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加工線路板pcb沉銅工藝流程及沉銅原理介紹

發表時間:2021年08月31日   瀏覽量:

  pcb沉銅原理:將PCB板浸到富含甲醛的槽缸中。絡合銅離子(Cu2+-L)得到電子而被還原為金屬銅;利用甲醛在強堿性環境中所具有的還原性并在Pd作用下而使Cu2+被還原。還原的銅貼附在孔壁上。

  pcb沉銅工藝流程:去毛刺:由于鉆孔時的板面會因鉆頭上升和下降時產生的毛刺(披鋒),若不將其除去會影響金屬化孔的質量和成品的外觀,所用的方法為:用含碳化硅磨料的尼龍棍刷洗,再用高壓水沖洗孔壁,沖洗附在孔壁上大部分的微粒和刷下的銅屑。

  膨脹:因履銅板基材樹脂為高分子化合物,分子間結合力很強,為了使鉆污樹脂被有效地除去,通過膨脹處理使其分解為小分子單體。

  除膠(去鉆污):使孔壁環氧樹脂表面產生微觀上的粗糙,以提高孔壁與化學銅之間的接合力,并可提高孔壁對活化液的吸附量,其原理是利用KMnO4在堿性環境聽強氧化性將孔壁表面樹脂氧化;

  中和:經堿性KMnO4處理后的板經三級水洗后能洗去附在板面和孔內大部分的KMnO4,但對于后工序的影響也很大(KMnO4有很強的氧化性,和處理液本身為強堿性),必須用具酸性和還原的中和劑處理,在生產中通常用草酸作中和還原處理(H2C2O4)反應;

  除油、調整處理:化學鍍銅時,在孔壁和銅箔表面同時發生化學鍍銅反應,若孔壁和銅箔表面有油污,指紋或氧化層會影響化學銅與基銅之間的結合力;同時直接影響到微蝕的效果,隨之而來的是化銅與基銅的結合差,甚至沉積不上銅,所以必須進行除油處理,調整處理是為了調整孔壁基材表面因鉆孔而附著的負電荷,由于此負電荷的存在,會影響對催化劑膠體鈀的吸附,生產中通常用陽離子型表面活性劑作為調整劑。

  微蝕刻處理:微蝕刻處理也叫粗化或弱腐蝕,通過此作用在銅基體上蝕刻0.8-3um的銅,并使銅面在微觀上表現為凸凹不平的粗糙面,一方面可以使基體銅吸附更多的活化鈀膠體,另一主要作用是提高基銅與化學銅的結合力。微蝕按照不同的微蝕劑,常有雙氧水,NPS、(NH4)2S2O8等種類,它們都是在約2-5%的H2SO4環境中與銅作用達到微蝕目的,因微蝕量微蝕量與微蝕液濃度,溫度和時間及Cu2+含量有很大關系,微蝕控制:Cu2+<25g/l,T:常溫(28℃)時間:1-2.5min;

  預浸處理:若生產中的板不經過預浸處理而直接進入活化缸,活化缸會因為板面所附著的水,使活化液的PH值發生變化,活化液的有效成份發生水解,影響活化效果,預浸液的組成為活化液的一部分,所以預浸液會因活化液的不同而異。

  活化處理:活化的作用是在絕緣的基體上(特別是孔壁)吸附一層具有催化能力的金屬,使經過活化的基體表面具有催化還原金屬的能力。活化液的有效成份為Sn2+、Pd2+等膠體離子,在活化液中發生如下反應:Pd2++2Sn2+→[PdSn2]2+→Pd0+Sn4++Sn2+,當完成活化處理后進入水洗缸,Sn2+會和活化液中Cl和水發生,SnCl2+H2O→SnOHCl↓+HCl,在SnCl2沉淀的同時,連同Pd0核一起沉積在被活化的基體表面。

  加速處理:活化之后在基體表面上吸附的是以金屬鈀為核心的膠團,在膠團的周圍包圍著堿式錫酸鹽,而真正起催化作用的鈀并沒有充分露出,所以在化學沉銅前除去一部分包在鈀核周圍的錫化合物使鈀核露出,以增強鈀的活性,也增加了基體化銅的結合力,加速液濃度太高,處理時間過長會使基體表面的鈀脫落,造成孔無銅等問題,所以加速處理應作適當控制。

  化學沉銅:經過以上處理的印制板進入沉銅液,沉銅液中Cu2+與還原劑在催化劑金屬鈀的作用下發生氧化還原反應,在基體表面沉積一層0.3-0.5um的薄銅,使本身絕緣的孔壁產生導電性,使后續的板面電鍍和圖形電鍍得以順利進行。

  板面電鍍:板面電鍍作用是在化學銅基礎上通過電鍍的方法將整個銅面和孔內薄銅加厚7-10um,以利于后續工序,板面電鍍與圖形電鍍在原理上和工藝上相同的不作詳細介紹:已沉銅板→浸酸(除去表面氧化物)→電鍍→水洗→下板→幼磨→下工序;

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