化学镀铜(沉铜)技术课件.ppt

培训教材库 之化学镀铜(沉铜)课程;1 化学镀铜的用途;2化学镀铜前处理工艺;2.1.2多层板孔壁处理;去除环氧玷污的方法分湿法和干法两种： 第一种湿法处理： I H2SO4-HF处理法：首先用浓硫酸浸渍处理30秒-1分钟。使环氧基和SO4-2 反应，产生溶于水的黄褐色环氧磺化物，从而除去孔壁上的环氧玷污层。然后再用HF水溶液蚀刻露出来的玻璃纤维，使之得到光滑的孔壁表面；以利于化学镀铜。 II 高锰酸钾氧化法：首先将多层板浸在有机溶液中，使环氧树脂溶胀，然后再用加热至500C 的高锰酸钾氧化液除去溶胀的环氧权树脂，然而在水洗时高锰酸根会分解形成二氧化锰沉积在板面上，造成二次污染，为此在高锰酸钾处理后还需要还原处理，整体工艺比较复杂。 用浓硫酸去除环氧钻污的处理工艺简单可靠。去除玻璃纤维，一种是直接用浓的氢氟酸，进行处理。另一种方法是使用盐酸和氟化氢铵的混合物。;第二种干法处理： 该法是用等离子蚀刻的方法在真空筒内去除环氧玷污，由于此方法生产效率低，只是在特殊情况下才使用，例如制造聚酰亚胺与环氧玻璃复合的多层板，用等离子去除钻孔孔壁上的树脂玷污。 2）孔壁的调整处理： 用H2SO4/HF进行凹蚀处理后，使用常规的清洗剂处理，然后进行化学镀铜，在孔壁上会产生大量的黑色斑点，剖孔检查这些黑点是玻璃纤维交叉中间环氧树脂表面部位没有.;2.2弱腐蚀处理（Micro Etching）;常用的粗化液配方如下： H2SO4 150-200g/1 H202 30-35g/1 稳定剂适量 操作条件可以室温，也可以加热 H2SO4/H202对铜的蚀刻速率快慢，主要取决于所采用的稳定剂类型。铜在H2SO4/H202溶液 中反应式如下： Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O 如果不加稳定剂，溶解的铜离子会使H2O2迅速分解： 2H2O2 CU+2 2H2O+ O2 ↑ 加入稳定剂不但可阻止H2O2分解，而且可以改变蚀刻铜的速率。设不含添加剂的H2O2/H2SO4弱蚀液的蚀刻速率为100％，在同样条件下加入添加剂后蚀刻铜的速率高于100％的称之为正性加速剂，使铜的蚀刻速率低于100％称之为负性减速剂。 必须加热使用才能产生铜的微蚀刻效果：对无正性的加速剂不用加热，在室温（250C）条件下就具有较高的蚀刻速率。 ;为了得到良好的粗化???果，需要注意以下事项： 1）确定合适的粗化速率 为了使化学镀铜层与基箔表面有良好的结合力，粗化铜箔的深度必须在2微米以上，粗化过量会造成铜和药水的浪费，粗化太深会使玻璃基体露出，这是不允许的。最佳粗化深度为2-5微米，可以保证化学镀铜的良好结合力，为了保证粗化效果，要求每班生产之前应测试铜的粗化速率. 2）新开缸的粗化液，开始粗化速率较慢，可以加入4g/L硫酸铜或保留25％旧溶液。当铜含量低于7g/L时粗化速率较低，而当离于7g/L以上时，粗化铜的速率保持恒定。室温条件下最高溶铜量为40 g/L. 3）溶液温度及H2O2含量对蚀刻速率有很大影响： 为了保持粗化速率均匀一致，粗化液应设恒温控制，并每班应分析H2O2的含量，及时补加调整。另外一次处理板面不要超载，最佳负载不高于2.5DM2/L连续生产时最好保持在0.6-1.2 DM2/L之间，若负载过高会造成溶液迅速升温，超出规定温度极限，造成铜的过蚀刻，严重时露出玻璃基材。对以后镀铜影响不良。 4）操作时注意不要将有害杂质带入处理液中，铁离子会使H2O2快速分解，CL-会在铜表面上形成钝化的氯化铜膜，使粗化铜的速率明显降低。因此在操作时禁用铁挂具，并注 意清洗水的水质。;2.3活化处理（Activation）;2.3.1分步活化法;螯合离子钯活化的方法分两步进行，首先是活化处理，然后是还原处理。 活化剂的主要成分是PdCl2和螯合剂在碱性条件下产生溶于水的钯离子络合物。这些螯合剂可以用柠檬酸，对羟基苯甲酸。这样所形成的钯离子络合物溶于PH10.5的碱溶液，活化处理后，在水洗时由于PH突降，鳌合钯离子沉积在板面上以及印制板的孔内壁。由于钯离子和络合剂之间是强的配位键化合，使Pd2+离子的氧化电位降低，钯和铜之间的置换反应不能进行。 但是用常规的Sn2+不能将鳌合物的Pd2+离子，必须用强的还原剂将钯离子还原成有催化性的金属钯。最常用的还原剂是硼氢化物如甲基硼烷(CH3BH3),硼氢化钾(KBH3)，为了减缓硼氢化物的自然分解，一般在溶液中加入一定比例的硼酸。螯合离子钯的最大优点活化剂溶液只要PH值高于10。5就不会产生沉淀，PH值最佳范围为10.5-10.7之间，如果PH值过高，活化处理后水冲洗时所产生的沉泻物会减少，影响活化效果。还原剂硼氢化合物，在置过程中会产生自然分解，使还原能力变差，而影响活化效果，因此应每天分析还原剂的效浓度。;2.3.2胶体钯活