0um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um.Rt;表面取样长度内最高峰顶和最低谷度之间的距离um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NGOKNG正正确确的的放放板板方方式式错错误误的的接接板板方方式式OK龙门式自动沉铜线竞铭机械股份有限公司一、沉铜目的一、沉铜目的及原理及原理（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Cu2+被还原 Cu2+2HCHO4OH-Cu2HCO-CuPd 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、三、PTHPTH各药水缸成份及其作用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:4MnO4-+有机树脂+4OH-4MnO42-+CO2+2H2O 2MnO42-+1/2O2+H2O 2MnO4-+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：12-18min（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H2SO4 开缸时酸当量为5-15%，最佳值为10%生产每千尺板需补加H2SO4 3L；温 度：30-45 ；处理时间：6-8min（标准为7min）；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：1-3min（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：PdCl2+SnCl2PdSnCl4(中间态)PdSnCl4变成绿色锡离子 PdSnCl4+6PdCl2SnPd7Cl16(催化剂)负 反 应：Pd2+Sn2+Pd0+Sn4+(在酸液及氯离子保护下，才能稳定)Sn4+9H2O H2SnO36H2O+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：2-5min(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、Cu2+，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：15-18min（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-H2+HCOO-（甲酸）接着是铜离子被还原 Cu2+H2+2OH-Cu+2H2O 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，Cu2+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-Cu2+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）2Cu2+HCHO+5OH-Cu2O+HCOO-+3H2O；“康尼查罗”反应 2HCHO+NaOH HCOONa+CH3OH生成甲酸、甲醇；甲醇可使 Cu2+Cu+Cu2O 2Cu+2OH-Cu2O+H2O Cu+Cu2+2OH-2Cu+2 Cu2+Cu A、铜离子Cu2+浓度 化学镀铜速率随镀液中Cu2+浓度增加加快，当Cu2+含量为2g/L以下时，几乎是成正比例增加，当Cu2+含量超过3g/l以后化学镀铜速率不再增加，反而会造成副反应增加，使化学镀铜液不稳定。B、络合剂 影响化学镀铜速率最关键的因素是络合剂的化学结构。C、还原剂浓度 甲醛在镀液中含量的增加甲醛的还原电位升高，甲醛的 浓度控制在4-7g/l。四、影响四、影响化学化学铜速率的因素铜速率的因素 D、PH 化学镀铜反应在有一定的PH值条件下才能产生；由于不同的络合剂对铜的络合常数不同，而且络合常数随溶液的PH而变化，铜离子的氧化电位也有所差别，这种差别造成了化学镀铜反应所需要的PH值也不同。PH值增加化学铜速率加快，在PH为12.5时沉积速率最快，而且化学镀铜层外观最好。E、添加剂（稳定剂）添加剂具有稳定化学镀铜液的作用。F、温度 提高化学镀铜液的温度可以提高化学镀铜速率。G、溶液搅拌 化学镀铜过程中快速激烈的搅拌能提高沉积速率。五、沉铜常见问题产生原因及解决方法 孔粗 产生原因：1、钻孔引起的，前工序漏波。2、除胶过度引起。3、铜缸沉积速度过快，使孔壁结铜渣。解决方法：1、控制来料，及时知会钻孔工序作出改善。2、调整除胶各缸参数，如除胶温度，浓度，时间等是否在WI文件要求范围内。3、知会PE部化验室调整铜缸各参数达到最佳值。背光不良 产生原因：1、钻孔引起的焦体物被附在孔壁上。2、沉铜拉各缸均有不同程度会产生背光不良。解决方法：1、知会钻孔工序改善。2、知会PE跟拉人员及时处理，达到生产实际生产要求。孔无铜产生原因：1、钻孔钻屑塞孔引起的孔无铜。2、沉铜拉各缸本身杂质塞孔引起的孔无铜。3、摇摆、气震异常等机器故障产生的。4、员工操作引起的。解决方法：1、知会钻孔工序及时作出改善。2、按PE要求做好保养。3、生产时多巡拉发现异常及时知会维修人员处理。4、上板时不能叠板，保证板与板之间分开并在存板车 内不存气泡，存板时间不能过长（4小时内板电完）。