电镀铜实验报告.docx

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1、电镀铜实验报告篇一：电镀铜一原理（参考）电镀铜原理篇电镀是指利用电解的方法从一定的电解质溶液（水溶液、非水溶液或熔盐）中，在经过处理的基体金属表面沉积各种所需性能或尺寸的连续、均匀而附着沉积的一种电化学过程的总称。电镀所获得沉积层叫电沉积层或电镀层。镀层的分类方法：按使用目的：防护性镀层、防护装饰性镀层和功能性镀层按电化学性质分类：阳极性镀层和阴极性镀层。阳极性镀层：凡镀层相对于基体金属的电位为负时，镀层是阳极，称阳极性镀层，如钢上的镀锌层。阴极性镀层：镀层相对广基体金属的电位为正时，镀层呈阴极，称阴极镀层，为阻隔型镀层，如钢上的镀锲层、镀锡层等，尽可能致密。一、电镀的基本原理及工艺1电镀的基

2、本原理（I）电化学发应以酸性溶液镀铜为例简述电镀过程大的的电化学反应阴极反应:Cu2+2e=Cu2H+2e=H2阳极反应：Cu-2e=Cu2+40H-4e=2H2O+O22、电镀液组成电镀溶液有固定的成分和含量要求，使之达到一定的化学平衡，具有所要求的电化学性能。镀液构成：电镀液由主盐，导电盐，活化剂，缓冲剂，添加剂等组成。电解溶液按主要放电离子存在的形式，一般可分为主要以简单（单盐）形式存在和主要以络离子（复盐）形式存在的电解液两大类。主盐在阴极上沉淀出所要求的镀层金属的盐称为主盐。镀液主盐的含量多少，直接影响镀层的质量。主盐的浓度过高,则镀层粗糙；主盐浓度过低，则允许的电流密度小，电流效率

3、明显下降，影响沉积速度，还将导致其它问题。导电盐提高溶液导电性的盐类，增强溶液导电性，提高分散能力。缓冲剂能使溶液pH值在一定范围内维持基本恒定的物质。电解液中活化剂阳极活化剂，能促进阳极溶解，使镀液中银离子得到正常补充，氯化物含量过低，阳极易钝化，过高，阳极溶解过快，镀层结晶粗糙。络合剂能与络合主盐中的金属离子形成络合物的物质称为络合剂。添加剂为了改善镀层的性质，可.在电解液中添加少量的添加剂。添加剂在电解液中不能改变电解液的性质，单能显著改善镀层的性质。光亮剂：使镀层光亮。整平剂：能使镀件微观谷处获得微观峰处更厚的镀层。湿润剂：能降低电极溶液间的界面张力，使溶液易于在电极表面铺展。镀层细化

4、剂：能使镀层结晶细致篇二：电镀铜粒跟进报告铜粒不良专项改善立项及阶段性完成时间表表Step1介定问题（八）目的：改善铜粒不良，搜集产品不良图片及现场不良现象，根据不良图片及现场现象层别杳找不良产生真因并制定相对改善措施，提升产品合格率。（B）小组人员介定：组长:ME：（主任/将旭锋）主要负责人：ME：（工程师/郭海涵）、PROD：（主管/李东）成员：ME：（工程师/普新建）、建鹏供应商：（刘柳）、贝加尔供应商：（吴新忠）（C）背景及主要不良体现：铜粒不良主要体现在XX年02月-04月近3个月，因铜粒不良产生频率较高，导致成本偏高，影响产能效率及人员效率，以及直接导致产生报废不良。Step2目前

5、状况与目标值地址：江苏省常熟市东南经济开发区黄浦江路72号电话：8传真：8Step3现场排查及制定改善措施：收集现场不良现象并对现场不良现象制定相对的改善措施逐步改善，并统计各种改善措施执行后的不良数据，分析此改善措施执行后对产品良率的提升比率先,验证改善措施的有效性。Step4实施改善后（1个月）的数据收集地址：江苏省常熟市东南经济开发区黄浦江路72号电话：8传真：8Step5实施改善后的效果确定及再次原因分析：针对以上排查中的6项怀疑点逐步改善后，至4月25日铜粒不良基本已消失,但在每个周末的1-2天,不固定的偶尔会出现个别铜缸产生轻微铜粒不良，按改善要求要求针对该铜缸进行拖缸电解后,铜粒

6、会立即随应消失。以此现象分析确定前期铜粒不良的主要原因为：4月份以前因电镀工序产量压力较大，没有足够的时间对电镀工序进行周保养及月保养所导致每次添加铜球后拖缸电解保养不足及时间不足,铜缸内有机物及铜球本身携带的磷杂质未能在电解过程中有效处理，残留于电镀槽液内，生产正常电镀过程中附著与板面而产生铜粒不良。Step6预防措施将以上改善中的6项改善措施经再次细化后，作为长期的改善预防措施并程序化，加入受控程序文件WI)保养要求内。Step7改善措施标准文件化更改修订受控程序文件町修订内容如F：、自来水洗过滤芯更换频率由原来未介定更换频率现介定为：3天更换一次；以便保证水洗的清洁度、新铜球补加前处理时

7、，取消双氧水的使用，改为用35%的稀硫酸溶液浸泡30-90分钟、补加铜球后和保养后要求用IOASF电流密度拖缸2小时、20ASF电流密度拖缸2小时后方可生产。、后续尾数板要求用其它型号1范围内铜厚要求相同的用其它型号板子补充为满缸再进行生产，以及边条竖上并不可重复使用，且不可空夹子（备注：其它两项改善动作：在前期的文件中已有相应的规定无须再做更改）Step8最终数据总结4月至5月最近IoW铜粒不良报废数据及报废趋势：（13T7周为改善前18-22周为改善后）地址：江苏省常熟市东南经济开发区黄浦江路72号电话：8传真：8、专案改善前1个月与改善后1个月的报废数据对比：（报废率由每W的实际报废与计

8、算，数据来源与MRB的报废数据）Step10结论：自5月份改善专项实施后，铜粒专项合格率在4月份基础上提升39.47%,铜粒不良报废趋势同步处于直线下降趋势，由此数据证明铜粒改善专案在推行和实施过程中确定有效并可达到前期的预期效果，但对铜粒不良仍不能完全杜绝。如须杜绝此类不良，就目前工艺条件而言还有很大差距，必须对现有设备和工艺条件进行相对调整。地址：江苏省常熟市东南经济开发区黄浦江路72号电话：8传真：8篇三：电镀铜的性能分析和影响因素电镀铜的性能分析及影响因素（作者）摘要：关键词：英文摘要：O绪论?电镀概述电镀是金属的化学和电化学防护方法的发展。它是一种电化学过程，也是一种氧化还原过程。通

9、过这种电化学过程,使金属或非金属工件的表面上再沉积一层金属的方法就叫做电镀。采用适当的工艺可以在金属或非金属工件的表面上获得所需要的不同种类的镀层，在国民经济的各个生产和科学发展领域里，如机械、无线电、仪表、交通、航空及船舶工业中，在日用品的生产和医疗器械等设备的制造中，金属镀层都有极为广泛而应用。世界各国由于钢铁所造成的损失数据是相当惊人的，几乎每年钢铁产量的，三分之由于腐蚀而报废，当然电镀层不可能完全解决这个问题，但是良好的金属镀层还是能在这方面做出较大贡献的。电镀则是获得金属防护层的有效方法。电镀方法所得到的金属镀层，结晶细致紧密，结合力良好，它不但具有良好的防腐性能，而且满足工业某些特

10、殊用途。?电镀的优缺点电镀具有其不能为化学镀代替的优点：（1）可以沉积的金属及合金品种远多于化学镀。（2）价格比化学镀低得多。（3）工艺成熟，镀液简单、易于控制。尽管如此，电镀也有其自身的缺点：电镀只能在导体表面上进行，其结合力一般不及化学镀?电镀铜的应用领域铜具有良好的导电、导热性能，质软而韧，有良好的压延性和抛光性能。为了提高表面镀层和基体金属的结合力,铜镀层常用作防护、装饰性镀层的底层，对局部渗碳工件，常用镀铜来保护不需要渗碳的部位。D铜箔粗化处理铜箔是制造印制板的关键导电材料，但是印制板外层铜箔毛面在与绝缘基板压合制造覆铜板之前必须经过电镀铜粗化处理，使之具有i定的表面粗糙度，才能保证

11、与基板有足够的粘合力。铜箔的粗化处理通常分2步：一是在较低铜离子浓度高电流密度卜的粗化处理，二是在高铜离子浓度低电流密度下的固化处理。粗化处理过程中必须使用特殊的添加剂，否则铜箔在高温层压制造覆铜板时会出现“铜粉转移”现象，影响与基板的结合力，严重时会使线路从基板上脱落。在制造多层线路板时，内层铜箔也需要进行强化处理。传统的内层铜箔使用黑化处理方法，但是黑化方法产生的氧化铜会在后续过程中产生空洞，造成层间互连可靠性降低。有D本研究人员采用在酸性硫酸盐电镀铜溶液中添加苯并哇咻系列有机物作为添加剂，并改变溶液中的酸铜比和操作条件对内层铜箔进行处理，避免了“空洞”现象的发生。2) PCB制作PCB微

12、孔制作印制板上的小孔具有至关重要的作用，通过它不仅可以实现印制板各层之间的电气互连，还可以实现高密度布线。一张印制板上常常具有成千上万个小孔，有的多达数万个甚至十万个。在这些孔中不仅有贯通于各层之间的导通孔，还有位于印制板表层的盲孔和位于内部的埋孔，而且孔径大小不一，位置各异。因此，孔内铜金属化的质量就成为决定印制板层间电气互连的关键。传统的印制板孔金属化工艺主要分2步：一是通过化学镀铜工艺在钻孔上形成一层导电薄层（厚度般为0.5urn）,二是在己经形成的化学镀铜层上再电镀一层较厚的铜层（20m左右）。但是化学镀铜层存在以卜.问题：（1）镀速比较慢，生产效率低，镀液不稳定，维护严格；（2）使用

13、甲醛为还原剂，是潜在的致癌物质且操作条件差；（3）使用的EDTA等螯合剂给废水处理带来困难；（4）化学镀铜层和电镀层的致密性和延展性不同，热膨胀系数不同，在特定条件下受到热冲击时容易分层、起泡，对孔的可靠性造成威胁。基于以上几点，人们开发出了不使用化学镀铜而直接进行电镀铜的工艺。该方法是在经过特殊的前处理后直接进行电镀铜，简化了操作程序。随着人们环保意识的增强，又由于化学镀铜工艺存在种种问题,化学镀铜必将会被直接电镀铜工艺所取代。PCB电路图形制作除了印制板的孔金属化工艺用到电镀铜技术外，在印制板形成线路工艺中也用到电镀铜。一种是整板电镀，另外一种是图形电镀。整板电镀是在孔金属化后，把整块印制

14、板作为阴极，通过电镀铜层加厚，然后通过蚀刻的方法形成电路图形，防止因化学镀铜层太薄被后续工艺蚀刻掉而造成产品报废。图形电镀则是采取把线路图形之外部分掩蔽，而对线路图形进行电镀铜层加厚。制造比较复杂的电路常常把整板电镀与图形电镀结合起来使用。3) IC封装技术的应用电镀铜在电子封装上应用的也比较多。例如BG,BG等封装体的封装基板布线及层间的互连(通过电镀铜填充盲孔)都要用到电镀铜技术3。又如，IC封装载板越来越多地采用COE(ChipOnFlexibleprintedboard)的形式，也称为覆晶薄膜载板。该载板是高密度多层挠性印制板，也是通过电镀铜来实现布线及互连。因为铜镀层具有良好的导电、

15、导热性，倒装芯片FC(FlipChip)载板上的电极凸点先经电镀铜形成凸点后接着电镀金膜，最后再与芯片上的铝电极相连接。4)超大规模集成电路芯片(U1.Sl芯片)中铜互连目前，U1.SI中电子器件的特征线宽已由微米级降低到亚微米级，并且有不断降低的趋势。在此条件下，由于互连线的RC延迟和电迁移引起的可靠性问题与集成线路速度这对矛盾就表现得更加突出起来。以往的1.1.Sl通常使用铝做互连线，但是铝在导电性和抗电迁移性能方面远不如I铜。铝的电阻率为2.7?cm,而铜的为1.7?*cm,比铝低37%；铜的电迁移寿命是铝的100倍以上。1997年IBM公司首先在芯片中使用铜互连取代铝互连，自此以后多数

16、芯片都采用电镀铜技术来实现互连。芯片的特征线宽为微米、亚微米级，早期的铜工艺为0.25U11b现在已经发展到0.150.09n,如此精细的线宽不能通过蚀刻铜箔的方法而只能通过沉积的方法得到。在沉积方法中比较成熟而又被广泛应用的是采用电镀铜技术的大马士革工艺。该工艺先通过光刻工艺在硅片介质上形成包含线路图形的凹槽，然后经阻挡层处理、物理气相沉积(PVD)铜晶种层处理、电镀铜填充处理，最后经过化学机械抛光(CMP)除掉多余的阻挡层和沉积铜层。采用电镀铜技术并配合适当的添加剂可以使具有大高宽比的光刻凹槽能自上而下被填充，避免了对形成线路非常有害的“空洞”、“裂缝”现象的发生。还可以通过双大马士革工艺

17、实现线路和通孔的同时形成，该方法还具有沉积速度快、工序简单、成本低等优点而成为U1.SI互连的主流方法。?电镀工业的发展随着我国科学技术和工业生产的迅速发展，我国电镀工业在提高镀层质量和发展镀层种类方面，在采用新工艺、新技术、新设备等方面，进展很快在节约贵金属，推行自动化控制，保证产品质量等各个方面都有了令人喜悦的进展，电镀工业发展的前途是光辉的。国外，如在FK美、英等国，电镀工.业的发展很快，对新工艺、新技术、新设备的推广和应用是不余力的，其自动化程度较高，专业化程度较高，电镀工件的底材也有新的进展。本文目的本文通过电镀铜试验，对试样的镀层的硬度、延展性、抗拉强度等性能的分析与研究，找出影响这些性能的参数,便于以后对镀铜层性能的改进，促进镀铜技术在各个生产和科学领域的广泛应用，提高产品的竞争力。1实验与结果实验原理2实验结果分析3结论