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1、PTH與電鍍銅,一 、PTH流程介紹 二、PTH藥水介紹 三、電鍍銅藥水介紹,一、 PTH作用,PTH(Plated Through Hole)為鍍通孔之意，作用為將原非金屬之孔壁使其鍍上一層薄銅（即金屬化），以利後續電鍍銅順利鍍上，使其上下銅層或與內層銅順利達到相連通之目的。,二、流程介紹,上料 清潔整孔 熱市水洗 市水洗 （市水洗）微蝕 市水洗 市水洗 酸洗 純水洗 純水洗 預浸 活化 純水洗 純水洗速化 純水洗 純水洗化學銅 市水洗 純水洗 下料,三、藥水介紹,1.清潔整孔劑 : CT-281 2.微蝕 : SPS 3.酸洗 : H2SO4 4.預浸 : PED-104 5.活化劑 :
2、AT-105-3 6.速化 : AL-106 7.化學銅 : ELC-912,1.清潔整孔劑: CT-281,前言: 脫脂整孔劑 CT-281 ，是將傳統的清潔與電性調整結合為一之前處理程序，可將銅表面的氧化皮膜及污垢去除，並給了穿孔內壁高信賴性之調整效果，於操作條件下之超低表面張力（35dyne/cm2）及超強滲透力，增強了整孔效果。,整孔作用為確保孔壁帶正電性,孔壁之帶電性變化： 基板 鑽孔 Desmear(Plasma) 清潔整孔 微正電性 負電性 強正電性 反應式（理論） : H2O + R2COO RCOOH + ROH,-,-,-,-,Resin,Glass,+,+,-,-,-,-
3、,Resin,Glass,+,+,+,-,-,-,-,+,-,+,-,+,-,+,-,Cleaner Conditioner,Catalyst,Component of conditioner,Pd-Sn colloid,Key Point of pretreatment process,+,+,+,+,+,+,+,2.微 蝕 SPS,微蝕劑(SPS或H2O2/H2SO4)在去除板面之銅氧化物、污物與清潔整孔劑，使銅面粗糙以利化學銅沉積後獲得良好密著性。 反應式: NaS2O8 + H2O Na2SO4 + H2SO5 H2SO5 + H2O H2SO4 + H2O2 H2O2 + Cu Cu
4、O + H2O CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O,3.酸 洗,微蝕劑本身為氧化劑，因此會將銅氧化，酸洗之目的可將此氧化膜去除以得到良好銅面。 反應式: CuO+ H2SO4CuSO4+H2O,4.預 浸 作 用,預浸劑主要功用在保護活化劑，可防止帶入太多之水量，避免帶入太多水份及雜質進入昂貴之活化槽中，並提供活化劑中所需要的氯離子濃度，以維持活化劑之穩定性及使用壽命。,預浸劑:PED 104,前言: 活化預浸劑 PED 104是作為保護活化槽藥液的前站藥液以防止前水洗水帶入活化槽而降低其濃度。,5.活化劑作用（觸媒）,活化劑為帶負電之錫鈀膠體，它能在板面及孔內吸附錫鈀膠體，以利後
5、續之剝錫殼及化學銅。,基本反應原理： Pd2+ +Sn2+Pd0+Sn4+ 存在方式： PdCl2+SnCl2PdSnCl4(中間態) Pd7SnCl16Pd6Cl12 +SnCl2 +PdCl2 PdSnCl4+6 PdCl2Pd7SnCl16 解離反應：(活化劑中加入大量水份時) Sn2+ 2H2OSn(OH)2 (S) +2H+ Sn2+Cl-+H2OSn(OH)Cl(S)+H+,活化 Activation,孔內吸附Pd-Sn(合金核) colloid 粒子 Cl- - Cl- Cl- - Sn2+ Sn2+ - - - =Cl- Pd-Sn - - Cl- Sn2+ Cl- Cl- C
6、l-,活化劑 AT 105 3,前言: 活化劑 AT 105 3 是低鹽酸型的觸媒液，此藥液具有優良的安定性，可使底材表面均一的觸媒化，以利化學銅鍍通孔的啟始反應劑。 注意事項: 1.嚴禁空氣攪拌(Sn2+Sn4+,Sn/Pd膠體會 分解) 2.嚴禁補充純水或帶入純水(形成白濁沉澱),6.速 化作用:,速化劑主要在剝除板面及孔內錫殼，而露出所需鈀金屬，以利化學銅之沉積。 反應式： PdSnCl4+4HBF4Pd+4HCl+Sn(BF4)4,速化劑 AL 106,前言: 速化劑 AL 106可增強基材與化學銅的密著力，其主要目的是將觸媒粒子予以金屬化。,7.化學銅:ELC-912,在孔壁吸附之鈀
7、上沉積銅，而得到孔內金屬化效果，使不導電之基材形成導電層，以利後續電鍍銅。 ELC-912是重視析出皮膜的物性、安定性及管理性之EDTA type化學薄銅鍍液。,Electroless Cu Reaction,Substrate,Pd or Cu,HC(OH)O-ad + OH-,HCOO- + H2O,CuX2-n,Cu +Xn-,H2C(OH)O-,HCHO + OH-,HC(OH)O-ad + H,反應式： 主反應： Cu2+ + 2HCHO +4OH- Cu +H2+H20+2HCOO- 副反應： 1. 2HCHO+4OH-2COO-+2H2O+H2+2e- 2. 2HCHO+NaOH
8、2HCOONa+CH3OH 3. CO2+2OH-CO32-+H2O 4. 2Cu2+ +HCHO+5OH-Cu2O+HCOO-+3H20 5. Cu2O+H2OCu+2Cu2+ +2OH- 6. Cu2O+2HCHO+OH-2Cu+HCOO-+H2O+H2 坎式效應(Cannizzaro Reaction) : 2HCHO+OH-CH3OH+HCOO-,液 的 保 養,原則上作業終了後，將之移至預備槽並常 時過濾、打氣之。作業中的補給以912AR、BR進行補充之。此外，使用自動分析添加裝置(比色計)來管理液組成，可使其保持恰當的管理範圍。 分析因子: 銅、NaOH、甲醛、螯合劑 2. 每71
9、0天進行移槽更新動作,電鍍銅,銅電鍍流程 酸性硫酸銅槽條件控制 均勻度改善要點 穿孔力提高要點,銅電鍍流程,一銅 二銅,水洗,水洗,10%硫酸浸,微蝕,酸性清潔劑,熱水洗,銅電鍍,10%硫酸浸,銅電鍍,水洗,水洗,酸性硫酸銅槽條件控制,硫酸銅 6585g/L 硫酸 170220g/L 氯離子 3565 ppm 添加劑 AC-90 5.0ml/L 溫度 2327 陰極電流密度 1525 ASF 陽極 鈦籃裝含0.030.06% 磷之銅球 攪拌 空氣攪拌或陰極擺動 過濾 連續過濾 陽 極 袋 必 要,均勻度（膜厚分佈）改善要點,均勻的空氣攪拌 相等的陰/陽極距離 良好的導電 化學成份在控制範圍內 定期做活性炭處理 污染物在控制範圍內,溫度在控制範圍內 使用較低的電流密度 陰/陽極排列正確 陰/陽極擋板設計正確 足夠的藥液過濾與循環量,穿孔力（Throwing power）提高要點,使用較低的電流密度 使用較低的溫度 提高搖擺效率 添加劑在控制範圍內 降低污染值 使用高酸/銅比（適用範圍約10:1） 使用較小的空氣攪拌,Throwing Power的計算,T.P.（）【（EF）2】【（ABCD）4】100,A,B,C,D,E,F,
