2H+
Cu90H20
<2Cu+cu2+♦ch「
酸性鍍銅液各成分及特性簡介
g酸性鍍銅液成分
—硫酸銅（CuS04
.5H20）
一硫酸（H2S04）
—氯離子（C1-）
一添加劑
酸性鍍銅液各成分
功能
—CuS04
.5H20:
主要作用是提供電鍍所需Cu2+及提高導電能力
-H2S04:
主要作用是提高鍍液導電性能，提高通孔電鍍的均勻性。
-C1-:
主要作用是幫助陽極溶解，協助改善銅的析出，結晶。
—添加劑：
主要作用是改善均鍍和深鍍性能，改善鍍層結晶細密性。
酸性鍍銅液中各成分含量對電
鍍效果的影響
—CuS04
.5H20:
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。
-H2S04:
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，业對銅鍍層的延伸率不利。
-C1-:
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，可以提高鍍層沉積速率，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
50—75mm,移動頻率10—15次/分
—空氣攪拌
無油壓縮空氣流量0・3-0.8m3/min.m2
打氣管距槽底3—8cm,氣孔直徑2mm孔間距80—130mm。
孔中心線與垂直方向成45o角。
g過濾
PP濾芯、5-10mm過濾精度、流量2—3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乂稱磷銅陽极膜
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1.5X104e-1cm-1具有金屬導電性
—磷銅較純銅陽极化小（lA/dm2P0.04-0.065%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
—pdlf/2
Fp二3.14d二钛篮直径1二钛篮长度f二系数
g方形钛篮铜阳极表面积估算方法
—1.331wf
1二钛篮长度沪钛篮宽度f二系数
gf与铜球直径有关：
直径二12mmf二2・2
直径二］5mmf=2.0直径二25mmf=l.7
直径二28mmf=l.6直径二38mmf=l.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o・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
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
才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）和光壳剂（b）的交互作用导致产生均匀的表面光壳度
电镀的整平性能
光亮剂（b）,载体（c）,整平剂
（1）的机理
过fit光亮剂
光亮剂和载体
bcccccbcccc
h
ccb
光亮剂/载体/整平剂的混合
IbcccbccbI1
b
I）
载体抑制沉积而光壳剂加速沉积
整平剂抑制凸出区域的沉积
整平剂扩展了光壳剂的控制X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）/1141mil=25・4um
电镀铜溶液的分散能力（ThrowingPower）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
-添加剂
-板厚度（L）,孔径（d）
L2/d:
（板Jrinch）2/（孔径inch）
搅拌：
提高电流密度
表面分布也受分散能力影响.
电镀铜溶液和电镀线的评价
电镀铜板面镀层厚度分布评估方法
CoefficientofVariance:
（Cof）—x1（）0%
平均值
for/=12・
n（i>~no.ofpoinrs）
（7
/=!
标准偏斧
X产单个取样点值（电镀制层厚度不含基材制）
电镀铜溶液和电镀线的评价
ooo
08
dddd
x-12
gThrowingPower的测定方法
电镀铜溶液的分散能力（ThrowingPower）电镀铜溶液和电镀线的评价
1
1
i
■
2T
■
■
33*
■
斗4'
■
■
5
5*
g电镀铜溶液和电镀线的评价
ThrowingPower的测定方法
Throwingpower=
I'ccird?
+pcir）t3十片pQjQt?
'十pcint3'+X100%
（pointl+point54point1+points1）/4
电镀铜溶液和电镀线的评价
g延展性
—用不锈钢片在镀槽或延展性测试槽镀上2niil铜片.
—再以130oC把铜片烘2小时.
—用延展性测试机进行测试.g热冲击测试
测试步骤
⑴裁板16‘‘xl8"
（2）进行钻孔；
（3）经电镀前处理磨刷；
（4）Desmear+PTH+电镀：
（5）经电镀后处理的板清洗烘干；
（6）每片板裁上、中、下3小片100mmx100mm测试板;
电镀铜溶液和电镀线的评价
g热冲击测试
—以120oC烘板4小时.
—把板浸入288oC铅锡炉10秒.
-以切片方法检查有否铜断裂.
电镀铜溶液的控制
-硫酸铜浓度
-硫酸浓度
-氯离子浓度
-槽液温度
-用HullCell监控添加剂含量
-镀层的物理特性（延展性/抗X强度）
g分析项目
上述项H须定期分析,并维持在最佳X围内生产
电镀铜溶液的控制
g赫尔槽试验（HullCellTest）
阳极+
电镀铜溶液的控制
g赫尔槽试验（HullCellTest）参数
—电流：
2A
—时间:
10分钟
—搅拌：
空气搅拌
—温度：
室温
电镀铜溶液的控制
g赫尔槽试验（HullCellTest）
高电流密度区烧焦，中高电流密度区无光泽CopperGleam125T-2（CH）
Additive非常低
改正方法：
添加2-3ml/lCopperGleam125T-2（CH）Additive
电镀铜溶液的控制
g赫尔槽试验（HullCellTest）
仅高电流密度区烧焦，试片的其它区域仍然正常----CopperGleam123T-2（CH）Additive低
改正方法:
添加lml/1CopperGleam125T-2（CH）Additive
电镀铜溶液的控制
g赫尔槽试验（HullCellTest）
高电流密度区呈不适当氯离子含量条纹沉积,整个试片光壳度降低改正方法:
分析氯离子含量，如有需要请作调整
—电镀工艺过程
酸性除油
酸性除油的主要作用為除去輕度氧化及輕度污漬和手印。
流程说明
—浸酸（10%硫酸）
除去經過水洗后板面產生的輕微氧化，此酸通常為10%。
电镀铜
CopperGleam125T-2（CH）特性及优点：
1.镀层有光泽而平均
2.特佳孔内覆盖能力
3.特佳的分布能力
4•优良的镀层物理特性
5.易于分配及控制
CooperGimm125T・2（CH）铜添力川剂
ThrowingPowerPhitin}*currentdensitYat20<\SF
6
—IsolateCircuit
-Ground
10%
0%H1111IIi11
00.51L522.533.54+.55
HoleDiameter^iiiui
镀层特性
导电性0.59微姆欧/厘米
延展性16-20%
密度8.9克/立方厘米
抗拉强度30-35Kg/mm2
可焊性非常好
结构高纯细致等轴晶粒
热冲击（288°C10秒）可抵受5次而镀层无裂痕CopperGleam125T-2（CH）之镀液于投入生产前需作假镀处理，促使铜阳极上能形成一均匀之阳极膜，以确保能镀出品质优良之镀层。
假镀之程序为先以假镀板，用14~20ASF（约0.2安培/公升）电镀24小时直至达到5安培小时每公升溶液。
为避免过厚镀层剥落在电镀槽液，假镀板每2、4小时更换。
当完成假镀程序后，镀液便可作生产之用。
操作条件
化学品名
■范围■
最佳值
硫酸舸
60^0克/公升
75.0克/公升
硫酸
100-120毫升/公升
110.0电升/公升
氮离子
40.0-60.0ppm
45.0ppm
CopperGleam
125T-2Additive
2.5-10卷升/公升
5毫升/公升
CopperG】earn
125T-2Carrier
i卜40亳升/公升
10亳升/公升
温度
22-27伫
24乜
阴概电流密度
1.0-3.0安培/平方分米
1.5-1.8安培/平方分米
沉积速率
以2安培/平方分米电钱1小时可沉积出25锻米
电镀线配线方法
设备准备程序
槽子的清洗
在配槽之前「工艺槽及附属设备必须彻底清洁，并随后用硫酸溶液中和。
对于新设备或先前使用其它工艺的设备，本清洗程序更显得重要。
清洁液——氢氧化钠20-50g/l中和液——硫酸20-50ml/l
程序
A.用清水清洗各缸及其附属设备
B.各缸注满清水浸洗,如有打气及过滤系统则开启
清洗（无需加滤芯）
C.排走废水
D•加入清洁液（NaOH20-50g/1）到槽内，浸洗8小时
以上,并开启所有打气及过滤泵。
E.排走氢氧化钠清洁液
F•注入清水，清洗干净。
G.排走废水
H•加入中和液（H2S0420-50ml/l）到槽内，浸洗8小时以
上,并开启所有打气及过滤泵。
I.排走硫酸溶液
J・再以清水清洗，排走废水。
K.各槽注满清水浸洗，开启打气及过滤泵，清洗整套设备。
L.排走废水，槽子已清洗完毕。
新阳极袋的淸洗
A.用50g/l氢氧化钠溶液加热至50°C左右将阳极袋放入该溶液中浸泡8小时。
B.取出阳极袋用清水清洗干净。
C.用100ml/l硫酸溶液浸泡8小时以上。
D.用纯水彻底清洗干净。
阳极篮的清洗
A.用50g/l氢氧化钠溶液加热至50C左右，将阳极篮放入该溶液中浸泡8小时。
B.取出阳极篮用清水清洗干净。
C.用100ml/l硫酸溶液浸泡8小时以上
D.用纯水彻底清洗干净
聚丙烯过滤芯的清洗
A.以热纯水清洗
B.以100ml/l硫酸浸泡8小时以上
C.用纯水彻底清洗干净
新铜阳极的淸洗
A•用50g/l氢氧化钠溶液浸泡8小时以上
B.用清水冲洗干净
C•再以50ml/l硫酸+50ml/l双氧水浸泡，阳极呈鲜红色即可。
D.用清水清洗干净
E•用100ml/1硫酸浸泡
F.用纯水彻底冲洗干净即可使用
CopperGleam125T-2（CH）配槽步骤
a.计算配槽所需的已碳处理好的硫酸铜浓缩液的体积并加入至槽中，补加DI水至60%液位。
b.根据计算在打气搅拌下补充不足的AR硫酸，开启循环泵。
c.加入DI水至标准液位
d.分析硫酸铜、硫酸含量并补加不足量。
e.分析氯离子含量并用AR级盐酸补至50ppm
f・在温度降至27°C以下，添加5ml/lCopperGleam125T-2（CH）
Additive和10ml/1CopperGleam125T-2（CH）Carrero
g.分别以如下电流密度及时间进行拖缸
5ASF6小时
15ASF4小时
20ASF2小时
h•根据HullCell试验及CVS分析，补加光剂至正常X围。
电镀线药液配制及保养方法
工序
维护项目
维护频率
方法
电镀铜
1251-2■dditive
AH调桧
白动添加
200-300ml/10CiOAH
HullCell及
CVS调整
1次/周
按HullCellCVS结果补加
1251-2
Carrcr
CVS调整
11
按CVS结果补力II
磷铜球补加及拖缶］.
:
■
l&ilil.5ASE,lOASb各4小吋
1次/2月
见后1111
滤芯更换
1次/周
见后面
阳极袋消洗
1次/2川
见后面
碳处理
1次H・6个川
见后面
电镀铜缸维护方法
旧磷铜球处理
a.将旧磷铜球用10%（V/V）CPH2S04和10%（V/V）H202（30%）混合浸泡至黑膜退除尽。
b.以DI水冲洗后，用5%（V/V）CPH2SO4浸泡10-15分钟。
每次补加铜球后，须以5ASF,10ASF电流密度拖缸各4小时。
滤芯更换
新滤芯的清洗
a.以热DI水清洗
b.以100ml/l硫酸浸泡8小时以上
c.用DI水彻底清洗干净
阳极袋清洗
a.用毛刷擦去表面脏物
b.在10%（V/V）CPH2SO4和10%（V/V）H202（30%）混合
溶液浸泡2小时
C.用DI水彻底清洗干净
电镀铜溶液维护
a.每月以碳芯过滤镀液1次
b.根据HullCell试验或CVS分析，判断镀液有机物
污染程度，4-6个月时进行一次活性炭处理。
铜镀液活性炭处理步骤
i将需进行碳处理之溶液移至碳处理缸，以DI水补至液位并调整成份至正常X围。
i将溶液加热到40-50°C,按5ml/l加入H202（30%）,搅拌4-6小时
i继续加热至60-80°C,缓慢加入4-5g/l活性炭粉，于60°C搅拌2-4小时。
i停止加热及搅拌，静置8-12小时。
i用5-10um滤芯及助滤粉，将镀液过滤至缓冲缸内。
i再用5-10um滤芯及助滤粉，将镀液过滤至铜点。
i以DI水补加镀液至正常液位，并分析镀液成份，调整至工艺X围内。
i用10ASF,20ASF电流密度各拖缸4小时。
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