化学沉铜工艺

化学沉铜工艺

化学沉铜工艺

随着电子工业需要更可靠、性能更佳、更为节约的电镀添加剂产品，J-KEM国际公司为未来的电子产品开发了一种新型化学沉铜工艺。通过引入最新一代的化学技术到整个的工艺过程中，是针对新的终端用户的可靠性需求而专门设计的。

从一开始，你就会发现新型J-KEM 整孔剂与传统的整孔剂相比迈进了一大步。普通的整孔剂的选择性不高并且在内层形成光屏蔽(轻微势垒)从而只能生成弱Cu-Cu键。J-KEM 整孔剂的化学活性和前者是完全不同的，它具有极高的

合力和高的环氧树脂和玻璃纤维吸收。 效率，可使之形成100%Cu-Cu结

在整个J-KEM工艺过程中，J-KEM有机钯活化剂是一个关键性的改进。通过创新的使用有机添加剂，新型钯活化剂配方与传统钯活化剂相比显示出绝对优越的催化性能。

因此，即使工作液中钯的浓度极低，如30ppm，大多数高的纵横比材料，以薄铜沉积后，进行背光测试仍可得到极佳的效果。

J-KEM化学沉铜技术操作稳定、易于控制，沉积层结晶细致、结构致密。沉积显示出侧面增长性能，可使铜在孔洞中很好覆盖。

J-KEM化学沉铜镀液可以提高铜沉积层和孔壁以及线路板表面的结合能力。

J-KEM化学沉铜镀液使用独特的有机钯活化剂配制而成，既可用于垂直电镀，又可用于水平电镀。

J-KEM碱性催化体系是一个独特的优化工艺过程，为柔性印刷电路板最大程度的降低了碱度和高温，并且结合了整孔体系高吸收性能、有机钯活化剂特性以及化学沉铜自催化性能等几个特点，J-KEM化学沉铜液是用于P.I.结合的尤为突出的工艺过程。

工艺特征:

• 在所有基体表面的深孔壁均可很好的覆盖;

• 对于HARB’s、基层板和盲孔具有优越的性能;

• 极为而突出的孔壁结合力;

• 新一代钯活化剂可在极低浓度下(30 ppm)使工作; • 适合于垂直和水平镀;

• J-KEM化学沉铜是柔性印刷电路板的最佳工艺;

• 经济节约。

化学沉铜工艺流程

1 J-KEM 714 除油 5 min 60ºC

2 热水洗 1min 50ºC

3 水洗 30 sec RT

4 水洗 1 min RT

5 J-KEM 720 微蚀 1 min RT

6 水洗 1 min RT

7 水洗 1 min RT

8 J-KEM 730 预浸 1 min RT

9 J-KEM 735 活化 5 min 45ºC

10 水洗 1 min RT

11 水洗 1 min RT

12 J-KEM 745 加速 2 min RT

13 水洗 1 min RT

14 水洗 1 min RT

15 J-KEM 660 沉铜(薄) 15 min 22ºC

15 a* J-KEM 670 沉铜(薄) 15 min 22 ºC

15 b* J-KEM 770 沉铜(中) 30 min 45 ºC

16 水洗 1 min RT

17 水洗 1 min RT

18 J-KEM 7756** 防变色 1 min RT

19 水洗 1 min RT

20 水洗 1 min RT

21 干燥 J-KEM 7756**为可选工艺。

J-KEM 714整孔剂

J-KEM 714是制备印刷电路板的通孔电镀的碱性整孔剂，特别适合玻璃纤维裸露出来的电路板。

-KEM 714用来除去少量油污、手指印以及来自于铜箔上的其他污染物并J

调节孔洞电荷，更适合化学沉铜，它在双面和多层线路板的通孔电镀中起着关键的作用。

工艺条件

温度 60-65?

浸泡时间 5-10min

搅拌 必须

漂洗 要进行最大程度漂洗以避免泡沫带入下面槽液中。

2消耗量 1L成品镀液处理5m的板面。

经过4周操作或者当槽中铜含量到达2g/L时，镀

液应当被弃去。

配制100L开缸液

DI水 97L

J-KEM 714 3L

加热到工作温度。

镀液参数

正常含碱量 0.08-0.12N 最佳 0.1N

铜 0-2g/L 最大 2g/L

镀液维护

参照本公司所提供分析步骤，定期分析补充以控制工作液各参数。

J-KEM 720微蚀剂

J-KEM 720是含有HSO/HO组分稳定的微蚀体系。微蚀体系通过化学作2422

用于PCB的铜表面，得到的微蚀表面可有效与下一步的化学沉积产生的优异的

结合力。

J-KEM 720微蚀剂为优异方案，有两点原因: 1. 镀液中铜离子的浓度达到40g/L;

2. 可进行补充，溶液更换次数少。

工艺条件

温度 20-35?

时间 1-3min

2镀液负载 负载小于等于5dm /L，否则有温度升高的危险。

刻蚀速度 0.4-0.6 μm/min (22?，70%-100%过氧化氢)

2镀液产率 每处理面积60m需加入:

1L 过氧化氢(35%)

0.24L J-KEM 720

0.5L 浓硫酸

配制100L开缸液

开缸按照以下次序加入，每一步都要行充分搅拌:

1. 在加入J-KEM 720之前确保镀槽完全清洗干净;

2. 加入75L去离子水到镀槽中;

3. 小心加入10.5L化学清洗硫酸到镀槽中，浓度96-98%;

4. 使镀液冷却到25?;

5. 加入4.8L的J-KEM 720;

6. 小心缓慢的加入10L 35%的双氧水。

镀液维护

确保双氧水和硫酸的浓度在起始浓度范围的70%~100%是非常重要的， J-KEM 720的加入是建立在加入双氧水量的基础上的。

J-KEM 730预浸剂

在使用J-KEM 735进行活化之前，推荐线路板先进行预浸处理。 第一，经过J-KEM

730预浸处理，可提高基材对活化剂的接收能力; 第二，防止水带入活化剂中，从而提高镀液产率。

工艺条件

温度 20 - 45 :C

时间 0.5 - 1 min

配制100L开缸液

依据以下顺序依次加入，每一步都要充分搅拌:

1. 去离子水 70 L

2. J-KEM 730盐 23 kg

3. HCl(37%) 4.5 L

4. 如必要过滤镀液。

5. 加去离子水到100L。

镀液的维护

镀液应参照本公司所提供分析方法定期分析控制槽液，并依比重进行补充。

比重(20:C) 浓度 J-KEM 730盐加入量

1.166 100% --

1.150 90% 23 g/L

1.135 80% 45 g/L

1.120 70% 70 g/L

J-KEM 735活化剂

J-KEM 735活化剂起到活化线路板的作用，从而用于下一步的化学沉铜。独特的J-KEM 735活化剂配制方式，即使在极低的Pd浓度下，也能覆盖基体表面形成均匀、光滑的催化层。J-KEM 735活化剂是J-KEM通孔电镀工艺极为重要的部分。

工艺条件

温度 40-45?

时间 5-10 min

搅拌 推荐使用机械棒搅拌，不使用空气搅拌

配制100L开缸液

1.去离子水 65 L 2.加入J-KEM 730，并完全溶解 24 kg 3.浓盐酸 6 L 4.如必要进行循环过滤。

5.加入去离子水，并为活化剂预留足够的体积。 6.加入J-KEM 735活化剂 1 L

镀液组成

开缸液

0.5% 1% Pd 30ppm 60ppm Sn 1.2 g/L 2.4 g/L 当量 0.35~0.7 0.35~0.7

33当量比重 1.165 g/cm 1.165 g/cm

镀液补充与维护

推荐镀液中J-KEM 735活化剂浓度应保持在起始开缸浓度的90-120%，比

重应保持在1.16-1.18之间，此数值包含预浸液J-KEM 730中带入量，如比重不

能确保在此范围内，需加入J-KEM 730。按分析步骤定期分析控制槽液。

J-KEM 745加速剂

J-KEM 745加速剂用于活化步骤之后，其作用是去除锡钯离子胶团的表面锡化物，保留高活性金属催化点在孔壁上。

J-KEM 745加速剂可提高下一步的化学沉铜溶液的起始沉积速度、沉积密度以及晶格细致程度。

J-KEM 745加速剂能确保化学沉铜能在铜基板上形成均一、较强的键能以及PCB的通孔上一致的覆盖和导电性能。

工艺条件

温度 18-24?

时间 3-5min

2镀液产率 1L工作液的处理量是4m

配制100L开缸液

1. DI水 85 L

2. 加速剂J-KEM 745A 5 L

3. 加速剂J-KEM 745R 10 L

镀液维护

为达到最佳的结果和延长的溶液寿命，加速剂J-KEM 745A镀液应参照本公司所提供分析步骤定期分析控制。

J-KEM 660化学沉薄铜工艺

J-KEM 660是一种无氰化学沉薄铜工艺，稳定性好、容易操作。晶格结构致密、细致的镀层确保在树脂和玻璃纤维能够极好的覆盖，为下一步PTH工艺能够达到最好的孔壁覆盖能力打下基础。

J-KEM 660是J-KEM PTH工艺的一个组成部分，结合创新的有机金属活化剂J-KEM 735，它代表了,,,化学最先进的技术。

J-KEM 660通常以三种浓缩液的形式提供:

J-KEM 660 A 是一种含有铜离子和甲醛的蓝色液体，开缸和生产过程中均使用。

J-KEM 660 B 为无色到浅黄色碱液，含有氢氧化钠，用于开缸和生产过程中。

J-KEM 660 M 为浅棕色碱液，只用于开缸中。

工艺条件

范围 最佳

铜离子 2.5-3.5 g/L 3 g/L

氢氧化钠 10-14 g/L 12 g/L

甲醛 3.0-5.0 g/L 4.5 g/L

温度 20-25? RT

22镀液负载 0.2-1 dm/L 0.5 dm/L 在正常沉铜过程，镀液不应被闲置。

配制100L开缸液

按以下顺序依次加入各组份，每一步都要彻底搅拌:

1. 去离子水 80 L

2. J-KEM 660 A 7.5 L

3. J-KEM 660 M 5 L

4. J-KEM 660 B 8 L

开缸时，确保搅拌系统和循环系统均要开启。

镀液的维护:

为确保最佳结果，要进行持续的分析和补充。

J-KEM 670 易控制化学沉薄铜工艺

J-KEM 670为EDTA化学沉铜工艺;J-KEM 670工艺相当稳定并容易控制。镀层精细，结晶紧密细致;

J-KEM 670通过起始控制来提高铜沉积层与孔壁和其他板面之间的结合性能;

J-KEM 670通常以三种浓缩液的形式提供:

J-KEM 670 A 是一种含有铜离子和甲醛的浅蓝色液体，开缸和生产过程中均使用;

J-KEM 670 B 为无色碱液，含有氢氧化钠，用于开缸和生产过程中;

J-KEM 670 M 为含EDTA的白色碱液，只用于开缸中;

如EDTA浓度降低，依据分析加入J-KEM 670 M。

工艺条件

最优化

铜离子 1.7-2.4g/L

氢氧化钠 6-8g/L

甲醛 2.8-3.4g/L

温度 25-30?

2镀液负载 1- 4 dm/L 在正常沉铜过程，镀液不应被闲置。

配制 100L开缸液

开缸按以下步骤加入，每一步都要彻底搅拌:

1.去离子水 79L(加热到35?)

2.J-KEM 670 M 6-12L*

3.J-KEM 670 A 6L

4.J-KEM 670 B 3L

*确保开缸时，搅拌系统和循环系统均要开启。

镀液的维护:

为确保最佳结果，要进行持续的分析和补充。

J-KEM 770易控制化学沉厚铜工艺 J-KEM 770为EDTA化学沉铜工艺; 12-15分钟沉积1.2-1.5微米，30分钟

沉积2.5-3微米。工艺相当稳定并容易控制。镀层精细，结晶紧密细致; J-KEM770通过起始控制来提高铜镀层与孔壁和其他板面之间的结合性能; J-KEM 770通常以三种浓缩液的形式提供:

J-KEM 770 A 是一种含有铜和甲醛的浅蓝色液体，开缸和生产过程中均使

用;

J-KEM 770 B 为无色碱液，含有氢氧化钠，用于开缸和生产过程中; J-KEM 770 M 为含EDTA白色碱液，只用于开缸中;

如EDTA浓度降低，依据分析加入J-KEM 770 M。

工艺条件

范围 最优化

铜离子 2.0-2.5 g/L 2.4 g/L

氢氧化钠 6-8 g/L 7.0 g/L

甲醛 2.8-3.2 g/L 3.0 g/L

温度 40-46? 42?

22镀液负载 1.8-3.7 dm/L 2.5 dm/L 建议第一天的操作温度为44-48?，甲醛的浓度为4.0g/L。 在正常沉铜过程，镀液不应被闲置。

配制100L开缸液

开缸按以下步骤加入，每一步都要彻底搅拌:

1. 去离子水 78.5L(加热到46?)

2. J-KEM 770 M 12L

3. J-KEM 770 A 6L

4. J-KEM 770 B 3L

5. 37%甲醛 0.5 L(参考操作条件中条款)

开缸时，确保搅拌系统和循环系统均要开启。

镀液的维护

为确保最佳结果，要进行持续的分析和补充。

J-KEM 7756防变色剂

防变色剂7756为浓缩液，稀释后可用于防止化学沉铜或电镀铜之后的变色或氧化产品。J-KEM 7756产生一种完全透明的覆盖膜，使用后铜层的防腐能力是原来的几倍;J-KEM 7756不含铬且使用经济。

采用J-KEM 7756工艺之后，线路板无需再做漂洗。用酸洗或碱洗剂很容易除去。

工艺条件:

无刷磨流程 长时间存储 温度 室温 - 49? 室温 - 49? 浸入时间 30-90 s 30-90 s

配制100L开缸液

无刷磨流程 长时间存储 1.去离子水 99.75 L 98.5- 99 L

2.防变色剂7756 0.15-0.25 L 1-1.5 L

使用方法:

线路板干燥前浸入7756防变色剂溶液，使用之后不需要清洗。如清洗不会影响膜的保护性能，可对溶液加热以有助于干燥。线路板浸入7756防变色剂溶液前经过清洗、润湿、无水膜。溶液无清洗能力且7756防变色剂不能在未经清洗的板材表面成膜。如在此工艺前镀槽是酸性的，一定要保证最少的酸带入量。