PTH工藝培訓資料

PTH工藝培訓資料

第1頁沉銅（PTH）PlatedThroughHole：

目：通過化學方法在孔內沉積上一層金屬銅，實現(xiàn)孔金屬化，便于后工序進一步加工我司采用羅門哈斯沉薄銅工藝，沉積銅厚一般在0.2-0.5um之間。第2頁工藝流程：

上板

→

膨松

→

去鉆污

→中和

→

除油

→調整→微蝕

→

預浸

→

活化→加速→

沉銅

→下板

第3頁鉆污由來

鉆孔時，玻璃環(huán)氧樹脂與鉆嘴，在高速旋轉劇烈磨擦過程中，局部溫度上升至200C以上，超出樹脂Tg值（140C左右）。致使樹脂被軟化熔化成為膠糊狀而涂滿孔壁；冷卻后便成了膠渣（Smear）.鉆污危害：

1、對多層板而言，內層導通是靠內層銅環(huán)與孔壁連接，鉆污存在會制止這種連接

2、對雙面板而言，雖不存在內層連接問題，但孔壁銅層若建立在不結實膠渣上，在熱沖擊或機械沖擊情況下，易出現(xiàn)拉離問題。

因此我們需要通過膨松

和去鉆污兩步將鉆污清除。

第4頁鉆污沾在內層鉆污鉆孔后第5頁膨松

MLB膨松劑211：使孔壁上膠渣得以軟化，膨松并滲入樹脂聚合后交聯(lián)處，從而減少其鍵結能量，使易于進行樹脂溶解。

流程分析項目生產控制范圍最佳值補加物料溫度范圍（℃）設定溫度（℃）膨松N堿當量0.75～1.00.9CPZ70～8075槽液強度80～120%100%MLB211第6頁去鉆污（

DESMEAR）：作用：

高錳酸鉀強氧化性，在高溫及強堿條件下，與樹脂發(fā)生化學反應，而分解溶去。反應原理：4MnO4-+有機樹脂+4OH-→→4MnO42-+CO2↑+2H2O副產物生成：KMnO4+OH-←

→K2MnO4+H2O+O2↑K2MnO4+H2O→→MnO2↓+KOH+O2↑MnO2是一種不溶性泥渣狀沉淀物流程分析項目生產控制范圍最佳值補加物料溫度范圍（℃）設定溫度（℃）除膠N堿當量0.7～1.11.1CPZ、

MLB214D75～8580KMnO480～120%100%KMnO4K2MnO4≤25.0g/L------比重

＜1.23除膠速率

0.2～0.8mg/cm2

------第7頁去鉆污前后對比去鉆污前去鉆污后第8頁副產物再生

由于工作液中存在MnO2,將嚴重影響槽液壽命，并影響除膠渣質量，故必須抑制其濃度，一般控制Mn6+在低于25g/L濃度工作。維持低濃度錳酸根最有效措施是氧化再生成有用高錳酸根離子。再生原理a.在外加電流及電壓下，陽極所形成氧化反應可將六價錳酸根離子氧化成七價高錳酸根離子。2Mn+6-2e-→→2Mn+74OH--4e→→2H2O+O2↑b.陰極棒反應4H++4e-→→3H2↑c.電解再生效果:理論上，每1AH(安培小時)電量可將3gMnO4-2氧化成2.2gMnO4-第9頁高錳酸鉀槽液A:不銹鋼棒陰極B:鈦網陽極A:B~1:20~構造截面示意圖BA(陰極)B(陽極)H2O2MnO4-MnO4-2電解再生器第10頁中和

中和劑

MLB216酸性強還原劑；能將殘余在板面或孔壁死角處二氧化錳或高錳酸鹽中和除去流程分析項目生產控制范圍最佳值補加物料溫度范圍（℃）設定溫度（℃）中和酸當量N0.3～0.50.4CP硫酸40～5045槽液強度80～120%100%MLB216第11頁除油除油劑1175能有效地除去線路板表面輕微氧化物及輕微污漬(如手指印等).流程分析項目生產控制范圍最佳值補加物料溫度范圍（℃）設定溫度（℃）除油堿當量N0.15～0.230.18C/C117565～7570Cu2+＜2.5g/L第12頁調整（一)C/c233清潔-調整劑之特性﹕長處﹕能除掉輕微氧化物；微小污漬；調整環(huán)氧樹脂/玻璃層界面。便于鈀吸附?；瘜W作用﹕Cleaner:利用液中之R--(OCH2CH2)XOHGroup促使Surfacelowdown同時清潔表面Conditioner:O

利用[C17H35-C-N-(CH2)3-N-(CH2)2-OH+]=NO3-Group

H吸附使孔壁呈正電性，以利Pd/SnColloid負電離子團吸附

調整劑控制直接影響沉銅背光效果.

◎第13頁調整（二）C/c233調整劑工作原理﹕◎◎固態(tài)板材◎◎表面活性劑分子層（偶極性分子）工作液親水端，帶負電◎疏水端，帶正電作用﹕1、能有效地清除線路板表面輕微氧化物及輕微污漬2、整孔功能﹕對環(huán)氧樹脂及玻璃界面活性有極好效果。流程分析項目生產控制范圍最佳值補加物料溫度范圍（℃）設定溫度（℃）調整堿當量N500～1000800mg/L

C/C23340～4542Cu2+＜1.5g/L第14頁除膠渣后孔壁第15頁調整劑后孔壁第16頁微蝕

作用：除去板子銅面上氧化物及其他雜質。粗化銅表面，增強銅面與電解銅齒結能力工作原理﹕

Cu++S2O8(2-)Cu2++2SO4(-2)流程分析項目生產控制范圍最佳值補加物料溫度范圍（℃）設定溫度（℃）微蝕Na2S2O8

70～110g/L

100g/L

Na2S2O8

25～3530H2SO4

10～40ml/L

30ml/L

CP硫酸

Cu2+

＜20g/L

------微蝕量

0.8～1.5um

第17頁微蝕后銅面第18頁預浸

早期預活化是將二價錫對非導體底材作預浸著過程。作

用：

a.避免板子帶雜質污物進入昂貴鈀槽。

b.避免板面太多水量帶入鈀槽而造成局部水解。

Sn2++2H2OSn（OH)2+2H+

c.進一步減少其孔面SurfaceTension預活化槽與活化槽除了無鈀之外，其他完全一致流程分析項目生產控制范圍最佳值補加物料溫度范圍（℃）設定溫度（℃）預浸比重1.12～1.161.14

C/P40426～3229Cu2+＜2.0g/L第19頁活化（一）Pd液中Pd，是SnPd7Cl16膠團存在，SnPd7Cl16產生是PdCl2于SnCl2在酸性環(huán)境中經一系列反應而最后產生?！狿dCl2+SnCl2PdSnCl4—PdSnCl4+6PdCl2SnPd7Cl16—SnPd7Cl16Pd6Cl12+SnCl2+PdCl2活化工序就是讓SnPd7Cl16附著在孔壁表面形成深入反應據(jù)點。(Pd在化銅槽作用）1>作為催化劑吸附H-主體，加速HCHO反應2>作為反應中心，以利e-轉移至Cu+2上形成Cu沉積第20頁活化（二）操作及控制維持亞錫與鈀間精巧平衡，不可鼓氣及任何漏氣現(xiàn)象存在。絕對嚴禁直接往活化缸中加水，這將造成活化缸中鈀膠團水解后果。鈀膠團粘附板子，在經水洗之后，Pd粒之外會形成Sn(OH)4

等外殼。

流程分析項目生產控制范圍最佳值補加物料溫度范圍（℃）設定溫度（℃）預浸SnCl2

3～12g/L6g/L

SnCl240～4844Cu2+＜2.0g/L強度70～100%85%CAT44比重1.13～1.171.14C/P404第21頁活化后孔壁第22頁加速作用：

剝去Pd外層Sn4+外殼，露出Pd金屬；

清除渙散不實鈀團或鈀離子、原子等。原理：

鈀膠團粘附板子，在經水洗之后，Pd粒之外會形成Sn(OH)4

等外殼。

ACC19加速劑是HBF4型加速劑

SnCl2+2HBF4

Sn(BF4)2+2HClSn(OH)4+4HBF4

Sn(BF4)4+4H2OSn(OH)Cl+2HBF4

Sn(BF4)2+HCl+H2O

反應過程宜適可而止流程分析項目生產控制范圍最佳值補加物料溫度范圍（℃）設定溫度（℃）加速酸當量0.08～0.120.1ACC1922～3025Cu2+0.2～0.7g/L第23頁加速后孔壁表面第24頁沉銅

組成成份：硫酸銅、氫氧化鈉、甲醛、EDTA(乙二胺四乙酸四鈉)。

主反應

Cu2++2HCHO+4OH-

CuO+H2+H2O+2HCOO-

副反應2HCHO+4OH-

H2+2e-+H2O+2HCOO-2HCHO+NaOH

CH3OH+HCOONa2Cu2++HCHO+5OH-

Cu2O+3H2O+CHOO-Cu2O+H2O

CuO+Cu2++2OH-Cu2O+HCHO+OH-

2CuO+H2O+HCOO-總反應式：CuSO4+2HCHO+4NaOH

Cu+Na2SO4+2HCOONa+2H2O+H2

第25頁化學銅層構造沉積化學銅后孔壁表面沉積化學銅后孔壁表面第26頁常見問題一:背光不良也許原因處理提議:銅缸藥水濃度偏差.分析銅缸藥水藥水缸溫度偏差檢查各藥水缸溫度前處理濃度偏差分析前處理濃度水洗不良加大水洗流量銅缸污染觀測銅缸缸液顏色,分析Fe、Mn濃度前處理污染更換前處理藥水，分析活化缸Fe、Mn濃度打氣攪拌不夠檢查各缸打氣情況第27頁常見問題二:孔無銅

也許原因處理提議:孔內氣泡.檢查各缸震動孔內藥水交換不良檢查各缸震動，超聲波去毛刺磨板塞孔徹底清潔去毛刺機，檢查超聲波、高壓水洗中和不充足檢查中和工藝，時間/溫度/濃度除油活性低檢查除油工藝，時間/溫度/濃度在活化缸吸附量減少檢查活化缸條件，溫度/時間/濃度/比重/污染銅缸污染觀測銅缸缸液顏色,分析Fe、Mn濃度板超厚造成藥水交換困難采取間隔插板電鍍異常檢查電鍍工藝鉆孔塞孔檢查鉆孔工藝第28頁常見問題三:銅層剝離