1、电镀工艺培训教材 电镀工艺培训资料一、 电镀工序 主讲：唐宏华 时间：2005年5月16号19：00 地点：会议室培训人员：工程部全体人员 培训记录：龚华明 1、 资料信息传递，文书资料，电脑资料2、 制程能力解说，工艺参数3、 工序流程解释，特殊工艺流程详细注解4、 相关物料、设备的介绍，机器公差，极限加工能力5、 相关制作原理注解6、 相关操作工程优化注意事项7、 相关培训试题黑化工序流程解释:黑化：采用化学溶液在铜箔表面生成一层黑色而致密的氧化铜层,增加其表面积,提高层压后铜表面与半固化片之间的结合力的一种氧化处理工艺。工艺流程:来料检查刷板(板厚0.8mm)上架除油水洗水洗微蚀水洗水洗
2、黑化水洗水洗自检干燥叠牛皮纸检验转下工序工艺参数及操作条件:药水槽体积 药水配制操作条件更换频率除 油120LSE-250:200-250mlL254046分钟每月一次微 蚀120LNaHSO4:30-40gLH2O2: 812gL稳定剂:3.84.2室温3512分钟每周一次黑 化120LPTL-103A:20-30（V/V）PTL-103B:8-12%（V/V）700C-850C4-8min分析添加,生产量达500m2时更换。工艺点原理说明:来料检查:来件表面应无任何抗蚀层覆盖及油污,如有则重新褪膜或用细砂纸打磨干净。刷板:将目检合格板逐件放入刷板机进行磨刷处理。其操作详见电镀磨板机操作规，
3、刷磨后表面应光亮均匀,无脏物等。上架:将待黑化板逐件装入黑化篮中并固定好。操作中轻拿轻放，注意别擦花线路。除油:清除板面指纹.油污及轻微氧化。除油后检查板面,如不能形成均一的水膜,表明尚残留油污,须重新除油处理。微蚀:去除铜面氧化,污物及有机杂质,利于黑化。微蚀时严格控制微蚀时间，处理过长会导致线条变细，严重时露基材。微蚀后板面呈均一的粉红色。黑化:通过化学反应在层铜面上生成黑色而致密的氧化铜层,增加其表面积,提高层压的结合力。黑化时严格控制操作时间，黑化过长会导致生成的黑化层太厚，反而影响层压的结合力并在后工序中易遭到酸液浸蚀形成粉红圈。高频前处理：工序流程解释:高频前处理：通过化学反应在孔
4、壁吸附一层活性剂，以调整孔壁极性，提高孔金属化良率的一种孔化前处理工艺。 工艺流程：高频多层印制板孔化前处理工艺流程上架溶胀水洗水洗除胶渣预中和水洗中和水洗水洗清洗烘干接高频双面印制板孔化前处理工艺流程高频双面印制板孔化前处理工艺流程烤板高频活性剂处理滴流敲孔热水洗溢流水洗手工刷洗或丝印磨板机轻刷清洗烘干接双面板沉铜工艺流程工艺参数及操作条件:工艺点原理说明：药水槽体积配 方操作条件备 注高频活性处理剂20L原液使用手工摇摆及震动时间：810分钟液位不够时补加原液生产量达到10M2L时换缸除胶渣线工艺参数及操作条件详见沉铜工序作业指导书除胶渣：详见沉铜工序作业指导书。烤 板：120烘烤1520
5、分钟，干燥孔壁水分，避免污染高频活性处理剂。高频活性剂处理：通过化学反应在孔壁吸附一层活性剂，以调整孔壁极性，提高孔金属化的一次良率。滴 流：垂直滴流12分钟，让药水充分回流，减少带出量。敲 孔：双手持板边在槽沿敲打510下，让孔药水流出，避免堵孔。热水洗：用50的热水清洗，以加强板面清洗效果。手工刷洗：用软毛刷在板面来回刷洗1020下，清除板面吸附的污质杂物，防止沉铜后出现板面粗糙；对0.8mm以上材质较硬的板或手工刷洗不干净的板也可采用丝印磨板机轻刷处理，以彻底清洁板面。清洗烘干：清洁板面，干燥孔壁水份，提高活性剂在孔壁的附着力。 物料特性说明： 高频活性处理剂：遇水会生成沉淀，使药水失效
6、，因此严禁将水带入槽；另高频活性处理剂具有极强的腐蚀性，操作中戴胶手套作业。 除胶渣+沉铜：工序流程解释:除胶渣：采用强氧化剂药水咬蚀树脂,粗化孔壁,暴露层铜环横截面,确保层间有效连接的一种前处理工艺。沉铜：采用化学方法在经过催化的孔壁树脂上沉积一层导电铜层，实现层与层之间的电气互连。它本身是一种自身的催化氧化还原反应，在化学反应过程中，还原剂放出电子本身被氧化，铜离子得到电子还原为金属铜。工艺流程：沉铜工艺流程示意图磨板上料溶胀溢流水洗溢流水洗除胶渣预中和(H2SO4+H2O2)溢流水洗中和溢流水洗溢流水洗 清洁整孔溢流水洗溢流水洗微蚀水洗酸洗水洗预浸活化水洗水洗还原I还原II化学铜溢流水洗
7、溢流水洗接沉铜加厚工艺流程。沉铜加厚工艺流程示意图上架浸酸沉铜加厚下板清洗烘干转检孔工艺参数及操作条件:槽 名配方（控制围）操 作 条 件更换频率溶 胀 PTL201 30-40%（V/V）65-750C 6-8分钟振动 过滤5000M2/次或2月/一次NaOH 4-6g/L除胶渣KMnO4 50-70 g/L75-850C 12-18分钟振动半月/次或K2MnO425g时更换NaOH 35-45 g/L预中和H2SO4 2-3%（V/V）室温 10-20秒2天/次H2O2 2-3%（V/V）中和PTL203 15-25 g/L40-500C 4-6min振动半月/一次H2SO4 4-6%（V
8、/v）清洁整孔整孔剂 9%（V/v）65-750C 5-8min振动 过滤2月/一次或5000m/一次 NaOH 16-24 g/L微蚀（NH4）2S2O8 80-100 g/L室温1-2min40-50m/次 H2SO4 1-1.5%（ V/v）酸洗 H2SO4 90-180 g/L室温1-2min每周/一次预浸 PC-64 9.5-10.5ml/ L室温0.5-1min3-7天/一次 H2SO4 1.5-1.6m L/ L活化PC-65 30-40m L/ LPH值10.8-11.535-450C 58min振动.过滤Cu+300ppmNaOH 4 g/LH3BO3 5 g/L还原IPC-
9、66 5-8 m L/ L室温 5-8min3-7天/一次或槽液浑浊时更换H3BO3 5 g/L还原II PC-66 1- 2 m L/ L 室温 0.5-1min每天/一次H3BO3 0.5 g/L化学铜 CuSO4 8-12 g/L温度:45-550C 时间:15-30min过滤、振动空气搅拌两月/一次NaOH 6-8 g/LEDTA2Na 30-40 g/LHCHO 2.54.0 g/L添加剂A 14-16mg/L添加剂B 14-16mg/L工艺点原理说明：磨板:通过机械刷磨方式平整孔口毛刺,并清洗表面氧化及污渍,如有刮伤、残胶应先用细砂纸打磨后磨板。放板、接板、上料须戴手套操作，磨板机
10、操作见电镀磨板机操作规。刷轮刷幅通过磨痕试验调至1.2-1.8cm。溶胀:膨松软化基材,便于高锰酸钾咬蚀树脂胶,除去钻孔所产生的碎屑污物。溶胀时注意控制浓度、温度,否则溶液会出现浑浊分层现象,导致孔壁树脂溶胀不均。除胶渣：采用高锰酸钾氧化树脂,粗化孔壁,暴露层铜环横截面,利于层间的有效连接。除胶渣作业须严格控制处理时间,时间过短, 胶渣除不干净,会影响层间的电气互连。除胶过度,会产生严重的灯芯效应,导致孔间绝缘不良,对于高TG多层板及孔径0.4MM,板厚3.0MM之多层板,时间适当延长5-10分钟,以确保除胶质量。预中和（H2O2+H2SO4）：中和强碱性物质，提高中和剂的工作效率。预中和槽液
11、是一种微蚀液,会腐蚀铜面,时间过长会导致层铜环凹陷,孔口露基材等不良现象,因此处理时间一般15秒钟。中和: 使MnO2等高价锰化物转化为水溶性的低价锰化物,以利于活化剂的吸附。清洁整孔： 清洁孔壁并调整孔壁极性。槽液含有表面活性剂，须用较大水量冲洗，否则残留板面会影响微蚀的均匀性。微蚀： 清洁粗化铜面，清除残余有机物,提高沉铜层与基材铜的结合力。 微蚀时严格控制微蚀时间，微蚀过度会导致层铜环凹陷,孔口露基材等不良现象。微蚀不足会导致镀层间接合力差，出现分层起泡现象。酸洗: 清洁铜面上从微蚀槽带出的复合氨盐。酸洗浸泡时间不可过长，否则会侵蚀层黑化层导致层粉红圈。预浸: 去除铜面轻微氧化,降低孔壁
12、表面力，促进活化剂吸附。活化: 使钯离子吸附于孔壁。活化液为碱性离子钯，须定期检测槽液PH值，PH值过高或过低均将严重影响活化液的活性，一般控制在10.8-11.5之间为宜。还原I、II: 将钯离子还原为钯原子作沉铜催化剂。还原液易分解，须定期补加，连续生产时每2H做还原试验一次。化学铜: 使Cu2+转化为Cu原子沉积于孔壁及板面，实现层与层之间的电气互连。沉铜前必须检测槽液温度和PH值，并密切注意沉铜起始反应效果。加厚铜： 采用电沉积方法在孔及板面沉积一层导电铜层，增加孔铜厚度，以满足后工序工艺加工的要求。对于高频板及板厚0.6MM之板，沉铜加厚时采用双挂具作业，以均衡电流分布。图电：工序流
13、程解释:图电铜： 采用电镀原理在客户所需要的图形线路上电沉积一层铜，增加线路及孔铜厚度，以满足客户的电气性能要求。图电锡：采用电镀原理在有效线路上电沉积一层锡抗蚀层，保护线路。工艺流程 来料烘烤冷却上料除油溢流水洗溢流水洗微蚀溢流水洗 溢流水洗酸洗电铜溢流水洗溢流水洗酸洗电锡溢流水洗溢流水洗下料转褪膜工艺参数及操作条件：药水槽体 积药水配方(控制围)操作条件更换时间除油2#480LSE-250 （200-250ml/l）25-400C4-6min生产2400-2500m2时更换或每月更换一次微蚀2#480LNaHSO4 （30-40g/L）28-320C60-120sec每月更换一次H2O2
14、（8-12g/l）稳定剂 3.8-4.2%(V/V)酸洗2#480LH2SO4 （ 90-180g/L）室温1 min每半月/一次电铜1500LH2SO4 (CP) （160-220 g/L）20-320C10-60 min1.2-2.0ASD过滤,阴极摆动空气搅拌分析添加CuSO45H2O （60-100 g/L）CL- 30-80ppmPCM-PLUS 2-2.5 mL/L酸洗480LH2SO4 （ 90-180g/L）室 温每半月一次电锡1500LSnSO4 （35-45 g/L）20-320C10-15 min1.0-1.6ASD过滤 阴极摆动阴极振动分析添加H2SO4 （ 170-2
15、10g/L）EC-A 15-35m L/LEC-B 35-45m L/L 工艺点原理说明烘 烤：湿膜板用1200C烘15分钟固化油墨,防止电镀时油墨脱落，引起渗镀等不良现象发生。烘烤时插架作业，烘烤后须冷却至室温才能电镀。上 料：戴手套作业，持拿板边，小心别刮花板面，须拧紧螺丝以防掉板。板子两面线路密度相差太大时应交叉上板,以均衡电流分布。除 油：清除板面油渍污物及轻微氧化。除油后检查板面状况，如不能形成均一的水膜，说明板面尚残留油污，须重新除油处理。微 蚀：清除板面氧化、有机杂质，微观粗化铜表面，提高电镀铜与底铜的接合力。微蚀后板面呈均一的粉红色。酸 洗：清除板面轻微氧化，使铜原子具有活性，
16、便于电镀时铜的沉积。电 铜：加厚线路铜层,使其符合客户电气性能要求。电铜时必须打开空气搅拌。 电铜前仔细查看流程卡,根据有效电镀面积操作电流, 根据铜厚要求操作时间。 当图电有效面积30%时，电流密度控制在1.21.5ASD；当孔铜要求20-25UM时,图电时间60分钟； 当孔铜要求1 OZ或层数8层时, 图电时间120分钟,但电流密度要适当调小,一般控制在1.2ASD即可。电 锡：抗蚀刻保护层，保护线路。对于厚铜箔板铜厚2 OZ，镀锡时间在原有基础上延长5-10分钟，以提高其抗蚀性能。镀锡后下板时须将手套清洗干净，如残留酸液，会导致发黑流锡。电镀镍金：工序流程解释:电镀镍：采用电沉积方法在有
17、效线路上电镀一层镍阻挡层，防止铜与金之间相互渗析。 电镀金：采用电沉积方法在镍面上电镀一层金，防止镍面钝化，确保其可焊性。 工艺流程：全面镀镍金工艺流程：上架酸性除油水洗水洗微蚀水洗水洗浸酸图电铜水洗水洗酸洗水洗水洗图电镍水洗水洗图电金水洗水洗清洗烘干自检转退膜工序000.0镀金手指工艺流程：裁边贴兰胶带压兰胶上架除油水洗水洗微蚀水洗水洗酸洗水洗电镍水洗水洗稀盐酸活化水洗镀金手指水洗撕兰胶带柠檬酸洗纯水洗热纯水洗清洗烘干自检贴红胶带化金板印可剥兰胶转下工序工艺参数及操作条件：药 水 槽体积槽液成份操作条件更换频率酸性除油120LSE-250:200-250ml/L温度:室温时间:4-6min产
18、量600m或每月更换一次微 蚀120LNaHSO4:30-40g/LH2O2:8-12g/L稳定剂:3.8-4.2%60-120 Sec连续生产每周更换一次酸 洗120LH2SO4:140-180g/L1-3分钟半月/一次 电 铜1800LCuSO4.5H2O:60-90g/LH2SO4:160-220g/LCL:30-80ppm铜光剂:2-2.5ml/L温度:20-32镀铜时间:30-60分钟1.2-2.0A/dm连续过滤阴极摆动 空气搅拌分析添加电 镍350LNiSO4:240-360g/LNiCL240-60g/LH3BO3:30-50g/LST-901A:13-17ml/LST-901
19、W:1-2ml/L温度:555PH值:3.8-4.5镀镍时间:20-30分钟2.0-3.0A/dm连续过滤 空气搅拌分析添加全板电金120L金含量:0.5-2.0g/L开缸剂:200g/L添加剂:1.3ml/L温度: 室温-35PH值:4.0-5.0比重：8-12Be 0.2-0.3A/dm镀金时间:20-180秒连续过滤 分析添加金手指15L金盐:3.0-5.0g/L开缸剂:200g/L添加剂:1.3ml/L温度30-40PH值:3.5-4.2比重:8-12Be 1.0-2.0A/dm2镀金时间:60-300秒分析添加工艺点原理说明：上架：戴干净手套作业，双手拿板边，手指不得进入图形有效区域
20、，板子两边线路密度相差太大时应交叉上板,以均衡电流分布.锁板时螺丝需拧紧，防止掉板。除油：清除板面油渍污物及轻微氧化。除油后检查板面状况，如不能形成均一的水膜，说明板面尚残留油污，须重新除油处理。微 蚀：清除板面氧化、有机杂质，微观粗化铜表面，提高电镀铜与底铜的接合力。微蚀后板面呈均一的粉红色。酸 洗：清除板面轻微氧化,使铜原子具有活性，便于电镀时铜的沉积。电 铜：加厚线路铜层,使其符合客户电气性能要求。电铜时必须打开空气搅拌。 电铜前仔细查看流程卡,根据有效电镀面积操作电流, 根据铜厚要求操作时间。 当图电有效面积30%时，电流密度控制在1.21.5ASD；当孔铜要求20-25UM时,图电时
21、间60分钟。 电 镍：在图形线路上镀一层镍，阻挡铜与金的相互渗析。对于厚铜箔板铜厚2 OZ，镀镍时间在原有基础上延长5-10分钟，以提高其抗蚀性能。全板电金：电镀表面焊接层，防止镍面钝化,满足线路板的可焊性，耐腐蚀性及低接触电阻等性能。镀金时必须带电上槽。电金手指：系在插头上电镀硬质合金成份，增强其耐磨性。电金手指后须用柠檬酸及热纯水清洗,以防金手指氧化变色。蚀刻工序流程解释:退 膜 ：采用NaOH碱溶液退除非线路区域的抗蚀或抗电镀油墨，暴露铜面，便于后工序蚀刻药水的腐蚀。蚀 刻 ：采用碱性CuCL2溶液腐蚀裸露铜面，而被锡抗蚀层保护的线路保留下来，最终形成客户所需要的线路图形。退 锡 ：退除
22、线路图形上的锡抗蚀层，裸露铜层线路，以满足后工序工艺加工的要求。工艺流程层线路负片蚀刻流程示意图 烤板检查蚀刻氨水洗压力水洗水洗吹干自检插架退膜清洗烘干蚀检转黑化工序镀锡板蚀刻流程示意图 上架退膜水洗刷洗检查蚀刻氨水洗压力水洗水洗吹干自检退锡清洗烘干蚀检转下工序镀金板蚀刻流程示意图 上架退膜水洗刷洗检查蚀刻氨水洗压力水洗水洗吹干自检柠檬酸洗纯水洗热纯水洗清洗烘干蚀检转下工序退膜、蚀刻、退锡工艺参数药水槽体积配 方操作条件备 注退 膜250LNaOH 30-50g/L层湿膜5050C 浸泡5-10min干膜:室温400C 1-5分钟去膜时间超过10min，应清理退膜槽油墨残渣或更换退膜槽。一般2
23、-3天/一次或400M2/一次。碱性蚀刻480LCu2+ 130-160g/LCL- 170-210g/L速度:500-5000mm/min压力:1.5-3.0kg/cm2温度:40-550CPH值:8.2-8.8比重:1.18-1.23用废板调节蚀刻速度,注意蚀刻不净或蚀刻过度。氨洗段54L氨水：5-10L连续生产1-2天更换1次退锡180L退铅锡药水原液使用温度：400C以下压力：0.5-1.5Kg/cm2退板面积达到2-3.0m2/L时更换药水或退锡速度21.5HZ时更换。工艺点原理说明烤 板：层湿膜板蚀刻前150烘烤5-10分钟，以固化油膜，提高油膜的抗蚀性能。烘烤后须冷却至室温才可蚀
24、刻。退 膜：采用NaOH碱溶液退除非线路区域的抗蚀或抗电镀油墨，暴露铜面，便于后工序蚀刻药水的腐蚀。退膜时严格控制退膜温度及退膜时间，温度过低或时间过短会导致退膜不净，温度过高或时间过长会导致流锡。刷 洗：对于线宽8MIL之板，清洗时必须用细软毛刷擦洗板面，以清除细线路间残存的抗蚀油墨/膜渣。蚀 刻 ：采用碱性CuCL2溶液腐蚀裸露铜面，而被锡抗蚀层保护的线路保留下来，最终形成客户所需要的线路图形。蚀刻前应仔细查看流程卡，然后根据铜箔厚度调整蚀刻速度详见蚀刻速度参考表，对于线宽8MIL之板或对蚀刻效果不清楚时，应以较快的速度放板，以防过腐蚀。 氨水洗：清除板面上带出的蚀刻药水。退 锡 ：退除线
25、路图形上的锡抗蚀层，裸露铜层线路，以满足后工序工艺加工的要求。退锡前须100自检，重点检查板边高电流区及细密线路间有无蚀刻干净，OK方可退锡。柠檬酸洗：针对金板，蚀刻后用柠檬酸洗清洁金面，防止金面氧化变色。化镍金工序流程解释:化学镍：采用化学反应原理在经过催化的裸铜表面沉积镍镀层的一种工艺。在反应过程中，还原剂放出电子本身被氧化，镍离子得到电子还原为金属镍，在沉积过程中有磷的夹杂，其镀层实质是镍磷合金。 化学金：采用置换反应原理在镍镀层表面置换一层薄金镀层，防止镍面钝化，确保其可焊性。工艺流程： 上架酸性除油水洗水洗微蚀水洗水洗酸洗水洗水洗预浸活化水洗水洗后浸水洗水洗化镍水洗水洗镍活化水洗水洗
26、化金水洗水洗热水洗下架清洗烘干转检验化学镍金线工艺参数 参数项目 围操作条件更换频率酸性除油ICP clean-91 80-120ml/L温度: 355时间: 1-3min连续过滤2月/一次微 蚀过硫酸铵 80-100g/LH2SO4 15-25ml/L温度: 25-30时间: 0.5-2min药水循环手工摆动每周/一次酸 浸H2SO4 90-180 g /L室温 时间：1-2min每周/一次预 浸35% HCl 80-90ml/L室温 时间：1-3min每周/一次活 化ICP ACCELA 200 ml/L35% HCl 80-90ml/L温度: 25-30时间: 0.5-2min药水循环手
27、工摆动铜含量超过0.5g/L或补充量达到3-4MTO时更换 参数项目 围操作条件更换频率后 浸98% H2SO4 35-45g/L室温 时间：1-2min每周/一次化学镍UPC-M 80-120ml/LUPC-01 40-60ml/L温度: 80-85时间：20-30minPH: 4.4-5药水循环补充量达到4-5MTO时更换镍活化35% HCl 30-40ml/L室温 时间：1-2min每周/一次化学金GOLD AE 70-80ml/L金盐 1.0-2.0g/L温度: 80-85时间：3-10minPH: 4-6药水循环镍含量超过0.3g/L时更换热纯水洗温度: 40-50时间: 1-2mi
28、n每天一次工艺点原理及特性说明:酸性除油：清除板面指纹.油污及轻微氧化。除油后检查板面,如不能形成均一的水膜,表明尚残留油污,须重新除油处理。微 蚀：采用强氧化剂药水腐蚀铜面，清除板面有机杂物，微观粗化铜表面，确保化镍层与底铜层之间的接合力。微蚀时严格控制微蚀时间，处理过长会导致孔铜变薄，严重时孔壁露基材。微蚀后板面呈均一的粉红色。酸 洗：清除铜面上从微蚀槽带过来的复合氨盐。预 浸：清除铜面轻微氧化，防止杂质带入活化槽，减少槽液污染。活 化：采用化学反应原理在铜面置换一层催化钯层，以便于化镍在铜面上的沉积。活化时严格控制时间：活化过短生成的金属钯减少会造成漏镀；活化过长因钯的附着量过多会造成渗镀;
