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PCB沉銅

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什么是PCB沉銅以及沉銅過(guò)程中需要注意哪些事項(xiàng)?

發(fā)布日期:2021-06-16

我們知道線路板的基材只有兩面有銅箔,而中間是絕緣層,那么在線路板兩面或多層線路之間它們就不用導(dǎo)通了嗎??jī)擅娴木€路怎么可以連接在一起,使電流順暢的經(jīng)過(guò)呢?


這就涉及到了PCB線路板制作過(guò)程中的沉銅工藝,PCB沉銅是一個(gè)影響電路板質(zhì)量好壞的重要工序。


什么是PCB沉銅?


沉銅是化學(xué)鍍銅(Eletcroless Plating Copper)的簡(jiǎn)稱,也叫做鍍通孔Plated Through Hole),簡(jiǎn)寫(xiě)為PTH,是一種自身催化的氧化還原反應(yīng)。兩層或多層板完成鉆孔后就要進(jìn)行PTH的流程。

PCB沉銅線

線路板廠的PCB沉銅線

PTH的作用:在已鉆孔的不導(dǎo)電的孔壁基材上,用化學(xué)的方法沉積上一層薄薄的化學(xué)銅,以作為后面電鍍銅的基底。


PTH流程分解:堿性除油→二或三級(jí)逆流漂洗→粗化(微蝕)→二級(jí)逆流漂洗→預(yù)浸→活化→二級(jí)逆流漂洗→解膠→二級(jí)逆流漂洗→沉銅→二級(jí)逆流漂洗→浸酸


PTH詳細(xì)流程解說(shuō):


1.堿性除油:


除去板面油污,指印,氧化物,孔內(nèi)粉塵;使孔壁由負(fù)電荷調(diào)整為正電荷,便于后工序中膠體鈀的吸附;除油后清洗要嚴(yán)格按指引要求進(jìn)行,用沉銅背光試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)。


2.微蝕:


除去板面的氧化物,粗化板面,保證后續(xù)沉銅層與基材底銅之間具有良好的結(jié)合力; 新生的銅面具有很強(qiáng)的活性,可以很好吸附膠體鈀;


3.預(yù)浸:


主要是保護(hù)鈀槽免受前處理槽液的污染,延長(zhǎng)鈀槽的使用壽命,主要成分除氯化鈀外與鈀槽成份一致,可有效潤(rùn)濕孔壁,便于后續(xù)活化液及時(shí)進(jìn)入孔內(nèi)進(jìn)行足夠有效的活化;


4.活化:


經(jīng)前處理堿性除油極性調(diào)整后,帶正電的孔壁可有效吸附足夠帶有負(fù)電荷的膠體鈀顆粒,以保證后續(xù)沉銅的平均性,連續(xù)性和致密性;因此除油與活化對(duì)后續(xù)沉銅的質(zhì)量至關(guān)重要??刂埔c(diǎn):規(guī)定的時(shí)間;標(biāo)準(zhǔn)亞錫離子和氯離子濃度;比重,酸度以及溫度也很重要,都要按作業(yè)指導(dǎo)書(shū)嚴(yán)格控制。


5.解膠:


去除膠體鈀顆粒外面包抄的亞錫離子,使膠體顆粒中的鈀核暴露出來(lái),以直接有效催化啟動(dòng)化學(xué)沉銅反應(yīng),經(jīng)驗(yàn)表明,用氟硼酸做為解膠劑是比較好的選擇。


6.沉銅:


通過(guò)鈀核的活化誘發(fā)化學(xué)沉銅自催化反應(yīng),新生的化學(xué)銅和反應(yīng)副產(chǎn)物氫氣都可以作為反應(yīng)催化劑催化反應(yīng),使沉銅反應(yīng)持續(xù)不斷進(jìn)行。通過(guò)該步驟處理后即可在板面或孔壁上沉積一層化學(xué)銅。過(guò)程中槽液要保持正常的空氣攪拌,以轉(zhuǎn)化出更多可溶性二價(jià)銅。


沉銅工序的質(zhì)量直接關(guān)系到生產(chǎn)線路板的品質(zhì),是過(guò)孔不通,開(kāi)短路不良的主要來(lái)源工序,且不方便目測(cè)檢查,后工序也只能通過(guò)破壞性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行概率性的篩查,無(wú)法對(duì)單個(gè)PCB板進(jìn)行有效分析監(jiān)控,所以一旦出現(xiàn)問(wèn)題必然是批量性問(wèn)題,就算測(cè)試也沒(méi)辦法完成杜絕,最終產(chǎn)品造成極大品質(zhì)隱患,只能批量報(bào)廢,所以要嚴(yán)格按照作業(yè)指導(dǎo)書(shū)的參數(shù)操作。

鍍通孔

在PCB線路板制作中關(guān)于沉銅有哪些注意事項(xiàng)


1、電鍍槽在開(kāi)始生產(chǎn)的時(shí)候,槽內(nèi)銅離子含量低,活性不夠,所以在操作前一般先以假鍍先行提升活性再做生產(chǎn),才能達(dá)到操作要求。


2、負(fù)載會(huì)對(duì)線路板質(zhì)量帶來(lái)極大影響。太高的負(fù)載會(huì)造成過(guò)度的活化而使槽液不安定。相反若太低則會(huì)因H2的流失而形成沉積速率過(guò)低。故最大值與最小值應(yīng)與供應(yīng)確認(rèn)作出建議值。


3、如果溫度過(guò)高, NaOHHCHO濃度不當(dāng)或Pd+2累積過(guò)高都可能造成PTH粗糙問(wèn)題,應(yīng)設(shè)置合適的溫度。


4、化學(xué)鍍銅層的韌性,提高化學(xué)鍍銅層韌性的主要措施是在鍍液中加入阻氫劑,防止氫氣在銅層表面聚積。


5、化學(xué)鍍銅溶液的自動(dòng)補(bǔ)加,化學(xué)鍍銅過(guò)程中,鍍液的組分由于化學(xué)反應(yīng)的消耗,在不斷地變化,如果不及時(shí)補(bǔ)充消耗掉的部分,將會(huì)影響化學(xué)鍍銅層的質(zhì)量,而且由于成分比例失調(diào),會(huì)造成鍍液迅速分解。

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