全板电镀流程操作手册柏宇说明书.docx
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全板电镀流程操作手册柏宇说明书
全板电镀流程
操作手册
2008年3月
1.柏宇专利化学品名称与储存要求................................3
2．全板电镀线配槽步骤...........................................4
2.1新配槽的清洁处理方法..................................4
2.2配槽简表..............................................4
2.3配槽步骤..............................................5
3.全板电镀线设备要求...........................................5
4.药液生产控制范围.............................................6
5.药液补充量及槽液寿命.........................................6
6.生产线保养事项...............................................6
6.1定期保养..............................................6
6.2碳处理和阳极铜球处理..................................8
7.药品分析方法.................................................9
8.工艺问题处理简表.............................................11
9.基本化学药品名称和规.........................................16
10.产品说明书...................................................16
1．基本化学药品名称及规格
1．1所需基本化学药品规格
2.2.1硫酸（化学纯）
H2SO4浓度
98%重量比
密度g/cm3
1.835-1.945
氯
max.0.5ppm
铁
max.5.0ppm
2.2.2盐酸（化学纯）
含有HCl
37.5%
密度g/cm3
1.16-1.20
重金属
max.1ppm
2.2.3硫酸铜（化学纯）
CuSO4.5H2O成份
min.98%重量比
氯
max.0.02%重量比
1.2含磷铜阳极规格
含磷铜阳极
Cu
>99.9%，不含Cu2O
P
0.04-0.06%
Pb
max.0.001%
Bi
max.0.002%
AS
max.0.003%
Sb
max.0.003%
Sn
max.0.003%
Zn
max.0.001%
Fe
max.0.003%
Ni
max.0.008%
Se
max.0.001%
S
max.0.01%
2.全板电镀线配槽步骤
2.1新药槽的清洁处理方法
2.1.1药槽和有关设备的清洁方法
1）.用5%NaOH溶液浸缸，同时开启过滤泵/循环泵4-8小时后排放碱。
2）.再用清水冲洗用2%（v/v）硫酸溶液浸缸及同时开启过滤泵/循环泵4-8小时。
3）.排放硫酸液，然后用清水冲洗
2.1.2过滤芯及阳极袋的清洁方法
1）.用2%（w/w）NaOH溶液浸泡4小时，然后用清水冲洗。
2）.再用2%（v/v）硫酸溶液泡4小时，然后用清水冲洗。
2.1.3铜球的清洁方法
1）.用2%硫酸（v/v）和5%（v/v）双氧水（35%）混合溶液用作微蚀处理铜球表面。
2）.再用清水冲洗，并放入1%（v/v）硫酸溶液中储存备用。
2.1.4阳极钛篮的清洁和电解处理
1）.用2-5%（v/v）NaOH溶液浸泡4-8小时，然后用清水冲洗。
2）.再用2%（v/v）硫酸溶液浸泡4小时。
3）.把钛篮放入注满10%硫酸的镀铜槽中的阳极位置。
4）.在阴极挂上不锈钢板。
5）.用6-8V电压，稳压电解处理钛篮约一小时。
6）.用去离子水彻底冲洗。
2.1.5锡球的清洁方法
1）.用4%（v/v）硫酸溶液浸泡4-8小时。
2）.然后用清水冲洗，并放于1%（v/v）硫酸溶液中储存使用。
2.2配槽简表
药品
配槽浓度
100L配槽用量
纵横比
>7:
1
纵横比
3:
1-7:
1
纵横比
<3:
1
纵横比>7:
1
纵横比
3:
1-7:
1
纵横比
<3:
1
硫酸铜
硫酸（98%）
氯离子
酸铜添加剂1301M
45g/L
165ml/L
75ppm
4ml/L
60g/L
145ml/L
75ppm
4ml/L
75g/L
125ml/L
75ppm
4ml/L
4.5kg
16.5L
分析添加
400ml
6.0kg
14.5L
分析添加
400ml
7.5kg
12.5L
分析添加
400ml
2.3配槽步骤
工序
配槽步骤
酸性镀铜
a.注入去离子水进入镀槽内至1/2水位。
b.开动空气搅拌,加入适量的硫酸铜，
c.小心慢慢地加入适量的化学纯硫酸，切勿使用工业级硫酸。
在加入步骤中会产生大量热力，可帮助硫酸铜溶解。
d.如有需要，可以作碳处理（详情可参考9.2部份）。
e.加入去离子水至水位及搅拌均匀，先作定量分析，包括铜离子、硫酸和氯离子浓度，调校氯离子至约75ppm。
f.待溶液冷却至约25C左右可准备使用。
g.用拖缸板先以10ASF拖缸1小时，然后15ASF拖缸2小时，最后用20ASF拖缸最少约2安培小时/升，使阳极表面产生阳极黑膜。
h.再加入4ml/L酸铜添加剂1301M.
i.当一层黑色的阳极薄膜产生（约2安培小时/升），分析槽液，采用Hull槽实验确定光剂是否合适后，便可以进行电镀生产。
3.全板电镀线设备要求
工序
加热/冷却器
过滤器
打气/Eductor
酸浸
不需要
不需要
酸性镀铜
发热器及冷却器
需要（5-10mPP棉芯）
需要
褪镀
冷却管-
不需要
不需要
摇摆幅度=25-50mm摇摆频率=10-15cycle/min
4.药液生产控制范围
温度控制
药液
控制
分析
工序
范围
建议值
成份
范围
建议值
频率
酸性镀铜
20-27C
24C
硫酸铜
硫酸（98%）
氯离子
酸铜光亮剂
酸铜整平剂
酸铜润湿剂
污染度
45-75g/L
125-165ml/L
60-90ppm
0.8–1.2ml/L12-20ml/L
4.0-20ml/L
<0.12mA
60g/L
140ml/L
75ml/L
1ml/L
16ml/L
10ml/L
每周
一次
每周
两次
Hull槽测试
褪镀
25-35C
30C
HNO3
300-400ml/L
350ml/L
三日1次
5.药液补充量及槽液寿命
药液
补充量
槽液寿命
工序
成份
补充量范围
建议值
请参考7.1.4部份
酸性镀铜
硫酸铜
-
分析添加
硫酸（98%）
-
分析添加
氯离子
-
分析添加
酸铜补充剂1301R
150-250ml/1000AH
200ml/1000AH
预浸
硫酸（98%）
-
分析添加
6.生产线保养事项
6.1定期保养
6.1.1阳极
阳极铜球建议每周补充两次。
补充前新铜球必须要经过2%（v/v）硫酸混合5%（v/v）双氧水（35%）作表面微蚀处理。
补充时，阳极钛篮必须用力摇动，使钛篮内的铜球能够紧贴一起，避免钛篮内形成空隙，影响电镀效果。
镀铜镀液经500AH/L电镀后（约3个月生产），建议必须取出阳极，清洗钛篮内的阳极污泥及清洁钛篮袋，同时间阳极铜球最好经微蚀处理。
6.1.2阳极钛篮袋
阳极钛篮袋必须定期检查有否破裂或受阳极污泥堵塞。
新的阳极袋必须先浸洗于5%（v/v）氢氧化钠溶液4-8小时，然后用清水冲洗，再经2%（v/v）硫酸溶液浸洗，最后再用清水洗净后可使用。
旧的阳极袋可以5%双氧水混合5%硫酸浸洗。
切勿使用清洁剂清洗阳极袋。
6.1.3自动加药器
必须每星期最少检查和校正自动加药器一次。
6.1.4碳处理
一般情况而言，我司酸铜添加剂不会自我分解产生有害有机污染物影响电镀质量，但由于生产过程中，不断有机会从其它媒介带入其它污染物进铜缸内，所以当CVS污染数值大于0.12mA或镀液经2000AH/L电镀生产后（即约生产一年月后），建议必须作碳处理，以保证电镀质量。
正常情况下，镀液经碳处理后，镀液的CVS污染值应该少于0.06mA。
6.1.5飞巴
飞巴座与飞巴的接触位必须定期清洁，以保证最好的导电效果。
若整流器出现不正常的高电压值时，则有机会表示接触不良。
6.1.6拖缸
拖缸的目的是电镀生产前活化镀铜液，若停产不超过一天，一般不需要生产前拖缸。
拖缸时，自动加药器必须开启。
6.1.7过滤蕊
过滤蕊是用来过滤镀液中悬污物，过滤蕊滤网越小，过滤效果越高，可是寿命较短。
从过滤器的压力表可以观察过滤蕊有否堵塞，若压力指数比平常高，则表示有需要更换新棉蕊。
新棉蕊清洗方法可以先以2%（w/w）NaOH浸洗4-8小时，然后用清水洗净后，再用2%（v/v）硫酸浸洗，最后用清水洗净可使用。
或可用热水浸洗4-8小时。
6.1.8挂具
损坏的挂具或挂具上的绝缘胶剥落，于电镀时会产生很多问题，因此有需要定期检查及保养挂具。
损坏的挂具必须马上更换，若挂具上的绝缘胶发现剥落，就必须马上填补。
6.2碳处理和阳极铜球处理
阳极铜球微蚀处理
1.取出钛篮内阳极铜球
2.冲洗钛篮袋内阳极泥
3.用高压水冲洗阳极表面
4.以2%（v/v）硫酸混合10%（v/v）双氧
水，用作微蚀处理阳极铜球。
微蚀处
理后，用清水冲洗干净铜球后，放回
钛篮内。
需要经碳处理的镀铜镀液
双氧水处理
1.加入5ml/L双氧水至镀铜镀液。
2.开打气或搅拌。
3.提高温度至40C，
保持3-4小时。
沉淀
1.关打气或搅拌。
2.关发热器。
3.静化浸淀一天。
4.浸淀后，过滤镀液。
5.待镀液冷却后，用HullCell测试
碳处理效果是否合格，否则就必须再
作多一次双氧水及碳处理。
碳处理
1.提高温度至65C。
2.加5g/L活性碳粉。
3.开打气或搅拌保持3小时。
镀液冷却至室温后
镀液校正
1.加去离子水，补充碳处理过程中挥
发的水份。
2.定量分析后，校正镀液内无机成份。
3.加入4ml/L酸铜添加剂1301M先以
10ASF拖缸一小时,然后用15ASF
拖缸二小时,最后用20ASF,拖缸
约2Ah/L。
4.当一层黑色的阳极薄膜产生（约2
安培小时/升），及分析槽液后，便可
以进行电镀生产。
正常生产。
7.药品分析方法
7.1.1硫酸铜
A.试剂
1）.氨水
2）.PAN指示剂
3）.0.1NEDTA标准液
B.步骤
1）.用移液管吸取2毫升样品放入250毫升锥形瓶。
2）.加入100毫升去离子水。
3）.慢慢加入铵水溶液直至清澈蓝色。
4）.加入2-3滴PAN指示剂。
5）.用0.1NEDTA滴定由深蓝色至绿色。
C.计算
硫酸铜（CuSO4.5H2O）（g/L）=0.1NEDTA的用量（ml）x12.49
铜离子（g/L）=0.1NEDTA的用量（ml）x3.175
7.1.2硫酸
A.试剂
1）.甲基橙指示剂
2）.1.0NNaOH标准液
B.步骤
1）.用移液管吸取2毫升样品放入250毫升锥形瓶。
2）.加入100毫升去离子水。
3）.加入2-3滴甲基橙指示剂。
4）.用1.0NNaOH滴定由红色至黄色。
C.计算
硫酸（ml/L）=1.0NNaOH的用量（ml）x13.33
7.1.3氯离子
A.试剂
1）.1:
1硝酸
2）.0.1N硝酸银溶液
3）.0.01N硝酸汞标准液
B.步骤
1）.用移液管吸取50.0毫升样本放入250毫升锥形瓶。
2）.加入40毫升去离子水。
3）.加入10毫升硝酸。
4）.加入1至2滴0.1N硝酸银令溶液出现混沌。
5）.用0.01N硝酸汞标准溶液滴定至清澈。
C.计算
氯离子（ppm）=0.01N硝酸汞的用量（ml）x7.1
7.1.4酸铜光亮剂、酸铜整平剂和润湿剂
分析方法:
CVS（CyclicVoltametricStripping）
仪器型号:
QualiplateQP-4000
供货商:
ECI（USA）
日常检查方法:
HullCelltest
取各镀槽镀液于赫尔槽中打片观察镀液状况,以确定光亮剂的添加.
电流:
2A
时间:
10min
1）.当光亮剂浓度偏高时，低位镀层光亮性变差；
2）.当光亮剂浓度偏低时，高电位镀层烧板范围增大；
3）.当镀液污染度增加时，镀层光亮性变差，严重时会出现阶梯镀（STEPPLATING）现象
8.全板电镀工艺问题处理简表
8.1镀铜问题、原因及对策
8.1.1表面和孔壁镀铜层厚度偏低
原因
纠正
1.不适当校正的整流器或分流不适当
1.检查整流器校正。
*
2.电镀面积计算不当
a.忽略孔壁的电镀面积。
2.更精确地重新计算面积
a.计算孔内总面积
3.总线，连接和电路不合适。
3.用电流计检查电流；检查所有连接；检查短路。
4.电镀电流或电镀时间不正确。
4.重新计算时间和电流Ⅱ，应用称重计算Ⅰ。
Ⅰ.假如计算准确，应可获得最高电镀效率。
即用已知电流和时间电镀一块已知
表面面积的板，结果应该是:
每1080安培分钟（18AH）电镀出21克Cu。
Ⅱ.对于酸性镀铜，在1ft2上镀1mil铜厚需要1080安培分钟。
由于电流分布和分散能力的变化（也就是极边缘通常镀得厚些）及孔壁电镀面积也应计算在内，所以通常要附加40%的电量，这样每平方呎就要1500安培分钟。
因此，用25ASF，要电镀60分钟（1500/30=50）；用20ASF，要75分钟；用15ASF，要100分钟.
8.1.2孔内镀层厚度偏低
原因
纠正
1.较差深镀能力
（ThrowingPower）
i.对该产品使用较低电流（增加时间）。
ii.降低溶液中Cu的浓度，增加溶液中H2SO4浓度。
2.孔口被堵或节流。
检查飞巴移动频率和摆幅;检查去毛剌。
3.孔化覆盖或导电性不够,局部存在环形空白。
检查沉铜层覆盖和导电性，检查沉铜生产线的震动器操作是否正常。
4.存在镀铜抑制剂。
镀液条件不良；
沉铜后表面残存污物；
调整工艺参数。
改变加工温度和时间。
检查PTH后板面状况,改善沉铜后水洗条件
8.1.3局部镀层厚度偏高
原因
纠正
1.铜缸设计不妥善。
检查阳极排列；检查阳极导电性能；检查阳极与阴极平行度；检查屏蔽；增加档流板以改善电流分布。
2.电流的影响。
降低电流密度并增加电镀时间。
3.化学物质的影响。
降低硫酸铜浓度（电流密度也降低）。
8.1.4不良的表面镀铜层分布
原因
纠正
1.铜缸设计欠佳。
检查阳极位置；检查阳极导电性。
检查阳极-阴极平行度；检查屏蔽。
2.整流器性能不良、连接不均衡
检查所有总线对铜缸电流均衡分布
3.阳极钝化（同样电流下电压升高）。
i.阳极电流密度太高。
ii.氯离子浓度太高。
消除钝化条件。
i.检查阳极并添加更多阳极。
ii.分析氯离子成份及检查有否灰色阳极膜，清洁阳极并拖缸镀。
4.电流影响。
降低电流密度并增加时间。
5.化学物质影响。
降低硫酸铜浓度（电流密度也降低）。
6.空气搅拌不均匀。
检查、调整或改建打气装置。
7.不合适或不均衡的生产板排列。
保证生产板与阳极图形匹配，避免局部负载过多。
8.1.5孔拐角处镀铜层薄
原因
纠正
1.光亮剂低。
分析并调整光剂。
2.搅拌太激烈。
把摇摆幅度从>20/min降至<20/min。
3.有机污染。
炭处理。
4.阳极钝化。
检查阳极膜和氯离子。
清洗阳极。
8.1.6内镀层不均匀（一侧比另一侧厚）
原因
纠正
1.H2SO4浓度低。
检查并添加H2SO4。
2.光亮剂浓度低。
检查并添加光亮剂
8.1.7破孔（没有镀层）
原因
纠正
1.沉铜工艺问题，在孔里没有或不完全的沉铜层覆盖。
i.环状破孔
检查沉铜生产线
i.背光试验。
ii.分析沉铜工艺药水成份及检查震动器。
2.预浸酸浓度太高或时间太长。
检查预浸时间及药水成份。
3．沉铜后板面氧化严重。
改善沉铜后水洗条件及沉铜后的停留时间。
8.1.8板边区域烧焦（和/或其它高电流密度区）
原因
纠正
1.电流影响。
降低电流密度并增加时间。
2.铜红成份影响。
i.光亮剂成份偏低。
ii.硫酸铜浓度低。
iii.氯离子浓度高。
调整铜红成份含量。
i.光剂增至范围内。
ii.增加硫酸铜浓度。
iii.检查氯离子成份。
3.温度太低。
温度升至24C或稍高。
4.搅拌不充分。
检查空气搅拌量和分布；检查飞巴摇摆情况。
5.阳极排列分布不正确、不均衡
检查阳极位置。
6.接触不良。
检查阳极连接,检查飞捧和凹座连接
8.1.9孔内整平度不良
原因
纠正
1.不良的钻孔制备或孔壁太粗糙。
检查钻孔和钻孔参数；检查去沾污和沉铜工艺。
2.光剂量高（指在15ASF或更高的电流密度时）。
将光剂量降至电镀要求的用量范围。
3.有机物和副产物污染。
炭处理。
4.电流密度太低（在8-12ASF之间）
降低光剂浓度及提高电流密度15ASF以上。
8.1.10高电流区镀层暗
原因
纠正
1.光剂成份太低。
检查光剂量并增加。
2．阳极钝化或阳极铜粒不足。
检查阳极钛蓝及补加铜粒。
8.1.11低电流密度区镀层暗
原因
纠正
1.光剂成份太高。
检查光剂量，拖缸镀减少光剂。
2.温度太高。
温度降至28C以下。
3.氯离子浓度太低。
分析并添加盐酸或氯化钠。
4.有机污染。
炭处理。
5.阳极问题（检查黑色膜）。
采用合适的含磷阳极。
8.1.12表面或表面和孔内镀层粗糙
原因
纠正
1.镀液中有微粒。
i.除去污物源。
ii.保证良好的过滤（用5m细密过滤介质）。
iii.保证阳极袋状态良好。
iv.阳极状态良好；阳极膜应是黑色而有附着力，假如是红棕色，检查出磷含量低（<0.03%的磷）。
v.保证空气搅拌不在阳极正下方干扰阳极膜和阳极泥。
vi.清洁阳极和阳极袋。
vii.检查阳极电流密度，调节至大约15ASF。
2.来自磨板机和预处理的碎屑。
检查工艺过程。
3.光剂太高。
通过拖缸处理或稀释调节光剂量。
4.光剂太低。
用HullCelltest，调节光剂。
5.空气搅拌太强或太弱。
空气太强干扰阳极膜；空气太弱导致瘤状物。
8.1.13孔内瘤状物（粗糙）
原因
纠正
1.钻孔粗糙。
改进钻孔。
2.除钻污引出的问题:
i.未除掉玻璃鑯维的过度凹蚀。
ii.膨松与高锰酸钾之间的水洗不完全。
iii.高锰酸钾和还原之间的水洗不完全
iv.高锰酸钾溶液中震动不良（对于高纵横比的孔）
改进除钻污过程。
3.来自沉铜工序的微粒。
检查沉铜工序。
8.1.14凹痕（小坑）
原因
纠正
1.有机污染。
炭处理。
2.沉铜后的污染。
检查沉铜后板面状况，减少氧化及改善水洗条件。
3.循环过滤漏气，形成线路边的气泡焊孔。
检查循环过滤泵及改善打气状况。
8.1.15不良的可靠性测试（拐角破裂，延展性低）
原因
纠正
1.有机污染（应用Hull槽和Hull槽炭处理检查）。
炭处理。
寻找有机污染物来源。
2.光亮剂和整平剂太高。
分析，停止添加光亮剂，或稀释镀液。
8.1.16光剂消耗太高
原因
纠正
1.打气过量。
下调空气喷射量；在停工时间关掉空气搅拌。
2.温度高。
温度降至约24C。
3.没有形成合适的阳极膜。
检查黑色的附着力的膜存在,化验阳极质量。
9.柏宇专利化学药品名称及贮存条件
名称
比重（S.G.）
包装规格
贮存日期
贮存温度（℃）
酸铜添加剂1301M
1.05±0.05
20L/桶
一年
室温
酸铜补充剂1301R
1.05±0.05
20L/桶
一年
室温
备注:
所有药品不可暴露于阳光下照射。
10.产品说明书
酸铜添加剂1301MElectroplatingCopperAdditive1301M
酸铜补充剂1301RElectroplatingCopperReplenisher1301R
酸铜湿润剂1301WElectroplatingCopperWetter1301W
酸铜光亮剂1301BElectroplatingCopperBrightener1301B
酸铜整平剂1301LElectroplatingCopperLeveler1301L
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