图形电镀培训教材
Pattern Plate (图形电镀)
工序简介
图形电镀是外层图形转移后的电镀铜/锡工 序,其作用不外乎如下两点:
1、通过电镀加厚使孔内及板面铜厚达到客 户的需要。
2、电铜后继续镀一层锡作为抗蚀剂,为外 层蚀刻做准备。 注:除胶渣/化学沉铜→板面电镀→外层图形转 移(外层干膜)→图形电镀
上板 ↓ 除油 ↓ 三级水洗 ↓ 微蚀 ↓ 二级水洗 ↓
镀铜缸的控制
✓定期做化学分析。 ✓整流器输出的稳定。 ✓均匀的空气搅拌或喷流。 ✓减少外来污染。 ✓定期清洗铜球、钛篮、阳极袋及网屏。 ✓定期做低电流处理。 ✓定期做活性炭处理。
检测方法及工具
✓霍尔槽测试(Hull Cell Test)。 ✓CVS 定量分析添加剂的含量。 ✓热冲击/热循环测试镀层的可靠性。 ✓切片分析(Micro Section)。 ✓延展性铜(CuSO4.H2O) ✓硫酸(H2SO4) ✓氯离子(Cl-)
硫酸铜
✓ 提供电镀启动时的铜离子,随后由阳 极铜球不断溶解出的铜离子取代溶液中 失去的铜离子。
✓ 含量过高,深镀能力(Throwing Power) 差。
✓ 含量过低,高电位区域易烧板。
硫酸
✓增强镀液导电性,提高深镀能力。 ✓减低阴阳极的极化作用。 ✓过高,容易烧板。 ✓过低,导电不良。
镀铜添加剂的组合
镀铜添加剂大致分为以下三种:
➢光亮剂(Brightener)。 ➢载运剂(Carrier)。 ➢平整剂(Leveller)。
光亮剂
✓一般为有机硫化物或氮化物。 ✓作用好似油门。 ✓在板面附近起催化作用。 ✓协助晶粒的成长。
图形电镀用的是125T-2,而板面电镀用的是 EP-1000R。
主要成分:硫酸、硫酸亚锡 EC Part A(R&H) EC Part B(R&H)
操作温度:20-24℃ 处理时间:10min
流程详解
夹具退铜(Rack Strip)
去除电镀夹具的镀铜,方便下一循环的电 镀进行。
主要成分:硝酸 操作温度:室温 处理时间:8-10min
为何选择铜进行电镀
✓导电性能好。 ✓延展性能好。 ✓价格便宜。 ✓容易蚀刻。
流程详解
镀锡预浸(Pre-dip for Tin Plate)
用稀硫酸除去铜表面的轻微氧化,维持镀 锡缸之酸度,减小镀锡缸的变化。
主要成分:硫酸 操作温度:室温 处理时间:0.5-1min
流程详解
镀锡(Tin Plate) 在酸性硫酸亚锡镀液中,亚锡离子不断的被还原
为金属锡且黏附在已经镀铜的板面及孔内,直至达 到所需的厚度。
氯离子
✓使铜球正常的溶解。 ✓可以改善整体的电镀效率。 ✓使有机添加剂更有效的发挥作用。
主要缺陷及成因
1、高电位烧板 成因 硫酸铜过低 电流密度过高 温度过低 打气不足 光剂不足
改善 分析及加以调整 检查面积、电流、时间 检查缸液实际温度 检查及加以调校 用CVS分析及调整
主要缺陷及成因
2、低电位朦胧
工艺流程
镀铜预浸 ↓ 镀铜 ↓
二级水洗 ↓
镀锡预浸 ↓ 镀锡 ↓
二级水洗 ↓ 干板 ↓
下板 ↓
夹具退铜 ↓
二级水洗
流程详解
除油(Acid Clean)
清洁铜面,去除上工序的残污及人手接触 后的指模等油性污垢;润湿铜面及孔壁,方 便电镀;使用酸性溶液,以免使干膜受损。
主要成分:Acid Cleaner ACD(ATO) 操作温度:40-50 ℃ 处理时间:3-5min
流程详解
镀铜(Copper Plate) 在酸性硫酸铜镀液中,铜离子不断的被还原为金
属铜且黏附在板面及已经过化学沉铜的孔内,直至 达到所需的厚度。
主要成分:硫酸、硫酸铜、氯离子 Brightener 125T-2(R&H) Carrier 125-2(R&H)
操作温度:22-26℃ 处理时间:86min
成因 电流密度过低 镀槽温度过高 金属污染 有机污染
改善 改用较高电流密度 降低温度 低电流处理减少金属污染 碳处理或碳芯过滤
主要缺陷及成因
3、针孔
成因 打气不足 镀液污染 前处理污染 循环泵漏气 板面或线边污染
改善 注意打气份量及气喉位置 碳处理或碳芯过滤 找出污染所在及加以改善 更换有关的泵或喉管 注意干膜的显影及水洗
流程详解
微蚀(Micro Etch)
除去铜面上的氧化物,粗化铜面,提高镀层 结合力。
主要成分:过硫酸钠 硫酸
操作温度:26-30℃ 处理时间:1-2min
流程详解
镀铜预浸(Pre-dip for Cu Plate)
用稀硫酸除去铜表面的轻微氧化,维持镀 铜缸之酸度,减小镀铜缸的变化。
主要成分:硫酸 操作温度:室温 处理时间:0.5-1min
载运剂
✓ 起着抑制镀铜的作用。 ✓ 使铜(或亚铜)以及氯离子形成一层复合物
的薄膜,吸附于高电位区形成屏障,增加电 阻,使其电铜速度受到抑制而减慢。 ✓ 使电流转向低电位区。 ✓ 有使晶粒变得细致的作用。
整平剂
✓吸附于高电位区时抑制铜层的增长。 ✓吸附于低电位区时协助铜层的增长。 ✓对孔壁凹凸不平的表面具有整平作用。