Neopact直接电镀工艺的应用

2022-05-02 14:13分类：电子元器件阅读：

Neopact立即电镀的运用

　引言：文中阐述了Neopact立即电镀的运用，包含工序操作过程及操纵，各主要参数对水溶液特性的危害，成品检验，污水处理等。该加工工艺平稳靠谱，操纵非常容易并且空气污染小，污水处理简易，能够替代传统式有机化学沉铜工艺，资金投入规模化生产制造。

　　序言

　　自打1963年IBM企业Mr.Rodovsky明确提出立即电镀工艺的基础的基础理论至今，此项最新的技术性造成了我们的十分重视，并在印制电路板领域取得了迅猛的快速发展和运用。

　　大家都知道，传统式的印制电路板有机化学沉铜工艺具备其本身没法摆脱的缺陷：

　　（1）带有室内甲醛这一致癌物，比较严重危害作业者的身心健康，环境污染；

　　（2）带有大量的的络合剂，导致污水处理艰难；

　　（3）本身氧化还原反应管理体系，非常容易自发性溶解，无法调节等。

　　立即电镀则具备有机化学沉铜不能类比的优势：没有室内甲醛，EDTA等络离子，环境污染小，非常容易操纵，良品率高，污水处理简易，因此立即电镀工艺也称之为"环保电镀"。

　　立即电镀工艺历经近四十年的发展趋势，现如今已建立了完善的生产工艺，其化工品也陆续商业化，如Atotech企业的Neopact,LeaRonal企业的Comductron,Blasberg企业的DMS-E,Shipley企业的Crimson,Electro Chemical企业的Shadow等，四川超声波印制电路板企业运用了Neopact立即电镀。

　　加工工艺操作过程及操纵

　　一、生产流程

　　该企业采取的是竖直式Neopact立即电镀，其步骤以下：

　　调节Ⅰ―调节Ⅱ―二级DI水清洗―微蚀―二级水清洗―预浸料―吸咐―二级DI水清洗―后浸―二级DI水清洗―浸H2SO4 酸―板电镀铜—二级水清洗―烘干处理

　　二、立即电镀工艺工艺流程的功效

　　调节Ⅰ：主要是清理表层，除去油渍，并兼具使板材电极化的功效。
　　调节Ⅱ：主要是调节孔边，使带负电的绝缘层表层转化为带正电，提升孔边对带负电的胶体溶液钯活性剂的粘附工作能力。
　　微蚀：彻底消除印制电路板表层的空气氧化层，并造成一定的匀称细腻的外部经济表面粗糙度，进而提升铜面的粘合力。
　　预浸料：维护活化液，避免残渣，金属氧化物带到活化液，增加活化液的使用期限。被粘附在带正电的孔边电缆护套表层，给予匀称而较密的钯结晶，为电镀铜打下基础。
　　后浸：除去钯周边的有机化学络离子及氧化剂，明显提升钯层的导电能力，进而保证在大规模的导电介质表层也可以得到合理而稳定的立即电镀工艺层。

　　三、加工工艺技术参数的危害

　　为了更好地更好的操纵技术全过程，提升产品品质，大家必须搞清每个加工工艺主要参数对产品质量及槽液特性的危害，现融合品质及制造工作经验将其汇总如下，供同行业参照。

　　1、调节

　　NeopactUX浓度值：过低时遮盖能力较差，led背光等比级数低，针对板厚超过2mm的板可能发生中间环状裂缝。过高时，遮盖工作能力很好，但会直接影响到涂层与基铜间的结合性，里层互联缺点提升。

　　pH值：过低时遮盖能力较差，当pH值小于范畴0.5-1时，这类问题就十分明显人眼由此可见。过高时，水溶液中有机化合物溶解加速，使用寿命减少，并需常常加补。

　　溫度：过低时普及率减少，但危害较小，人眼不容易发觉，如木板在没有湿润的模式进到时，小圆孔潮湿性可能遭受危害，进而干扰到小圆孔的调节实际效果。

　　铜成分：在解决木板的环节中，水溶液中的碘离子会持续提升，但它对遮盖功能的危害很小，即便铜离子浓度很高，其危害也难以在规范的FR－4板上发觉。

　　2、微蚀

　　Part A 浓度值：过高时，微蚀速率过高，进而导致里层铜泊的负蚀，水溶液中铜离子浓度提升迅速并减少水溶液使用寿命；过低时，清理实际效果差，铜与铜相互间的结合性差。

　　Part B 浓度值：过高时，对遮盖工作能力有一些危害；过低时，清理实际效果差。铜成分：过高时，Part耗费很快，并且清理实际效果差。

　　溫度：过高时，微蚀速度高，铜融解快，再次开缸頻率高；过低时，清理功效不佳。

　　3、预浸料

　　硫酸铵浓度值：过高时，立即造成吸咐液pH值超标准。

　　溫度：过高时，融解铜过多，立即造成吸咐液中的碘离子提升。

　　铜成分：过高时，带到吸咐缸，立即危害吸咐实际效果，减少吸咐液的使用寿命。

　　4、吸咐

　　钯浓度值：过低时，普及率及水溶液可靠性均会遭受危害，并对铜与铜相互间的结合性有不良影响，当钯浓度值小于150ppm时，将造成无法挽留的亏损并必须再次开缸。过高时，达到350ppm都不可能有不良影响，仅仅成本上升。

　　溫度：过高时，普及率稍好，但会减少水溶液使用寿命。过低时，普及率减少，氧化剂的添加物思维迟钝。

　　氧化还原反应电位差：过高时，胶体溶液脆化加速。假如这些状况時间较长，将造成无法挽留的损害；普及率，铜与铜相互间的结合性慢慢恶变，最后造成水溶液沉积和或退色。当氧化还原反应电位差小于－300mV时，氧化剂使用量巨大并有氡气排出来，普及率遭受明显危害。

　　pH值：过高时，普及率较差但危害并不大。过低时，胶体溶液脆化加速，当pH小于1.4 时，普及率偏差，尤其是在玻纤表层；与此同时氧化复原电位差会超出，而且无法根据加上氧化剂使其还原。

　　铜成分：过高时，氧化还原反应电位差极不稳定，难以保证规定区域以内，并且铜非常容易堆积在氧化还原反应电级表层，危害电位差的测量。铜的含量过高，也会减少水溶液使用寿命，减少普及率并造成涂层结合性难题，铜的肯定浓度值高和铜的增长率快（>50mg/L/周）都是有很大的危害。

　　5、后浸

　　后浸剂浓度值：过低时，普及率会有些减少。过高时，沒有不良影响。

　　pH值：本水溶液是一种平稳的缓存管理体系，水溶液呈酸性时，对涂层不容易有影响，假如偏酸将造成水溶液溶解无效。

　　6、板电镀铜：

　　因为吸咐的钯层有一定的电阻器，这就规定电流强度要比传统的有机化学沉铜后电镀铜大，一般调节在2.0-2.5A/dm2,电镀工艺時间15min，涂层可以达到0.3mil。添加物层面，有机化学添加物过多加上对普及率有影响，因此添加物的加上一般应调节在低限。太多的抛光液也会造成环形裂缝，此外后浸剂的带到还会继续导致转角裂痕(Coner cracks)

　　工艺流程成分操纵范畴ml/L 时间分温度℃ PH 分析频率消耗量ml/m3 药水寿命m2/L
　　调节Ⅰ调节剂UX缓冲剂50-6050-60 5－7 60 11－12 两天一次 2020 4
　　调节Ⅱ调节剂UX缓冲剂70-8070-80 5－7 55 11－12 两天一次 1515 4
　　微蚀 Part A Part B 15-20 1.5-2.5 25 每日一次 30g/m230g/m2 Cu2 >15g/l
　　预浸料 H3PO4(85%) 1.5-2.0 1-2 室内温度 2－2.3 每星期拆换
　　吸咐基本上剂氧化剂 Pd:200-250ppm氧化还原反应电位差－230～－290mv 5-7 55 1.6－2.3 每日一次303氧化剂全自动加上每日600ml(450 升水溶液) Cu2 >100mg/L 或30
　　后浸后浸剂 180－220 2-3 30 10-12 两天一次 25 8
　　酸浸盐酸 100 <1 室内温度每星期拆换
　　酸碱性电镀铜硫代硫酸钠盐酸氯离子含量添加物CP 60－80g/L100-12040-70ppm1-3 15-20 25 每星期2次 113L/1 万ALL

　　加工工艺技术参数的操纵感受

　　1、水溶液可靠性不错，产品品质也很平稳；
　　2、调整Ⅰ，调整Ⅱ的功效都各有偏重于，因此调节Ⅰ的溫度，pH值比调节Ⅱ高，而调节Ⅱ的Neopact UX浓度值比调节Ⅰ高，那样操纵其实际效果会更好一些；此外，调节Ⅰ中Neopact UX耗费相对来说较快一些，应留意加补；
　　3、调节剂可以用有机化学方式剖析，这给操纵提供了便捷；
　　4、Part A part B可选择性微蚀管理体系，微蚀后细腻匀称，清理程度好；
　　5、吸咐胶体溶液钯配置简易，并且还可以立即加上DI水调节液位仪；
　　6、后浸液可靠性好，转变比较慢；
　　7、全部管理体系实际操作范畴宽，操纵非常容易；
　　8、Neopact立即电镀对冲洗水的需求较高，清理水需选用没有NaCIO的市水或DI水。

　　成品检验

　　体现立即电镀工艺成功与失败的首要特点便是电镀铜时铜的沉淀速率，孔边及无铜区的遮盖详细水平。

　　1、立即电镀工艺检测方式

　　为了更好地查验立即电镀工艺的实际效果，大家制定了一种专用型实验板（双面板），板中有三排各自为∮0.8，0.6，0.4的孔和事前蚀好的环形（∮3～14）及长方型（4×50mm）无铜区，双面图型彻底一样。

　　先实验板按一切正常程序流程走完立即电镀工艺，随后在实验室里开展浸还H2SO4――表面电镀工艺――水清洗――烘干――led背光实验。

　　表面电镀工艺的情况为：电流强度2－2.5A/dm2，2分鐘，室内温度，气体拌和，阳极氧化为磷铜钱。这种标准与生产流水线彻底一样，仅仅电镀工艺时间较短。

　　电镀工艺全过程中还可以观查无铜区的上铜状况，在立即电镀工艺比较常规的情形下，电镀工艺30秒无铜区便可基本上遮盖彻底。

　　电镀工艺完毕经水清洗烘干后，能够凭肉眼或依靠检孔镜观查表面，无铜区或孔边的涵盖状况。假如孔边沒有裂缝，无铜区遮盖彻底，表明立即电镀工艺很一切正常，能够实现生产制造。自然，观查孔边是重要，无铜区很有可能因为工装夹具等情况导致木板双面供电系统不一致而使一部分无铜区不可以完完全全遮盖，事实上这类状况（孔边遮盖彻底）也是彻底能够实现制造的。

　　经人眼观查如有疑问，能够做led背光实验进一不认证。实践活动表层立即电镀工艺一切正常时其led背光等比级数一般能够到10级。

　　假如孔边有裂缝，led背光等比级数低表明立即电镀工艺有什么问题，需观查孔边的详细情况，剖析根本原因并有目的性的调节水溶液。

　　涂层功能测试

　　将立即电镀工艺的零件按一切正常加工工艺开展之后的工艺流程生产制造，最终对蚀刻加工后及制成品涂层开展以下实验。

　　1．耐高温冲击试验

　　依照IPC－TM－659（288℃，10s，三次）对制成品涂层开展耐高温冲击试验，結果表层及孔内涂层无分层次破裂状况，涂层总体明亮；对蚀刻加工后涂层开展288℃/10s/五次〕热冲击性，結果孔壁涂层无分层次，破裂状况。

　　2．拉断抗压强度

　　依照GB4677.3－84开展无焊层镀覆孔拉脱抗压强度实验，結果全都达标。

　　污水处理

　　Neopact立即电镀废水处理解决也比较简单，一般的污水处理站就可以进行，其详细的正确处理办法以下：

　　1．清洗水：

　　各种各样槽液带入的清洗自来水能够同时送至中合系统软件中中合沉积。