1、2022/5/31峻新電腦公司1水平一次銅電鍍線簡介 指導人: 李棟成 協理 報告人: 徐良信 王立中 日 期: 90年4月25日2022/5/31峻新電腦公司2一.概論 水平電鍍線至從12月初進廠到今已將近半年的時間，經過整理協調及一連串的DOE實驗及廠內測試，將設備使用方式、藥水消耗量、藥水特性、生產條件及操作方式制定，以導入生產線量產時之初步規範及教育訓練。2022/5/31峻新電腦公司3二.水平電鍍線介紹 1.流程 2.主要設備 3.週邊設備 4.使用藥水2022/5/31峻新電腦公司41.流程入料酸洗強力吹乾烘乾出料三階段水洗電鍍三段主線段2022/5/31峻新電腦公司5電鍍液循環銅
2、離子分析儀銅粉添加器銅粉溶解槽1銅粉溶解槽2熱交換器電鍍段電鍍段電鍍段互連互連總循環( 進)高濃度鍍液總循環( 出)低濃度鍍液2022/5/31峻新電腦公司62.主要設備 一般規格 外型尺寸 長：12.53m 寬：4.5m 高：2.6m不含其 他週邊設備 工作尺寸 最大 長：無限制 寬：610mm 厚：1.6mm 最小 長：400mm 寬：200mm 厚：0.2mm 耗 水 量 400L/hr 產 速 1.0M/MIN 產 能 以1.0M/MIN來預估約4萬sf2/月 厚度1mil 1.0m/min0.4672m=2.14pnl/min 2.1460min/hr500hr/mon2sf2=13
3、萬sf2/月2022/5/31峻新電腦公司7 入料段 外型尺寸 長：600mm 寬：1200mm 高：250mm 工作尺寸 最大 長：無限制 寬：610mm 最小 長：400mm 寬：200mm 出料段 外型尺寸 長：600mm 寬：1200mm 高：250mm 工作尺寸 最大 長：無限制 寬：610mm 最小 長：400mm 寬：200mm2022/5/31峻新電腦公司8 酸洗段 外型尺寸 長：600mm 寬：1750mm 高：1200mm 工作尺寸 最大 長：無限制 寬：610mm 最小 長：400mm 寬：200mm 循環幫浦 無軸式磁石驅動幫浦 噴灑系統 噴嘴式 材質：RPVC 數量：
4、8組 噴嘴壓力：1.00.2kg/cm2 噴嘴流量：2.20.2L/MIN 過濾系統 卡網纏繞式濾芯 儲槽容量 90L2022/5/31峻新電腦公司9 水平鍍銅段(三段) 外型尺寸 長：2650mm 寬：1750mm 高：1200mm 工作尺寸 最大 長：無限制 寬：610mm 最小 長：400mm 寬：200mm 循環幫浦 無軸式磁石驅動幫浦 噴灑系統 噴盒式 材質：PVC 數量：18組 過濾系統 多層式發泡濾芯 密度5micro 冷卻系統 外置式熱交換器 儲槽容量 700L2022/5/31峻新電腦公司1061CM25CM40CM陽極噴盒陰極滾輪陽極噴盒陰極滾輪陰極滾輪陽極噴盒正面圖 陽極
5、噴盒側面圖2022/5/31峻新電腦公司11 三段水洗段 外型尺寸 長：1300mm 寬：1750mm 高：1200mm 工作尺寸 最大 長：無限制 寬：610mm 最小 長：400mm 寬：200mm 循環幫浦 無軸式磁石驅動幫浦 噴灑系統 噴嘴式 材質：RPVC 數量：36組 噴嘴壓力：1.00.2kg/cm2 噴嘴流量：2.00.2L/MIN 過濾系統 卡網纏繞式濾芯 儲槽容量 275L 2022/5/31峻新電腦公司12 吹乾段 外型尺寸 長：600mm 寬：1650mm 高：1200mm 工作尺寸 最大 長：無限制 寬：610mm 最小 長：400mm 寬：200mm 吹乾系統 風刀
6、式 材質：CPVC 數量：4組 送風系統 鼓風機2台 2022/5/31峻新電腦公司13 烘乾段 外型尺寸 長：880mm 寬：1400mm 高：1200mm 工作尺寸 最大 長：無限制 寬：610mm 最小 長：400mm 寬：200mm 吹乾系統 風刀式 材質：CPVC 數量：4組 送風系統 鼓風機 加熱系統 電力加熱器6組 2022/5/31峻新電腦公司143.週邊設備 光澤劑自動添加槽 外型尺寸 長：700mm 寬：600mm 高：1200mm 液位感知器 浮子式低液位感知器 添加結構 計量幫浦 流量：最大4.0L/MIN 儲槽容量 250L 2022/5/31峻新電腦公司15 自動分
7、析儀 外型尺寸 長：720mm 寬：528mm 高：1220mm 液位感知器 低液位警式Sensor 試藥儲槽 NH4OH 25L EDTA-2Na 25L 純水容量 25L2022/5/31峻新電腦公司16 外置式熱交換器 外型尺寸 長：1462mm 寬：730mm 高：1735mm 熱交換板 SUS#316 厚度：0.3mm 數量：10片 墊 片 EPDM 厚度：2mm 數量：11片 控 制 閥 機械式PID控制 (冷水溫度2530)2022/5/31峻新電腦公司174.藥水使用 南波特化光澤劑PC-626系列標準值控制範圍消耗量硫酸銅110g/L 100120g/LCuO(s)1.6Kg
8、/1000Amp.hr硫酸210g/L 200230g/L0.03%/CuO(s)1.6Kg氯離子100ppm 90120ppm626P4ml/L26ml/L2ml/Amp.hr626C50ml/L 4555ml/L0.2ml/Amp.hr溫度353337電流密度60100ASF2022/5/31峻新電腦公司18三.製程能力及操作控制 1.水平電鍍原理 將供電方式由傳統DC直流改成“定時反脈衝”的做法，也就在正常被鍍件陰極的負電供應中，定時插入為時其短但電流密度確刻意加大的電流正電流，使原本高電流密度已鍍得太厚的銅層，又被反向電流咬掉一些。如正鍍電流負電流以一倍大小維持30MS後，立既改成3倍
9、大的反咬電流正電流但僅維持1MS，如此將可在整體鍍程中獲得85%的正鍍電量與15%的反咬電量。2022/5/31峻新電腦公司19FORWARD TIMEREVERSE TIMEReverse R(反咬)Forward F(電鍍)電流OA時間定時反脈衝(Pulse Reverse)電流與時間關係圖正負電流強度與工作時間兩者之關係2022/5/31峻新電腦公司20HIGH CDLOW CDBRIGHTENERCARRIER左為直流電鍍銅所呈現孔銅厚度不均，右為反脈衝孔銅之均鍍情形。2022/5/31峻新電腦公司21鍍銅厚度計算方法.Re.Re.Re.C.vTimeTimeForvTimevDCTi
10、meForForDCD實際)(C.000890.(mil)時間實際厚度TD 2022/5/31峻新電腦公司222.DOE實驗測試 第一階段實驗設計田口式非直交表 L1 10 0.5 1.5 2 10 80 80 L2 30 1.5 2.5 10 40 120 120 F.Rate=50Hz HCL=90ppm H2SO4=12% Temp=35 Speed=0.8m/minDOE of L12Factor1234567No.T.For.T.Rev.C.Ratio626P626CCuSO4.5H2OASF1100.51.521080802100.51.52401201203100.52.5104
11、080804101.51.51010120805101.52.52101201206101.52.51040801207300.52.51010120808300.52.5210801209300.51.5104012012010301.52.52401208011301.51.510108012012301.51.524080802022/5/31峻新電腦公司23通孔DOE-L12表之結果Factor1234567No.T. For.T. Rev.C. Ratio626P626CCuSO4.5H2OASF1 1100.51.521080800.37satinOK2 2100.51.52401
12、201200.44semi-bri.OK3 3100.52.5104080800.56satinOK4 4101.51.51010120800.44mattOK5 5101.52.52101201200.32matt-6 6101.52.51040801200.38matt-7 7300.52.51010120800.35semi-bri.OK8 8300.52.5210801200.34semi-bri.OK9 9300.51.510401201200.27satinOK1010301.52.5240120800.73satinOK1111301.51.51010801200.44satin
13、OK1212301.51.524080800.59satinOKT/PDOE of L12ThermalStress(Corner)display ofsurface2022/5/31峻新電腦公司24DOE-L12之初步結果與分析L1L2SiDFVF(%)T.For.0.4180.4530.00410.0040.3292.338T.Rev.0.3880.4830.02710.0272.42317.227C.Ratio0.4250.4470.00110.0010.1260.896626P0.4650.4070.01010.0100.9136.495ASF0.5070.3650.06010.060
14、5.38838.309CuSO4.5H2O0.4470.4250.00110.0010.1260.896626C0.3770.4950.04210.0423.75926.729error0.04540.0117.110100.000主要因子為ASF.626C.T.Rev.2022/5/31峻新電腦公司25結 論1.L12之DOE初步已完成，對72mil.之板厚及11.8mil.及For Shadow之孔徑其A/R=6.1，Min.T/P=73%。2.L12表之DOE為開兩極端之條件，其主要之目的為用最少的、最有效的實驗組數在最短之時間內，找出影響T/P最主要的因子。而目前所找出的主要因子有62
15、6C & ASF & T.Rev. 三個，實驗結果顯示三者均為非線性因子，接下來的實驗是以最佳值組為基準做L-8或L-16表之DOE。3. Elongation 不論在室溫或高溫其結果均佳(21.3%22.6%)，均遠大於IPC之6%，或業界要求之12%。4.同一條件做比較時，鑽孔較佳者之T/P與鑽孔較差者比較要高15%左右。5.在鑽孔情況良好時則For Shadow與For PTH之T/P表現接近，反之則For PTH 的T/P表現比For Shadow 的較佳。7.盲孔在孔徑=3mil. 4mil. A/R=1之下，某些條件T/P等於或大於100%。8.T/P較佳之通孔或盲孔其Therma
16、l Stress (漂錫6次)均沒問題。2022/5/31峻新電腦公司26No.S1 T/P=0.49No.S3 T/P=0.52No.S2 T/P=0.63No.S2 T/P=0.69Good drillingBad drilling四組操作條件都是中值複製組四組操作條件都是中值複製組2022/5/31峻新電腦公司27S1S2S30.530.580.52mil.mil.1.060.960.95mil.mil.0.510.610.54For ShadowT/PAverage0.550.540.99HoleSurface0.970.66SurfaceT/PFor PTHHoleAverage0.
17、64四組操作條件四組操作條件(中值複製組中值複製組)都一樣都一樣由以上之四組數據顯示：1.在鑽孔情況良好時 (如S2) 則For Shadow與For PTH之T/P接近。2.反之，則 For PTH 的 T/P 比 For Shadow 的T/P較佳。孔內為PTH及Shadow之T/P比較2022/5/31峻新電腦公司28No.4No.6No.7No.9S2No.11孔徑為4mil. A/R=1 T/P=100%或大於100%孔徑為3mil. A/R=1 均大於100%2022/5/31峻新電腦公司29 固定條件： T.For.=30 T.Rev.=1.5 T=35 H+=200g/L Cu
18、SO4.5H2O=110g/L Cl-=100ppmFor ShadowPanel Thickness=64mil. 11.8mil.14mil.16mil.10.5M/min.2ml/L40ml/L2.555%65%87%OK20.5M/min.2ml/L40ml/L3.564%69%67%OK30.5M/min.2ml/L70ml/L2.573%91%94%OKV40.5M/min.2ml/L70ml/L3.573%80%82%OK50.5M/min.6ml/L40ml/L2.560%64%70%OK60.5M/min.6ml/L40ml/L3.560%65%76%OK70.5M/min.
19、6ml/L70ml/L2.570%78%84%OK80.5M/min.6ml/L70ml/L3.574%79%80%OKV90.8M/min.2ml/L40ml/L2.556%70%76%OK100.8M/min.2ml/L40ml/L3.559%60%75%OK110.8M/min.2ml/L70ml/L2.577%84%98%OKV120.8M/min.2ml/L70ml/L3.573%70%82%OK130.8M/min.6ml/L40ml/L2.543%49%56%OK140.8M/min.6ml/L40ml/L3.551%62%64%OK150.8M/min.6ml/L70ml/L2
20、.564%70%83%OK160.8M/min.6ml/L70ml/L3.558%62%66%OK中值0.65M/min.4ml/L50ml/L382%88%96%OKV C.D.=80ASF F. Rate=50HzThrowing Power(Min.)Line SpeedNo.The Result of L-16 DOE ThermalStressC. RatioC=626CB=626P第二階段實驗2022/5/31峻新電腦公司30孔徑為11.8mil孔徑為14mil孔徑為16mil中值組不同孔徑切片2022/5/31峻新電腦公司31孔徑為11.8mil孔徑為14mil孔徑為16mil中
21、值組漂錫(Thermal Stress)六次OK切片2022/5/31峻新電腦公司32結 論1.此次在第二階段之結果，在一般量產板之厚度64mil. & 最小 孔徑11.8mil. 得到一個更佳之操作條件(即中值操作條件)， T/P(Min.)=82%96%而T/P(IPC)=101%105%，而業界一般宣稱 T/P=100%乃為T/P(IPC量測法)，目前我們測試結果又再一次達 到此一標準，同時也通過嚴格的信賴度考驗(可通過6次)。2.目前626P在Pulse Reverse水平電鍍設備上之消耗量約為 13 ml / Amp.hr，而626C為0.2 ml / Amp.hr 。3.由數據觀察
22、面銅之電鍍厚度在超過1mil甚至到1.6mil左右，其 T/P變化不大，可視為相同結果。2022/5/31峻新電腦公司33水平電鍍線操作範圍1.以上控制範圍為板厚10mil以上64mil以內2.板厚4mil10mil條件不變,C.Ratio 2:1,Flow Rate 40HzCondition itemConsumptionuSO4.5H2O1.6KgCuO(S) / 1000Amp.hrH2SO40.03% / 1.6KgCuO(S)Cl-Ignore626P0.50.8ml/Amp.hr (conc.)626C0.2ml/Amp.hrTemp.Line Speed*Thickness 0
23、.160.52 mil.Current Density60120ASF 6080ASFTime Ratio30：1.520：1Time Fwd dead time0.3Current RatioFlow Rate50Hz (430L/min.) 58Hz (500L/min.)Panel Thickness6472 mil. 90mil.128 mil. 0.51.6 M/min3：1Optimum110 10 g/L230 10 g/L (12.5%)100 10 ppm4 2 ml/L 50 5 ml/L 35 3 2022/5/31峻新電腦公司343.廠內雙面板150小量產 第一階段 料
24、號:T4718-002C試走三片 切片測量孔內T/P值及銅面厚度 請品保切片確認及作Thermal Strees比對 第二階段 直接走剩餘之量產板 請品保切片確認及作Thermal Strees比對 最終結果之良率為何2022/5/31峻新電腦公司35設定條件及參數CuSO4.5H2OH+Cl-626P626CCurrent Density110g/L200g/L100ppm4ml/L50ml/L80ASFCurrent RatioT.For.T.Rev.Flow RateTemp.Line Speed3301.550Hz350.65M/min1.理論值:走1pass面銅可鍍到0.4mil，實
25、際值0.36mil。 走2pass面銅可鍍到0.8mil，實際值0.72mil。2.626P之auto dosing均為設定為每Amp/hr添加4ml。3.626P之auto dosing設定為每Amp/hr添加0.2ml。4.CuO之auto dosing設定每1000Amp/hr添加1.6Kg(500g/min) 2022/5/31峻新電腦公司36第一階段面銅(mil)孔銅(mil)T/P 值0.6419 0.5456 0.5938 0.5135 0.4411 0.4656 0.4165 0.4165 0.4411 0.41650.890.5296 0.5135 0.5777 0.5938
26、 0.5881 0.4901 0.4165 0.4411 0.4901 0.44110.870.5135 0.5296 0.6098 0.6098 0.4901 0.4901 0.4656 0.4656 0.4901 0.46560.84第一階段切片測量數據第一階段面銅(mil)孔銅(mil)T/P 值0.650.560.630.520.640.660.730.710.660.81.1860.680.510.620.490.710.640.660.680.570.751.1620.680.530.680.520.630.510.660.680.610.641.032品保切片測量數據自行切片測量
27、數據2022/5/31峻新電腦公司37第一階段孔內切片第一階段Thermal Stress切片2022/5/31峻新電腦公司38第二階段切片測量數據品保切片測量數據第 二 階 段面 銅 (mil)孔 銅 (mil)T/P值0.440.530.470.440.780.450.680.560.450.621.250.510.430.480.470.660.660.610.590.530.561.270.50.450.50.430.540.580.540.560.560.511.170.510.50.480.50.660.50.610.540.470.631.140.50.470.470.470.6
28、80.630.690.640.540.611.322022/5/31峻新電腦公司39第二階段孔內切片第二階段Thermal Stress切片2022/5/31峻新電腦公司402022/5/31峻新電腦公司41T4718-002C測試良率T4718-002C 共 1200PNL報廢問題數量(PNL)比例內層 OPEN(內層)121外層曝偏(內層)20.17顯影不良(防焊)927.67刮傷30.25線細60050線細600PNL續流程至下一站2022/5/31峻新電腦公司42與電鍍有關僅有線細問題共600PNL，經切片確實發現線寬部分偏細，未來將提供內層正確銅厚資料。2022/5/31峻新電腦公司
29、434.現階段電鍍線比較 1.一次銅電鍍線 板厚64mil孔徑14mil T/P值85% 2.一次銅電鍍二線 板厚64mil孔徑14mil T/P值90% 3.水平一次銅電鍍線 板厚64mil孔徑14mil T/P值102%2022/5/31峻新電腦公司44四.量產方式 1.適合板厚64mil4mil以內 板厚64mil孔徑11.8mil縱橫比5.5 T/P(min.)82%以上(IPC)101%上 2.最小尺寸20CM40CM(需比陽極噴盒寬) 最大尺寸61CM無限制 3.線速0.65M/min 1pass銅厚0.36mil 線速0.8M/min 1pass銅厚0.29mil 線速1.0M/
30、min 1pass銅厚0.23mil2022/5/31峻新電腦公司45 4.一次銅二線成本約 NT.1.55元/SQFT 水平一次銅成本約 NT.8.2959元/SQFT 5.提供內層報廢板及數據，以便找出最 佳蝕刻條件。 6.適用於SHADOW加上0.4mil一次銅，但成 本會提高。2022/5/31峻新電腦公司46五.結論 1.水平電鍍測試結果64mil板厚0.3mm孔徑T/P(min.) 8296%，而T/P(IPC)101% 105%均比廠內電鍍線效 果較好優於生產，若板厚越薄則T/P越好。 2.盲孔電鍍其孔徑3mil、4mil.A/R=1之下，T/P等於或 大於100%，漂錫6次也無問題。 3.面銅之Distribution平均在4%左右。 4.建議購買一台放板機，以利現場操作人員巡線。 5.將提供TECN臨時操作規範、設備操作手冊及現場教 育訓練導入生產線。 6.南波特化人員將陸續測試80mil以上板厚及盲孔，另 外更改設備減低孔破之產生。
