化學(xué)鍍銅(Eletcroless Plating Copper)通常也叫沉銅或孔化(PTH)是一種自身催化性氧化還原反應(yīng)。首先用活化劑處理，使絕緣基材表面吸附上一層活性的粒子通常用的是金屬鈀粒子 (鈀是一種十分昂貴的金屬，價格高且一直在上升，為降低成本現(xiàn)在國外有實用膠體銅工藝在運行)，銅離子首先在這些活性的金屬鈀粒子上被還原，而這些被還原的金屬銅晶核本身又成為銅離子的催化層，使銅的還原反應(yīng)繼續(xù)在這些新的銅晶核表面上進行?；瘜W(xué)鍍銅在我們PCB制造業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，目前最多的是用化學(xué)鍍銅進行PCB的孔金屬化。PCB孔金屬化工藝流程如下：
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
鍍前處理
1、去毛刺
鉆孔后的覆銅泊板， 其孔口部位不可避免的產(chǎn)生一些小的毛刺，這些毛刺如不去除將會影響金屬化孔的質(zhì)量。最簡單去毛刺的方法是用200～400號水砂紙將鉆孔后的銅箔表面磨光。機械化的去毛刺方法是采用去毛刺機。去毛刺機的磨輥是采用含有碳化硅磨料的尼龍刷或氈。一般的去毛刺機在去除毛刺時，在順著板面移動方向有部分毛刺倒向孔口內(nèi)壁，改進型的磨板機，具有雙向轉(zhuǎn)動帶擺動尼龍刷輥，消除了除了這種弊病。
2. 整孔清潔處理
對多層PCB有整孔要求，目的是除去鉆污及孔微蝕處理。以前多用濃硫酸除鉆污，而現(xiàn)在多用堿性高錳酸鉀處理法，隨后清潔調(diào)整處理。
孔金屬化時，化學(xué)鍍銅反應(yīng)是在孔壁和整個銅箔表面上同時發(fā)生的。如果某些部位不清潔，就會影響化學(xué)鍍銅層和印制導(dǎo)線銅箔間的結(jié)合強度，所以在化學(xué)鍍銅前必須進行基體的清潔處理。最常用的清洗液及操作條件列于表如下：
清洗液及操作條件
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
處理時間(min) 3 3 3
攪拌方法 空氣攪拌機械移動 空氣攪拌
機械移動 空氣攪拌 機械移動
3、覆銅箔粗化處理
利用化學(xué)微蝕刻法對銅表面進行浸蝕處理(蝕刻深度為2-3微米)，使銅表面產(chǎn)生凹凸不平的微觀粗糙帶活性的表面，從而保證化學(xué)鍍銅層和銅箔基體之間有牢固的結(jié)合強度。以往粗化處理主要采用過硫酸鹽或酸性氯化銅水溶液進行微蝕粗化處理?，F(xiàn)在大多采用硫酸/雙氧水(H2SO4/H202 )其蝕刻速度比較恒定，粗化效果均勻一致。由于雙氧水易分解，所以在該溶液中應(yīng)加入合適的穩(wěn)定劑，這樣可控制雙氧水的快速分解，提高蝕刻溶液的穩(wěn)定性使成本進一步降低。常用微蝕液配方如下：
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
我們以不加穩(wěn)定劑的蝕刻速率 為100%，那么蝕刻速率大于100%的為正性加速穩(wěn)定劑，小于100%的為負性減速穩(wěn)定劑。對于正性的加速穩(wěn)定劑不用加熱，在室溫(25度C)條件下就具有較高的蝕刻速度。而負性減速穩(wěn)定劑，必須加熱使用才能產(chǎn)生微蝕刻銅的效果。應(yīng)注意新開缸的微蝕刻液，開始蝕刻時速率較慢，可加入4g/l硫酸銅或保留 25%的舊溶液。
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