化學(xué)沉銅廣泛用于帶通孔的印刷電路板的生產(chǎn)和加工。它的主要目的是通過一系列化學(xué)處理方法在不導(dǎo)電的基材上沉積一層銅，然后通過后續(xù)的電鍍方法加厚使其達(dá)到設(shè)計(jì)的特定厚度。一般為1mil（25.4um）或更厚，有時(shí)甚至直接通過化學(xué)方法來沉積到整個(gè)電路的銅厚?；瘜W(xué)銅工藝是通過一系列必要的步驟，最終完成化學(xué)銅的沉積，每一步都對整個(gè)工藝流程非常重要。

鍍通孔（金屬化孔）的概念至少包含以下兩種含義中的一種或兩種：
1.組成元件導(dǎo)體電路的一部分； 2、形成層間互連電路或印刷電路；

通常，電路板是在一片非導(dǎo)體復(fù)合基板（環(huán)氧樹脂-玻璃纖維布基板、酚醛紙基板、聚酯玻璃纖維板等）上通過蝕刻（在覆銅基板上）或化學(xué)鍍電鍍（在覆銅基板或覆銅基板上）的方法生產(chǎn)加工而成。

PI聚亞酰胺樹脂基板：用于柔性板（FPC）生產(chǎn)，適用于高溫要求；

酚醛紙基材：可沖壓加工，NEMA級，常見如：FR-2、XXX-PC；

環(huán)氧紙基材：機(jī)械性能優(yōu)于酚醛紙板，NEMA級，常見如：CEM-1、FR-3；

環(huán)氧樹脂玻璃纖維板：采用玻璃纖維布作為增強(qiáng)材料，具有優(yōu)良的機(jī)械性能，NEMA級，常見如：FR-4、FR-5、G-10、G-11；

無紡玻璃纖維聚酯基材：適用于一些特殊用途，NEMA級，常見如：FR-6；

化學(xué)銅/浸銅

非導(dǎo)電基板上的孔可以在金屬化完成后在層間互連或組裝或兩者中獲得更好的可焊性。非導(dǎo)電基板的內(nèi)部可能有內(nèi)部電路——在層壓（壓制）非導(dǎo)電基板之前，電路已經(jīng)被蝕刻。通過該工藝加工的板也稱為多層板（MLB）。在多層板中，金屬化孔不僅起到連接兩個(gè)外層線路的作用，而且還起到內(nèi)層之間互連的作用。如果添加一個(gè)設(shè)計(jì)用于穿過非導(dǎo)電基板的孔（當(dāng)沒有埋盲孔的概念）。

現(xiàn)在的生擦和很多電路板在制程特性上都采用層壓基板下料，也就是說，非導(dǎo)體基材的外面是壓合上去一定厚度的電解法制成的銅箔。銅箔的厚度以每平方英尺銅箔的重量（盎司）表示。這些方法一般使用細(xì)粒磨料，如玻璃珠或氧化鋁磨料。在濕漿法過程中使用噴嘴噴漿處理孔。一些化學(xué)原料用于在回蝕和/或去污工藝中溶解聚合物樹脂。通常的（如環(huán)氧樹脂體系）濃硫酸、鉻酸的水溶液等都曾經(jīng)被使用。無論那種方法，都需要良好的后處理，否則可能會導(dǎo)致后續(xù)濕法穿孔化學(xué)銅沉積等諸多問題。

鉻酸法：
孔中六價(jià)鉻的存在會導(dǎo)致孔中化學(xué)銅的覆蓋率出現(xiàn)很多問題。它會通過氧化機(jī)理破壞錫鈀膠體，并阻礙化學(xué)銅的還原反應(yīng)。孔隙破裂是這種阻礙引起的常見結(jié)果。這種情況可以通過二次活化來解決，但是返工或二次活化的成本太高，尤其是自動線，二次活化工藝還不是很成熟。

鉻酸槽處理后，往往有一個(gè)中和步驟。通常，亞硫酸氫鈉用于將六價(jià)鉻還原為三價(jià)鉻。中和劑亞硫酸氫鈉溶液的溫度一般在100F左右，中和后的洗滌溫度一般在120-150F，可以清洗干凈的亞硫酸鹽，以免在加工過程中帶入其他浴液，干擾活化。

濃硫酸法：
槽液處理后一定要有一個(gè)非常好的水洗，最好是熱水，洗滌時(shí)盡量避免強(qiáng)堿性溶液。可能會形成環(huán)氧樹脂磺酸鹽的一些鈉鹽殘留物，這種化合物很難從孔中清洗去除。它的存在會在孔內(nèi)造成污染，可能會造成很多電鍍困難。

其他系統(tǒng)：
還有一些其他化學(xué)方法應(yīng)用于除膠渣/去鉆污和回蝕工藝。在這些系統(tǒng)中，包括有機(jī)溶劑混合物（膨松/溶脹樹脂）和高錳酸鉀處理的應(yīng)用，以前用于濃硫酸處理的后處理中，現(xiàn)在甚至直接取代濃硫酸法/鉻酸法。

另外還有等離子法，目前還處于實(shí)驗(yàn)應(yīng)用階段，難以大規(guī)模生產(chǎn)，設(shè)備投資較大。

無電化學(xué)銅工藝

預(yù)處理步驟的主要目的：
1、保證化學(xué)沉銅層的連續(xù)完整性；

2、保證化學(xué)銅與基銅箔的結(jié)合力；

3、保證化學(xué)銅與內(nèi)層銅箔的結(jié)合力

4、確保化學(xué)沉銅層與非導(dǎo)電基板之間的結(jié)合力。以上是對化學(xué)鍍銅/化學(xué)鍍銅預(yù)處理效果的簡要說明。

下面簡單介紹一下無電化學(xué)銅的典型的前處理步驟：

1.除油

除油的目的： 1、去除銅箔及孔內(nèi)的油污和油脂； 2、清除銅箔和孔內(nèi)的污垢； 3、有助于去除銅箔表面污染及后續(xù)熱處理； 4.對鉆孔產(chǎn)生聚合物樹脂鉆孔污垢進(jìn)行簡單處理； 5、去除不良鉆孔產(chǎn)生吸附在孔內(nèi)的毛刺銅粉； 6、除油調(diào)整 在一些前處理線中，這是對復(fù)合基板（包括銅箔和非導(dǎo)電基板）處理的第一步，除油劑一般是堿性的，也有一些中性和酸性的材料在使用。
主要是在一些非典型的除油過程中；除油是前處理線中的一個(gè)關(guān)鍵的槽液。被污物沾染的區(qū)域會因活化劑吸附不足而引起化學(xué)覆銅問題（即微空洞和無銅區(qū)域的產(chǎn)生）。微空洞會被后續(xù)的電鍍銅覆蓋或橋接，但是此處電銅層與基地的非導(dǎo)電基材之間沒有結(jié)合力而言，最終的結(jié)果可能會導(dǎo)致孔壁脫離和氣孔。

沉積在化學(xué)銅層上的電鍍層產(chǎn)生的內(nèi)部鍍層應(yīng)力和基材內(nèi)被鍍層包裹的水分或氣體因后續(xù)受熱（烘烤、噴錫、焊接等）所產(chǎn)生的蒸汽膨脹漲力趨向于將鍍層從孔壁的非導(dǎo)電基材上拉離，可能導(dǎo)致孔壁脫落；同樣孔內(nèi)毛刺披鋒產(chǎn)生的銅粉吸附在孔內(nèi)，在除油過程中沒有去除，也會被電鍍銅層覆蓋，同樣此銅層和非導(dǎo)電基材之間沒有任何結(jié)合力而言，這種情況最終可能會導(dǎo)致孔壁脫離的結(jié)果。

不管以上兩種結(jié)果是否發(fā)生，有一點(diǎn)是不可否認(rèn)的。此處的結(jié)合力明顯變差而且此處的熱應(yīng)力明顯升高，這可能會破壞電鍍層的連續(xù)性，特別是在焊接或波峰焊過程中。結(jié)果造成吹孔的產(chǎn)生。吹孔現(xiàn)象實(shí)際上是從結(jié)合力的鍍層下的非導(dǎo)電基材產(chǎn)生的蒸汽因熱膨脹而噴出造成的！如果我們無電銅沉積在基材銅箔的污物上或多層板內(nèi)層銅箔圓環(huán)上的污染物上，這樣無電銅和基底銅之間的結(jié)合力也會比清洗良好的銅箔之間的結(jié)合力差很多，結(jié)合不良的結(jié)果可能會產(chǎn)生：假若油污是點(diǎn)狀的話，可能造成起泡現(xiàn)象的發(fā)生，假若污物面積較大時(shí)，甚至可能造成無電銅產(chǎn)生脫離現(xiàn)象。

脫脂過程中的重要因素：
1、如何選擇合適的除油劑——清洗/除油劑的類型

2、除油劑工作溫度

3、除油劑的濃度

4、除油劑的浸漬時(shí)間

5、除油槽內(nèi)的機(jī)械攪拌；

6、除油劑清洗效果降低的清洗點(diǎn)；

7、除油后的水洗效果；

在上述清洗操作中，溫度是一個(gè)值得關(guān)注的關(guān)鍵因素。許多除油劑都有一個(gè)最低的溫度下限。低于這個(gè)溫度清洗和除油效果急劇下降！

水洗的影響因素：
1.水洗溫度應(yīng)在60F以上；

2、空氣攪拌；

3.最好有噴淋；

4. 整個(gè)水洗過程有足夠的清水可以及時(shí)更換。

這除油槽后的水洗在某種意義上與除油本身一樣重要。板面和孔壁殘留的除油劑本身也會成為線路板上的污染物，進(jìn)而污染后續(xù)其他的主要處理溶液如微蝕刻和活化。一般來說這個(gè)地方最典型的水洗如下：
a，水溫高于 60F      b，空氣攪拌      C，在槽內(nèi)裝備噴嘴時(shí)，板件在水洗時(shí)有清水沖洗表面；
條件c不常用，但ab兩項(xiàng)是必要的；清洗水的水流量取決于以下因素： 1. 廢液帶出量（ml/掛）； 2、水洗槽內(nèi)工作板負(fù)載量； 3.水洗槽的個(gè)數(shù)（逆流漂洗）

2.電荷調(diào)整或整孔：

在脫脂之后使用典型的電荷調(diào)整過程。一般在一些特殊的板材和多層板的生產(chǎn)中，由于樹脂本身的電荷因素，經(jīng)過去污、蝕刻等工序后，需要調(diào)整電荷；調(diào)整的重要作用是“超滲透”非導(dǎo)電基材。換句話說，就是將原本帶弱負(fù)電荷的樹脂表面經(jīng)過調(diào)理液處理后，變性為帶弱正電荷的活性表面。在某些情況下，提供了均勻連續(xù)的帶正電荷的極性表面，可以保證后續(xù)的活化劑能夠有效且充分地吸附在孔壁上。有時(shí)將調(diào)整后的化學(xué)藥品加入脫脂劑中，故又稱脫脂調(diào)整液。雖然單獨(dú)的脫脂液和調(diào)節(jié)液會比組合的脫脂調(diào)節(jié)液效果更好，但行業(yè)趨勢已經(jīng)將兩者合二為一，而改性劑其實(shí)只是一些表面活性劑。調(diào)整后的水洗極為重要。洗滌不充分會導(dǎo)致表面活性劑殘留在銅表面，污染后續(xù)的微蝕和活化溶液，可能影響最終銅與銅的結(jié)合力，導(dǎo)致化學(xué)銅與基材銅之間的結(jié)合力降低。應(yīng)注意清洗水的溫度和清洗水的有效流量。應(yīng)特別注意調(diào)節(jié)劑的濃度，避免使用濃度過高的調(diào)節(jié)劑。適量的調(diào)節(jié)劑會起到更明顯的作用。

3、微蝕

無電銅沉積的前處理的下一步是微蝕刻或微蝕刻或微粗化或粗化步驟。此步驟的目的是為后續(xù)化學(xué)鍍銅提供微粗糙的活性銅表面結(jié)構(gòu)。如果沒有微蝕刻步驟，化學(xué)銅與基板銅的結(jié)合力會大大降低；粗糙的表面可以起到以下作用：

1、銅箔表面積大大增加，表面能也大大增加，為化學(xué)銅與基材銅之間提供了更多的接觸面積；

2、如果水洗時(shí)有些表面活性劑沒有清除掉，微蝕劑可以通過蝕刻掉底層基板銅面的銅基來去除基板表面的表面活性劑，但是完全依靠微蝕劑將其去除。微蝕劑表面活性劑是不現(xiàn)實(shí)的和有效的，因?yàn)楫?dāng)表面活性劑殘留的銅表面的表面積很大時(shí)，讓微蝕劑作用的機(jī)會很小，往往無法對銅進(jìn)行微蝕大面積表面活性劑殘留的表面。