PCB电镀知识问答

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PCB电镀知识问答
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1、 电铜缸里的主要成分是什么？有什么作用，具体的反应原理是怎样的？

主要组份：硫酸铜60--90克/升 主盐，提供铜源

" F. {* p1 W2 ~硫酸8--12% 160---220克/升 镀液导电，溶解铜盐，镀液深度能力
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氯离子 30--90ppm 辅助光剂
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6 k5 D2 D2 @  |6 }( k" O/ l: _铜光剂 3--7ml

Cu2++2e=Cu(直流电作用下）

0 x% z3 Q8 ?! i0 K! Y6 \2、 全面板电的时候电流密度要多少？为什么有些要双夹棍，有什么作用？还有分流条是怎么使用，在怎么情况下要使用分流条？

- C7 C0 y* X. W2 m; I  U+ U电流密度一般时1.5--2.5安培/平方分米;双夹棍可以保证板面电流分布均匀性;分流条是用在阴极导电杆靠近两侧缸边的部分,防止因为电场的边缘效应造成的板边或边缘板厚度过厚的现象;
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, z  z9 ?1 y6 r3、 线路电镀的时候单夹棍和双夹棍有什么区别？在什么具体情况下要这样做！
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1 {& b4 N' J( u* Y6 o! z; \$ @+ p# W原因同上,双夹棍有利提高板面镀层厚度分布;

4、 线路电镀的时候夹板方式有什么要求，板与板的间距怎么？要是间距太大有什么结果？叠板又有什么结果？对于有独立孔或独立线的板要怎么样排板？

夹紧,贴紧,两面面积差相对较小;可以采用交错换位,;板之间间距尽量贴近,不叠板;距离过大,板边板面镀层厚度分布不均;独立线/孔在设计上添加辅助网格设计或者采用低电流适当延长时间,来保证镀层的均匀性,防止夹膜,线条过厚;

( d+ t% F7 h4 R" {" |! L0 B5、 线路电镀的时候电流密度要根据什么来定？怎么样的情况要用多少的密度？（出电流指示）
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& v9 t; J% z/ }7 o) v根据板面上实际需要电镀的板面积,而不是板面积;电流有三种1.5---2.5;看镀液种类,板厚度,孔径大小,板面图形分布状况等;
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6、 电镀时间和铜厚是什么样的一个关系?

线性关系;镀层厚度微米==电镀时间分钟x电流密度安培/平方分米x0.217微米/安培分钟

/ U6 K# E+ |/ [6 G/ D5 ^6 H; g7、 常听说的一个名词:一安镀两安 是什么意思?

电流合计板铜厚都称安；有点混乱；各个公司称法不一安=1安培/平方分米；安=盎司/平方英尺=35微米铜厚，多指基板铜厚

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金属镀膜 (Metal Deposition)
又称物理镀膜 (Physical Vapor Deposition；PVD)，依原理分为蒸镀(evaporation) 与溅镀 (sputtering) 两种。PVD基本上都需要抽真空：前者在10-6~10-7Torr的环境中蒸着金属；后者则须在激发电浆前，将气室内残余空气抽除，也是要抽到 10-6~ 10-7Torr的程度。
一般的机械式抽气帮浦，只能抽到10-3Torr的真空度，之后须再串接高真空帮浦 (机械式帮浦当作接触大气的前级帮浦)，如：扩散式帮浦 (diffusion pump)、涡轮式帮浦 (turbo pump)、或致冷式帮浦 (cryogenic pump)，才能达到10-6 ~10-7Torr的真空程度。当然，不同的真空帮浦规范牵涉到不同原理之压力计、管路设计、与价格。
1、蒸镀
0 G7 N' o$ j4 |& m  S蒸镀就加热方 式差异，分为电阻式 (thermal coater) 与电子枪式 (E-gun evaporator) 两类机台。前者在原理上较容易，就是直接将准备熔融蒸发的金属以线材方式挂在加热钨丝上，一旦受热熔融，因液体表面张力之故，会攀附在加热钨丝上，然后徐 徐蒸着至四周 (包含晶圆)。因加热钨丝耐热能力与供金属熔液攀附空间有限，仅用于低熔点的金属镀着，如铝，且蒸着厚度有限。
/ `9 e+ f$ m. r7 W; l  @+ v! ^电子枪式蒸镀机则是利用电子束进行加热，熔融蒸发的金属颗粒全摆在石墨或钨质坩埚 (crucible) 中。待金属蒸气压超过临界限度，也开始徐徐蒸着至四周 (包含晶圆)。电子枪式蒸镀机可蒸着熔点较高的金属，厚度也比较不受限制。
蒸镀法基本上有所谓阶梯覆披 (step coverage) 不佳的缺点，如图2-12所示。也就是说在起伏较剧烈的表面，蒸着金属有断裂不连续之虞。另外，多片晶圆的大面积镀着也存在厚度均匀的问题。为此，芯片之 承载台加上公自转的机构，便用于上述两问题之改善。
3 b6 K6 c5 r, C! b) X& s2、溅镀
' f  K  h$ W: H5 Q  ?2 u溅镀虽是物理镀膜的方法，但与蒸发毫无关系。就如同将石头丢入一滩泥沼中，会喷溅出许多泥浆般，溅镀利用氩气电浆，高速冲击受镀靶材 (target)，因而将靶材表面附近材质喷溅出来，落至晶圆之上。由于靶材是一整面而不是一点接受轰击，所以喷溅出来的材质，也有可能填塞到芯片表面阶 梯死角的部位，而比较没有断线不连续或所谓阶梯披覆的问题。
* @: F8 W% i1 G溅镀也依电浆受激之能量源不同，分为直流 (DC) 与射频 (RF) 两种。基本上，两种溅镀机都可镀着金属薄膜。但后者特别可以针对非金属薄膜，如压电(piezoelectric) 或磁性材料，具有「绝缘、熔点高、成份复杂、对堆栈方式相当敏感」等智能型薄膜之镀着特征。
6 V, u0 _; r. B) t虽然塑料可以在许多场合代替金属，但显而易见缺乏 金属的质感，为此，需要采用一定的方法，在塑料表面镀上一层金属（铝、锌、铜、银、金、铬等），一种方法是采用类似化学镀和电镀的方法，另一种是直接在塑 料表面进行真空喷镀金属—即在真空状态下，将金属融化后，以分子或原子形态沉积在塑料表面形成5—10μm的金属膜。
真空喷镀金属需要与塑料 表面底漆之间的良好配合，底漆的厚度通常为10—20μm，主要作用是防止塑料中水、有机溶剂、增塑剂等排出影响金属附着。要求涂层硬度高、底漆具有可以 修饰塑料缺陷，能提供一个光滑、平整的平面以利于真空镀的性能，并与塑料底材和所镀金属附着牢固。通常选用双组分常温固化的聚氨酯和环氧涂料，低温烘烤的 氨基涂料以及热塑性丙烯酸酯涂料。
金属镀膜在空气中容易氧化变暗，同时还存在细微的真空等缺陷，所以要再涂上一层5—10μm的保护面漆。对 面漆的要求是：透明、优良的耐水性、耐磨性、耐候性，不操作镀金属膜，对金属镀膜附着牢固。通常可采用丙烯酸酯清漆、聚酯清漆、聚氨酯清漆等，当底漆采用 的是热塑性丙烯酸酯涂料时，为防止面漆溶剂通过镀膜缺陷溶蚀底漆，可以选用弱溶剂、快干性的面漆，如丙烯酸改性醇酸清漆、聚乙烯醇缩丁醛清漆、氨酯油等。
真空镀金属的工艺流程为：塑料表面处理（净化、活化）→涂底漆→干燥→真空镀金属→涂面漆→干燥