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电镀工艺流程资料(三)

【来源:SMT信息网】【编辑:toptouch】【时间: 2004-12-30 14:22:26】【点击:

2.2各流程的作用: 2.2.1酸浸:主要作用是去除板面的氧化层,避免水份带入铜缸而影响硫酸的含量。 2.2.2清洁剂:这种清洁剂是酸性的,主要作用是去除板面的指纹、油污等其它残余物,保持板面清洁,实际上目前供PCB使用之酸性清洁剂,没有任何一种真正能去除较严重的指纹。故对油脂、手指印应以防止为重:而且须注意对镀阻层的相容性与同线中其他药液间的匹配性,及降低表面为张力,排除孔内气泡的能力。 2.2.3微蚀:由于各种干膜阻剂均有添加剂深入铜层的附著力促进剂,故在此一步骤应去除20~50u〞的铜,才能确保为新鲜铜层,以获得良好的附著力。

 2.2.4水洗:主要作用是将板面及孔内残留的药水洗干净。

 2.2.5镀铜:镀铜的药水中主要有硫酸铜、硫酸、氯离子、污染物、其它添加剂等成份,它们的作用分别如下: 2.2.5.1硫酸铜:提供发生电镀所须基本导电性铜离子,浓度过高时,虽可使操作电流密度上限稍高,但由于浓度梯度差异较大,而易造成Throwing power不良,而铜离子过低时,则因沉积速度易大于扩散运动速度,造成氢离子还原而形成烧焦。 2.2.5.2硫酸:为提供使槽液发生导电性酸离子。通常针对硫酸与铜比例考量,“铜金属18g/l+硫酸180g/l”酸铜比例维持在10/1以上,12︰1更佳,绝对不能低于6︰1,高酸低铜量易发生烧焦,而低酸高铜则不利于Throwing Power。 2.2.5.3氯离子:其功能有二,分别为适当帮助阳极溶解,及帮助其它添加剂形成光泽效果,但过量之氯离子易造成阳极的极化。而氯离子不足则会导致其它添加剂的异常消耗,及槽液的不平衡(极高时甚至雾状沉积或阶梯镀;过低时易出现整平不良等现象)。 2.2.5.4其它添加剂:其它的所有有机添加剂合并之功能,可达成规则结晶排列之光泽效果,改善镀层之物性强度,相对过量之添加剂,则易因有机物之分解氧化,对槽液的污染,造成活性碳处理频率的增加,或因有机物的共析镀比率提高,造成镀层内应力增加,延展性降低等问题。 2.2.5.5污染物:可区分有机污染物和无机污染,因破坏等轴结晶结构;造成之物性劣化及因共析镀造成之外观劣化。其中有机污染之来源约为:光泽剂之氧化分解、油墨、干膜、槽体、滤蕊、阳极袋、挂架包覆膜等被过滤出的物质和环境污染物等。无机污染之来源则约为:环境带入污染、水质污染及基本物料污染等项。

 2.2.6电镀反应机构:可区分为巨观,亦即电场与流态;微观,亦即光泽剂的效应:两大部分,分别简单讨论如下: 2.2.6.1巨观:镀槽内阴阳极间之关系,实际上与磁场或电场的现象类似的,明显不同的,是发生在液体环境中,而游动的,是有质量的离子。因为如此,故离子之运动;电流氧化还原反应之发生;受到正负极间电场,与离子所带电荷产生之电位能,离子经由循环搅拌、空气搅拌、机械搅拌获得之动能,及离子间之交互作用力等因子的影响,实际上电流密度(区域性的、分布上的、而非平均的),可被定义为单位面积,单位时间内接收的离子数量。由于各项搅拌,除了针对孔内的阴极机械搅拌外;都是全槽均一性的(理想状态);因而对于板面上的状态,几何分布便成为影响的最大的因子。 对全板电镀(pannel plating)而言,亦即阳极、阴极以及遮板之形状、位置。而对线路电镀(pattevn plating)而言,则再增加一项电镀面积分布须做考量,对孔内的状况,则主要在于离子的扩散速率、阴极摆动及电流密度间关系。关于一部分我们可透过浓度梯度与场的图例加以了解。 a.高低电流区:亦即电力线分布之密度;而电力线(电场)之分布正如同磁力线分布,在端角地区,明显的较高许多,故阳极之尺寸最好仅阴极之75%。 b.遮板之作用为阻碍离子之流动,使得局部之电力线密度降低,rudder strip则吸收此过量之电流,二种方式均可解决生产板尺寸不固定位置。 c.线路电镀时的线路分布影响亦为相同关系,可视为原“属于”被镀阻膜覆盖区的电力线转移于周边造成,因而独立线路相对之电流密度变为非常高。 d.对于孔内与板面或大孔与小孔间关系,可以讨论如下:当操作电流密度甚低时,铜离子之析出速度远低于自然游动/交换速度,各区的镀层厚度,自然均一;但一般操作电流较高,必然造成[C]b(整体巨观浓度),[C]D1(大孔孔内浓度)及[C]D2(小孔孔内浓度)各有不同,则反应速率(电流发生)亦自然不同,因而有“孔铜”、“面铜”乃至区域镀厚比问题),故须依赖搅拌增加离子之Mobility以求改善孔内厚度。对高纵横比而言,一方面搅拌之相对影响被降低,另方面,如果槽液之表面张力过高,产生类似“毛细现象”,则搅拌失效,而产生问题。

 


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