一文讀懂沉銅工藝
發(fā)布時(shí)間:2022-08-16點(diǎn)擊:3880
沉銅是一種自身催化氧化還原反應(yīng),可以在非導(dǎo)電的基體上進(jìn)行沉積。沉銅的作用在于實(shí)現(xiàn)孔金屬化,從而使雙面板、多層板實(shí)現(xiàn)層與層之間的互連。沉銅適用于印刷線路板孔金屬化學(xué)沉銅,也適用于鐵、鋼、不銹鋼、鋅合及銅合金表面化學(xué)沉銅,也適用于陶瓷鍍銅、玻璃鍍銅、樹(shù)脂鍍銅、塑膠鍍銅、金剛石鍍銅、樹(shù)葉鍍銅等等。
沉銅工藝設(shè)備:除膠渣(desmear)、沉銅(PTH)及板電(PP)三合一自動(dòng)生產(chǎn)線。
沉銅工藝之操作安全事項(xiàng):
1.添加藥水操作時(shí)必須佩戴耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿的膠手套,防毒面具,防護(hù)眼罩、防護(hù)口罩、耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿的工作鞋、工作圍裙等相應(yīng)安全勞保用品。
2.藥水排放應(yīng)做相應(yīng)的處理,該回收再利用的要回收,充分利用再生資源同時(shí)達(dá)到國(guó)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)。
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(yīng)勞保用品,車間抽氣應(yīng)全天開(kāi)啟。
4.經(jīng)常注意檢查藥水液位是否正常(符合槽內(nèi)液位指示)。
5.經(jīng)常注意控制面板上溫度指示及過(guò)濾循環(huán)泵是否正常。
6.每次開(kāi)動(dòng)沉銅線前,***缸先做板起動(dòng),若長(zhǎng)時(shí)期來(lái)做板,在恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)需先做假板拖缸。
7.沉銅缸必須經(jīng)常打氣,所有藥液缸必須保持清潔,避免灰塵等污染。
8.生產(chǎn)中特別注意背光測(cè)試,發(fā)現(xiàn)背光不正常時(shí)即刻分析調(diào)整。
9.經(jīng)常檢查搖擺、自動(dòng)加藥、再生裝置、火牛等是否運(yùn)行良好。
沉銅工藝的步驟:包括下面幾個(gè)步驟
1.沉銅前的處理;
2.活化處理;
3.化學(xué)沉銅。
沉銅工藝之沉銅前的處理:
1.去毛刺:沉銅前基板經(jīng)過(guò)鉆孔工序,此工序雖容易產(chǎn)生毛刺,它是造成劣質(zhì)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(jī)械方式,使孔邊和內(nèi)孔壁無(wú)倒刺或堵孔的現(xiàn)象產(chǎn)生.
2.除油污:
(1)油污的來(lái)源:鉆頭由于手接觸造成油污、取基板時(shí)的手印及其它。
(2)油污的種類:動(dòng)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(dòng)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(yīng)生成能溶于水的脂肪酸鹽和甘油;礦物油脂化學(xué)結(jié)構(gòu)主要是石臘烴類,烯屬烴及環(huán)烷屬烴類和氯化物的混合物,不溶于水也不與堿起反應(yīng)。
(4)除油處理方法的選擇依據(jù):根據(jù)油的性質(zhì)、根據(jù)油沾污的程度。
(5)方法:采用有機(jī)溶劑和化學(xué)及電化學(xué)堿性除油。
(6)作用與原理:□可皂化性油類與堿液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成易溶于水的脂肪酸鹽和甘油。反應(yīng)式如下:
(C17H35COO)3十3NAOH3C17H35COONa+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(zhì)結(jié)構(gòu)中有兩種基團(tuán),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(tuán)與基體表面上的油污產(chǎn)生親和作用,而親水基團(tuán)指向去油液,水是非常強(qiáng)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(duì)流、攪拌,油污離開(kāi)基體表面,實(shí)現(xiàn)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(jié)合強(qiáng)度。
(2)粗化的原理:使基體的表面產(chǎn)生微凹型坑,以增大其表面接觸面積,與沉銅層形成機(jī)械鈕扣結(jié)合,獲得較高的結(jié)合強(qiáng)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(qiáng)氧化作用。
一過(guò)硫酸銨一過(guò)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(fā)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(zhì)點(diǎn)
3.活化的方法和選擇:
分步活化方法:從生產(chǎn)實(shí)踐證明,膠體鈀(一步活化法)活化性能優(yōu)良,使所獲得的沉積層結(jié)合強(qiáng)度好,使用的時(shí)間長(zhǎng),但配制條件嚴(yán)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(yīng)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克/升,銀酸鈉NaSnO447H2O7克/升、鹽酸200毫升/升)并在40~50℃的恒溫水浴條件下繼續(xù)保溫3小時(shí)(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(guān)。從實(shí)踐得知***佳的條件為60℃±5℃,保溫4—6小時(shí)不但能提高鈀粒的催化活性,還可以延長(zhǎng)其使用壽命。
C.活化機(jī)理:“膠態(tài)鈀”的膠團(tuán)結(jié)構(gòu)是雙電層,[Pd0]m為膠核?;罨瘯r(shí),在孔內(nèi)首先吸附Sn2+,被吸附二價(jià)錫離子再吸附C1-1,形成〖nSn2+·2(n—x)Cl—〗吸附層,成為膠體集團(tuán)。這樣的膠團(tuán)具有負(fù)電性,在水溶液的碰撞,而不會(huì)聚沉,吸附層外的2xCl-1為擴(kuò)散層。
D.活化液的維護(hù):因?yàn)榛罨号渲票容^復(fù)雜,成本高,使用時(shí)要注意以下幾點(diǎn)
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克/升HCl100毫升/升此種工藝方法稱之預(yù)浸,然后進(jìn)行活化處理,目的是把水濾干。
攝化后的基板應(yīng)盡量少帶溶液,同時(shí)在回收槽反復(fù)清洗,用此水來(lái)補(bǔ)充活化液的消耗或用于新配溶液。
活化液使用一段時(shí)間后,當(dāng)發(fā)現(xiàn)分層現(xiàn)象時(shí),可按活化液實(shí)際容量每升加10~20克氯化亞錫,分層現(xiàn)象就可以消失。
當(dāng)溫度低于15℃時(shí),活化效果差,應(yīng)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(nèi),導(dǎo)致溶液分解。NaOH50克/升處理時(shí)間1.5分鐘。
文章來(lái)源:銅微媒