PCB電路板化學鍍銅鍍前處理事項說明

　　化學鍍銅(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。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，為降低成本現在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，使銅的還原反應繼續在這些新的銅晶核表面上進行。化學鍍銅在我們PCB制造業中得到了廣泛的應用，目前多的是用化學鍍銅進行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→微蝕化學粗化→雙水洗→預浸處理→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量。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壁，改進型的磨板機，具有雙向轉動帶擺動尼龍刷輥，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，而現在多用堿性高錳酸鉀處理法，隨后清潔調整處理。

孔金屬化時，化學鍍銅反應是在孔壁和整個銅箔表面上同時發生的。如果某些部位不清潔，就會影響化學鍍銅層和印制導線銅箔間的結合強度，所以在化學鍍銅前必須進行基體的清潔處理。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)，使銅表面產生凹凸不平的微觀粗糙帶活性的表面，從而保證化學鍍銅層和銅箔基體之間有牢固的結合強度。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。現在大多采用硫酸/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，所以在該溶液中應加入合適的穩定劑，這樣可控制雙氧水的快速分解，提高蝕刻溶液的穩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

常用穩定劑如下：

穩定劑化合物　　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%　　　　　　　　　　 /

不加穩定劑　　　 0　　　　　　100%　　　　　　　　快速分解

我們以不加穩定劑的蝕刻速率 為100%，那么蝕刻速率大于100%的為正性加速穩定劑，小于100%的為負性減速穩定劑。對于正性的加速穩定劑不用加熱，在室溫(25度C)條件下就具有較高的蝕刻速度。而負性減速穩定劑，必須加熱使用才能產生微蝕刻銅的效果。應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。