龙门线&VCP电镀简介

龙门线&VCP电镀简介®超特化學龙门线&VCP电镀简介ADD:江苏省无锡市錫山區團結中路8號TEL：[phone]~1210FAX：[phone]~1300龙门线&VCP电镀简介®超特化學电镀原理篇主要為利用直流(脈衝)電流，在溶液中將帶正電的金屬離子，轉移到位於陰極的導體表面。在此製程即是將銅離子還原成銅金屬，使板面及孔內得到我們所需要的鍍層厚度。PCB製程電鍍銅又分為一次銅及二次銅與Tenting電鍍(即全板銅電鍍)。龙门线&VCP电镀简介®超特化學法拉第定律•第一定律–在鍍液進行電鍍時，陰極上所沉積(deposit)的金屬重量與所通過的電量成正比。–電量之理論單位為庫倫(Coulomb)•庫倫=電流強度(Ampere)X時間(sec)•1庫倫可鍍出0.3294mg的純銅(100%陰極效率)•相当于1.186g/AH•第二定律–在不同鍍液中以相同電量電鍍時，陰極上所沉積(deposit)的金屬重量(或陽極的溶蝕重量)與化學當量成正比;龙门线&VCP电镀简介®超特化學相应电化学反应DCPoweranodecathode+-M+M+2H++2e-→H2Cu+++2e-→CuoIE產生電鍍同時產生電鍍+H2↑陰極Cu+++2e-→CuoEo=+0.34V(陰極主反應)Cu+++e-→Cu+Eo=+0.15VCu++e-→CuoEo=+0.52V2H++2e-→H2↑Eo=0V陽極Cuo→Cu+++2e-Eo=–0.34V(陽極主反應)2H2O(l)→4H++O2↑+4e-Eo=–1.23V龙门线&VCP电镀简介®超特化學电镀反应图示（一）Reactions:AnodeCuo--Cu+2+2e-CathodeCu+2+2e---CuoANODESANODES+H+SO4-2SO4-2H+H+Cu+2Cu+2Cu+2Cu+2Cathode龙门线&VCP电镀简介®超特化學电镀反应图示（二）AirAirFILTERANODESANODESPUMPDiaphragmaAnodeShields龙门线&VCP电镀简介®超特化學操作流程及操作条件AciddipR.T.1–2minAcidCopper24–28℃20–25minRinse×2Anti-tarnishR.T.1–3minRinse×2Load/Unload龙门线VCP线AciddipR.T.1–2minAcidCopper24–28℃20–25minRinse×2Anti-tarnishR.T.1–3minRinse×2Load/UnloadAcidcleaner25-35℃4-6minRinse*2龙门线&VCP电镀简介®超特化學药水成分及功能介绍成分功能硫酸銅主要作用是提供電鍍所需Cu2＋及提高導電能力硫酸主要作用是提高鍍液導電性能，提高通孔電鍍的均勻性氯離子與光澤劑(Additive)在陰極作用，促使鍍銅沉積；與光澤劑(Additive)在陰極作用，促使鍍銅沉積添加剂有機添加劑在電鍍液中的功能主要在於改善電鍍銅之晶格，使鍍層之結晶細緻，藉以增加銅之延展性和電鍍效率，同時藉由有機添加劑在陰極表面之吸附亦可調整高低電流區之銅沉積速率，以達到增加貫孔性、均勻性及平整性之目的。一般而言，載運劑為高分子化合物，當其吸附於陰極表面形成有機膜時，會增加陰極表面之電阻，並抑制銅的沉積速率，而光澤劑則為含硫的小分子化合物，當其吸附於陰極表面時，會降低銅離還原之活化能而加速銅的沉積速率龙门线&VCP电镀简介®超特化學磷銅陽极膜的作用1.陽极膜本身對(Cu+--e→Cu2+)反應有催化、加速作用，從而減少Cu+的積累2.陽极膜形成后能抑制Cu+的繼續產生3.陽极膜的電導率為1.5X104ê-1cm-1具有金屬導電性4.磷銅較純銅陽极化小(1A/dm2P0.04-0.065%磷銅的陽极化比無氧銅低（50mv-80mv)不會導致陽极钝化。5.陽极膜會使微小晶粒從陽极脫落的現象大大減少6.陽极膜在一定程度上阻止了銅陽极的過快溶解影響陽极溶解的因素1.陽极面積(即陽极電流密度控制在0.5ASD-1.5ASD之間)2.陽极袋(聚丙烯)3.陽极及陽极袋的清洗方法和頻率磷銅陽极膜的作用龙门线&VCP电镀简介®超特化學药水操作条件项目SK101PC-UT+PC-UT+(T)CuSO470-90g/l60-80g/l60-80g/lH2SO4180–220g/l180–220g/l180–220g/lCl-40–80ppm40–80ppm40–80ppmBrightener1–5ml/l0.1-1.0ml/l0.1-1.0ml/lLeveller4–10ml/l10-40ml/l20-100ml/lT18–27℃22-30℃18–27℃电流密度1.5–4.0ASD1.5–4.0ASD1.5–4.0ASD龙门线&VCP电镀简介®超特化學操作条件对镀铜效果的影响（一）因子影响硫酸銅高鍍液分散能力會降低低高電流區鍍層易燒焦硫酸高降低Cu2+的遷移率，電流效率降低，並對銅鍍層的延伸率不利低溶液導電性差，鍍液分散能力差氯離子高導致陽極鈍化，鍍層失去光澤低鍍層出現台階狀的粗糙鍍層，易出現針孔和燒焦温度高電極反應速度加快，允許電流密度提高，鍍層沉積速度加快，但加速添加劑分解會增加添加劑消耗，鍍層結晶粗糙，亮度降低低允許電流密度降低。高電流區容易燒焦。防止鍍液升溫過高方法：鍍液負荷不大于0.2A/L，選擇導電性能優良的挂具，減少電能損耗。配合冷水機，控制鍍液溫度。龙门线&VCP电镀简介®超特化學因子影响Brightener高物性变差，板面高电流区发雾低生产板易烧焦，板面无光泽Leveller高易造成孔口下凹，物性变差低板面发雾，无光泽，板面平整性差操作条件对镀铜效果的影响（二）龙门线&VCP电镀简介®超特化學实务技术介绍電鍍相關計算公式A.電流密度(ASF)：ASF＝電流(A)/[被鍍面積(F,ft2)×2面]B.被鍍面積(F,ft2):F=[長(cm)x寬(cm)x2x殘銅率]/929C.厚度單位：1μm＝40μ”,1mm＝40mil,1mil＝1000μ”鍍銅厚度取決於電流密度及電鍍時間。每電鍍17.8安培小時或1068安培分鐘可獲得1mil(25micron)的電鍍厚度。可以下列的計算式來說明：D.厚度計算(mils)=ASF×時間(min)×0.00094xC.E.C.E.=CurrentEfficiency電流效率龙门线&VCP电镀简介®超特化學電鍍設備檢整項目•以勾表量測整流器輸入與輸出,此與鍍銅效率有密切關連(+10%誤差範圍內)•鈦藍數目計算:(鈦藍必須等距排放,以提升电流分布均匀性)•一銅線鈦藍數目(支)=[槽寬(cm)-60(cm)]/17•二銅線鈦藍數目(支)~一銅鈦藍數目x0.8•(一銅線一般為單支整流器供電,二銅線則為雙支整流器供電)•陰極V-shape導電座必須定期清洗保養龙门线&VCP电镀简介®超特化學光澤劑分析方法A.CVS(CyclicVolt.Stripping)：CVS分析是一種電化法，根據準確控制電鍍期間內金屬沉澱之速率進行分析。龙门线&VCP电镀简介®超特化學267ml陰極哈氏片磷銅片陽極2cm2cm燒焦區霧區哈氏片1A2AASFASF403025201512108643210.580605040302420161286421B.HULLCELL：利用HULLCELL模擬槽試驗，可以大略得知槽液濃度、光澤劑是否足夠或過量.龙门线&VCP电镀简介®超特化學陰極陽極陽極1500c.c.C.HARINGCELL：利用HARINGCELL模擬槽試驗，可以得知槽液是否正常，並可做ThrowingPower的試驗.龙门线&VCP电镀简介®超特化學B.鈦籃擺設數目計算：(槽寬－60)÷17＝所需鈦籃數目(二銅鈦籃支數約為一銅的7成)A.陽極：可溶性陽極鈦籃磷銅球or磷銅塊陽極袋設備設計龙门线&VCP电镀简介®超特化學3“12“陽極陰極陽極C.陰陽極配置圖龙门线&VCP电镀简介®超特化學D.Air管配置6“Air90○1“0.5“龙门线&VCP电镀简介®超特化學E.過濾循環系統。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。隔板循環turn數：2turn以上濾心孔隙：5um以下過濾機過濾機龙门线&VCP电镀简介®超特化學相应测试方法介绍一、ThrowingPower的测定方法abcd135642T/P=(1+2+3+4+5+6)/6(a+b+c+d)/4T/P(min)=(a+b+c+d)/4(a+b+c+d)/4min(1+2+3+4+5+6)ABabcT/P=(1+2+3+4+5+6)/6(a+b+c)/3(A+B)/2T/P(min)=(A+B)/2min(a+b+c)(A+B)/2龙门线&VCP电镀简介®超特化學二、ThermalStress測試方法1.將測試板裁成至少5cmx5cm(測試孔需距板邊至少2.5cm)，最新IPC規範表示衝孔後(磨切片之窟孔大小)之sample亦可。2.將測試板至於烘箱以150℃烘烤至少6hrs，取出後至於乾燥皿中降溫至室溫3.測試用錫爐溫度需288＋6℃(液面下1吋溫度)4.將測試板均勻塗上助焊劑後至於錫爐液面漂錫5.10秒後將測試板夾出，此為漂錫之1cycle6.待測試板降溫至室溫時再置於錫爐液面漂錫(測試時不需翻面，除第一次外不需再塗助焊劑)※測試孔選取電鍍板上孔徑最小之孔龙门线&VCP电镀简介®超特化學三、均匀性测试505050W-2020205050L-20LW50505050505050505050505050取点方法龙门线&VCP电镀简介®超特化學均勻性數值计算方法SPEC：3CoV12%龙门线&VCP电镀简介®超特化學四、延展性测试方法a.用不锈钢片在镀槽或延展性测试槽镀上2mil铜片.b.再以130oC把铜片烘2小时.c.用延展性测试机进行测试.龙门线&VCP电镀简介®超特化學五、电镀效率测试方法1.取数片钢板称重，记W1；2.走正常电镀，以钩表实测电流,总电流记为I3.电镀OK后称重，记W23.电镀效率=(W2-W1)/I*time*1.186*100%龙门线&VCP电镀简介®超特化學Q1.表面/孔內結瘤之異常要因圖陽極電流分佈不均槽液濃度分佈搖擺頻率及速度表面/孔內殘留物刷痕過深表面粗糙D/F顯影殘渣水垢(Ca2+,Mg2+)Air量不足槽液過濾turnover頻率不足銅槽內之particleAcidcleaner太弱Carbon殘留鑽孔排屑不潔硝掛不潔板邊毛屑陽極泥污染銅皮屑污染表面孔內結瘤Troubleshooting龙门线&VCP电镀简介®超特化學過濾機吸入air氫氣附著板面氧化凹陷油脂污染銅槽內的颗粒表面污染微蝕後水洗不潔酸浸後停留過久表面氣泡附著Q2.線路凹陷之異常要因圖龙门线&VCP电镀简介®超特化學Q3.孔銅厚度不足孔銅厚度不足低throwingpower槽液酸銅比不對有機污染直接电镀,阻抗過高電流密度不對