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PCB化学沉铜(以甲醛为还原剂)的概述

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人气:9733发布日期 :2016-10-28 15:33【

   双面板多层板的各层间的导电图像的互连都是通过孔金属化技术实现的。孔金属化是指各层导电图像互相绝缘的印制板,在钻孔后用化学镀和电镀方法使绝缘的孔壁上镀上一层导电金属,使之互相连通的工艺过程,双面覆铜箔层压板和多层层压板,钻孔后,孔内壁是不导电的,即各层间的导电图像不是互连的,通过化学镀铜后,在绝缘的孔壁上镀上一层导电的化学镀铜层,然后再用电镀铜的方法加厚铜层,使之达到所要求的厚度(一般要求达到25UM)。由此看来,PCB的孔金属化是由化学镀铜和电镀铜两种工艺过程实现的。


   化学镀,是指一种金属自溶液中取代另一种金属的置换反映而形成金属镀层的过程。是一种自身催化型氧化-还原反映。它不依赖被镀物体是否是金属,完全利用一种可控制的方法引发化学反映使金属从溶液中沉积出来,然后又利用这种新生态活性金属原子为催化核心,继续催化其后的金属还原反映直至沉积可以达到的厚度。
   要获得良好的沉铜层,就必须了解化学镀铜的工艺特性,易于进行有效的控制。它不受基材性质的限制,金属、非金属表面均可使用;不受被镀物体表面形状限制,无论是凹槽、空腔、深孔、盲孔等,凡能与溶液接触的部位均可获得均匀的镀层,不需外加电流,设备装置比较简单,应用范围比较广。


   众所周知化学镀铜与非金属基体的结合是机械结合,一旦收到热冲击或温度的变化时,由于镀层与非金属基体的热膨胀系数相差较大,产生热应力导致镀层出现分离现象。因此,必须严格的控制过程中每个步骤,才能获得可靠的导电层。为此,需严格做好以下几点:
(1)严格镀前处理
   对于非金属材料表面化学镀来讲,镀前的处理包括两个方面,一是表面清洁处理,其作用就是去除基板表面的油污等有机或无机污物,使镀液与非导体表面可靠的接触;另一个就是表面的改性处理,其作用是为了改善化学镀液对基体材料的湿润能力,使镀层与非导体表面牢固的、致密的结合。这是现代化学镀前处理配方所具有的功能作用。因此正确的选择配方和严格的操作维护,是镀前处理质量控制的两项基本控制要点。
(2)严格的工艺条件控制
   根据自身催化氧化-还原型化学镀工艺特性,必须严格的控制操作工艺条件,保持化学平衡,否则会出现两种极不利的情况出现,即镀液过于稳定,沉积速率太慢,甚至出现镀层覆盖不完整的“空洞”;镀液过于接近反应点,镀件禁入后,反映过分剧烈,沉积层结构疏松,镀层性能低劣,无法满足印制板孔金属化的技术要求,严重时导致镀液无谓的消耗和自发分解失效。
(3)良好的沉铜装置
   化学镀的装置设计和使用方法对于沉铜质量具有不可忽视的作用。首先化学镀溶液的槽体、挂具及加热器、冷却系统、循环过滤系统等,凡与镀液接触的部分都应采用惰性非金属材料制造,以避免引发化学反映在这些部位进行,导致镀液无谓的消耗和自发分解失效。
(4)严格的工艺维护和管理
   使用化学镀溶液,首先必须保持镀液的自身的清洁和稳定性,防止外来杂质的干扰和自身催化还原产物的影响。每次使用后,应即时将溶液温度降至室温或反映温度以下,并进行过滤处理。
(5)严格的后处理
   由于采用的是“薄铜”工艺,沉积出来的镀层非常薄,还很容易氧化,因此,镀后应立即进行电镀加厚处理,或做抗氧化的浸渍处理,以避免镀层被氧化和微蚀掉。
(6)严防带入杂质
   严格防止化学镀过程中,将杂质带入镀液和处理液内,以防止内被异物堵塞,直接影响化学镀铜的效果。例如:基板处理过程中将其他处理液带入镀液内或被处理液内;清洗水带入处理液中;或基板落入镀液内或被处理液内而不能及时处理等。
(7)及时调整化学镀液和各种处理液
   严格控制镀液与各种处理液杂质的积累,及时进行分析、调整、补充及处理,以确保各种溶液的组成成分在正常范围内,这是提高镀层质量和防止“黑孔”产生的基础。

 

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