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孔金屬化工藝流程

堿脫脂→二級或三級逆流漂洗→粗化(微蝕)→二級逆流漂洗→預浸料→活化→二級逆流漂洗→脫膠→二級逆流漂洗→沈銅→二級逆流漂洗→酸洗→堿脫脂。

①功能和目的:

清除孔內的油漬、指紋、氧化物和灰塵;調整孔壁基底的極性(孔壁由負電荷調整為正電荷)有利於後期過程中膠體鈀的吸附;

②大部分是堿性脫脂體系,也有酸性體系。而酸性脫脂體系無論是脫脂效果還是電荷調節效果都比堿性脫脂體系差,表現為銅沈積背光效果差,孔壁附著力差,板面脫脂不幹凈,容易造成起皮起泡。

③與酸性脫脂相比,堿性脫脂體系操作溫度更高,清洗難度更大;所以在使用堿性脫脂系統時,脫脂後的清洗要求比較嚴格。

④除油的調整直接影響銅沈積的背光效果;

(2)微蝕刻:

①功能和目的:

去除板面上的氧化物,並對板面進行粗糙化處理,以保證後續銅沈積層與基板底部銅之間的良好結合力;

新形成的銅表面具有很強的活性,能很好地吸附膠體鈀。

②粗化劑:

目前市場上使用的粗化劑主要有兩種:硫酸雙氧水體系和過硫酸體系。硫酸雙氧水體系的優點是:溶銅量大(可達50g/L),可洗性好,汙水處理容易,成本低,可循環使用。

缺點:表面粗化不均勻,槽液穩定性差,雙氧水易分解,空氣汙染重。

過硫酸鹽包括過硫酸鈉和過硫酸銨,過硫酸銨比過硫酸鈉貴,可洗性稍差,汙水處理難度更大。與硫酸和過氧化氫體系相比,過硫酸鹽具有以下優點:槽液穩定性更好,鍍層表面均勻粗化,

缺點:在有少量溶解銅(25g/L)的過硫酸鹽體系中,硫酸銅易結晶沈澱,可洗性稍差,導致成本高;

(3)此外,杜邦新型微蝕刻劑單過硫酸鉀,槽液穩定性好,表面粗化均勻,粗化速率穩定,不受銅含量影響,操作簡單,適用於細線、小間距、高頻板等。

(3)預浸泡/活化:

⑤預浸的目的和作用:主要是保護鈀槽免受前處理槽液的汙染,延長鈀槽的使用壽命。主要成分除氯化鈀外與鈀浴相同,能有效潤濕孔壁,便於後續活化液及時進入孔內,足夠有效地活化;

⑥預浸料的比重壹般保持在18波美度左右,這樣鈀浴可以保持在20波美度以上的正常比重;

⑦活化的目的和作用:經過預處理和堿性脫脂極性調整後,帶正電荷的孔壁能有效吸附足夠的帶負電荷的膠體鈀顆粒,保證後續銅沈積的均勻性、連續性和致密性;因此,除油和活化對後續銅沈積的質量起著非常重要的作用。

⑧生產中要特別註意活化的效果,主要是保證足夠的時間和濃度(或強度)。

⑨活化液中的氯化鈀以膠體形式存在,這種帶負電的膠體顆粒決定了鈀槽維護的壹些要點:保證足夠的亞錫離子和氯離子,防止膠體鈀脫膠,(並保持足夠的比重,壹般在18波美度以上)足夠的酸度(適當的鹽酸),防止亞錫沈澱,溫度不能太高,否則膠體鈀在室溫或35度以下都會沈澱。

(4)除膠:

⑩作用和目的:能有效去除膠體鈀顆粒包圍的亞錫離子,露出膠體顆粒中的鈀核,從而直接有效地催化和啟動化學沈銅反應。

原理:由於錫是兩性元素,其鹽在酸和堿中都是可溶的,所以酸和堿都可以作為膠溶劑,但堿對水質比較敏感,容易產生沈澱或懸浮物,容易導致銅沈澱和破洞;鹽酸和硫酸都是強酸,不僅對多層板不利,因為強酸會侵蝕內部的黑色氧化層,而且容易造成過度脫膠,從孔壁表面解離出膠體鈀顆粒;壹般以氟硼酸為主要脫焊劑,因其酸性較弱,壹般不會造成過度脫焊,實驗表明氟硼酸作為脫焊劑時,銅鍍層的結合力、背光效果和致密性明顯提高;

(5)沈銅

功能和目的:化學鍍銅的自催化反應是由鈀核的活化而引發的。新生成的化學銅和副產物氫氣都可以作為反應催化劑催化反應,使銅沈積反應繼續進行。在這個步驟之後,可以在板表面或孔壁上沈積壹層化學銅。

原理:利用甲醛在堿性條件下的還原性來還原絡合的可溶性銅鹽。

空氣攪拌:槽液應保持在正常的空氣攪拌下,目的是將槽液中的亞銅離子和銅粉氧化,轉化為可溶性的銅離子。

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