沉铜质量控制方法

时间：2017-04-28

化学镀铜(Electroless Plating Copper)俗称沉铜。印制电路板孔金属化技术是印制电路板制造技术的关键之一。严格控制孔金属化质量是确保较终产品质量的前提，而控制沉铜层的质量却是关键。日常用的试验控制方法如下：

1、化学沉铜速率的测定
使用化学沉铜镀液，对沉铜速率有一定的技术要求。速率太慢就有可能引起孔壁产生空洞或针孔；而沉铜速率太快，将产生镀层粗糙。为此，科学的测定沉铜速率是控制沉铜质量的手段之一。以先灵提供的化学镀薄铜为例，简介沉铜速率测定方法：

(1)材料：采用蚀铜后的环氧基材，尺寸为100×100(mm)。

(2)测定步骤：A.将试样在120-140℃烘1小时，然后使用分析天平称重W1(g)；B.在350-370克／升铬酐和208-228毫升／升硫酸混合液（温度65℃）中腐蚀10分钟，清水洗净；C.在除铬的废液中处理(温度30-40℃)3-5分钟，洗干净；D.按工艺条件规定进行预浸、活化、还原液中处理；E.在沉铜液中(温度25℃)沉铜半小时，清洗干净； F.试件在120-140℃烘1小时至恒重，称重W2(g)。

(3) 沉铜速率计算：速率＝(W2-W1)104／8.93×10×10×0.5×2(μm)

(4) 比较与判断：把测定结果与工艺资料提供的数据进行比较和判断。

2、蚀刻液蚀刻速率测定方法
通孔镀前，对铜箔进行微蚀处理，使微观粗化，以增加与沉铜层的结合力。为确保蚀刻液的稳定性和对铜箔蚀刻的均匀性，需进行蚀刻速率的测定，以确保在工艺规定的范围内。

(1)材料：0.3mm覆铜箔板，除油、刷板，并切成100×100(mm)；

(2)测定程序：A.试样在双氧水(80-100克／升)和硫酸(160-210克／升)、温度30℃腐蚀2分钟，清洗、去离子水清洗干净；B.在120-140℃烘1小时，恒重后称重W2(g)，试样在腐蚀前也按此条件恒重称重W1(g)。

(3)蚀刻速率计算速率＝(W1-W2)104／2×8.933T(μm／min) 

式中：s-试样面积(cm2) T-蚀刻时间（min）

(4)判断：1-2μm/min腐蚀速率为宜。(1.5-5分钟蚀铜270-540mg)。

3、玻璃布试验方法
在孔金属化过程中，活化、沉铜是化学镀的关键工序。尽管定性、定量分析离子钯和还原液可以反映活化还原性能，但可靠性比不上玻璃布试验。在玻璃布沉铜条件较苛刻，较能显示活化、还原及沉铜液的性能。现简介如下：

(1)材料：将玻璃布在10％氢氧化钠溶液里进行脱浆处理。并剪成50×50(mm),四周末端除去一些玻璃丝，使玻璃丝散开。

(2)试验步骤：A.将试样按沉铜工艺程序进行处理；
B.置入沉铜液中，10秒钟后玻璃布端头应沉铜完全，呈黑色或黑褐色，2分钟后全部沉上，3分钟后铜色加深；对沉厚铜，10秒钟后玻璃布端头必须沉铜完全，30-40秒后，全部沉上铜；
C.判断：如达到以上沉铜效果，说明活化、还原及沉铜性能好，反则差。

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