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一、前言

VCP即Vertical Continuous Plating的缩写,意为垂直连续电镀,与传统的垂直电镀相比,阴极受镀物采取步进的方式工作是其最大的特点,该工作方式有效提高了电镀品质,同时占地面积大大缩小,且在批量化生产方面也拥有优势,所以近来受到电镀业者的亲睐。

传统的垂直电镀线,阴极相对固定位置,阳极钛篮排布、夹板方式及夹板间距对板件水平方向均匀性有着显著影响,板件夹板间距、Dummy板使用、端板位置均会影响电力线的分布,从而影响镀铜均匀性。而以我司的一条VCP线为例,单边约300个阳极钛篮,这些钛篮对铜厚共同起着平均的作用,所以单个钛篮的偏位或者缺失对镀铜均匀性的影响几乎可忽略不计。同时,VCP采用单个挂具夹一块板的做法,夹板方式固定、单一,夹板深度机械控制,基本不存在变数。所以VCP线镀铜均匀性的关键影响因素还需重新验证。

二、试验部分

1、试验条件

采用24(L)*18(W)inch 、20(L)*16(W)inch 、16(L)*20(W)inch 三种常用尺寸的试验板;厚度0.3;底铜HOZ;镀铜液温度25±1℃;电流密度18-20ASF;镀铜时间54-60min;目标铜厚;假设电镀效率90-100% 。

2、评估方法

测量方法采用通用85 点测试方法。

3、试验因素

VCP线与传统垂直电镀线在溶液交换的处理上不同,传统垂直电镀线多采用打气,而VCP线多采用喷流,两相对比,喷流在保证溶液交换充分的同时,液面相对平稳,对于板垂直的摆动影响更小,这点对于薄板加工更为有利。VCP线顶部未设阳极挡板,槽内液位相对平稳,因此对于板顶部的镀铜均匀性而言,液位高度是一个值得考量的因素。对于底部铜厚,关键影响因素为底屏及边屏设置,这两者可有效改善板底部电力线分布,从而改善铜厚分布。VCP 的底屏、边屏设置示意图参考图5。底屏即bottom shield ,通过调整H 型的底屏顶部与板底部的间距,优化板底约50mm的电力线分布;而边屏即side shield ,通过调整边屏顶部与板底部的间距,优化板底从50mm-200mm间的电力线分布。

至于水平方向的镀铜均匀性,基于VCP线设计原理,夹具间距的设定,决定了前后板间距,该间距对水平方向镀铜均匀性起着决定性作用。

三、结果与讨论

板间距对铜厚水平分布的影响

板间距同时影响着相邻两块板板边的铜厚分布,理想情况,板间距越小越好,那么铜缸中所有的板可被视作一整块板,板件的水平均匀性能达到最佳。但实际状况是,0间距会导致板前进过程中发生碰撞。从试验结果可以得出:为批量稳定生产考虑,不大于10mm 的板间距可有效保证水平铜厚分布。