化學(xué)鍍銅/沉銅工藝流程介紹
2008年01月29日 0:0 11826次瀏覽 來源: 中國有色網(wǎng) 分類: 銅資訊
鉆孔→磨板去毛刺→上板→整孔清潔處理→雙水洗→微蝕化學(xué)粗化→雙水洗→預(yù)浸處理→膠體鈀活化處理→雙水洗→解膠處理(加速)→雙水洗→沉銅→雙水洗→下板→上板→浸酸→一次銅→水洗→下板→烘干
配方
組分 1 2 3
碳酸鈉(g/l) 40~60 — —
磷酸三鈉(g/l) 40~60 — —
OP乳化劑(g/l) 2~3 — —
氫氧化鈉(g/l) — 10~15 —
金屬洗凈劑(g/l) — — 10~15
溫 度(℃) 50 50 40
處理時(shí)間(min) 3 3 3
攪拌方法 空氣攪拌機(jī)械移動(dòng) 空氣攪拌
機(jī)械移動(dòng) 空氣攪拌 機(jī)械移動(dòng)
硫酸H2SO4 150~200克/升
雙氧水H202 40~80毫升/升
常用穩(wěn)定劑如下:
穩(wěn)定劑化合物 添加量 蝕刻銅速率 雙氧水H202分解率
C2H5NH 2 10g/l 28% 1.4mg/l.min
n-C4H9NH2 10ml/l 232% 2.7 mg/l.min
n-C8H17NH2 1 ml/l 314% 1.4mg/l.min
H2NCH2NH2 10g/l 2.4 mg/l.min
C2H5CONH2 0.5 g/l 98% /
C2H5CONH2 1 g/l 53% /
不加穩(wěn)定劑 0 100% 快速分解
氯化亞錫(Sncl2.2H2O) 30~50g/L
鹽酸 50~100ml/L
錫?! ?~5g/l
配制時(shí)先將水和鹽酸混合,然后加入氯化亞錫邊攪拌使其溶解。錫??煞乐筍n2+氧化。
敏化處理在室溫下進(jìn)行,處理時(shí)間為3~5min,水洗后進(jìn)行活化處理。
氯化鈀pdCl20. 5~1g/L
鹽酸 5~10ml/L
處理?xiàng)l件-室溫,處理1~2min
膠體鈀活化法(一步活化法)
(1)配方:常用的膠體鈀活化液配方列于表
膠體鈀活化液配方及操作條件
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配方
組份
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1
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2
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氯化鈀 (ml/L)
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1
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0.25
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鹽 酸 (37%)(g/L)
|
300
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10
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氯化亞錫 (g/L)
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70
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3.2
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錫酸鈉 (g/L)
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7
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0.5
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氯化鈉 (g/L)
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—
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250
|
尿 素 (g/L)
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—
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50
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溫 度
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室溫
|
室溫
|
時(shí) 間 (min)
|
2~3
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2~3
|
pH
|
≤0.1
|
0.7~0.8
|
采用膠體鈀活化液能消除銅箔
上形成的松散催化層,而且膠體鈀活化液具有非常好的活性,明顯地提高了化學(xué)鍍銅層的質(zhì)量,因此,在PCB的孔金屬化工藝中,得到了普遍應(yīng)用。
表中的配方1是酸基膠體鈀,由于其鹽酸含量高,使用時(shí)酸霧大且酸性太強(qiáng)對(duì)黑氧化處理的多層
內(nèi)層連接盤有浸蝕現(xiàn)象,在焊盤處易產(chǎn)生內(nèi)層粉紅圈。活化液中鈀含量較高,溶液費(fèi)用大,所以已很少采用。配方2是鹽基膠體鈀。在鹽基膠體鈀活化液中加入尿素,可以和Sn2+O‖形成穩(wěn)定的絡(luò)合物[H2NCNH3]SC1-3,防止了活化劑產(chǎn)生沉淀,明顯地降低了鹽酸的揮發(fā)和Sn2+離子的氧化,從而提高了膠體鈀活化液的穩(wěn)定性。
(2)膠體鈀活化液的配制方法
a.酸基膠體鈀活化液—稱取1g氯化鈀溶解于100ml鹽酸和200ml純水的混合液中,并在恒溫水浴中保持30℃,邊攪拌邊加入氯化亞錫(SnCl2•2H2O)2.54g攪拌12min,然后再與事先配制好的氯化亞錫60g、鹽酸200ml和錫酸鈉7g的混合液溶解在一起,再在45℃的恒溫水浴條件下保溫3h,最后用水稀釋至1L即可使用。
b.鹽基膠體鈀活化液-稱取氯化鈀0.25g,加入去離子水200ml,鹽酸10ml,在30℃條件下攪拌,使氯化鈀溶解。然后加入3.2g氯化亞錫并適當(dāng)攪拌,迅速倒入事先配制好的含有尿素50g、氯化鈉250g、錫酸鈉0.5g和水800mL的混合溶液中,攪拌使之全部溶解,在45℃條件下保溫3h,冷至室溫,用水稀釋至1L。
(3)膠體鈀處理工藝:采用膠體鈀活化液按下述程序進(jìn)行:
預(yù)浸處理→膠體鈀活化處理→水洗→解膠處理→水洗→化學(xué)鍍銅→
a.預(yù)浸處理-經(jīng)過粗化處理的覆銅箔板,如果經(jīng)水洗后直接浸入膠體鈀活化液中進(jìn)行活化處理,將會(huì)使活化液中的含水量不斷增加,造成膠體鈀活化液過早聚沉。因此,在活化處理前要先在含有Sn2+的酸性溶液中進(jìn)行預(yù)浸處理1~2min,取出后直接浸入膠體鈀活化液中進(jìn)行活化處理。配制時(shí)應(yīng)首先將鹽酸與水相混合,然后再加入SnCl2•2H2O ,攪拌溶解,這樣可防止SnCl2水解。
酸基膠體鈀預(yù)浸液配方:
氯化亞錫(SnCl2.2H2O) 70~100g/L
鹽酸37%(體積) 200-300ml/L
鹽基膠體鈀預(yù)浸液配方:
SnCl2.2H2O 30g/L
HCl 30ml/l
NaCl 200g/l
O
║
H2N-C-NH2 50g/l
b.活化處理-在室溫條件下處理3~5min,在處理過程中應(yīng)不斷移動(dòng)覆銅箔板,使活化液在孔內(nèi)流動(dòng),以便在孔壁上形成均勻的催化層。
c.解膠處理-活化處理后,在基材表面吸附著以鈀粒子為核心,在鈀核的周圍,具有堿式錫酸鹽的膠體化合物。在化學(xué)鍍銅前,應(yīng)將堿式錫酸鹽去除,使活性的鈀晶核充分暴露出來,從而使鈀晶核具有非常強(qiáng)而均勻的活性。經(jīng)過解膠處理再進(jìn)行化學(xué)鍍銅,不但提高了膠體鈀的活性,而且也顯著提高化學(xué)鍍銅層與基材間的結(jié)合強(qiáng)度。常用的解膠處理液是5%的氫氧化鈉水溶液或1%氟硼酸水溶液。解膠處理在室溫條件下處理1~2min,水洗后進(jìn)行化學(xué)鍍銅。
d.膠體銅活化液簡介:
明膠 2g/l
CuSO4.5H2O 20g/l
DMAB(二甲胺基硼烷) 5g/l
水合肼 10 g/l
鈀 20ppm
PH 7.0
配制過程:首先分別將明膠和硫酸銅用溫水(40度C)溶解后將明膠加入至硫酸銅的溶液中,用25%H2SO4將PH值調(diào)至2..5當(dāng)溫度為45度C時(shí),將溶解后DMAB在攪拌條件下緩慢加入上述的混合溶液中,并加入去離子稀釋至1升,保溫40~45度C,并攪拌至反應(yīng)開始(約5~10分鐘)溶液的顏色由藍(lán)再變成綠色。放置24小時(shí)顏色變成紅黑色后加入水合肼,再反應(yīng)有24小時(shí)后膠體溶液的PH值為7,就可投入使用。為了提高膠體銅的活性,通常再加入少量的鈀。
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