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Neopact直接電鍍工藝的應用

瀏覽次數: 日期:2015年5月5日

  自從1963年IBM公司Mr.Rodovsky提出直接電鍍的基本的理論以來,這項全新的技術引起了人們的高度重視,并在印制板行業得到了飛速的發展和應用。
  眾所周知,傳統的印制板化學沉銅工藝具有其自身無法克服的缺點:
 ?。?)含有甲醛這一致癌物質,嚴重影響操作者的身體健康,污染環境;
 ?。?)含有大量的絡合劑,致使廢水處理困難;
 ?。?)自身氧化還原體系,容易自發分解,難以控制等。
  直接電鍍工藝則具有化學沉銅不可比擬的優越性:不含甲醛,EDTA等絡合物,污染小,容易控制,成品率高,廢水處理簡單,所以直接電鍍也稱為"環保電鍍"。
  直接電鍍經過近四十年的發展,如今已形成了成熟的工藝技術,其化學品也相繼商品化,如Atotech公司的Neopact,LeaRonal公司的Comductron,Blasberg公司的DMS-E,Shipley公司的Crimson,ElectroChemical公司的Shadow等,四川超聲印制板公司采用了Neopact直接電鍍工藝。
  工藝過程及控制
  一、工藝流程
  該公司采用的是垂直式Neopact直接電鍍工藝,其流程如下:
  調整Ⅰ―調整Ⅱ―二級DI水洗―微蝕―二級水洗―預浸―吸附―二級DI水洗―后浸―二級DI水洗―浸H2SO4酸―板鍍銅—二級水洗―烘干
  二、直接電鍍工序的作用
  調整Ⅰ:主要是清潔表面,去除油污,并兼有使基材極化的作用。
  調整Ⅱ:主要是調整孔壁,使帶負電荷的絕緣表面轉變為帶正電荷,提高孔壁對帶負電荷的膠體鈀活化劑的吸附能力。
  微蝕:徹底清除印制板表面的氧化層,并產生一定的均勻細致的微觀粗糙度,從而提高銅面的附著力。
  預浸:保護活化液,防止雜質,氧化物帶入活化液,延長活化液的使用壽命。被吸附在帶正電荷的孔壁絕緣層表面,提供均勻而稠密的鈀晶體,為鍍銅奠定基礎。
  后浸:去除鈀周圍的有機絡合物及還原劑,顯著提高鈀層的導電能力,從而確保在大面積的非導體表面也能獲得有效而可靠的直接電鍍層。
  三、工藝參數的影響
  為了更好地控制工藝過程,提高產品質量,我們需要弄清各個工藝參數對品質及槽液性能的影響,現結合質量及生產經驗將其總結如下,供同行參考。
  1、調整
  NeopactUX濃度:過低時覆蓋能力差,背光級數低,對于板厚大于2mm的板將會出現中央環形空洞。過高時,覆蓋能力極好,但會影響到鍍層與基銅間的結合力,內層互連缺陷增加。
  pH值:過低時覆蓋能力差,當pH值低于范圍0.5-1時,這種缺陷就非常明顯肉眼可見。過高時,溶液中有機物降解加快,壽命縮短,并需經常補加。
  溫度:過低時覆蓋率降低,但影響較小,肉眼不易發現,如板子在不潤濕的狀態進入時,小孔濕潤性將會受到影響,從而影響到小孔的調整效果。
  銅含量:在處理板子的過程中,溶液中的銅離子會不斷增加,但它對覆蓋能力的影響極小,即使銅離子濃度很高,其影響也很難在標準的FR-4板上發現。
  2、微蝕
  PartA濃度:過高時,微蝕速度過高,從而造成內層銅箔的負蝕,溶液中銅離子濃度增加很快并縮短溶液壽命;過低時,清潔效果差,銅與銅之間的結合力差。
  PartB濃度:過高時,對覆蓋能力有一些影響;過低時,清潔效果差。銅含量:過高時,Part消耗極快,而且清潔效果差。
  溫度:過高時,微蝕速率高,銅溶解快,重新開缸頻率高;過低時,清潔效果不佳。
  3、預浸
  磷酸濃度:過高時,直接導致吸附液pH值超標。
  溫度:過高時,溶解銅太多,直接導致吸附液中的銅離子增加。
  銅含量:過高時,帶入吸附缸,直接影響吸附效果,縮短吸附液的壽命。
  4、吸附
  鈀濃度:過低時,覆蓋率及溶液穩定性均會受到影響,并對銅與銅之間的結合力有負面影響,當鈀濃度低于150ppm時,將導致不可挽回的損失并需要重新開缸。過高時,高達350ppm都不會有負面影響,只是成本增加。
  溫度:過高時,覆蓋率稍好,但會縮短溶液壽命。過低時,覆蓋率降低,還原劑的添加劑反應遲鈍。
  氧化還原電位:過高時,膠體老化加快。如果這種情況時間較長,將導致不可挽回的損失;覆蓋率,銅與銅之間的結合力逐漸惡化,最終導致溶液沉淀和或褪色。當氧化還原電位低于-300mV時,還原劑消耗量極大并有氫氣排出,覆蓋率受到嚴重影響。
  pH值:過高時,覆蓋率欠佳但影響不大。過低時,膠體老化加快,當pH低于1.4時,覆蓋率極差,尤其是在玻璃纖維表面;同時氧化還原電位會超出范圍,并且不能通過添加還原劑使其復原。
  銅含量:過高時,氧化還原電位極不穩定,很難保持要求范圍之內,而且銅極易沉積在氧化還原電極表面,影響電位的測定。銅含量過高,也會縮短溶液壽命,降低覆蓋率并引起鍍層結合力問題,銅的絕對濃度高和銅的增長速度快(>50mg/L/周)都有較大的影響。

所屬類別: 電鍍廠資訊

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