沉铜工艺培训教材.doc

沉铜工艺培训教材
欧伟标
沉铜流程简介
通过化学方法对已钻孔的孔壁进行清洁除污（又称凹蚀、前处理）后通过活化催化原理使孔壁非导电材料积沉上厚度约10微英寸的金属铜.它的作用是使孔导通,然后通过后续电镀工序使孔壁铜层增厚.
磨板→上板→[溶胀→二级水洗→凹蚀→三级水洗→还原P→二级水洗]→除油I→除油II→三级水洗→微蚀→二级水洗→预浸→活化→二级水洗→还原WA→纯水洗→化学沉铜→三级水洗→卸板→清洗烘干
红色方括号内为多层板必须走的去钻污流程。新沉铜平板一体线没有凹蚀段，在该线生产的多层板需先走水平凹蚀线。任何板件都不允许走两次凹蚀！若板件在凹蚀缸时设备发生故障，需待板件凹蚀时间够了之后再人工把挂蓝抬出来，返工时就不必再走一次凹蚀。设备故障时板件也不应在各药缸停留时间过长，按以下时间控制：
停机时间必须马上吊出超过10分钟超过15分钟超过25分钟应吊出药缸名称微蚀缸溶胀缸
凹蚀缸
还原P缸除沉铜缸外所有缸沉铜缸
沉铜缸开打气在正常条件下，水平凹蚀线的凹蚀量和芯吸量都要比垂直凹蚀线小，但凹蚀效果来看，水平凹蚀线的凹蚀效果比较好。有锣槽孔的板件都指定在水平凹蚀线生产。
2．流程的作用及原理
2.1磨板
自来水喷嘴
不锈钢辊
针刷
不织布刷
针刷
不织布刷

板件进入沉铜之前要在去毛刺磨板机磨板，磨板的作用：1.磨去钻孔产生的披锋，防止披锋在后续的图形转移过程中划伤贴膜机压辊和刺破干膜造成遮孔蚀不静；2.磨去覆铜板铜箔表面的抗氧化层，并粗化铜箔表面，增加后续铜层与基铜的结合力；3.除去孔内可能存在的铜丝、板粉等杂物。去毛刺机前两支不织布刷240#，后两支针刷320#。蚀刻后的板件板件如果出现铜粒、轻微镀层不良、氧化等也会在去毛刺机磨板，但此类板件不能开不织布刷！。
磨板对象磨刷类型压力
div速度
m/min高压水洗
bar烘箱温度
t1/2级3/4级沉铜前去毛刺240#320#0.92.8-3.0≥25≥70平板后磨板240#320#0.4-0.63.2-3.5≥25≥70蚀刻后磨板关320#0.2-0.43.2-3.5≥25≥70如果试磨后板件出现披峰,则可在上述范围内降低速度,增大压力或横向纵向各磨一遍重新取板试磨。如果试磨后出现铜丝或既出现铜丝又出现披峰,则以小压力(0.4div)快速(≥3.0m／min)横向、纵向各磨一遍,重新试磨。要注意控制好不织布刷的压力，尤其是蚀刻后板件，压力过大很容易出现孔口铜被磨去，而沉铜前板件则容易形成椭圆孔型。对0.25mm小孔容易出现不织布刷掉的纤维丝塞孔，这类板件的做法是不开不织布刷，把针刷压力调3~4.5V，速度放慢到小于2.8m/min，试做确认正常后使用。陶瓷板、板厚少于0.5mm的板件易在高压水洗段被水压打前造成塞板、折断等，因此可以不开高压水洗。
2.2去钻污流程作用
钻孔时会产生瞬时高温，而环氧玻璃基材为不良热导体，在钻孔时热量高度积累，孔壁表面温度超过环氧树脂玻璃化温度，结果造成环氧树脂沿孔壁表面流动，产生一层溥的环氧树脂油污（EpoxySmear），假如没去掉,将影响沉铜/电铜层与内层铜面的连接,因此,所有的多层板均要经过凹蚀（也称除胶渣，Desmear）处理除掉孔壁的钻污。凹蚀作用是：除去孔内残胶，保证内层与外层线路导通；提供蜂窝状树脂表面结构，增加孔铜结合力。
2.2.1去钻污流程原理
利用溶胀剂（Sweller）的作用,把孔壁树脂膨胀疏松起来,然后在后面的凹蚀处理中利用高锰酸钾的强氧化性,把孔壁上的钻污氧化掉而生成可溶性的碳酸盐(在碱性条件下)，同时也可使孔壁微观粗糙化.氧化产物锰酸根通过再生器再生为高锰酸根。锰酸根在碱性介质中也发生以下副反应：MnO4（2-）+2H2O+2e-=MnO2↓+4OH-，所以经过凹蚀后的孔壁上残留大量的高价锰(+7、+6、+4)，还原P500的作用就是把这些高价锰还原成可溶性二价锰，从而除去；同时对玻璃纤维有调整作用，使其易于沉铜。
溶胀缸主要控制的是：溶胀P、NaOH浓度，温度，还要有良好的循环。溶胀P浓度过低不能充分蓬松孔壁，浓度过高，不但浪费药水，还引起后水洗水洗不净，带来药水交叉污染。NaOH浓度过高会使溶胀P与水分层，缩短药水寿命。循环不足也可导致溶液分层。
凹蚀缸主要控制的是：MnO4-、MnO42-和NaOH浓度,温度,再生电流、凹蚀时间。MnO4-和NaOH浓度、温度过高、凹蚀时间过长都会导致凹蚀过度，引起孔壁粗糙度过大，玻纤间藏药水，耐CAF性能差，严重时可引起内部短路；过低时又会凹蚀不足，引起开路或热冲击后孔壁与内层裂开。
MnO4-+C（树脂）+4OH-→4MnO42-+CO2↑+2H2O
其附反应：MnO42-+H2O→MnO2↓+2OH+1/2O2
电解再生：MnO42-+-e→MnO4-
MnO42-浓度