DesmearPTH部分操作守册.docx
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DesmearPTH部分操作守册
罗门哈斯电子材料(DG)有限公司
化学沉铜工艺操作规范
华锋微线电路(惠州)有限公司
Rev.01
章节
内容
页
1
化学沉铜工艺流程简介
2
2
工艺目的
3
3
控制条件
4
4
配制槽液程序及用量
5-8
5
生产线开工手则
9-10
6
生产线停工手则
11
7
生产线之停电或机械故障处理方法
12
8
生产线之保养事项及程序
13-14
9
药品用量准备
15
10
品质检定方法及标准
16-8
11
问题分析程序及原因
19-21
1)化学沉铜工艺流程简介
膨松剂
MLB211
除胶渣
除油剂
C/C3325
粗化剂
NaPS
预浸剂
C/P404
活化剂
CAT44
化学沉铜
C/P880
PANEL镀铜
2)工艺目的
2.1.膨松剂MLB211-膨松及调整树脂表面使易于被KMnO4蚀刻.
2.2.除胶渣-通过KMnO4对树脂之蚀刻以清除钻孔留下之胶渣及粗化孔壁.
2.3.中和剂 -清除KMnO4残留下之MnO2确保孔壁为最佳状态.
2.4.除油CC3325 -调整孔壁的表面使催化剂易于吸附.
2.5.粗化剂NaPS -蚀刻孔壁内层及板面的铜层,具有良好结合条件.
2.6.预浸剂CP404 -调整铜面及保护催化缸槽液.
2.7.催化剂CAT44 -是一种胶体状的锡化钯,它可以使没有导电性能的表面,具有金 属导电性能及催化沉铜反应.
2.8.化学铜CP880-通过催化钯之作用使在孔壁及铜面沉积一层细致的铜层以便加厚镀铜.
3)控制条件
工序
控件目
控制范围
标准及分析频率
温度(℃)
时间(min)
打气
过滤
膨松剂
211
碱当量
强度
0.80–1.1N
10–14%
0.90N(2次/天)
12%(2次/天)
75-83
5-8
不要
要
除胶
高锰酸钾
45–60g/l
55g/l(2次/天)
75-85
8-12
Normal
(13-15)
HighTg
要
要
锰酸钾
<25g/l
<25g/l(2次/天)
碱当量
0.9–1.3N
1.1N(2次/天)
比重
<1.15
<1.15
除胶量
20-60mg/dm2(normalTg)
2次/天
中和
硫酸
1-3%
2%(2次/天)
20-25
2-3
不要
要
双氧水
1.5-2.5%
2%(2次/天)
3316
1-3%
2%
Cu
<20g/l
<15g/l(1次/天)
除油剂
3325
调整剂强度
铜含量
80-120%
<1.0g/L
100%(2次/天)
<1.0g/L(2次/周)
55-65
5-7
不要
要
微蚀NaPS
过硫酸钠
60–100g/l
80g/l(2次/天)
1.5%(2次/天)
>20g/l换缸(1次/天)
40µ″(2次/天)
25-32
1.0-2.0
要
要
硫酸
1-2%
Cu
蚀铜厚度
5-25g/l
30-60µ″
预浸剂
404
比重
铜含量
1.120-1.160
<1500ppm
1.140(1次/天)
<1500ppm(2次/周)
28-32
0.5-1.5
不要
要
活化剂
44
强度
60–90%
75%(2次/天)
40-46
5-8
不要
要
氯化亚锡
3–12g/l
6g/l(1次/天)
比重
1.135-1.167
1.150(1次/天)
化学沉铜
880
铜
1.7–2.3g/l
2.0g/l(1次/4h)
30-36
薄板:
33-36
15-18
要
要
氢氧化钠
10–13g/l
11.5g/l(1次/4h)
甲醛
2.5–5.5g/l
4.0g/l(1次/4h)
总EDTA
26–34g/l
30g/l(1次/4h)
沉铜厚度
10-25µ″
18µ″4次/天
酸浸
硫酸
0.5–1%
0.5-1%
20-30
<6小时
不要
不要
4)配制槽液程序及用量
4.1配制槽液用量
工序
所用藥品名稱
浓度
缸体积(L)
开缸用量
千尺消耗量
槽液寿命
除膠
高錳酸鉀
55g/l
1000
55KG
1kg
25万尺或
副产物>25g/l
NaOH
44g/l
44KG
0.5kg
膨鬆劑211
MLB211
12%
500
60L
1L
15万尺
NaOH
36g/l
18kg
0.3kg
中和
双氧水(35%)
2%
500
10L
1.3L
Cu>20g/l
硫酸(98%)
3%
15L
1.5L
3316
2%
10L
---
除油劑3325
C/C3325
10%
500
50L
1.0L
6万尺
粗化劑
NaPS
過硫酸鈉
90g/l
500
45kg
5kg
Cu>20g/l
硫酸(98%)
1.5%
7.5L
1L
預浸劑404
C/P404
270g/l
500
135kg
3kg
Cu>1.5g/l
活化劑
44
C/P404
270g/l
500
135kg
Cu>2g/l
CAT44
2%
10L
0.4L
化學沉銅
880
C/P880A
1%
500*3
15L
3.5L
>6个月
C/P880E
4.5%
67.5L
2L
C/P880C
2.5%
37.5L
-
NaOH(340g/l)
2.8%
42L
8L
HCHO(36%)
1.5%
22.5L
6L
4)配制槽液程序及用量(续)
4.2.配制槽液程序
4.2.0配槽前需对所有槽体进行彻底清洗:
a.用水冲尽槽内垃圾及污物.
b.用30~50G/LNaOH浸泡8HR.
c.用水冲净.
d.用3~5%H2SO4浸泡4HR.
e.用水冲净.
f.若是碱性槽需再用10G/LNaOH浸泡10MIN.
g.用水冲净.
4.2.1膨松剂MLB211
a.加入半缸纯水于槽中.
b.加入过滤蕊于过滤泵中.
c.加入NaOH于槽液中.
d.等候5–15分钟,直至NaOH完全溶解.
e.加入膨松剂MLB211.
f.开动过滤泵.
g.补充足够水位.
h.开启加热器,将温度提升至78C.
4.2.2.除胶缸.
a.加入75%缸纯水于槽中.
b.加热至60-65C.
c.开动搅拌器.
d.加入高锰酸钾(KMnO4),缓慢地加入槽中.
e.加入NaOH于槽液中.
f.补充足够水位.
g.提升温度至78C.
h.抽取样本到实验室分析当量,高锰酸钾及锰酸钾.
i.调校含量于控制范围之内.
4.2.3.中和
a.加入2/3缸纯水于槽中
b.缓慢地加入硫酸,并开启搅拌。
c.缓慢地加入双氧水,并开启搅拌。
d.加入3316
e.搅拌至完全均匀.
f.补充足够水位.
g.放入滤芯于过滤泵中.
h.开动滤泵.
i.开启冷水系统,将温度降至20–25C.
4)配制槽液程序及用量(续)
4.2.配制槽液程序(续)
4.2.4.除油剂CC3325
a.加入半缸纯水于缸中.
b.加入过滤芯于滤泵中.
c.开动过滤泵.
d.加入除油剂C/C3325
e.补充足水位..
f.开动发热器,直至加温到60C.
4.2.5.粗化缸NaPS
a.保留十份一旧液.
b.加入3/4份缸自来水.
c.加入硫酸.
d.搅拌,然后加入NaPS
e.开动打气,直至完全溶解.
f.补充足水位及循环泵.
4.2.6.预浸剂C/P404
a.加入3/4纯水于槽中.
b.加入C/P404粉.
c.搅拌溶液.直至所有C/P404粉完全溶解.
d.开动过滤泵.
e.补充水位.
4)配制槽液程序及用量(续)
4.2.配制槽液程序(续)
4.2.7.活化剂CAT44
a.加入3/4纯水于槽中.
b.加入C/P404粉.
c.搅拌溶液,及加温至42–45C.
d.直至所有C/P404粉完全溶解.
e.更换滤芯及开动过滤泵.
f.补充水位.
g.加入活化剂CAT44,并搅匀.
4.2.10.沉铜水CP880
a.加入2/3缸纯水于槽中,开启打气.
b.加入C/P880E
c.开启打气,待2-5分钟.
d.加入C/P880A搅拌5分钟.
e.加入C/P880C搅拌5分钟.
f.加入NaOH(340g/l)及HCHO(360g/l).
g.补充水位.
h.开动加热器.
i.更换滤芯及开动过滤泵.
j.升温至32C.
k.取样分析.
l.调校浓度达控制范围.
5)化学沉铜工艺生产线开工规则
5.1生产前准备
5.1.1.先开动所有过滤泵后,再开动所有加热器.
5.1.2.补足所有药品缸的水位,通知化验室分析调整药水含量.
5.1.3.检查药水缸温度
a.MLB211,75-83C
b.KMnO4,75-83C.
c.中和 20-25C
e.C/C3325,55-65C.
f.NaPS,25-32C
g.C/P404,28-32C.
h.CAT44,40-46C.(不能高于48C.)
j.C/P880,30-36C.
5.1.4.检查所有过滤泵功能.并定时更换滤芯(1次/7天),如发现过滤泵流量不足时,应立即更换滤芯.
5.1.5.检查洗水缸的流量及打气.
5.1.6.检查沉铜缸的储液桶的液位是否足够(C/P880A,C/P880E,NaOH,HCHO).
5.1.7取样分析各槽液并补充至标准值(取样时必需注意液位是否正常).
5.1.8检查拖缸板是否足够,停拉1-2小时之内,每个沉铜缸需要1缸拖缸板,2小时以上需2缸拖缸板.拖缸板于每次使用前需去除铜层方可使用,最好不要过除胶渣,从除油缸开始.
5.1.9检查自动加药控制器(S/E471)
a.按(POWER).
b.等壹至贰分钟,待显示表读出数值.
c.打开泵电挚(ON)
d.按(MAN),有灯号指示.
e.检查缸中喉管能否加药.
f.按(MAN)至(AUTO).
5.1.10完成以上工作后便可生产.
5.1.11自动加药添加比例:
880A:
880E:
NaOH:
HCHO = 1:
0.7:
2:
1.5
5.1.12除胶缸电解再生器电流控制:
生产时电流:
800-1000A(温度要在60ºC以上)
停产时电流:
500-600A(温度要在60ºC以上)
5.1.13当沉铜缸EDTA偏低时(<26g/l),不要大量添加880E,建议调大880E添加泵使EDTA慢慢升至30g/l,再将添加泵调至正常值。
5)化学沉铜工艺生产线开工规则(续)
5.2生产时的补充
5.2.1每生产一千平方尺按下表作补充.
工序
药品名称
千尺补充量
膨松
MLB211
MLB211
1.0升
NaOH(300g/l)
1.0公升
除胶
KMnO4
1.0公斤
NaOH(300g/l)
2.0公升
中和
H2SO4
1.5公升
H2O2
1.3公升
除油CC3325
CC3325
1.0公升
微蚀
NaPS
5.0公斤
H2SO4
1公升
预浸404
CC404
2.5公斤
活化CAT44
CAT44
0.3公升
沉铜880
880A
880E
NaOH(340g/l)
HCHO(360g/l)
3公升*
2公升*
6公升*
5公升*
注:
缸中有板时,切勿补充药品.
*自动加药启动后无需补充.
5.3特别事项
5.3.1CAT44的水位补充
由于CAT44直接与水混合时会出现分解.所以如要补充水位时,应该用
50-80g/lCP404溶液,而补充水位每次不能多于40升.
5.3.2由于CAT44与大量空气接触时亦会出现分解.所以要小心以下事项以免带入太多的空气带入缸中.
a.补充大量液体时,要分数次从缸壁慢慢溜入,
b.注意在过滤系统有没有渗漏,特别在更换滤蕊或喉管后.
6)化学沉铜工艺生产线停工规则.
6.1关掉所有药水槽中的加热器.
6.2.关掉洗水缸的入水掣及打气掣.
6.3.保持沉铜缸C/P880有打气及过滤.
6.4关掉行车电掣.
6.5关掉自动加药控制器.
6.5.1关掉加药泵.(沉铜缸自动加药泵可提前2缸缸关闭)
6.5.2关掉电源(POWER).
6.5.3完成.
6.6.降低除胶缸温度至40C.
7.化学沉铜工艺生产线之停电或机械故障处理方法.
7.1.当遇到停电或机械故障的时候,把正浸在化药品槽溶液中的板取出并放进后面之水缸中.
7.2.如停电及机械故障超过10分钟,便要把所有板从水缸取出重做.
7.3.在沉铜缸内之板可以继续沉铜直至时间足够,然后取出进行板电镀.
7.4C当电力供应或机械故障回复正常的时候,沉铜缸必须分析"氢氧化钠","甲醛"及"铜"的含量,然后经过调整才能开始正常生产.同时检查缸壁是否有铜析出,如有铜析出则需倒缸,并且当(Cu2+)小于1.0g/l时需换缸.
7.5重做板程序
背光不良(小于7级) 板电(1/2电流) 磨板 沉铜 板电 做记号
7.5.1.沉铜前:
a.磨板.(注意压力不能过大).
b.案正常程序进行沉铜.
7.5.2如沉铜后发现有起泡或粗糙问题,案下列程序:
a.磨板.(注意压力不能过大).
b.微蚀.(清除孔中铜层,可用水平微蚀至刚除去孔内铜层)
c.过水清洗干净.
d.再轾微磨板.
e.进行化学铜.(但在粗化缸的时间只可浸壹分钟).
8)化学沉铜及PPR全板镀铜工艺工程之保养事项及程序
工序
保养事项
频率
程序
洗水缸
更换新鲜清洁的水及清洗槽边和槽底且将缸底集物清除干净
每星期一次
a.打开缸底闸掣.
b.将水缸内所有水排出,用抹布清洁干凈,且将缸底集物清除.
c.关上缸底闸掣.
d.放入清水.
粗化缸
更换药液
每生产约5000平方呎板(Cu=25g/l)更换一次
要保留1/3旧溶液。
膨松剂211
更换滤芯
每星期1次
a.用稀硫酸浸洗过滤芯.
b.用自来水清洗过滤芯及过滤泵.
c.放入过滤泵中使用.
除胶
清洗缸底残渣及再生器
每次换缸时做
a.用水清洗缸内残渣.
b.配成2%双氧水/2%硫酸溶液来浸洗0.5-1小时至缸内之残渣溶解为止(要将再生器取岀).
c.取出再生器用216-5旧中和剂浸洗及用水清洗干净那些残渣然后放回缸内.
d.最后用水把主缸清洗干净.
中和剂
3316
更换滤芯
每星期2次
a.用稀硫酸浸洗过滤芯.
b.用自来水清洗过滤芯及过滤泵.
c.放入过滤泵中使用.
除油
整洁剂
C/C3325
更换滤芯
每星期2次
a.用稀硫酸浸洗过滤芯.
b.用自来水清洗过滤芯及过滤泵.
c.放入过滤泵中使用.
预浸剂
404
更换滤芯
每星期1次
a.用稀硫酸浸洗过滤芯.
b.用自来水清洗过滤芯.
c.放入过滤泵中使用.
活化剂
44
更换滤芯
每星期1次
a.用稀硫酸浸洗过滤芯.
b.用自来水清洗过滤芯后并放在预浸缸浸5分钟。
c.放入过滤泵中使用.
8)化学沉铜工艺工程之保养事项及程序(续)
化学
沉铜
880
更换过滤袋
每星期3次
a.用自来水清洗过滤袋及用NaPS液浸洗过滤袋积铜.
c.b.用水冲洗干净滤袋把滤袋放入缸中使用.
清理缸中积铜
每星期1次
a.过滤缸中溶液往备用缸中.
b.再用清水浸洗.
c.放走清水.
d.加入清水一缸.
e.加入20-50ml/l硫酸.
f.加入35-45g/lNaPS.
g.浸蚀24小时.
h.放走溶液.
i.再用清水浸洗.
j.把空缸中的铜溶液过滤回工作缸中.
9)品质检定方法及标准
9.1.背光试验
9.1.1每天生产取第一至五缸生产时需做背光测试(用背光片,从膨松缸开始).
9.1.2.作好背光片(用钻石刀把样本切割在孔的中线).
9.1.3.然后放在光源上,再用50-100倍放大镜检查.
9.1.4.检定标准为8级或以上.
10)品质检定方法及标准(续)
10.2沉铜速率试验
10.2.1准备2"X2"正方形除去铜箔的FR4胶板.
10.2.2.用挂勾把胶板挂于沉铜钢架上.
10.2.3.当胶板完成沉铜后,收回并风干.
10.2.4.将胶板放入250ml烧瓶内.
10.2.5.加入25亳升的pH=10氨缓冲液.
10.2.6.加入2-3滴双氧水(35%)
10.2.7.搅拌至所有铜都溶解.
10.2.8.加入60-70毫升乙醇.
10.2.9.加入4-5滴PAN指示剂.
10.2.10.用0.1NEDTA标准液滴定至草绿色为终点.
10.2.11标准检定为10-25u".
10.2.12.计算=EDTA用量(ml)x2.72x2
附注:
沉铜速率也可用重量法测定,这里不作详述.
10)品质检定方法及标准(续)
10.3.粗化缸蚀铜速度控制
10.3.1用2吋x2吋的1.6mm铜箔板.
10.3.2.放入焗炉,用125-135C焗0.5-1小时.
10.3.3.再放入防潮瓶内20分钟.
10.3.4.然后用电子天秤称取其原重量Wi(g).
10.3.5.随生产板浸入生产线内的除油缸中,并于微蚀缸后的水洗缸取出(保证浸蚀时间跟生产线的程序一样.)
10.3.6.放入清洗水缸清洗,并放入焗炉焙干约30’-1小时.
10.3.7.再放入防潮瓶内20分钟.
10.3.8.然后用电子天秤称取其最后重量Wf(g).
10.3.9.计算:
蚀铜速度=
Wi-Wf
x400000=T微寸(u")
8.96x51.6
10.3.10.控制范围为30-60u".(理想范围是40u")
11.问题分析程序及原因
11.1.问题分析程序
11.1.1.检查化学品槽液的温度.
11.1.2.检查所有化学品控制条件是否在控制范围.
11.1.3.检查水洗缸内的水是否清澈及流量是否足够.
11.1.4.检查经粗化后的铜箔板是否亮粉红色.
11.1.5.检查所有过滤泵是否运作中.
11.1.6.检查自动加药系统是否操作正常.
11.1.7.检查自动加药泵能否泵出药品及其比例是否正常
11.1.8.检查电解再生器及整流器是否正常操作.
11.1.9.检查感光测量器是否正常操作.
11.1.10.试做数块有孔的试板,分析背光结果及厚度.
11.1.11.检查钻孔效果及磨披锋机是否正常.
11.1.12正常生产板中,抽取样本检查及记录坏板数量.
11.问题分析程序及原因(续)
11.2孔瘤问题(Nodules)
原因
改善方法
1)
活化剂44中的氯化亚锡分解.
把活化剂溶液作全缸过滤;及把比重保持在1.150-1.167之间及保持温度于42-46C(不能高于50C).
2)
调整剂3325槽液过热.
保持温度于55-65C(不能高于70C).确保循环过滤正常.
3)
沉铜水的沉积速率过高.
降低沉铜水的温度,氢氧化钠浓度.
4)
树脂氧化剂中的氧化锰(MnO2)过高.
把树脂氧化剂全缸更换.
5)
自来水的水质被污染.
安放更理想的过滤系统及使用纯水代替自来水.
7)6)
镀铜药水游离粒子过多.
放入拖缸板,用低电流拖缸及把镀铜水全缸过滤.
7)
阳极袋破烂.
更换阳极袋.
11.3背光不良及孔内无铜
原因
改善方法
1)
孔壁整洁不良
提高除油调整剂的含量在90%以上或更新槽液.
保持温度在55-65C.
3)2)
沉铜药水活化能力不良.
把氢氧化钠的浓度升至12.0g/l;甲醛浓度升至4.0g/l;把温度保持在34C或增加拖缸板量.
3)
蚀刻树脂不良.
保持高锰酸钾在理想范围48–55g/l之间,并把温度及当量提高.
4)
膨润不良.
检查调整剂MLB211的浓度,当量及有没有分解,必要时用全缸更换.并保持温度在75C.
5)
钻粗度过高及不良.
改善钻孔条件.
6)
活化孔壁不足.
保持活化剂CAT44的钯浓度在90ppm以上或强度在70%以上.
11.问题分析程序及原因(续)
11.4破孔角(CornerCrack)
原因
改善方法
除披锋工序时磨板过度.
调节上下磨轮的压力或更换磨擦.
11.5黑灰沉铜层呈现(BlackCopperDeposition)
原因
改善方法
1)
氢氧化钠浓度过低.
把氢氧化钠浓度升高.
2)
操作温度过低.
保持操作温度在高限.
3)
沉铜槽液被污染
更换槽液.
11.6铜面粗糙
原因
改善方法
1)
粗化溶液发生结晶现象.
稀释溶液或全缸更换.
2)
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