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      一文讀懂沉銅工藝

      發布時間:2022-08-16點擊:705

      沉銅是一種自身催化氧化還原反應,可以在非導電的基體上進行沉積。沉銅的作用在于實現孔金屬化,從而使雙面板、多層板實現層與層之間的互連。沉銅適用于印刷線路板孔金屬化學沉銅,也適用于鐵、鋼、不銹鋼、鋅合及銅合金表面化學沉銅,也適用于陶瓷鍍銅、玻璃鍍銅、樹脂鍍銅、塑膠鍍銅、金剛石鍍銅、樹葉鍍銅等等。 

      沉銅工藝設備:除膠渣(desmear)、沉銅(PTH)及板電(PP)三合一自動生產線。 

      沉銅工藝之操作安全事項: 

      1.添加藥水操作時必須佩戴耐強酸強堿的膠手套,防毒面具,防護眼罩、防護口罩、耐強酸強堿的工作鞋、工作圍裙等相應安全勞保用品。 

      2.藥水排放應做相應的處理,該回收再利用的要回收,充分利用再生資源同時達到國標排放標準。 

      3.沉銅拉空氣中含有NO、NO2、HCHO等刺激性有毒氣體,車間工作人員須戴好相應勞保用品,車間抽氣應全天開啟。 

      4.經常注意檢查藥水液位是否正常(符合槽內液位指示)。 

      5.經常注意控制面板上溫度指示及過濾循環泵是否正常。 

      6.每次開動沉銅線前,***缸先做板起動,若長時期來做板,在恢復生產時需先做假板拖缸。 

      7.沉銅缸必須經常打氣,所有藥液缸必須保持清潔,避免灰塵等污染。 

      8.生產中特別注意背光測試,發現背光不正常時即刻分析調整。 

      9.經常檢查搖擺、自動加藥、再生裝置、火牛等是否運行良好。 

      沉銅工藝的步驟:包括下面幾個步驟

      1.沉銅前的處理;

      2.活化處理;

      3.化學沉銅。 

      沉銅工藝之沉銅前的處理: 

      1.去毛刺:沉銅前基板經過鉆孔工序,此工序雖容易產生毛刺,它是造成劣質孔金屬化的***重要的隱患。必須采用去毛刺工藝方法加以解決。通常采用機械方式,使孔邊和內孔壁無倒刺或堵孔的現象產生. 

      2.除油污:

      1)油污的來源:鉆頭由于手接觸造成油污、取基板時的手印及其它。

      2)油污的種類:動植物油脂、礦物等。前者屬于皂化油類;后者屬于非皂化油類。

      3)油脂的特性:動植物油類屬于皂化油類主要成分***脂肪酸,它與堿起作用反應生成能溶于水的脂肪酸鹽和甘油;礦物油脂化學結構主要是石臘烴類,烯屬烴及環烷屬烴類和氯化物的混合物,不溶于水也不與堿起反應。

      4)除油處理方法的選擇依據:根據油的性質、根據油沾污的程度。

      5)方法:采用有機溶劑和化學及電化學堿性除油。

      6)作用與原理:□可皂化性油類與堿液發生化學反應生成易溶于水的脂肪酸鹽和甘油。反應式如下:

      (C17H35COO)33NAOH3C17H35COONa+C2H5(OH)2 

      □非皂化油類:主要靠表面活性劑如OP乳化劑、十二烷基磺酸鈉、硅酸鈉等。這些物質結構中有兩種基團,一種是憎水性的;一種是親水性。首先乳化劑吸附在油與水的分界面上,以憎水基團與基體表面上的油污產生親和作用,而親水基團指向去油液,水是非常強的極性分子,致使油污與基體表面引力減少,借者去油液的對流、攪拌,油污離開基體表面,實現了去油的***終目的。 

      3.粗化處理:

      1)粗化的目的:主要保證金屬鍍層與基體之間良好的結合強度。

      2)粗化的原理:使基體的表面產生微凹型坑,以增大其表面接觸面積,與沉銅層形成機械鈕扣結合,獲得較高的結合強度。

      3)粗化的方法和選擇:基本有以下幾種方法,主要起到酸蝕和強氧化作用。

      一過硫酸銨一過硫酸鈉一氯化銅溶液一雙氧水/硫酸。 

      沉銅工藝之活化處理:

      1.活化的目的:主要形成“引發中心”,使銅沉積均勻一致。

      2.活化的基本原理:在被鍍的非金屬表面沉積一層均勻的活化中心核心質點

      3.活化的方法和選擇: 

      分步活化方法:從生產實踐證明,膠體鈀(一步活化法)活化性能優良,使所獲得的沉積層結合強度好,使用的時間長,但配制條件嚴格.活化液呈淺咖啡色。 

      A.膠體鈀類型有三種:酸性膠體鈀、鹽基鈀、堿性膠體鈀。 

      B.膠體鈀的配制:將1克二氯化鈀溶于100毫升鹽酸和200毫升的水溶液中,待全部溶解后,再將燒杯放在恒溫水浴中保持30℃±1℃,在攪拌的條件下,加入2.54克二氯化錫(SnCl2·2H2O)反應12分鐘,然后將兩溶液(A、B)相混合(B溶液成份為二氯化錫75/升,銀酸鈉NaSnO447H2O7/升、鹽酸200毫升/)并在40~50℃的恒溫水浴條件下繼續保溫3小時(加蓋)。采用此種工藝方法的原理是鈀微粒的催化性能與老化溫度有關。從實踐得知***佳的條件為60℃±5℃,保溫46小時不但能提高鈀粒的催化活性,還可以延長其使用壽命。 

      C.活化機理:“膠態鈀”的膠團結構是雙電層,[Pd0]m為膠核?;罨瘯r,在孔內首先吸附Sn2+,被吸附二價錫離子再吸附C1-1,形成〖nSn2+·2(nx)Cl—〗吸附層,成為膠體集團。這樣的膠團具有負電性,在水溶液的碰撞,而不會聚沉,吸附層外的2xCl-1為擴散層。 

      D.活化液的維護:因為活化液配制比較復雜,成本高,使用時要注意以下幾點 

      為避免將水帶入活化液,活化前在下列溶液處理理2~3分鐘:SnCl2·2H2O40/HCl100毫升/升此種工藝方法稱之預浸,然后進行活化處理,目的是把水濾干。 

      攝化后的基板應盡量少帶溶液,同時在回收槽反復清洗,用此水來補充活化液的消耗或用于新配溶液。 

      活化液使用一段時間后,當發現分層現象時,可按活化液實際容量每升加10~20克氯化亞錫,分層現象就可以消失。 

      當溫度低于15℃時,活化效果差,應采用加溫。要求采用水浴套槽加溫。

      E.解膠處理:除去多余的殘留的活化液,以防帶入沉銅槽內,導致溶液分解。NaOH50/升處理時間1.5分鐘。

      文章來源:銅微媒


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