两面者。
氟磺酸。这种酸用来浸蚀环氧树脂。硫酸一铬酸。它是一种氧化作用的混合酸,可以买到这种专利性的化学药品,它用来蚀刻环氧树脂而最少残留物。
浓硫酸。它用于室温,通过炭化作用业清除环氧树脂。这种酸会吸收大气中的水分,并逐渐降低其效力。因此,它要求定期更换。
凹蚀一般作为化学镀铜线的第一步。最佳浸置时间将由使用者业决定,因为所有树脂系统的反应情况不一。经过凹蚀之后,加工板应进行彻底地冲洗,接着浸置在碱性清洗液内,以保证完全中和任何残留的凹蚀溶液。 虽然在电镀工场里总是必须严格地加强安全措施,但对于凹蚀还要求作一些专门的考虑。
B)化学镀铜在进行以后,通过化学镀铜线进行常规的处理。把经化学镀铜工序加工后的印制板制成几个金相剖面,并将一块板电镀,以查明已得到的互连质量。
2)热塑性塑料与热固性塑料除环氧一玻璃以外,有许多覆铜绝缘材料可能要求金属化孔。它的性能在很大程度上随采用的填充剂、化学抗蚀性、机加工性及耐湿性而有变化。所有这些特性都会很大地影响化学镀铜线进行处理。那些经受过溶液浸蚀的材料,不能再经受去油操作。热敏性基材与热塑性粘合剂可能要求用低温清洗的方法。不能润湿的材料可能要求采用某一专用的表面处理剂,或对活化系统作某些改变,也可能要对这两方面都采取措施。可以看出,在对新的基材淀积化学镀铜层时,确定任何操作工艺流程之前,都应进行充分的鉴定。
六、化学镀铜线的故障排除
下面的材料作为一种指南,介绍如何排除化学镀铜线出现的问题。
1)空洞孔内未淀积上铜称之为空洞。空洞可能发生在加工板的一个孔中,或所有孔中。产生空洞的原因是多方面的,并且是变化的。其原因可能不在化学镀铜线的本身,而在于没有完全最后烘干,或存放在有腐蚀作用的气氛中,从而造成淀积铜表面的氧化。留在孔内的气泡会引起局部空洞,因为在化学镀铜过程中,铜还原时要产生氢气,这是很普遍的现象。用改进上挂具方法及进行搅拌这两种联合措施,可使问题得到解决。
大幅度降低温度,能使化学镀铜的速率降至这样的程度,即几乎无法看出铜来。这样的镀层缺乏连续性,并且不利于随后进行的电镀。这是造成空洞的主要原因。严格地控制温度可扭转这种情况。镀速也可由于镀浴组分的过分消耗而大大下降。根据供应厂商关于镀浴的补加说明,对镀浴进行严格的监控,可保持速均匀。
为形成贵金属晶核以触发化学镀铜过程所使用的活化剂,可能因消耗过度在致不能形成淀积层,并产生空洞。可用滴定法或比色法对活化剂的浓度进行检验,这样就可避免活化剂消耗过度的现象。
如凹蚀的残余酸未完全中和掉,则多层板的孔中会产生空洞。而且凹蚀的残余酸在加工过程中会浸出,从而阻止了化学淀积。
2)化学镀铜浴的分解--化学镀铜的分解,有时被认为是“触发”作用,它是从化学镀铜浴内快速镀出铜构成的。其本质上是因铜的还原反应已失去控制,一旦开始就难以停止;其最终结果是镀槽上都镀上了铜。这是一种浪费现象;因为除了造成生产的中断及停工损失外,不得不更换昂贵的溶液。因配方的错误而引起镀铜液的触发分解是很少见的;而主要的因素则是由于过程的控制不当、工艺问题与维护不佳而引起的将过多的活化剂带入镀液内,是引起触发分解的最可能的原因。而冲洗不当与不良的挂具是带入活化剂的最大原因。挂具的设计应使之不致窝留任何溶液。
带入的金属材料与铜末都会导致溶液的触发分解。尽管不可能完全避免有少量的金属材料带入镀液内但每天用带聚丙烯滤芯的全塑料制的过滤器进行过滤,就能够清除尺寸超过10微米的颗粒;这样,就会最大限度地减少这种作用。在化学镀槽部位无论与加工板或挂具相接触,可能会使用化学镀铜层触发分解而附在这些部位的上面;这种情况本质上会造成镀液的消耗。除了过滤以外,亦可定期地将镀液抽出,并将槽内镀上的镀层蚀刻清除掉。
正如适用于室温(70~80°F)的配方,在低温时使用,本质上会降低镀速,过高的温度就会是造成溶液分解的主要原因。当温度波动的范围很大时,采用有恒温控制的夹层镀槽,对保持温度的均匀性是很有帮助的。 3)铜与铜结合力缺陷-----铜箔表面与化学镀铜淀积层之间结合力的不足,在许多情况下,一直要到最后的电镀完成后才能发现。如果这种情况是确实的话,若要使缺陷得到纠正,则结合不好的部位应分隔出来。一种测试方法已成功地提供使用;即加一滴10%的过硫酸铵溶液于脱皮处下面及铜基底之上。有化学镀铜层的表面,会在15~30秒内变黑;这种颜色的改变,是来自活化残存的钯所引起的。如果两个表面都变为黑色,则黑色较深的镀层,通常是具有化学镀铜层的表面。这种情况是偶然发生的,因为化学镀铜层的结合强度相当差。如果试验表明:化学镀铜层仍然在基材上,则可排除化学镀铜线是造成结合力问题的根源。 如果化学镀铜层是在剥离子层的下面,则结合力差发生在化学镀铜层与铜箔之间。这表明问题可能发生在化学镀铜线。下面讨论发生问题的一些可原因: 在任何镀覆操作中,清洗处理常是一个问题。如前所述,铜箔制造厂的标准加工方法,是在铜箔表面上涂上一层防氧化剂。当铜箔随后在层压板压制操作中被加热时,这种防氧化剂可能变成用普通清洗方法很难清除的东西。如前所述。可采用轻度蚀刻方法使防氧化剂从表面被凹蚀掉。所采用的这种控蚀,不严格地说,可以视为清洗处理操作的一部分。这一清洗处理操之后,在作进一步处理以前,必须获得一连续水膜层的表面。有机沾污物容易造成以后镀层的脱皮。 清洗处理时残存的蚀刻剂或氧化物,如果没有被清除干净,就有可能导致结合力不好。在使用过硫酸铵的情况下,在水冲洗时,可能形成硫酸铜铵的复盐膜层。将这种膜层浸入10%的硫酸溶液以前,可用温水冲洗时,使这种膜层减至最
少。如果可能的话,用过硫酸钠取代过硫酸铵,则这个问题可大大减少。 使用氯化铜作为一种轻度蚀刻剂,也可能产生一层膜层,造成结合力不好的问题。在这种情况下,该膜层是氧化亚铜层的方法是:将加工板浸置于一种碱性清洗剂内,如外观为黄色膜,则表明存在氧化亚膜层。
如前所述,后活化剂的作用是作为一种锡溶解剂,使露出贵金属晶核。但如果溶解剂中的锡已饱和,再与锡起作用,就会使锡存留在铜箔表面上,并导致结合力不好。试验也还表明,锡是造成镀铜溶液分解的原因之一。适当地冲洗,可防止饱和过早地产生。此外,对加工的工位应进行监测,因此溶液需定期更换。 化学原材料,特别是所用的酸是否不含脏物,那是很重要的。因为脏物可能成为问题的根源。在重新包装时,偶然会引入增塑剂、其它有机物及金属,则将造成结合力方面的问题。
七、在运行中的全自动化学镀铜生产线工艺流
工艺顺序
0 19 18 18 17、15 13 16、14、12
11 10 9 7 6 4 8、5、2 1 3
工艺缸 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
工艺设置 上下挂板 水洗缸 沉铜 沉铜 水洗缸 速化 喷水洗 水洗缸 催化 预催化 水洗缸 硫酸缸 过硫酸铵缸 喷水洗缸 除油缸 水洗缸