PCB電鍍制程講解(完整工藝介紹).ppt

,電鍍制程講解,目錄電鍍組織架構(gòu)簡介第一章:PTH工藝流程第二章:ICU工藝流程第三章:IICU工藝流程第四章:蝕刻工藝流程第五章:電鍍制程主要不良項目第六章:電鍍工安注意事項電鍍制程考核試題,第一章PTH工藝流程,一、PTH前處理(磨刷)目的:去除鑽孔后孔邊的披峰及板面氧化物,磨刷,水洗,超音波水洗,投板,高壓水洗,水洗,烘干,插板,注意事項:1.磨刷效果:以烘干后水破試驗大於15秒2.定期整刷:維持磨刷均勻性,避免造成局部過度磨刷3.刷幅:要求1.01.5cm,刷幅過多易造成隨圓孔(喇叭孔)4.定期檢查磨刷水洗噴嘴及清理銅粉(泥)等,5.高壓水洗:3560kg/cm2,中壓水洗520kg/cm26.超音波振蕩:將鑽孔后細小epoxy及磨刷銅粉去除(不能過強),二、PTH-PlantedThroughtHole(導通孔鍍銅)目的:將鑽孔后不導電的環(huán)氧樹脂孔壁鍍上一層極薄的金屬,使之具有導電性,為之后的制程(ICU)做準備流程:,上料,膨鬆,回收,雙水洗,除膠,回收,水洗,預中和,水洗,中和,雙水洗,整孔,熱水洗,雙水洗,微蝕,雙水洗,酸洗,水洗,預浸,活化,雙水洗,速化,純水洗,化學銅,雙水洗,薄,下料,水洗,抗氧化,厚,下料,1.膨鬆目的:使用於除膠渣前之處理劑,可除去鑽孔所產(chǎn)生的碎屑及污物,能膨鬆及軟化基材,以增進下一站高錳酸鉀的咬蝕作業(yè)參數(shù)及條件溫度7020OC時間6分攪拌擺動槽體材質(zhì)S.S316或304加熱器鈦、石英或鐵弗龍循環(huán)過濾須要,2.除膠:目的:將鑽孔后孔壁及內(nèi)層銅薄上殘留的樹脂殘渣(smear)去除,並將孔內(nèi)的樹脂(epoxy)部分咬蝕成峰窩狀,以加強化學銅與孔壁的結(jié)合力溫度7020OC時間15分(12分18分)攪拌擺動鼓風總Mn量605g/lMn6+25g/lNaOH408g/l再生機電流800A槽體材質(zhì)鈦或S.S316加熱器鈦或鐵弗龍再生裝置須要,3.中和劑目的:此藥液為酸性還原劑,可中和鹼性殘液,並可還原殘餘七價錳,六價錳及二氧化錳等可溶性二價錳離子,避免氧化劑帶入其后之流程作業(yè)參數(shù)與條件溫度452OC時間6分攪拌擺動槽體材質(zhì)P.E或PP加熱器石英或鐵弗龍過濾須要,4.整孔劑是一種微鹼性的化學品,主要含有陽離子界面活性劑,使原本負電性的孔壁形成帶正電性以利於活化劑鈀的附著;另一方面,使槽浴的表面張力降低,讓原本不親水性的板面及孔壁也能夠具有親水濕潤的效果,以利於后續(xù)的藥水更能發(fā)揮更好的效果溫度632OC時間5分30秒擺動必須水洗三段水洗,第一段最好用4050OC熱水洗槽體材質(zhì)S.S316或304加熱器S.S加熱器過濾須要,5.微蝕劑是一種能將銅表面粗化的藥液,一方面能將銅面上的氧化物,雜物及整孔劑咬掉,使在金屬化的過程中讓鈀膠體及化學銅能盡量鍍在孔內(nèi);另一方面是使板面粗化,讓化學銅在粗化的板面上有更好的附著力反應原理:Cu+H2O2CuO+H2OCuO+H2SO4CuSO4+H2OH2O2H2O+1/2O2,6.酸洗一方面能去除板面的氧化物,另一方面將殘留於板面的銅監(jiān)徹底的清除室溫下作業(yè),H2SO4濃度控制在7.52.5%(V/V),7.預浸劑主要功能是保護鈀槽避免帶入太多的水分及雜質(zhì),並提供活化劑所需要的氯離子及酸度,而做為犧牲溶液以維持鈀槽濃度的穩(wěn)定鈀槽進水會生成Sn02與鈀的沉澱作業(yè)參數(shù)及條件溫度25OC時間3分12秒擺動必須槽體材質(zhì)P.P或PVC,8.活化劑具有高負電荷密度的錫鈀膠體,它能提供孔內(nèi)所需的鈀觸媒,而能與化學銅有良好且細致的結(jié)合狀況SnCL2+CL-SnCL3PdCL2+2SnCL3Pd(SnCL3)2CL22-操作參數(shù)及條件:溫度30OC(2035OC)強度:7510%時間6分(58分)比重:1.1451.180擺動必須過濾連續(xù)過濾槽體材質(zhì)P.P或PVC,10.化學銅是使經(jīng)過前處理后的板子得到孔內(nèi)金屬化效果的溶液原理:Pd主反應:CuSO4+4NaOH+2HCHOCu+Na2SO4+2HC00Na+2H2O+H2副反應:2HCHO+NaOHHC00Na+CH3OH鈀觸媒的氧化還原反應式Pd+O2Pd-O2-(ad)+Pd2PdO(1)4H(ad)+Pd-O2-(ad)2H2O+Pd(2)2H(ad)+PdOH20+Pd(3),Pd,9.速化劑主要在於剝除催化劑沉積在板面及孔內(nèi)的錫殼,而露出所需要的鈀層,以利於化學銅的催化反應操作參數(shù)與條件:溫度25OC(2030OC)時間5分(36分)擺動必須槽體材質(zhì)P.P或PVC,通Air之目的Cu+O-+H2OCu2-+2OH-(4)背光級數(shù)7級沉積速率1530U”/23min操作參數(shù)及條件溫度25OC(2228OC)時間15分(1218分)負載0.22dm2/l攪拌擺動鼓風及過濾循環(huán)槽體材質(zhì)PP或PVC加熱器石英或鐵弗龍,以上各節(jié)簡要介紹了PTH薄銅的工藝流程,PTH厚化銅工藝基本與此相似,唯一區(qū)別是厚化銅流程多了一道抗氧化,而薄銅抗氧化則在一銅后.,第二章Palted(一次銅)即板面電鍍目的:將PTH之后已金屬化的孔壁鍍上一層金屬銅,通常厚度為0.3mil(平均),依制程不同也可鍍至0.5mil至1mil,同時也起加厚板面的作用,故也可稱為板面電鍍流程:,上料,酸浸,鍍銅,水洗,抗氧化,水洗,下料,硝掛架,水洗,上料,酸浸去除板面氧化物,維持銅槽槽液平衡作業(yè)條件及參數(shù)溫度室溫時間1分AR硫酸102%鍍銅整流機的作用:將交流電變成直流電電鍍銅原理:在直流電的作用下,銅離子從陽極逐步向陰極轉(zhuǎn)移的過程,陰極:CU2+獲得電子被還原成金屬銅,正常情況下,電流效率可達98%以上,即:CU2+2eCU某些情況下鍍液中存有少量CU2+將發(fā)生反應,即:CU2+ecu+陽極:陽極反應是溶液中cu2+的來源:CU-2ecu2+在少數(shù)情況下,陽極也可能發(fā)生如下反應:CU1ecu+,溶液中的cu+在足夠硫酸的存在下可能被空氣中的氧氣氧化成cu2+2CU+1/2O2+2H+2CU2+H2O當溶液中酸度不足時,CU會水解成CU1O1,形成所謂“銅粉”CU2+2H2O2CU(OH)2+2H+氧化亞銅的生成會使鍍層粗糙或呈海綿狀,因此在電鍍過程中盡量避免一價銅的出現(xiàn).,作業(yè)條件及參數(shù)1.鍍銅之均勻性控制以面銅為準2.制程控制條件銅槽溫度242oCCL-濃度6020PPM硫酸濃度20015g/l硫酸銅濃度7010g/l光澤劑哈氏試驗調(diào)整,不燒焦,1L/(40006000)AH,硝掛架是通過強酸去除下板之后掛具上殘留的銅溫度室溫HNO3(68%)40050ml/l抑制劑355ml/l時間12分鐘重要名詞1.藥劑部分:陰陽極面積比光澤劑配槽2.操作部分:假鍍活性碳過濾均勻性(對后制程影響)3.設(shè)備部分:天車故障空氣攪拌保養(yǎng)自動添加滴水時間濾心,第三章PattenPalted(二次銅),目的:將孔銅厚度鍍至0.81.0mil,同時將所需保留的線路部分以錫(或錫鉛)保護流程:,硫酸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出銅鍍層,硫酸銅濃度控製在7010g/L,提高硫酸銅濃度,避免高電流區(qū)燒焦.硫酸銅濃度過高,會降低鍍液分散能力硫酸硫酸的主要作用是增加溶液的導電性,硫酸的濃度對鍍液的分散能力和鍍層的機械性能均有影響.硫酸濃度太低,鍍液分散能力下降,鍍層光亮范圍縮小,硫酸濃度太高,雖然鍍液分散能力較好,但鍍層的脆性降低,一般控製在20015g/l,氯離子是陽極活化劑,它可以幫助銅陽極正常溶解,當濃度低于20mg/L時,會產(chǎn)生條紋粗糙鍍層,易出現(xiàn)針孔和燒焦;當濃度過高時,鍍層光亮度下降,低電流區(qū)鍍層發(fā)暗;如果過量,陽極表面會出現(xiàn)一層白色膜,即陽極鈍化,一般控製在20-80PPM添加劑:任何硫酸鹽鍍銅液,沒有添加劑的加入都不能鍍出滿意的鍍層.,相關(guān)槽作用酸洗:去臟物,除去氧化物抗氧化:防止板面氧化硝掛架:除去掛架上的銅,其反應如下:3CU+8HNO33CU(NO3)2+2NO+4H2O,鈦籃,陽極袋,過濾棉芯配槽前清洗程序.1.配10g/LNaOH浸洗6小時以上.2.鹼液處理后用清水沖洗3.配10ML/L硫酸中和殘留鹼性,浸3小時以上4.最后清水沖洗5.陽極袋,過濾棉芯用50-60度熱水浸泡2小時再用1-4方法清洗程序.,銅球配製前清洗程序1.配20ML/L雙氧水和20ML/L的硫酸浸泡5-10分鐘呈暗色2.用純水沖洗乾淨放入鈦籃錫球配製前處理程序1.配10g/LNaOH浸20分鐘2.經(jīng)鹼液處理后用清水沖洗3.配5ML/L硫酸中和殘留鹼性,浸10-20分鐘4.用純水洗凈后放入鋯籃.,ICUIICU電流條件區(qū)別,電控系統(tǒng),第四章蝕刻工藝流程蝕刻分為酸性蝕刻與鹼性蝕刻兩種,電鍍所用的是鹼性蝕刻,從機體結(jié)構(gòu)與工藝流程上都不同於內(nèi)層的酸性蝕刻,以下主要介紹鹼性蝕刻的工藝,投板,剝膜,水洗,看殘膜,蝕刻,化學水洗,水洗,看殘銅,剝錫A,水洗,剝錫B,水洗,烘干,收板,蝕刻線,鹼性蝕刻機從機體結(jié)構(gòu)上大致可分為剝膜,蝕刻與剝錫三段剝膜:去除多余銅面上覆蓋的干膜,使線路以外部分的銅面裸露出來剝膜條件:溫度505OCNaOH濃度41%,剝膜后PCB,蝕刻:去除線路以外部分多余的銅面(即一次銅),使線路在蝕刻阻劑錫鉛的保護下得以保留蝕刻原理:Cu+Cu(NH3)42+2CL-2Cu(NH3)2+2CL2Cu(NH3)2+2CL+O2+4NH3Cu(NH3)42+2CL新液洗條件PH9.50.25,蝕刻條件:CL-19020g/lCu2+15010g/lPH8.20.3比重1.181.22上噴壓力1.80.3kg/cm2下噴壓力2.20.3kg/cm2溫度482OC,蝕刻后看殘銅,剝錫(鉛):剝除線路上面覆蓋的抗蝕刻阻劑錫(鉛),剝錫液分為單液型與雙液型兩種,電鍍所用的屬雙液型剝錫液,分為剝錫A與剝錫B兩部分,剝錫A是剝?nèi)グ迕娴募冨a,而剝錫B則是為了剝?nèi)グ迕娴你~錫合金,從而使線路充分顯露出來剝錫液(雙型液)602A比重:1.2-1.4H+:3.5-6.0N602B比重:1.0-1.12H2O2:3515ml/l,剝錫A藥液組成A液:a氧化劑:用以將Sn/Pb氧化成SnO/PbO抗結(jié)劑：將PbO/SnO轉(zhuǎn)成可溶性結(jié)構(gòu),避免飽和沉澱c抑制劑:防止A液咬蝕合金B(yǎng)液:a氧化劑:用以咬蝕錫銅合金b抗沉劑:防止金屬氧化物沉澱c護銅劑:保護銅面防止氧化測定A液有無剝錫效用,請先關(guān)掉B液試走板子,看板面呈透明狀,表示還有藥效,若呈現(xiàn)黑色表示A液已無效用,錫銅合金剝除Cu6Sn5Cu+Sn+(溶解)Cu3SnCu+Sn+(溶解)計算公式:剝錫量(g/l)=鍍錫厚度*密度*鍍錫面積Sn密度=7.29g/cm3Pb密度=8.9g/cm3Sn/Pb(60:40)剝錫量:單液120g/l(140g/l)雙液(A液)100g/l雙液型剝錫液之優(yōu)點1.二步法完全剝除純錫鍍層和銅錫合金鍍層.2.可解決鍍層分布不均勻引起的問題3.不攻擊銅面及玻璃縴維底材4.不產(chǎn)生沉淀,氧化,氧化,蝕刻后收板,第五章電鍍各站主要不良項目,站別:PTH,背光不良(孔破)產(chǎn)生根源:1.振蕩器故障2.藥水濃度失調(diào)處理方式:1.過ICU報廢2.未過ICU重工微蝕掉孔銅磨刷整孔正常流程,脫皮產(chǎn)生根源:1.磨刷效果不佳,臟物、氧化、膠跡未除盡2.微蝕不足結(jié)合力不好3.板子在空氣中滴水時間過長氧化嚴重處理方式:報廢,起泡產(chǎn)生根源:1.無電銅液有問題2.基板吸有藥液或水氣處理方式:微蝕重工或報廢,銅渣產(chǎn)生根源:1.銅球及PCB掉缸2.陽極袋破損3.鍍空掛處理方式:1.孔內(nèi)銅渣,用針挑出2.板面銅渣,用砂紙打磨平整3.以上兩種處理不好則報廢,板面不均產(chǎn)生根源:1.銅面氧化后鍍銅2.槽液受污染處理方式:1.用砂帶研磨機研磨或手動砂紙打磨出貨,站別:ICU,燒焦產(chǎn)生根源:1.藥水光澤劑濃度過高2.電流過大處理方式:報廢,鍍錫不良產(chǎn)生根源:1.板面污染2.錫槽污染3.顯影不潔4.陽極桿(線)導電不良處理方式:1.過蝕刻後報廢2.未過蝕刻直接重工鍍錫,站別:IICU,線路分層產(chǎn)生根源:1.微蝕不足,鍍層附著力不佳2.外層退洗板殘膠3.抗氧化劑未除盡處理方式:報廢,剝膜不凈產(chǎn)生根源:1.藥液溫度過低2.藥液濃度過低3.壓力不夠4.速度不夠處理方式:1.未蝕刻則重工2.蝕刻后則修刮,將剝膜不盡造成之短路用刮刀修刮ok,站別:蝕刻,蝕刻不凈產(chǎn)生根源:1.藥液溫度過低2.噴壓不夠3.速度過快4.ICU鍍銅不均5.PTH值過低6.比重失調(diào)處理方式:1.剝錫前發(fā)現(xiàn)可直接進行過機重工或手動浸泡重工2.剝錫后發(fā)現(xiàn)則報廢,線細產(chǎn)生根源:1.速度過慢2.蝕刻不凈板重工處理方式:送報廢分析組判定,剝錫不凈產(chǎn)生根源:1.酸度不夠2.速度太快3.比重太高4.噴淋壓力不足處理方式:1.重工剝錫2.流入后制程則報廢,第六章電鍍工安預防知識,1.L型推車拉板過高失去重心，拉倒砸人2.女孩子頭發(fā)過長被絞到傳動滾輪3.機器在運轉(zhuǎn)過程中打開外蓋，被高壓水洗沖傷面部4.機器運轉(zhuǎn)過程中檢修，換滾輪時不小心手被傳動輪高速運轉(zhuǎn)帶入絞傷5.插板後框架板堆放過高，受輕微外力倒下砸傷人6.電控櫃保養(yǎng)時，濕抹布擦機遇漏電傷人7.屬噪音超標區(qū)，長期在此環(huán)境下工作，聽覺會下降,站別:磨刷站工安隱患,1.L型推車運板時，每車不可超過300PNL，只可推車、禁止拉車2.女孩必須帶網(wǎng)狀工帽，頭發(fā)全部扎進工帽內(nèi)3.機器在運轉(zhuǎn)過程中，嚴禁打開機體外蓋4.保養(yǎng)、維護傳動時，必須關(guān)閉傳動後再動手5.插板後框架板堆放高度最高2層6.保養(yǎng)電控櫃時，用乾抹布擦拭表面，大保養(yǎng)時關(guān)閉總電源後用吸塵器清理內(nèi)部灰塵7.本線作業(yè)員必須戴耳塞作業(yè),改善對策,1.飛靶變形或v型座移位或板框鬆脫,天車未把飛靶掛穩(wěn),天車運轉(zhuǎn)而使飛靶或板框掉下砸到人2.防止藥水濺到皮膚上燒傷3.PTH線屬噪音區(qū),長期在此環(huán)境下聽力會下降4.天車在運轉(zhuǎn)過程中,爬上流水線從事各種作業(yè)被天車撞傷5.電控櫃保養(yǎng)時，濕抹布擦機遇漏電傷人,站別:PTH站工安隱患,改善對策,1.PTH下板時需天車將飛靶放穩(wěn)后再開始作業(yè),隨時巡線,發(fā)現(xiàn)飛靶或V型座移位及時維修處理,杜絕工安隱患2.PTH作業(yè)清洗槽或加藥時必須穿水鞋、戴膠手套、穿防護衣3.噪音超標區(qū)必須配備耳塞4.天車運轉(zhuǎn)中,禁止任何人爬上流水線作業(yè)5.何養(yǎng)電控柜時,用干抹布擦拭表面,大保養(yǎng)時關(guān)閉總電源后用吸塵器清理內(nèi)部灰塵漏電傷人,站別:ICUIICU站工安隱患,1.拉板過高,失去重心拉倒砸傷人,擺板過高易倒砸人2.添加藥水時,藥水濺到身上燒傷3.天車撞傷4.藥水擺放過高易倒或把桶壓壞,砸到人或藥水濺到身上5.被升降梯壓傷6.手、腳被刮傷7.飛靶變形或