图形电镀铜锡操作手册.docx

1、图形电镀铜锡操作手册章节内 容页码1.图形电镀铜/锡工艺流程简介- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 22.工艺目的- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 33.设备- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 44.设备准备程序- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5

2、-65.程式及流程时间要求- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 76.配制槽液程序及调整- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -8-107.控制条件- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 118.工艺维护- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 12-149.品质检定方法-

3、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1510.安全规则- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1611.问题分析与排除- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17-1812.产品说明书 1. 图形电镀铜/锡工艺流程简介 酸性除油剂Ronaclean SE250微蚀剂NaPS 浸酸H2SO4电镀铜Copper Gleam 125T

4、-2(CH)浸酸H2SO4电镀锡Ronastan EC2. 工艺目的2.1 酸性除油剂Ronaclean SE 250清除板面之氧化层及油污，保证板面清洁。2.2 微蚀剂NaPS微观粗化铜表面，保证电镀层之良好结合力。2.3 浸酸减轻前处理清洗不良对镀铜溶液之污染，并保持镀铜溶液中硫酸含量之稳定。2.4 电镀铜Copper Gleam 125T-2 (CH)实现孔壁及线路之厚度要求，保证其优良之导电性能。2.5 浸酸减轻前处理清洗不良对镀锡溶液之污染，并保持镀锡溶液中硫酸含量之稳定。2.6 电镀锡Ronastan EC作为碱性蚀刻之抗蚀层，形成良好之线路图形。2.7 退夹具去除挂具上之金属铜/

5、锡 3. 设 备缸号工序材料温度()过滤(每小时循环次数)摆动/搅动用水加热器备注31镀铜 P.P.22-284-6M/ADI-C.C.S&TEF30镀铜 P.P.22-284-6M/ADI-29镀铜 P.P.22-284-6M/ADI-28镀铜 P.P.22-284-6M/ADI-27镀铜 P.P.22-284-6M/ADI-26镀铜 P.P.22-284-6M/ADI-25镀铜 P.P.22-284-6M/ADI-24镀铜 P.P.22-284-6M/ADI-23镀铜 P.P.22-284-6M/ADI-22镀铜 P.P.22-284-6M/ADI-21镀铜 P.P.22-284-6M/A

6、DI-20水洗P.P.-M/ACW-19水洗P.P.-M/ACW-18酸浸P.P.-1-2MDI-17水洗P.P.-M/ACW-16水洗P.P.-M/ACW-15微蚀P.P.28-321-2M/ADIQTZ-14水洗P.P.-M/ACW-13水洗P.P.-M/ACW-12水洗P.P.-MCW-11除油P.P.25-401-2MDISS-10酸浸P.P.-1-2MDI-9镀锡P.P.18-254-6MDI-TEF8镀锡P.P.18-254-6MDI-TEF7水洗P.P.-M/ACW-6水洗P.P.-M/ACW-5褪镀SS35-45-MDISS-4水洗P.P.-M/ACW-3水洗P.P.-M/AC

7、W-2热风干SS70-80-SS-1上/下板-P.P.: 聚丙烯 SS: 不锈钢 M: 机械摆动A: 空气搅动 DI: 去离子水 CW: 自来水C.C.S: 冷却控制系统 TEF: 铁氟龙QTZ: 石英4. 设备准备程序4.1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。4.1.1 清洁液氢氧化钠 20-50g/l中和液硫酸 20-50ml/l4.1.2 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(NaOH 20-50

8、g/l)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(H2SO4 20-50ml/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。4.2 新阳极袋的清洗A. 用50g/l氢氧化钠溶液加热至50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。4.3 阳极钛篮/锆篮的清洗A. 用50g/

9、l氢氧化钠溶液加热至50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4.4 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4.5 新铜阳极的清洗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100 ml/l硫酸浸泡F. 用纯水彻底冲洗干净即可使用4.6 新锡阳极的清洗A. 在10% CP级H2SO4(V/V)溶液中浸泡2小时B. 用纯

10、水冲洗干净5. 程式及流程时间要求ItemsProcessDipping Time(min)Dropping Time(sec)31Copper Plate80/12015-3030Copper Plate80/12015-3029Copper Plate80/12015-3028Copper Plate80/12015-3027Copper Plate80/12015-3026Copper Plate80/12015-3025Copper Plate80/12015-3024Copper Plate80/12015-3023Copper Plate80/12015-3022Copper Pl

11、ate80/12015-3021Copper Plate80/12015-3020Water Rinse1-25-1019Water Rinse1-25-1018Acid Dip1-25-1017Water Rinse1-25-1016Water Rinse1-25-1015Mild Etch1-215-3014Water Rinse3-45-1013Water Rinse2-35-1012Water Rinse2-35-1011Acid Clean4-615-3010Acid Dip1-25-109Tin Plate10-1315-308Tin Plate10-1315-307Water R

12、inse2-35-106Water Rinse3-45-105Stripping Bars7-815-304Water Rinse1-25-103Water Rinse1-25-102Hot Air Dry6-7-1Load/Unload-6. 配制槽液程序及用量1.) 配制槽液用量缸号工序所用药品名称浓度备注21-31电镀铜CuSO4.5H2OH2SO4(98%)HCl (1N)125T-2(CH) Additive125T-2(CH) Carrier65g/l120ml/l2.1ml/l5ml/l10ml/l18浸酸H2SO4(98%)100ml/l15微蚀NaPSH2SO4(98%)70

13、g/l20ml/l开新缸时留10%体积原液11除油Ronaclean SE 250250ml/l10浸酸H2SO4(98%)100ml/l8-9电镀锡Sn SO4H2SO4(98%)Ronastan EC Part ARonastan EC Part B40g/l100ml/l20ml/l40ml/l2.) 配制槽液程序1. 除油缸a. 加入2/3体积之DI水b. 根据槽体积按250ml/l加入所需的Ronaclean SE 250c. 补加DI水标准液位后，开启循环泵,混合均匀。2. 微蚀缸a. 预留10%体积原液，加入3/4体积之DI水并开启打气搅拌。b. 加入20ml/l AR硫酸(98

14、%)，冷却至50,停止打气。c. 加入70 g/l的NaPSd. 开动打气，直至完全溶解。e. 补加DI水至标准液位，开启循环泵,混合均匀。3. 浸酸缸a. 加入2/3体积之DI水并开启打气搅拌b. 缓缓加入100ml/l之AR硫酸(98%)c. 补加DI水位至标准液位4. 电镀铜缸1 新配槽药水碳处理步骤配制3倍开缸浓度的硫酸铜浓缩液a. 加入2/3体积之DI水,开启打气搅拌。b. 缓缓加入50ml/l AR H2SO4(98%)c. 加入200g/l CuSO4.5H2O,补加DI水至最后体积。d. 将溶液升温至45-55,加入30%双氧水5ml/l,保温2小时,开轻微打气搅拌。e. 开大

15、打气,升温至70f. 停止升温,加入活性炭粉5g/l,搅拌2小时。g. 停止打气,静置4-8小时。h. 用5-10m滤芯及助滤粉,将镀液过滤至缓冲缸内。i. 再用5-10m滤芯及助滤粉,将镀液由缓冲缸过滤至铜缸。j. 分析各成份并作记录,以备配槽时使用。2 Copper Gleam 125T-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50ppmf. 在温度降至32以下，添

16、加5ml/l Copper Gleam 125T-2(CH) Additive和10 ml/l Copper Gleam 125T-2(CH) Carrier。g. 分别以如下电流密度及时间进行拖缸5ASF 6小时15ASF 4小时20ASF 2小时h. 根据Hull Cell试验及CVS分析，补加光剂至正常范围。5. 电镀锡缸a. 加入2/3缸体积之DI水至工作槽中b. 缓缓地加入100ml/l CP级98%硫酸c. 加入40g/l硫酸亚锡并保证其完全溶解d. 待温度冷却至23-29后，开启循环泵。e. 加入20 ml/l Ronastan EC Part A及40ml/l Ronstan

17、EC Part Bf. 补加DI水至标准液位后，搅拌均匀。g. 分别以10ASF、15ASF各拖缸4小时。h. 对镀液作含量分析并调整7. 控制条件工 序控制项目控制范围控制点分析频率温控范围除油Ronaclean SE 250H2SO4（96%）40-60ml/l50 ml/l1次/天25-37微 蚀NaPSH2SO4Cu60-80g/l1- 3%(V/V)15g/l70g/l2%(V/V)15g/l2次/天2次/天2次/天28-32浸酸H2SO49-12%（V/V）10%（V/V）1次/2天室温电镀铜CuSO4.5H2OH2SO4Cl -125T-2(CH) Additive125T-2(

18、CH) Carrier55-68g/l100-120ml/l40-80ppm2.5-10ml/l10-40ml/l65g/l120ml/l60ppm5ml/l10ml/l1次/3天1次/3天1次/周1次/周1次/周22-28浸酸H2SO49-12%（V/V）10%（V/V）1次/2天室温电镀锡Sn SO4H2SO4Ronastan EC Part ARonastan EC Part B35-45g/l90-110ml/l15-25ml/l30-50ml/l40g/l100ml/l20ml/l40ml/l1次/3天1次/3天1次/周1次/周18-258. 工艺维护1.) 维护项目、频率及方法工

19、序名称维护项目维护频率方法电镀铜125T-2（CH）AdditiveAH调整自动添加320ml/1000AHHull Cell调整1次/周按Hull Cell结果补加125T-2(CH) CarrierHull Cell调整1次/周按Hull Cell结果补加磷铜球补加及拖缸1次/周拖缸5ASF，10ASF各4小时阳极清洗1次/2月见（2）A滤芯更换1次/周见（2）B阳极袋清洗1次/2月见（2）C碳处理1次/4-6个月见（2）D电镀锡EC Part AAH调整自动补加500ml/1000AHHull Cell调整1次/周按Hull Cell结果补加EC Part BHull Cell调整1次/

20、周按Hull Cell结果补加锡球补加及拖缸1次/周拖缸10ASF，15ASF各4小时滤芯更换1次/周见（2）B阳极清洗1次/2月见（2）A阳极袋清洗1次/2月见（2）C 2.) 电镀铜缸维护方法A. 旧磷铜球处理a. 将旧磷铜球用10%(V/V) CP H2SO4和10%(V/V) H2O2(30%)混合浸泡至黑膜退除尽。b. 以DI水冲洗后,用5%(V/V) CP H2SO4浸泡10-15分钟。c. 每次补加铜球后,须以5ASF,10ASF电流密度拖缸各4小时。B. 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C. 阳极袋清洗a

21、. 用毛刷擦去表面脏物b. 在10%(V/V) CP H2SO4和10%(V/V) H2O2(30%)混合溶液浸泡2小时c. 用DI水彻底清洗干净D. 电镀铜溶液维护a. 每月以碳芯过滤镀液1次b. 根据Hull Cell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。c. 镀液活性炭处理步骤 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 范围。 将溶液加热到40-50，按5ml/l加入H2O2(30%)，搅拌4-6小时 继续加热至60-80，缓慢加入4-5g/l活性炭粉，于60搅拌2-4小时。 停止加热及搅拌，静置8-12小时。 用5-10m滤

22、芯及助滤粉，将镀液过滤至缓冲缸内。 再用5-10m滤芯及助滤粉，将镀液过滤至铜点。 以DI水补加镀液至正常液位，并分析镀液成份，调整至工艺范围内。 用10ASF，20ASF电流密度各拖缸4小时。 加入125T-2（CH）Additive 5ml/l, 125T-2(CH) Carrier 10ml/l。 再以20ASF电流密度拖缸2小时即可生产。3.) 电镀锡缸维护方法A. 锡阳极清洗处理a. 将锡阳极球用DI水冲洗干净后，在10%（V/V）CP级 H2SO4溶液中浸泡2小时。b. 用DI水冲洗干净c. 每次补加锡阳极球后，须以10ASF，15ASF电流密度拖缸各4小时。 4）设备维护A. 阳

23、极杆及V座维护在每次阳极维护期间,用10%（V/V）CP级 H2SO4擦净阳极杆及V座上之污痕,并用自来水洗净。B. 阴极飞巴维护用10%（V/V）CP级 H2SO4擦净飞巴上污痕，并用自来水洗净。C. 每天需检查生产线上如下项目 整流器表现电流输出循环系统空气搅拌药水温度飞巴及阳极巴接电位置自动加药系统工作状况9. 品质检定方法1.) 热冲击测试 样品孔铜规格：孔内铜厚1mil 测试方法：把样品截成1010cm，然后在1455的烘箱内烘烤4小时，自然冷却后，在2885的锡炉（Pb/Sn=37/63）漂浮101秒，3 Cycle，切片后在显微镜下观察孔内状况，不允许有铜层断裂现象。2.) 延展

24、性测试测试方法a. 用不锈钢片在镀槽或延展性测试槽上电镀上2mil铜厚。b. 以130把铜片烤2小时。c. 用延展性测试机进行测试。d. 测试结果，延展性12%为合格。3.) Hull Cell 测试A. 铜缸药水Hull Cell 测试参数a. 电流：2Ab. 时间：10分钟c. 搅拌：空气搅拌d. 温度：26B. 锡缸药水Hull Cell 测试参数a. 电流：1Ab. 时间：5分钟c. 搅拌：机械搅拌d. 温度：2310.安全规则1) 安全设备洗眼器: 操作人员不慎溅到化学药水时使用手套 : 戴细棉手套用于搬板子或检验板子时耐酸碱手套: 操作人员操作化学药品时使用药水添加时必须戴防护面罩

25、及手套2) 机械操作安全规定a. 机械设备之抽风每日需检查畅通无阻,否则请维修人员协助排除问题。b. 每日保养由操作人员执行,设备外观清洁及槽内液位检查或更换药水,并检查连线管路要求完整,各项指示灯操作开关要求正常驱动,否则即须反应,通知维修。c. 现场操作时须检查各阀门开关是否定位,换槽时,须先关掉加热器,以免损坏。d. 每班须检视自动添加桶药水液位,不得低于标示点。e. 每周测量自动添加Dosing Pump之流量。f. 全线震荡器每月保养一次,以维持良好功能。11.问题分析与排除1) 各镀铜层间附着力不良原 因改善方法1. 电镀前清洁处理不当,底铜表面氧化或钝化皮膜未除尽.提高除油槽液的

26、温度以利于除油污和指纹检查除油槽和微蚀槽液的活性并改善之2. 除油缸中的湿润剂被带出或水洗不足造成底铜的钝化检查水洗程序,增加水洗水流量提高水洗水温度3. 板子进入镀槽后电源并未立即开启 重新检查整流器之自动程序4. 干膜显影后水洗不足 检查干膜工序之显影水洗条件并改善之2) 线路镀铜出现局部漏镀或阶梯镀原 因改善方法1. 干膜显影不干净重新检查干膜之显影作业条件2. 板面上已有指纹印及油渍的污染 提高电镀前处理除油槽液之温度改善持板方法,不可用手指抓取板面3. 镀液中有机物含量过多 活性炭处理镀铜液4. 干膜表面渗出显影液之残迹显影过后须放置30分钟才可电镀以使反应达到平衡3) 镀层过薄原 因改善方法1. 电镀过程中,电流或时间不足。确认板子面积以决定总电流的大小,并确认电流密度及时间无误。2. 板子与挂架或挂架与阴极杆的接触导电不良 检查整流器、板子等所有的电路接点。4) 镀铜层出现凹点原 因改善方法1. 镀铜槽中空气搅拌不足或不均匀增加空