圖形電鍍培訓(xùn)基礎(chǔ)教材

1、會(huì)計(jì)學(xué)1圖形電鍍培訓(xùn)基礎(chǔ)教材圖形電鍍培訓(xùn)基礎(chǔ)教材2 I. 課程目標(biāo)課程目標(biāo) II. 定定 義義 III. 內(nèi)內(nèi) 容容IV. 應(yīng)應(yīng) 用用第1頁(yè)/共46頁(yè)3I.課程目標(biāo)課程目標(biāo)1.完成學(xué)員對(duì)完成學(xué)員對(duì) Pattern Plating 工序從最初接觸到加深認(rèn)識(shí)的過程工序從最初接觸到加深認(rèn)識(shí)的過程;2.側(cè)重理論方面使學(xué)員對(duì)側(cè)重理論方面使學(xué)員對(duì) Pattern Plating 工序有一個(gè)理性認(rèn)識(shí)工序有一個(gè)理性認(rèn)識(shí);3.使學(xué)員了解使學(xué)員了解 Pattern Plating 工序在實(shí)際中的發(fā)展和應(yīng)用工序在實(shí)際中的發(fā)展和應(yīng)用;第2頁(yè)/共46頁(yè)4II. Pattern Plating（圖形電鍍）的定義：（圖形電

2、鍍）的定義：-在在PCB（Printed Circuit Board）的制作過程中，）的制作過程中，將合格的，已完成干菲林圖形轉(zhuǎn)移工序的板料，用酸銅將合格的，已完成干菲林圖形轉(zhuǎn)移工序的板料，用酸銅電鍍的方法使線路銅和孔壁銅加厚到可以滿足客戶要求電鍍的方法使線路銅和孔壁銅加厚到可以滿足客戶要求的程度，并且以鍍錫層來作為下工序蝕刻的保護(hù)層的程度，并且以鍍錫層來作為下工序蝕刻的保護(hù)層.第3頁(yè)/共46頁(yè)5第4頁(yè)/共46頁(yè)6第5頁(yè)/共46頁(yè)71、藥水部分、藥水部分2、機(jī)械部分、機(jī)械部分3、WI(Working Instruction)III、內(nèi)容：、內(nèi)容：第6頁(yè)/共46頁(yè)8水洗水洗水洗水洗水洗第7頁(yè)/共

3、46頁(yè)9公司運(yùn)作程序 (COP)3.1.1 除油除油3.1.1.1 酸性藥水酸性藥水:LP-200 和和 H2SO4的混合液的混合液3.1.1.2 除油的目的除油的目的: 1.去除手指印去除手指印 2.去除氧化物去除氧化物 3.去除干膜去除干膜 4.去除油污去除油污第8頁(yè)/共46頁(yè)10第9頁(yè)/共46頁(yè)113.1.2 微蝕（粗化）微蝕（粗化）3.1.2.1 藥水類型藥水類型: 1.過硫酸銨過硫酸銨 2. 過硫酸鈉（常用）過硫酸鈉（常用） 3. 過氧化物過氧化物第10頁(yè)/共46頁(yè)12第11頁(yè)/共46頁(yè)133.1.3 硫酸預(yù)浸硫酸預(yù)浸3.1.3.1 藥水藥水:硫酸硫酸3.1.3.2 目的及作用目的及

4、作用: 1. 去除露銅面上殘存的微量氧化物去除露銅面上殘存的微量氧化物; 2. 避免板上的露銅面氧化避免板上的露銅面氧化; 3. 使制板在硫酸溶液中預(yù)先浸潤(rùn)使制板在硫酸溶液中預(yù)先浸潤(rùn),為下一步酸銅電鍍作好準(zhǔn)為下一步酸銅電鍍作好準(zhǔn)備備.第12頁(yè)/共46頁(yè)143.1.4 酸銅電鍍酸銅電鍍3.1.4.1 電鍍銅機(jī)理電鍍銅機(jī)理3.1.4.2 目的及作用目的及作用: 加厚導(dǎo)線銅層和孔內(nèi)銅厚加厚導(dǎo)線銅層和孔內(nèi)銅厚,使之使之達(dá)到客戶的要求達(dá)到客戶的要求第13頁(yè)/共46頁(yè)15第14頁(yè)/共46頁(yè)163.1.4.1 電鍍銅機(jī)理：電鍍銅機(jī)理： 電鍍銅的溶液中主要是硫酸銅電鍍銅的溶液中主要是硫酸銅(CuSO4)和硫酸

5、和硫酸(H2SO4),在直流在直流 電壓的作用下電壓的作用下,在陰極和陽(yáng)極上分別發(fā)生如下反應(yīng)在陰極和陽(yáng)極上分別發(fā)生如下反應(yīng): 陰極陰極 : 銅離子被還原銅離子被還原,正常情況下電流效率可達(dá)正常情況下電流效率可達(dá)98% Cu2+ + 2e = Cu 有時(shí)溶液中會(huì)有一些有時(shí)溶液中會(huì)有一些Cu+,于是會(huì)有以下反應(yīng)：于是會(huì)有以下反應(yīng)： Cu+ + e = Cu 有很少情況下會(huì)發(fā)生不完全還原反應(yīng)：有很少情況下會(huì)發(fā)生不完全還原反應(yīng)： Cu2+ + e = Cu+由于由于Cu2+的還原電位比的還原電位比H+的還原電位正的多，故一般不會(huì)有的還原電位正的多，故一般不會(huì)有H2析出析出.第15頁(yè)/共46頁(yè)17陽(yáng)極：

6、陽(yáng)極反應(yīng)是溶液中陽(yáng)極：陽(yáng)極反應(yīng)是溶液中 Cu2+ 的來源：的來源： Cu - 2e = Cu2+ 在極少的情況下，陽(yáng)極也會(huì)發(fā)生如下的反應(yīng)：在極少的情況下，陽(yáng)極也會(huì)發(fā)生如下的反應(yīng)： Cu - e = Cu+ 溶液中的溶液中的Cu+在足夠量硫酸的情況下，可能會(huì)被空氣中的在足夠量硫酸的情況下，可能會(huì)被空氣中的 氧氣氧化成氧氣氧化成Cu2+: 4Cu+ + 0.5O2 + 4H+ = 4Cu2+ + 2H2O第16頁(yè)/共46頁(yè)18當(dāng)溶液中的酸度不足時(shí)，會(huì)水解形成，形成所謂的當(dāng)溶液中的酸度不足時(shí)，會(huì)水解形成，形成所謂的“銅粉銅粉”： 2Cu+ + 2H2O = 2Cu(OH)2 + 2H+ 2Cu+ +

7、 2H2O = Cu2O + 2H注意：氧化亞銅的出現(xiàn)會(huì)使鍍層粗糙或成海綿狀，注意：氧化亞銅的出現(xiàn)會(huì)使鍍層粗糙或成海綿狀，因而在電鍍過程中要盡量避免一價(jià)銅的出現(xiàn)因而在電鍍過程中要盡量避免一價(jià)銅的出現(xiàn).第17頁(yè)/共46頁(yè)193.1.4.3.1硫酸銅（硫酸銅（CuSO4） 硫酸銅是鍍液中的主鹽，它在水溶液中電離出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成銅鍍層，硫酸離子，銅離子在陰極上獲得電子沉積成銅鍍層，硫酸銅的濃度一般控制在銅的濃度一般控制在60100克克/升，提高硫酸銅的濃升，提高硫酸銅的濃度可以提高允許的電流密度，避免高電流區(qū)度可以提高允許的電流密度，避

8、免高電流區(qū) 燒焦；但燒焦；但是，硫酸銅（是，硫酸銅（CuSO4)濃度過高，會(huì)降低鍍液的分散濃度過高，會(huì)降低鍍液的分散能力。能力。第18頁(yè)/共46頁(yè)203.1.4.3.2硫酸（硫酸（H2SO4）硫酸的主要作用是增加溶液的導(dǎo)電性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: 1. 若硫酸的濃度太低，鍍液的分散能力下降；若硫酸的濃度太低，鍍液的分散能力下降； 2. 若硫酸的濃度過高，雖然鍍液的分散能力較好，若硫酸的濃度過高，雖然鍍液的分散能力較好， 但是，鍍層的延展性會(huì)降低但是，鍍層的延展性會(huì)降低.第19頁(yè)/共

9、46頁(yè)213.1.4.3.3 銅球（角）陽(yáng)極銅球（角）陽(yáng)極 - 磷銅陽(yáng)極磷銅陽(yáng)極 為什么要使用磷銅陽(yáng)極？因?yàn)槭褂昧足~陽(yáng)極時(shí)，可在為什么要使用磷銅陽(yáng)極？因?yàn)槭褂昧足~陽(yáng)極時(shí)，可在表面形成一層磷膜（主要成分是表面形成一層磷膜（主要成分是Cu3P) 1.陽(yáng)極在鍍液中溶解速度較慢（形成黑色的陽(yáng)極膜）陽(yáng)極在鍍液中溶解速度較慢（形成黑色的陽(yáng)極膜），使其陽(yáng)極電流效率接近陰極電流效率；，使其陽(yáng)極電流效率接近陰極電流效率； 2.可以避免大量的可以避免大量的Cu+進(jìn)入溶液，形成銅粉或進(jìn)入溶液，形成銅粉或Cu2O，而導(dǎo)致鍍層粗糙，產(chǎn)生銅瘤；而導(dǎo)致鍍層粗糙，產(chǎn)生銅瘤； 3.避免生成大量的陽(yáng)極泥。避免生成大量的陽(yáng)極泥。第

10、20頁(yè)/共46頁(yè)22第21頁(yè)/共46頁(yè)23第22頁(yè)/共46頁(yè)24 3.1.4.3.3 銅球（角）陽(yáng)極銅球（角）陽(yáng)極 - 磷銅陽(yáng)極磷銅陽(yáng)極 所以，使用的銅球陽(yáng)極必須為磷銅陽(yáng)極。所以，使用的銅球陽(yáng)極必須為磷銅陽(yáng)極。但是，磷銅中的含磷量要有一定值，若含磷量過但是，磷銅中的含磷量要有一定值，若含磷量過高，會(huì)導(dǎo)致陽(yáng)極膜過厚，陽(yáng)極屏蔽性鈍化，使溶高，會(huì)導(dǎo)致陽(yáng)極膜過厚，陽(yáng)極屏蔽性鈍化，使溶液中的銅離子減少。液中的銅離子減少。第23頁(yè)/共46頁(yè)253.1.4.3.4 銅光亮劑銅光亮劑 1.任何硫酸鹽鍍銅液，如果沒有添加劑，都不能鍍出滿意的鍍層；任何硫酸鹽鍍銅液，如果沒有添加劑，都不能鍍出滿意的鍍層； 2.添加

11、劑所包含的整平劑能強(qiáng)烈地吸附在微觀的凸起部位，從而對(duì)添加劑所包含的整平劑能強(qiáng)烈地吸附在微觀的凸起部位，從而對(duì) 電沉積有抑制作用，達(dá)到電鍍整平性；電沉積有抑制作用，達(dá)到電鍍整平性； 3.添加劑中的光澤劑添加劑中的光澤劑光澤劑則加速銅沉積速率，減少極化電阻，提高延展性與導(dǎo)電性光澤劑則加速銅沉積速率，減少極化電阻，提高延展性與導(dǎo)電性 注意：只有在注意：只有在Cl-與添加劑的協(xié)同作用下，才能達(dá)到添加劑預(yù)期的與添加劑的協(xié)同作用下，才能達(dá)到添加劑預(yù)期的 作用效果，也才能夠使鍍層的內(nèi)部應(yīng)力減至最小。作用效果，也才能夠使鍍層的內(nèi)部應(yīng)力減至最小。第24頁(yè)/共46頁(yè)26第25頁(yè)/共46頁(yè)27第26頁(yè)/共46頁(yè)28

12、3.1.4.3.5氯離子的作用（氯離子的作用（Cl-） 1.作為陽(yáng)極活化劑，幫助陽(yáng)極正常溶解； 2.協(xié)同添加劑使鍍層光亮、平整； 3.若氯離子小于20克/升，會(huì)在鍍層上產(chǎn)生條紋狀 粗糙現(xiàn)象； 4.若氯離子錯(cuò)量過度升高，則在陽(yáng)極上生成白色陽(yáng)極膜，使 陽(yáng)極鈍化，導(dǎo)致溶液中銅離子降低。第27頁(yè)/共46頁(yè)293.1.4.3.6另外，在銅缸中，對(duì)其它另外，在銅缸中，對(duì)其它重金屬離子重金屬離子也要嚴(yán)格控制：也要嚴(yán)格控制：若：若：1.Fe1000ppm，將導(dǎo)致縱橫比下降；，將導(dǎo)致縱橫比下降； 2.Zn500ppm，將導(dǎo)致高電流密度燒板區(qū)合金化；，將導(dǎo)致高電流密度燒板區(qū)合金化； 3.Pb，可以被沉淀出并且被過

13、濾掉；，可以被沉淀出并且被過濾掉； 4.Sn400ppm，將導(dǎo)致反濕潤(rùn)作用；，將導(dǎo)致反濕潤(rùn)作用； 5.Ni1000ppm，將導(dǎo)致縱橫比下降；，將導(dǎo)致縱橫比下降； 6.Cd，其作用與，其作用與Zn一樣；一樣； 7.Te10ppm，將導(dǎo)致極化和產(chǎn)生節(jié)瘤；，將導(dǎo)致極化和產(chǎn)生節(jié)瘤； 8.Se，其作用與，其作用與Te一樣一樣.第28頁(yè)/共46頁(yè)303.1.4.4輔助設(shè)施（機(jī)械部分）輔助設(shè)施（機(jī)械部分） 1.循環(huán)過濾；循環(huán)過濾； 2.打氣；打氣； 3.搖擺；搖擺； 4.陽(yáng)極袋陽(yáng)極袋 .第29頁(yè)/共46頁(yè)31第30頁(yè)/共46頁(yè)323.1.5 磺酸預(yù)浸磺酸預(yù)浸3.1.5.1 藥水：磺酸藥水：磺酸3.1.5.2

14、 目的及作用：目的及作用： 使制板在磺酸溶液中預(yù)先浸潤(rùn)，為下一步電鍍使制板在磺酸溶液中預(yù)先浸潤(rùn)，為下一步電鍍錫做好準(zhǔn)備，同時(shí)避免帶入水進(jìn)去鍍錫缸將其稀釋。錫做好準(zhǔn)備，同時(shí)避免帶入水進(jìn)去鍍錫缸將其稀釋。第31頁(yè)/共46頁(yè)333.1.6 電鍍錫電鍍錫3.1.6.1 電鍍錫機(jī)理電鍍錫機(jī)理;3.1.6.2 目的及作用：目的及作用： 在鍍銅層上加鍍一薄層錫（約在鍍銅層上加鍍一薄層錫（約 0.20.4mil），），來作為下工序蝕刻時(shí)銅線路的保護(hù)層。來作為下工序蝕刻時(shí)銅線路的保護(hù)層。第32頁(yè)/共46頁(yè)343.1.6.3直接物料：直接物料：1.磺酸錫；磺酸錫； 2.磺酸；磺酸； 3.錫球陽(yáng)極（鈦籃）；錫球陽(yáng)極

15、（鈦籃）； 4.錫光亮劑錫光亮劑 .注意：若用注意：若用硫酸錫硫酸錫作為主鹽，硫酸作為加強(qiáng)溶液作為主鹽，硫酸作為加強(qiáng)溶液的導(dǎo)電物質(zhì)，則需要用鋯籃作為陽(yáng)極籃。的導(dǎo)電物質(zhì)，則需要用鋯籃作為陽(yáng)極籃。第33頁(yè)/共46頁(yè)353.1.7 褪蝕褪蝕3.1.7.1 藥水：硝酸藥水：硝酸3.1.7.2 目的及作用：目的及作用： 將電鍍夾具上在鍍銅和鍍錫時(shí)鍍上的銅粉和將電鍍夾具上在鍍銅和鍍錫時(shí)鍍上的銅粉和錫粉咬蝕掉，使夾具潔凈，以便在下一輪電鍍循環(huán)錫粉咬蝕掉，使夾具潔凈，以便在下一輪電鍍循環(huán)時(shí)和制板接觸良好。時(shí)和制板接觸良好。第34頁(yè)/共46頁(yè)363.2 機(jī)械部分機(jī)械部分 1. 天天 車；車； 2. 電電 腦；腦

16、； 3. 冷冷 水水 機(jī)；機(jī)； 4. 自動(dòng)加藥泵；自動(dòng)加藥泵； 5. 打打 氣；氣； 6. 搖搖 擺；擺； 7. 循循 環(huán)環(huán) 過過 濾；濾； 8. 振振 蕩蕩 .第35頁(yè)/共46頁(yè)37第36頁(yè)/共46頁(yè)38第37頁(yè)/共46頁(yè)39第38頁(yè)/共46頁(yè)403.2.1天車（龍門式垂直電鍍線）天車（龍門式垂直電鍍線）1# 天車（天車（0# 10#）2# 天車（天車（5# 16#） 3# 天車（天車（11# 29#）第39頁(yè)/共46頁(yè)413.2.2 電腦電腦 1. 程序運(yùn)行程序運(yùn)行 ; 2. 電流打入電流打入 ; 3. 板號(hào)儲(chǔ)存板號(hào)儲(chǔ)存 ; 4. 狀態(tài)監(jiān)控狀態(tài)監(jiān)控 ; 5. 故障顯示故障顯示 ;第40頁(yè)/共46頁(yè)423.2.3 冷水機(jī)冷水機(jī) : 制制 冷冷3.2.4 自動(dòng)加藥泵自動(dòng)加藥泵 : 按按 “ 安時(shí)數(shù)安時(shí)數(shù) ” 自動(dòng)加藥自動(dòng)加藥3.2.5 打氣打氣 ( 一般為一般為 0.3 0.8 米米 3 / 分鐘分鐘 / 分米分米 2 ) 1. 攪拌攪拌 2. 吹走氣泡吹走氣泡 3. 提供足夠的氧氣提供足夠的氧氣 ( O2 ), 使使Cu+轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成Cu2+ , 可消除可消除Cu+的干擾的干擾 .第41頁(yè)/共46頁(yè)433.2.6 搖擺搖擺 1. 攪拌攪拌 2. 提高溶液的提高溶液的深鍍能力深鍍能力（Throwing Power） 3. 趕走氣泡趕走氣