PCB電鍍制程詳細(xì)講解.ppt

1、,電鍍制程講解,目 錄 電鍍組織架構(gòu)簡(jiǎn)介 第一章:PTH工藝流程 第二章:ICU工藝流程 第三章:IICU工藝流程 第四章:蝕刻工藝流程 第五章:電鍍制程主要不良項(xiàng)目 第六章:電鍍工安注意事項(xiàng) 電鍍制程考核試題,第一章 PTH工藝流程,一、PTH前處理(磨刷) 目的:去除鑽孔后孔邊的披峰及板面氧化物,磨刷,水洗,超音波水洗,投板,高壓水洗,水洗,烘干,插板,注意事項(xiàng): 1. 磨刷效果:以烘干后水破試驗(yàn)大於15秒 2. 定期整刷:維持磨刷均勻性,避免造成局部過(guò)度磨刷 3. 刷幅:要求1.01.5cm,刷幅過(guò)多易造成隨圓孔(喇叭孔) 4. 定期檢查磨刷水洗噴嘴及清理銅粉(泥)等, 5. 高壓水洗:

2、3560kg/cm2,中壓水洗520kg/cm2 6. 超音波振蕩:將鑽孔后細(xì)小epoxy及磨刷銅粉去除(不能過(guò)強(qiáng)),二、PTH-Planted Throught Hole(導(dǎo)通孔鍍銅) 目的:將鑽孔后不導(dǎo)電的環(huán)氧樹脂孔壁鍍上一層極薄的金屬,使之具有導(dǎo)電性,為之后的制程(ICU)做準(zhǔn)備 流程:,上料,膨鬆,回收,雙水洗,除膠,回收,水洗,預(yù)中和,水洗,中和,雙水洗,整孔,熱水洗,雙水洗,微蝕,雙水洗,酸洗,水洗,預(yù)浸,活化,雙水洗,速化,純水洗,化學(xué)銅,雙水洗,薄,下料,水洗,抗氧化,厚,下料,1.膨鬆 目的:使用於除膠渣前之處理劑,可除去鑽孔所產(chǎn)生的碎屑及污物,能膨鬆及軟化基材,以增進(jìn)下一站

3、高錳酸鉀的咬蝕 作業(yè)參數(shù)及條件 溫度 7020OC 時(shí)間 6分 攪拌 擺動(dòng) 槽體材質(zhì) S.S316或304 加熱器 鈦、石英或鐵弗龍 循環(huán)過(guò)濾 須要,2.除膠: 目的:將鑽孔后孔壁及內(nèi)層銅薄上殘留的樹脂殘?jiān)?smear)去除,並將孔內(nèi)的樹脂(epoxy)部分咬蝕成峰窩狀,以加強(qiáng)化學(xué)銅與孔壁的結(jié)合力 溫度 7020 OC 時(shí)間 15分(12分18分) 攪拌 擺動(dòng) 鼓風(fēng) 總Mn量 605g/l Mn6+25g/l NaOH 408g/l 再生機(jī)電流 800A 槽體材質(zhì) 鈦或S.S316 加熱器 鈦或鐵弗龍 再生裝置 須要,3.中和劑 目的:此藥液為酸性還原劑,可中和鹼性殘液,並可還原殘餘七價(jià) 錳,

4、六價(jià)錳及二氧化錳等可溶性二價(jià)錳離子,避免氧化劑帶入其 后之流程 作業(yè)參數(shù)與條件 溫度 452 OC 時(shí)間 6分 攪拌 擺動(dòng) 槽體材質(zhì) P.E或PP 加熱器石英或鐵弗龍 過(guò)濾 須要,4.整孔劑 是一種微鹼性的化學(xué)品,主要含有陽(yáng)離子界面活性劑,使原本負(fù)電性的孔壁形成帶正電性以利於活化劑鈀的附著;另一方面,使槽浴的表面張力降低,讓原本不親水性的板面及孔壁也能夠具有親水濕潤(rùn)的效果,以利於后續(xù)的藥水更能發(fā)揮更好的效果 溫度 632 OC 時(shí)間 5分30秒 擺動(dòng) 必須 水洗 三段水洗,第一段最好用4050 OC熱水洗 槽體材質(zhì) S.S316 或304 加熱器 S.S加熱器 過(guò)濾 須要,5.微蝕劑 是一種能

5、將銅表面粗化的藥液,一方面能將銅面上的氧化物,雜物及整孔劑咬掉,使在金屬化的過(guò)程中讓鈀膠體及化學(xué)銅能盡量鍍?cè)诳變?nèi);另一方面是使板面粗化,讓化學(xué)銅在粗化的板面上有更好的附著力 反應(yīng)原理: Cu+H2O2 CuO+ H2O CuO+H2SO4 CuSO4+ H2O H2O2 H2O+1/2O2,6.酸洗 一方面能去除板面的氧化物,另一方面將殘留於板面的銅監(jiān)徹底的清除 室溫下作業(yè),H2SO4濃度控制在7.52.5%(V/V),7.預(yù)浸劑 主要功能是保護(hù)鈀槽避免帶入太多的水分及雜質(zhì),並提供活化劑所需要的氯離子及酸度,而做為犧牲溶液以維持鈀槽濃度的穩(wěn)定 鈀槽進(jìn)水會(huì)生成Sn02與鈀的沉澱 作業(yè)參數(shù)及條件

6、溫度 25 OC 時(shí)間 3分12秒 擺動(dòng) 必須 槽體材質(zhì) P.P或PVC,8.活化劑 具有高負(fù)電荷密度的錫鈀膠體,它能提供孔內(nèi)所需的鈀觸媒,而能與化學(xué)銅有良好且細(xì)致的結(jié)合狀況 SnCL2+CL- SnCL3 PdCL2+2SnCL3 Pd(SnCL3)2CL22- 操作參數(shù)及條件: 溫度 30 OC(2035 OC) 強(qiáng)度:75 10% 時(shí)間 6分(58分) 比重:1.1451.180 擺動(dòng) 必須 過(guò)濾 連續(xù)過(guò)濾 槽體材質(zhì) P.P或PVC,10.化學(xué)銅 是使經(jīng)過(guò)前處理后的板子得到孔內(nèi)金屬化效果的溶液 原理: Pd主反應(yīng): CuSO4+4NaOH+2HCHO Cu +Na2SO4 +2HC00N

7、a+2H2O+H2 副反應(yīng):2HCHO+NaOH HC00Na+CH3OH 鈀觸媒的氧化還原反應(yīng)式 Pd+O2 Pd-O2- (ad)+Pd 2PdO (1) 4H (ad)+ Pd-O2- (ad) 2H2O+Pd (2) 2H(ad)+PdO H20+Pd (3),Pd,9.速化劑 主要在於剝除催化劑沉積在板面及孔內(nèi)的錫殼,而露出所需要的鈀層,以利於化學(xué)銅的催化反應(yīng) 操作參數(shù)與條件: 溫度 25 OC(2030 OC) 時(shí)間 5分(36分) 擺動(dòng) 必須 槽體材質(zhì) P.P或PVC,通Air之目的 Cu+O-+H2O Cu2-+2OH- (4) 背光級(jí)數(shù)7級(jí) 沉積速率1530U”/23min

8、操作參數(shù)及條件 溫度 25 OC(2228 OC) 時(shí)間 15分(1218分) 負(fù)載 0.22dm2/l 攪拌 擺動(dòng) 鼓風(fēng)及過(guò)濾循環(huán) 槽體材質(zhì) PP或PVC 加熱器 石英或鐵弗龍,以上各節(jié)簡(jiǎn)要介紹了PTH薄銅的工藝流程,PTH厚化銅工藝基本與此相似,唯一區(qū)別是厚化銅流程多了一道抗氧化,而薄銅抗氧化則在一銅后.,第二章 Palted(一次銅)即板面電鍍 目的:將PTH之后已金屬化的孔壁鍍上一層金屬銅,通常厚度為0.3mil(平均),依制程不同也可鍍至0.5mil至1mil,同時(shí)也起加厚板面的作用,故也可稱為板面電鍍 流程:,上料,酸浸,鍍銅,水洗,抗氧化,水洗,下料,硝掛架,水洗,上料,酸浸 去

9、除板面氧化物,維持銅槽槽液平衡 作業(yè)條件及參數(shù) 溫度 室溫 時(shí)間 1分 AR硫酸 102% 鍍銅 整流機(jī)的作用: 將交流電變成直流電 電鍍銅原理: 在直流電的作用下,銅離子從陽(yáng)極逐步向陰極轉(zhuǎn)移的過(guò)程,陰極:CU2+獲得電子被還原成金屬銅,正常情況下,電流效率可 達(dá)98%以上,即: CU2+ + 2e CU 某些情況下鍍液中存有少量CU2+將發(fā)生反應(yīng),即: CU2+e cu+ 陽(yáng)極: 陽(yáng)極反應(yīng)是溶液中cu2+的來(lái)源: CU - 2e cu2+ 在少數(shù)情況下,陽(yáng)極也可能發(fā)生如下反應(yīng): CU 1e cu+,溶液中的cu+在足夠硫酸的存在下可能被空氣中的氧氣氧化成cu2+ 2CU+ + 1/2O2 +

10、2H+ 2CU2+ +H2O 當(dāng)溶液中酸度不足時(shí),CU會(huì)水解成CU1O1,形成所謂“銅粉” CU2+2H2O 2CU(OH)2+2H+ 氧化亞銅的生成會(huì)使鍍層粗糙或呈海綿狀,因此在電鍍過(guò)程中盡量避免一價(jià)銅的出現(xiàn).,作業(yè)條件及參數(shù) 1. 鍍銅之均勻性控制以面銅為準(zhǔn) 2. 制程控制條件 銅槽溫度 242oC CL-濃度 6020PPM 硫酸濃度 20015g/l 硫酸銅濃度 7010g/l 光澤劑 哈氏試驗(yàn)調(diào)整,不燒焦,1L/(40006000)AH,硝掛架是通過(guò)強(qiáng)酸去除下板之后掛具上殘留的銅 溫度 室溫 HNO3(68%) 40050ml/l 抑制劑 355ml/l 時(shí)間 12分鐘 重要名詞 1

11、. 藥劑部分:陰陽(yáng)極面積比 光澤劑 配槽 2. 操作部分:假鍍 活性碳過(guò)濾 均勻性(對(duì)后制程影響) 3. 設(shè)備部分: 天車故障 空氣攪拌 保養(yǎng) 自動(dòng)添加 滴水時(shí)間 濾心,第三章 Patten Palted(二次銅),目的:將孔銅厚度鍍至0.81.0mil,同時(shí)將所需保留的線路部分以錫(或錫鉛)保護(hù) 流程:,硫酸銅 硫酸銅是鍍液中的主鹽,它在水溶液中電離出銅離子,銅離子在陰極上獲得電子沉積出銅鍍層,硫酸銅濃度控製在70 10g/L,提高硫酸銅濃度,避免高電流區(qū) 燒焦.硫酸銅濃度過(guò)高,會(huì)降低鍍液分散能力 硫酸 硫酸的主要作用是增加溶液的導(dǎo)電性,硫酸的濃度對(duì)鍍液的分散能力和鍍層的機(jī)械性能均有影響.硫

12、酸濃度太低,鍍液分散能力下降,鍍層光亮范圍縮小,硫酸濃度太高,雖然鍍液分散能力較好,但鍍層的脆性降低,一般控製在200 15g/l,氯離子 是陽(yáng)極活化劑,它可以幫助銅陽(yáng)極正常溶解,當(dāng)濃度低于20mg/L時(shí),會(huì)產(chǎn)生條紋粗糙鍍層,易出現(xiàn)針孔和燒焦;當(dāng)濃度過(guò)高時(shí),鍍層光亮度下降,低電流區(qū)鍍層發(fā)暗;如果過(guò)量,陽(yáng)極表面會(huì)出現(xiàn)一層白色膜,即陽(yáng)極鈍化,一般控製在20-80PPM 添加劑: 任何硫酸鹽鍍銅液,沒(méi)有添加劑的加入都不能鍍出滿意的鍍層.,相關(guān)槽作用 酸洗:去臟物,除去氧化物 抗氧化:防止板面氧化 硝掛架:除去掛架上的銅,其反應(yīng)如下: 3CU + 8HNO3 3CU(NO3)2+2NO+4H2O,鈦籃

13、,陽(yáng)極袋,過(guò)濾棉芯配槽前清洗程序. 1.配10g/L NaOH浸洗6小時(shí)以上. 2.鹼液處理后用清水沖洗 3.配10ML/L硫酸中和殘留鹼性,浸3小時(shí)以上 4.最后清水沖洗 5.陽(yáng)極袋,過(guò)濾棉芯用50-60度熱水浸泡2小時(shí)再用1-4方法清洗程序.,銅球配製前清洗程序 1.配20ML/L雙氧水和20ML/L的硫酸浸泡5-10分鐘呈暗色 2.用純水沖洗乾淨(jìng)放入鈦籃 錫球配製前處理程序 1.配10g/L NaOH 浸20分鐘 2.經(jīng)鹼液處理后用清水沖洗 3.配5ML/L硫酸中和殘留鹼性,浸10-20分鐘 4.用純水洗凈后放入鋯籃.,ICU IICU電流條件區(qū)別,電控系統(tǒng),第四章 蝕刻工藝流程 蝕刻分

14、為酸性蝕刻與鹼性蝕刻兩種,電鍍所用的是鹼性蝕刻,從機(jī)體結(jié)構(gòu)與工藝流程上都不同於內(nèi)層的酸性蝕刻,以下主要介紹鹼性蝕刻的工藝,投板,剝膜,水洗,看殘膜,蝕刻,化學(xué)水洗,水洗,看殘銅,剝錫A,水洗,剝錫B,水洗,烘干,收板,蝕刻線,鹼性蝕刻機(jī)從機(jī)體結(jié)構(gòu)上大致可分為剝膜,蝕刻與剝錫三段 剝膜:去除多余銅面上覆蓋的干膜,使線路以外部分的銅面裸露出來(lái) 剝膜條件: 溫度 505 OC NaOH濃度 41%,剝膜后PCB,蝕刻:去除線路以外部分多余的銅面(即一次銅),使線路在蝕刻阻劑錫鉛的保護(hù)下得以保留 蝕刻原理: Cu+Cu(NH3)42+2CL- 2Cu(NH3)2+ +2CL 2Cu(NH3)2+2CL

15、+O2+4NH3 Cu(NH3)42+2CL 新液洗條件 PH 9.50.25,蝕刻條件: CL- 19020g/l Cu2+ 15010g/l PH 8.20.3 比重 1.181.22 上噴壓力 1.80.3kg/cm2 下噴壓力 2.20.3 kg/cm2 溫度 482 OC,蝕刻后看殘銅,剝錫(鉛):剝除線路上面覆蓋的抗蝕刻阻劑錫(鉛),剝錫液分為單液型與雙液型兩種,電鍍所用的屬雙液型剝錫液,分為剝錫A與剝錫B兩部分,剝錫A是剝?nèi)グ迕娴募冨a,而剝錫B則是為了剝?nèi)グ迕娴你~錫合金,從而使線路充分顯露出來(lái) 剝錫液(雙型液) 602A比重:1.2-1.4 H+:3.5-6.0N 602B比重:

16、1.0-1.12 H2O2:35 15ml/l,剝錫A藥液組成 A液: a氧化劑:用以將Sn/Pb氧化成SnO/PbO 抗結(jié)劑：將PbO/SnO轉(zhuǎn)成可溶性結(jié)構(gòu),避免飽和沉澱 c抑制劑:防止A液咬蝕合金 B液:a氧化劑:用以咬蝕錫銅合金 b抗沉劑:防止金屬氧化物沉澱 c護(hù)銅劑:保護(hù)銅面防止氧化 測(cè)定A液有無(wú)剝錫效用,請(qǐng)先關(guān)掉B液試走板子,看板面呈透明 狀,表示還有藥效,若呈現(xiàn)黑色表示A液已無(wú)效用,錫銅合金剝除 Cu6Sn5 Cu+Sn+(溶解) Cu3Sn Cu+Sn+(溶解) 計(jì)算公式: 剝錫量(g/l)=鍍錫厚度*密度*鍍錫面積 Sn密度=7.29g/cm3 Pb密度=8.9g/cm3 Sn

17、/Pb(60:40) 剝錫量:單液120g/l(140g/l) 雙液(A液)100g/l 雙液型剝錫液之優(yōu)點(diǎn) 1.二步法完全剝除純錫鍍層和銅錫合金鍍層. 2.可解決鍍層分布不均勻引起的問(wèn)題 3.不攻擊銅面及玻璃縴維底材 4.不產(chǎn)生沉淀,氧化,氧化,蝕刻后收板,第五章 電鍍各站主要不良項(xiàng)目,站別:PTH,背光不良(孔破) 產(chǎn)生根源:1.振蕩器故障 2.藥水濃度失調(diào) 處理方式:1.過(guò)ICU報(bào)廢 2.未過(guò)ICU重工微蝕掉孔銅磨刷整孔正常流程,脫皮 產(chǎn)生根源:1.磨刷效果不佳,臟物、氧化、膠跡未除盡 2.微蝕不足結(jié)合力不好 3.板子在空氣中滴水時(shí)間過(guò)長(zhǎng)氧化嚴(yán)重 處理方式:報(bào)廢,起泡 產(chǎn)生根源:1.無(wú)電

18、銅液有問(wèn)題 2.基板吸有藥液或水氣 處理方式:微蝕重工或報(bào)廢,銅渣 產(chǎn)生根源:1.銅球及PCB掉缸 2.陽(yáng)極袋破損 3.鍍空掛 處理方式:1.孔內(nèi)銅渣,用針挑出 2.板面銅渣,用砂紙打磨平整 3.以上兩種處理不好則報(bào)廢,板面不均 產(chǎn)生根源:1.銅面氧化后鍍銅 2.槽液受污染 處理方式:1.用砂帶研磨機(jī)研磨或手動(dòng)砂紙打磨出貨,站別:ICU,燒焦 產(chǎn)生根源:1.藥水光澤劑濃度過(guò)高 2.電流過(guò)大 處理方式:報(bào)廢,鍍錫不良 產(chǎn)生根源:1.板面污染 2.錫槽污染 3.顯影不潔 4.陽(yáng)極桿(線)導(dǎo)電不良 處理方式:1.過(guò)蝕刻後報(bào)廢 2.未過(guò)蝕刻直接重工鍍錫,站別:IICU,線路分層 產(chǎn)生根源:1.微蝕不足

19、,鍍層附著力不佳 2.外層退洗板殘膠 3.抗氧化劑未除盡 處理方式:報(bào)廢,剝膜不凈 產(chǎn)生根源:1.藥液溫度過(guò)低 2.藥液濃度過(guò)低 3.壓力不夠 4.速度不夠 處理方式:1.未蝕刻則重工 2.蝕刻后則修刮,將剝膜不盡造成之短路用刮刀 修刮ok,站別:蝕刻,蝕刻不凈 產(chǎn)生根源:1.藥液溫度過(guò)低 2.噴壓不夠 3.速度過(guò)快 4.ICU鍍銅不均 5.PTH值過(guò)低 6.比重失調(diào) 處理方式:1.剝錫前發(fā)現(xiàn)可直接進(jìn)行過(guò)機(jī)重工或手動(dòng)浸泡重工 2.剝錫后發(fā)現(xiàn)則報(bào)廢,線細(xì) 產(chǎn)生根源:1.速度過(guò)慢 2.蝕刻不凈板重工 處理方式:送報(bào)廢分析組判定,剝錫不凈 產(chǎn)生根源:1.酸度不夠 2.速度太快 3.比重太高 4.噴淋

20、壓力不足 處理方式:1.重工剝錫 2.流入后制程則報(bào)廢,第六章 電鍍工安預(yù)防知識(shí),1.L型推車?yán)暹^(guò)高失去重心，拉倒砸人 2.女孩子頭發(fā)過(guò)長(zhǎng)被絞到傳動(dòng)滾輪 3.機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中打開外蓋，被高壓水洗沖傷面部 4.機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中檢修，換滾輪時(shí)不小心手被傳動(dòng)輪高速運(yùn)轉(zhuǎn)帶入絞傷 5.插板後框架板堆放過(guò)高，受輕微外力倒下砸傷人 6.電控櫃保養(yǎng)時(shí)，濕抹布擦機(jī)遇漏電傷人 7.屬噪音超標(biāo)區(qū)，長(zhǎng)期在此環(huán)境下工作，聽覺(jué)會(huì)下降,站別:磨刷站 工安隱患,1.L型推車運(yùn)板時(shí)，每車不可超過(guò)300PNL，只可推車、禁止拉車 2.女孩必須帶網(wǎng)狀工帽，頭發(fā)全部扎進(jìn)工帽內(nèi) 3.機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，嚴(yán)禁打開機(jī)體外蓋 4.保養(yǎng)、維護(hù)傳

21、動(dòng)時(shí)，必須關(guān)閉傳動(dòng)後再動(dòng)手 5.插板後框架板堆放高度最高2層 6.保養(yǎng)電控櫃時(shí)，用乾抹布擦拭表面，大保養(yǎng)時(shí)關(guān)閉總電源後用吸塵器清理內(nèi)部灰塵 7.本線作業(yè)員必須戴耳塞作業(yè),改善對(duì)策,1.飛靶變形或v型座移位或板框鬆脫,天車未把飛靶掛穩(wěn), 天車運(yùn)轉(zhuǎn)而使飛靶或板框掉下砸到人 2.防止藥水濺到皮膚上燒傷 3.PTH線屬噪音區(qū),長(zhǎng)期在此環(huán)境下聽力會(huì)下降 4.天車在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,爬上流水線從事各種作業(yè)被天車撞傷 5.電控櫃保養(yǎng)時(shí)，濕抹布擦機(jī)遇漏電傷人,站別:PTH站 工安隱患,改善對(duì)策,1.PTH下板時(shí)需天車將飛靶放穩(wěn)后再開始作業(yè),隨時(shí)巡線, 發(fā)現(xiàn)飛靶或V型座移位及時(shí)維修處理,杜絕工安隱患 2.PTH作業(yè)清洗槽或加藥時(shí)必須穿水鞋、戴膠手套、穿防護(hù)衣 3.噪音超標(biāo)區(qū)必須配備耳塞 4.天車運(yùn)轉(zhuǎn)中,禁止任何人爬上流水線作業(yè) 5.何養(yǎng)電控柜時(shí),用干抹布擦拭表面,大保養(yǎng)時(shí)關(guān)閉總電源后用吸 塵器清理內(nèi)部灰塵漏電傷人,站別:ICU IICU站 工安隱患,1.拉板過(guò)高,失去重心拉倒砸傷人,擺板過(guò)高易倒砸人 2.添加藥水時(shí),藥水濺到身上燒傷 3.天車撞傷 4.藥水?dāng)[放過(guò)高易倒或把桶壓壞,砸到人或藥水濺到身上 5.