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1、资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。电镀铜工艺n 铜的特性 铜,元素符号 Cu,原子量 63.5,密度 8.89克 /立方厘米 ,Cu2+的电化当量1.186克/安时 . 铜具有良好的导电性和良好的机械性能. 铜容易活化 ,能够与其它金属镀层形成良好的金属-金属间键合 ,从而获得镀层间的良好结合力.电镀铜工艺的功能n 电镀铜工艺 在化学沉铜层上经过电解方法沉积金属铜 ,以提供足够的导电性/厚度及防止导电电路出现热和机械缺陷 . 电镀铜工艺的功能n 电镀铜层的作用 作为孔的化学沉铜层的加厚层 ,经过全板镀铜达到厚度 5-8微米 , 称为加厚铜 . 作为图形电镀锡或镍的底
2、层,其厚度可达 20-25微米 ,称为图形镀铜 .硫酸鹽酸性鍍銅的機理资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。酸性鍍銅液各成分及特性簡介g 酸性鍍銅液成分 硫酸銅 ( CuSO4.5H2O) 硫酸 (H2SO4) 氯離子 ( Cl-) 添加劑酸性鍍銅液各成分功能 CuSO4.5H2O : 主要作用是提供電鍍所需Cu2及提高導電能力 H2SO4 : 主要作用是提高鍍液導電性能 , 提高通孔電鍍的均勻性。 Cl- : 主要作用是幫助陽極溶解 , 協助改进銅的析出 , 結晶。 添加劑 : 主要作用是改进均鍍和深鍍性能 , 改进鍍層結晶細密性。酸性鍍銅液中各成分含量對電鍍效果的影
3、響资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 CuSO4.5H2O : 濃度太低 , 高電流區鍍層易燒焦;濃度太高 , 鍍液分散能力會降低。 H2SO4 : 濃度太低 , 溶液導電性差 , 鍍液分散能力差。濃度太高 , 降低 Cu2+的遷移率 , 電流效率反而降低 , 並對銅鍍層的延伸率不利。 Cl- : 濃度太低 , 鍍層出現台階狀的粗糙鍍層 , 易出現針孔和燒焦 ;濃度太高 , 導致陽極鈍化 , 鍍層失去光澤。 添加劑 : ( 後面專題介紹 )操作條件對酸性鍍銅效果的影響g溫度 溫度升高 , 電極反應速度加快 , 允許電流密度提高 , 鍍層沉積速度加快 , 但加速添加劑
4、分解會增加添加劑消耗 , 鍍層結晶粗糙 , 亮度降低。 溫度降低 , 允許電流密度降低。高電流區容易燒焦。防止鍍液升溫過高方法 : 鍍液負荷不大于 0.2A/L, 選擇導電性能優良的挂具 , 減少電能損耗。配合冷水機 , 控制鍍液溫度。g電流密度 提高電流密度 , 能够提高鍍層沉積速率 , 但應注意其鍍層厚度分布變差。g攪拌 陰極移動 : 陰極移動是通過陰極杆的往複運動來實現工件的移動。移動方向與陽極成一定角度。陰極移動振幅5075mm, 移動頻率 1015次/分资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 空氣攪拌無油壓縮空氣流量0.3-0.8m3 / min.m2打氣管距
5、槽底 38cm, 氣孔直徑 2 mm 孔間距 80 130 mm。孔中心線與垂直方向成45o角。g過濾PP濾芯、510mm過濾精度、流量 2 5次循環 /小時g陽極磷銅陽極、含磷 0.04-0.065%操作條件對酸性鍍銅效果的影響磷銅陽极的特色g 通電后磷銅表面形成一層黑色(或棕黑 )的薄膜g 黑色 (或棕黑色 )薄膜為 Cu3P又稱磷銅陽极膜g 磷銅陽极膜的作用 陽极膜本身對 (Cu+-e Cu2+) 反應有催化、 加速作用 , 從而減少 Cu+的積累。 陽极膜形成后能抑制Cu+的繼續產生 陽极膜的電導率為1.5X104 -1 cm-1 具有金屬導電性 磷銅較純銅陽极化小 (1A/dm2 P
6、0.04-0.065% 磷銅的陽极化比無氧銅低 50mv-80mv) 不會導致陽极钝化。 陽极膜會使微小晶粒從陽极脫落的現象大大減少 陽极膜在一定程度上阻止了銅陽极的過快溶解电镀铜阳极表面积估算方法g 圆形钛篮铜阳极表面积估算方法资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。 pdlf /2F p=3.14 d=钛篮直径 l= 钛篮长度 f= 系数g 方形钛篮铜阳极表面积估算方法 1.33lwfl= 钛篮长度 w= 钛篮宽度 f= 系数g f 与铜球直径有关:直径 =12mm f=2.2直径 =15mm f=2.0 直径 =25mm f=1.7直径 =28mm f=1.6 直径
7、 =38mm f=1.2磷铜阳极材料要求规格g 主成份 Cu : 99.9% min P : 0.04-0.065%g 杂质 Fe : 0.003%max S : 0.003%max Pb : 0.002%max Sb : 0.002%max Ni : 0.002%max As : 0.001%max影響陽极溶解的因素g 陽极面積 (即陽极電流密度控制在0.5ASD-1.5ASD 之間 )g 陽极袋 (聚丙烯 )g 陽极及陽极袋的清洗方法和頻率资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。添加剂对电镀铜工艺的影响g 载体 -吸附到所有受镀表面, 增加表面阻抗 ,从而改变分布不良
8、情况 .抑制沉积速率g 整平剂 -选择性地吸附到受镀表面抑制沉积速率各添加剂相互制约地起作用g 光亮剂 -选择性地吸附到受镀表面,降低表面阻抗 ,从而恶化分布不良情况 .提高沉积速率g 氯离子 -增强添加剂的吸附电镀层的光亮度载体 (c) /光亮剂 (b)的机理载体 (c)快速地吸附到所有受镀表面并均一地抑制电沉积资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。n 光亮剂 (b)吸附于低电流密度区并提高沉积速率.n 载体 (c)和光亮剂 (b)的交互作用导致产生均匀的表面光亮度电镀的整平性能光亮剂 (b),载体 (c),整平剂 (l)的机理载体抑制沉积而光亮剂加速沉积整平剂抑制凸出区域的沉积整平剂扩展了光亮剂的控制范围电镀铜镀层厚度估算方法电镀铜镀层厚度估算方法(mil) 电镀阴极电流密度 (ASD) X 电镀时间 (分钟 ) / 114 1 mil = 25.4 m电镀铜溶液的分散能力(Throwing Power)电镀铜溶液 电镀铜溶液的电导率硫酸的浓度温度 硫酸铜浓度