銅業界の知識: 銅の堆積プロセス



銅めっき工程における操作上の安全性の問題:
1. 薬液を投入する際は、強酸・強アルカリに耐えるゴム手袋、防毒マスク、保護メガネ、保護マスク、強酸・強アルカリに耐える作業靴、作業用エプロン等の安全・労働保護用品を着用してください。
2. 液薬の排出は適切に処理し、リサイクル材料はリサイクルし、再生可能資源を最大限に活用し、国家排出基準を満たす必要があります。
3. 銅メッキ工程の空気には、NO、NO2、HCHOなどの刺激性有毒ガスが含まれています。作業場のスタッフは、対応する労働保護具を着用する必要があり、作業場の排気は終日オンにする必要があります。
4. 薬液の液面が正常かどうか(タンク内の液面表示と一致しているかどうか)を常に確認してください。
5. コントロールパネルの温度表示とフィルター循環ポンプが正常かどうかを常に確認してください。
6. 銅メッキラインを毎回起動する前に、最初のシリンダーはボードで起動する必要があります。ボードの作成に長い時間がかかる場合は、生産を再開する前に偽のボードを作成する必要があります。
7. 銅メッキシリンダーは頻繁に膨らませる必要があり、すべての薬液シリンダーはほこりやその他の汚染を避けるために清潔に保つ必要があります。
8. 製造中のバックライトテストには特に注意してください。バックライトに異常がある場合は、すぐに分析して調整してください。
9. スイング、自動投薬、再生装置、消火栓等が正常に作動しているか確認します。
銅めっき工程の手順:以下の手順を含む
1. 銅メッキ前の処理
2. 活性化処理
3.化学銅メッキ。
銅めっき工程における銅めっき前の処理:
1. バリ取り: 銅メッキの前に、基板はドリル加工されます。この加工はバリが発生しやすいですが、品質の悪い穴の金属化にとって最も重要な隠れた危険です。バリ取り加工法で解決する必要があります。通常、機械的な方法を使用して、穴の端と穴の内壁にとげや詰まりがないようにしています。
2. 脱脂:
(1)油汚れの発生源:ドリルビットへの手の接触による油汚れ、基板採取時の指紋等
(2)油汚れの種類:動植物油、鉱物油など。前者は鹸化油に属し、後者は非鹸化油に属します。 (3)油脂の特徴:動植物油は鹸化油であり、その主成分は高級脂肪酸です。アルカリと反応して、水に溶ける脂肪酸塩とグリセロールを形成します。鉱物油脂の化学構造は、主にパラフィン炭化水素、オレフィン、シクロパラフィン、塩化物の混合物であり、水に溶けず、アルカリと反応しません。
(4)脱脂処理方法の選択基準:油の性状と油の汚染度合いに応じて選択する。
(5)方法:有機溶剤と化学的および電気化学的アルカリ脱脂を使用する。
(6)作用と原理:□鹸化油はアルカリと化学反応を起こし、水に溶けやすい脂肪酸塩とグリセロールを形成する。反応式は以下の通りである。
(C17H35COO)3+3NAOH3C17H35COONa+C2H5(OH)2
□ 非鹸化性油:主にOP乳化剤、ドデシルスルホン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウムなどの界面活性剤に依存しています。これらの物質の構造には2種類の基があり、1つは疎水性で、もう1つは親水性です。まず、乳化剤は油と水の界面に吸着され、疎水基は基板表面の油と親和性を持ち、親水基は脱脂液を指します。水は非常に強い極性分子であり、油と基板表面の間の引力を減らします。脱脂液の対流と撹拌により、油は基板表面から離れ、脱脂の最終目的を達成します。
3. 粗面化処理:
(1)粗面化の目的:主に金属めっきと基材との良好な接着強度を確保するため。
(2)粗面化の原理:基板表面に微細な凹面を形成して表面接触面積を増やし、銅層との機械的なボタン結合を形成し、より高い結合強度を得る。
(3)粗面化の方法と選択:基本的には以下の方法があり、主に酸エッチングと強酸化の役割を果たします。
-過硫酸アンモニウム-過硫酸ナトリウム-塩化銅溶液-過酸化水素/硫酸。
銅めっき工程の活性化処理:
1. 活性化の目的: 主に銅の堆積を均一にするための「トリガーセンター」を形成すること。
2.活性化の基本原理:メッキする非金属表面に活性化中心核粒子の均一な層を堆積させる
3. 活性化の方法と選択:
段階的活性化法:生産の実践から、コロイド状パラジウム(一段階活性化法)は優れた活性化性能を持ち、得られた堆積層の結合強度が良好で耐用年数が長いことが証明されていますが、調製条件は厳格です。活性化液は淡褐色です。
A. コロイド状パラジウムには、酸性コロイド状パラジウム、塩ベースパラジウム、アルカリ性コロイド状パラジウムの 3 種類があります。
B. コロイド状パラジウムの調製:1グラムの二塩化パラジウムを100mlの塩酸と200mlの水溶液に溶かします。すべての溶液が溶けたら、ビーカーを30度±1度の恒温水浴に入れます。2.54グラムの二塩化スズ(SnCl2·2H2O)をかき混ぜながら加え、12分間反応させます。次に、2つの溶液(AとB)を混ぜ(溶液Bの組成は、75g/Lの二塩化スズ、7g/Lの銀酸ナトリウムNaSnO447H2O、200ml/Lの塩酸です)、40-50度の恒温水浴で3時間保温します(蓋をします)。このプロセスの原理は、パラジウム粒子の触媒性能が老化温度に関係しているというものです。実践から、最適な条件は60度±5度であることがわかっています。 4-6 時間保温すると、パラジウム粒子の触媒活性が向上するだけでなく、耐用年数も延びます。
C. 活性化メカニズム:「コロイドパラジウム」のミセル構造は二重電気層であり、[Pd0]mがミセルの核である。活性化の過程で、まずSn2+が細孔に吸着され、吸着された二価スズイオンがC1-1を吸着して〖nSn2+·2(nx)Cl-〗吸着層を形成し、コロイド群となる。このようなミセル群は負電荷を持ち、水溶液の衝突で沈殿しない。吸着層の外側の2xCl-1は拡散層である。
D. 活性化溶液の維持:活性化溶液の調製は比較的複雑でコストが高いため、使用時には以下の点に注意する必要があります。
活性化溶液に水が入らないように、活性化前に次の溶液で 2-3 分間処理します: SnCl2·2H2O 40 g/L HCl 100 ml/L このプロセスは事前浸漬と呼ばれ、その後活性化処理を行って水を濾過します。
活性化後の基質にはできるだけ溶液を残さないようにし、回収タンクで繰り返し洗浄し、この水は消費した活性化溶液を補充したり、新しい溶液を調製したりするために使用する必要があります。
活性化溶液を一定期間使用した後、層化が見られる場合、活性化溶液の実際の容量に応じて、1リットルあたり10-20グラムの塩化スズを追加することができ、層化現象は消えます。
温度が15度以下の場合、活性化効果が乏しいため、加熱を使用する必要があります。加熱にはウォーターバスタンクを使用する必要があります。
E. 脱ガム処理:余分な残留活性液を除去し、銅析出タンクに持ち込まれて溶液が分解するのを防ぎます。NaOH50g/L 処理時間 1.5 分。
銅堆積プロセスにおける化学銅堆積の式:普遍的な銅堆積溶液は
液体A: 酒石酸カリウムナトリウム 100g
硫酸銅25g
水酸化ナトリウム35g
蒸留水1L
液体B: 8-15ml ホルムアルデヒド (36-40%)
液体Aと液体Bの混合比率: 100:8-15
プロセス条件: 温度 20-25 度
時間 20分







