富士康电镀培训教材.ppt

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一.除膠的目的及作用1.1膠渣產生的原因：

當電路板在進行鑽孔制程時,其鑽頭與板材在快速切削摩擦中,會產生高溫高熱（局部温度上升至200oC以上,超过树脂的Tg值）,而將板材中的樹脂（如環氧樹脂板）軟化甚至液化,以致隨著鑽頭旋轉塗滿了孔壁,冷卻後即成為一層膠渣.钻污沾在内层的钻污11/11/202231.2除膠渣的目的：

膠渣生於內層銅邊緣及孔壁區，則會造成P.I（Poorlnterconnection）.所以為確保內層板之銅孔環與孔銅壁之完全密接性,務必將裸孔壁上的膠渣清除,此動作稱為：

“除膠渣”Desmear.除膠前除膠後PTH後PTH後如不除膠11/11/202251.3除膠渣的作用：

1.3.1除膠實際上除去的是內層銅及外層銅在裸孔斷面上的膠渣,以防止內層銅與孔銅發生open的情況.1.3.2除膠同時形成了微蜂窩面,增加了孔內樹脂的粗糙度,以達到粗化孔壁增強後製程化銅之結合力的目的.1.4除膠渣的原理：

利用七價紫色的高錳酸鹽（MnO4-）在高溫鹼液中會對樹脂表面產生一種類似“微蝕”的氧化反應,而自身卻降為綠色的六價錳（MnO4-）的原理.11/11/20226BeforeDesmearAfterDesmear除膠過程-Material:

BT被膠渣包裹的銅斷面進行除膠後蜂窩面11/11/20227除膠過程-Material:

FR4BeforeDesmearAfterDesmear被膠渣包裹的銅斷面進行除膠後蜂窩面11/11/20228二.除膠段流程介紹11/11/2022123.1膨鬆槽3.1.1膨鬆槽的目的軟化膨鬆環氧樹脂,降低聚合物間的鍵結能,使KMnO4更易咬蝕形成微蜂窩面（Micro-Rough）.膨鬆前膨鬆后三.除膠線主要槽次的作用及原理11/11/2022133.1.2膨鬆槽的作用3.1.3膨鬆槽的原理3.1.2.1清潔孔內附著力差的膠渣,去除輕微油脂3.1.2.2軟化樹脂表面及內層銅表面之膠渣3.1.2.3提供均勻之表面能被高錳酸咬蝕使孔壁上的胶渣得以软化，膨鬆并渗入树脂聚合后之交联处，从而降低其键结的能量，使易于进行树脂的溶解.11/11/202214KMnO4能將孔壁咬蝕成Micro-rough的原因:

當膨鬆劑渗入树脂聚合之交联处,孔壁上的胶渣得以软化,从而降低其键结能,因膨鬆劑攻擊樹脂之程度不同,造成各聚合物間之鍵結能有強弱之分,使后续KMnO4咬蝕時產生選擇性,而形成所謂的Micro-rough（蜂窩狀）.形成蜂窝面的目的:

粗化板面,增加後製程化銅之結合力.11/11/202215SwellingTime:

0sSwellingTime:

150sSwellingTime:

240s3.1.4膨鬆槽的主要參數管控槽名滴水時間浸液時間膨鬆槽962711/11/202216槽別物料配槽量參數控制范圍處理條件更槽頻率膨鬆槽ML-211302L液鹼179Kg溫度66+3振動過濾循環擺動自動添加150萬Sf膨鬆劑100-140ml/L液鹼0.6-1.0N长*宽*2144表格3-1膨鬆槽的相關參數11/11/2022173.1.6膨鬆槽的相關參數影響膨鬆劑濃度低：

除膠不盡,Smear殘留,導致內連接不良.高：

Desmear太強，導致孔壁粗糙，樹脂內縮、除膠過度.pH低：

如果pH長期偏低會導致藥水壽命縮短.高：

溶液中之碳酸鹽會快速累積而造成分層，降低藥水之壽命.溫度低：

除膠不盡,Smear殘留,導致內連接不良.高：

會攻擊基材，導致樹脂內縮及除膠過度.11/11/202218NaMnO4Na2MnO4NaOH（液碱）槽液組成:

反應:

利用七價紫色的高錳酸鹽（MnO4-）在高溫鹼液中會對樹脂表面產生一種類似“微蝕”的氧化反應,而自身卻降為綠色的六價錳（MnO4-）的原理.Mn7+利用電解再生2Mn6+-2e-2Mn7+除胶方法NaCLO3.2高錳酸鉀槽3.2.1反應原理11/11/2022193.2.2电解再生器结构截面示意图A:

不锈钢棒阴极B:

钛网阳极A:

B=1:

2011/11/2022223.2.2.1再生原理a.在外加电流及电压下，陽極所形成的氧化反应可将六价锰酸根离子氧化成七价的高锰酸根离子.a.陽極反應2Mn6+-2e-2Mn7+4OH-4e-2H2O+O2b.陰极棒反应:

4H+4e-2H2c.操作条件:

电流:

0150A电压:

312Vd.电解再生效果:

理论上，每1AH（安培小时）的电量可将3g的MnO42-氧化成2.2g的MnO4-.11/11/202223槽別物料配槽量參數控制范圍處理條件更槽頻率高锰酸钾槽液碱321LKMnO4290Kg溫度72+3振動過濾循環擺動自動添加六个月清槽一次Mn7+50-70g/LMn6+20g/LNaOH0.7-1.1N除胶速率15-45mg/dm2再生机电流1500-1800A表格3-2高錳酸鉀槽的相關參數11/11/202224Mn7+濃度：

低：

除膠不盡,Smear殘留,導致內連接不良.高：

Desmear太強，導致除膠過度.Mn6+：

低：

無負面之影響.高：

產生大量的MnO2，造成槽液壽命的減短.NaOH：

低：

咬蝕速率的下降及smear殘留.高：

槽液不穩定，Mn6+濃度上升，槽液壽命減短.溫度：

低：

除膠不盡,Smear殘留,導致內連接不良.高：

咬蝕速率的增強.3.2.4高錳酸鉀槽的相關參數影響11/11/2022253.3中和洗槽3.3.1中和洗槽的目的徹底去除殘留的高錳酸鉀，避免帶入下游製程污染槽液,一般使用H2O2、H2SO4.濃度控制範圍:

H2O2-13%H2SO4-13%3.4中和槽其目的為:

將孔壁上殘留的Mn4+（黑色）,Mn6+（綠色）,Mn7+（紫色）除去（转化成Mn2+）.11/11/202226槽別物料配槽量參數控制范圍處理條件更槽頻率中和槽MLB216-560L溫度40+5振動過濾循環擺動自動添加25萬Sf中和劑70-110ml/L表格3-3中和槽槽的相關參數11/11/2022273.4除膠導致不良3.4.1除膠過度3.4.1.1樹脂固化不足造成咬蝕過快.3.4.1.2高錳槽槽液中鹼成份或氧化劑濃度過高.3.4.1.3高錳槽槽液溫度過高.11/11/2022283.4.2除膠渣不盡3.4.2.1鑽頭在孔內停留時間過長,積累的熱量過多,致使鑽污厚度超過正常工藝範圍.3.4.2.2除膠渣前的膨鬆處理中的膨鬆劑失效.3.4.2.3高錳槽槽液溫度不足.3.4.2.4高錳槽槽液成份含量不對.3.4.2.5高錳酸鉀槽液中副產物過多.11/11/2022293.4.4孔壁粗糙3.4.4.1鑽孔粗糙,甚至產生玻璃纖維拉斷及挖破.3.4.4.2鍍覆孔前孔內浮石粉未清除乾凈.3.4.4.3咬蝕過度造成玻璃纖維突起.11/11/2022304.1膨鬆劑MLB-211（美国罗门哈斯生产）四.除膠線各槽藥水介紹及配槽程式4.1.1膨鬆劑成分配方名称配比备注NaOH20g/l其余成分为H2O已二醇乙醚30g/l已二醇2g/l含有溶剂和表面活性剂的水溶性碱性溶液11/11/202231环氧树脂是高聚型化合物,具有优良的耐蚀性.其腐蚀形式主要有溶解、溶胀和化学裂解.根据“相似相溶”的经验规律,醚类有机物一般极性较弱.且有与环氧树脂有相似的分子结构（R-O-R）,所以对环氧树脂有一定的溶解性.因为醚能与水发生氢键缔合,所以在水中有一定的溶解性.因此,常用水溶性的醚类有机物作为去钻污的溶胀剂.溶胀液中的氢氧化钠含量不能太高,否则,会破坏氢键缔合,使有机链相分离.【OCH2CHCH2O】nCCHOHHHHCOn环氧树脂环氧树脂分子式分子式环氧树脂结构式环氧树脂结构式CH3OCH3乙醚分子式乙醚分子式4.1.2反應原理11/11/2022324.1.3膨松槽配槽程式4.1.3.1加入半槽純水于槽中.4.1.3.2加入濾芯于過濾器中，蓋緊.4.1.3.3啟動過濾馬達.4.1.3.4加入12桶半的ML211及7桶半的液鹼.4.1.3.5補純水至槽積液位.4.1.3.6開啟加熱器，升溫備用.11/11/2022334.2中和劑216-5（美国罗门哈斯生产）4.2.1目的：

去除残留的七价锰、六价锰和四价锰锰离子是重金属离子，它的存在会引起“钯中毒”，使钯离子或原子失去活化活性，从而导致孔金属化的失败.因此，化学沉铜前必须去除锰的存在.利用酸性强还原剂能将残存在板面或孔壁死角处的二氧化锰或高锰酸盐中和除去使用胺类还原剂的还原5（NH2OH）2H2SO4+2MnO4-2MnSO4+5N2O+13H2O+3H2SO4+4H25（NH2OH）2H2SO4+MnO42-MnSO4+5N2O+9H2O+4H2SO4+7H211/11/2022344.2.3中和槽配槽程式4.2.3.1加入半槽純水于槽中.4.2.3.2加入濾芯于過濾器中，蓋緊.4.2.3.3啟動過濾馬達.4.2.3.4加入2桶半MLB216-5.4.2.3.5補純水至槽積液位.4.2.3.6開啟加熱器，升溫備用.11/11/2022354.3高錳酸鉀槽配槽程式4.3.1加入純水，液位高于加熱之最低高度.4.3.2加熱至75.4.3.3開動攪拌器及打氣.4.3.4加入12桶液鹼.4.3.5加入6桶高錳酸鉀.4.3.6補純水至槽積液位.4.3.7繼續加熱至工作溫度備用.11/11/2022364.4cp級硫酸（煙台遠威生產）純度98%25kg/桶4.5雙氧水（深圳橋創）純度35%25kg/桶4.6液鹼（深圳橋創）純度45%25kg/桶4.7高錳酸鉀（煙台遠威生產）純度99%50kg/桶11/11/2022372.5.1槽體材質介紹五.除膠段设备介紹槽名槽體槽體材質攪拌過濾加熱入水熱水洗1320LSUS316水蒸汽DI膨松2520LSUS316N/AY水蒸汽DI雙水洗PPCW高錳酸鉀5360LSUS316N/AY水蒸汽DI高錳副槽SUS316CW回收水洗PPCW中和洗1320LPPN/ADI雙水洗PPCW中和1320LPPN/AY水蒸汽DI5.1設備條件11/11/2022385.3日常保養5.3.1藥水添加添加药水时，必须穿戴橡胶手套，橡胶围裙，护目镜，安全鞋，防毒面具等保护用具.倒药水时必须看清药水标签与槽子，慢慢倾加.加高锰酸钾时应慢慢均匀加入，若触及皮肤或眼睛用大量水冲洗3-5分钟，严重及时就医.加药水时天车必须停止运转，槽内有板禁止加药.11/11/2022435.3.3胶渣咬蚀量测試,测试频率1次/班将测试板（12.5*12.5cm）置于烤箱中120烘烤30分钟，冷却后用电子天平称量，结果记为w1（保留小数点后4位数字）.将测试板走除胶线全流程置于烤箱中120烘烤30分钟，冷却后用电子天平称量，结果记为w2.胶渣咬蚀量（mg/dm2）=（w1-w2）*153.59注意事项：

测试板基板需和生产板一致.11/11/2022445.3.4中和洗槽保養5.3.4.1将槽内水或溶液排尽.5.3.4.2用清水冲洗槽体.5.3.4.3清理作业时掉落的废料.5.3.4.4用抹布清洁v座，震动马达并擦试槽壁，再用高压水枪冲洗槽壁及液位.5.3.3各槽液位保持在標準液位位置在掛架的2/3處.11/11/202245參考資料羅門哈斯電子檔材料除膠渣工藝除膠渣線操作規範PCB製作流程PCB推廣教材11/11/202246谢谢观赏11/11/202247