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PCB线路板电镀工艺技术
2015/7/22 9:36:50 0人评论 3234次浏览 分类:PCB设计技术精选

[摘要:除去PCB板面氧化物,活化电路板表面铜层,一般浓度在5%-10%,主要是防止水分带入镀槽造成槽液硫酸含量不稳定,对于镀锡前浸酸,还有避免氯离子带进锡缸影响线路板电锡效果的作用]

   PCB电镀工艺是线路板厂家最为重要的一个工序,也是电路板厂家生产技术最突出的部门,一般只要把电镀工艺技术熟练掌握,基本上你就可以操控整个工厂,当然还要有个前提就是具备有一定的管理能力的电镀技术人才。既然这么重要当然要精通里面的技术也不是一朝一夕就能掌握的了的啦,如果你哪天真的精通了电镀技术,那你真的是PCB行业的精英了,这也算得上是行走江湖的一门手艺啊。下面我们就一起来了解下电镀工艺的一些技术知识。

一. PCB电镀加工工艺的分类:

酸性半光亮铜电镀、电镀半光亮镍/水金、电镀锡、蚀刻。

二. 工艺流程:

     1、PCB板整板电铜:酸性除油→二级逆流漂洗→浸酸→全板电镀铜→二级逆流漂洗

     2、电镀铜锡:图形转移→酸性除油→二级逆流漂洗→微蚀→二级逆流漂洗→浸酸→镀铜→二级逆流漂洗→浸酸→镀锡→二级逆流漂洗

     3、电镀铜镍金:图形转移→酸性除油→二级逆流漂洗→微蚀→二级逆流漂洗→浸酸→镀铜→二级逆流漂洗→镀镍→二级水洗→镀金→回收→2-3级纯水洗

三. PCB板流程说明:

(一)浸酸

① 作用与目的:

除去PCB板面氧化物,活化电路板表面铜层,一般浓度在5%-10%,主要是防止水分带入镀槽造成槽液硫酸含量不稳定,对于镀锡前浸酸,还有避免氯离子带进锡缸影响线路板电锡效果的作用;

② 酸浸时间不宜太长,防止PCB板面氧化;在使用一段时间后,酸液出现浑浊或铜含量太高时应及时更换,防止污染电镀铜缸和线路板表面;

③ 此处应使用C.P级硫酸;

(二)全板电镀铜:在电路板厂又叫一次铜,板电,Panel-plating

① 作用与目的:

保护电路板刚刚沉积的薄薄的化学铜,防止化学铜氧化后被酸浸蚀掉,通过电镀将其加厚到一定程度(约5-8um)

② 全板电镀铜相关工艺参数:槽液主要成分有硫酸铜和硫酸,采用高酸低铜配方,保证电镀时电路板表面厚度分布的均匀性和对深孔小孔的深镀能力;硫酸含量多在190克/升;硫酸铜含量一般在75克/升左右;另槽液中添加有微量的氯离子,作为辅助光泽剂和铜光剂共同发挥光泽效果;铜光剂的添加量或开缸量一般在3-5ml/L,铜光剂的添加一般按照千安小时的方法来补充或者根据实际生产板效果;全板电镀的电流计算一般按20ASF乘以板上可电镀面积;铜缸温度维持在室温状态,一般温度不超过30度,多控制在24度,因此在夏季因温度太高,并且电镀时会产生热量,故铜缸需加装冷却温控系统;

③ 工艺维护:

每日根据千安小时来及时补充铜光剂,按100-200ml/KAH补充添加;检查过滤泵是否工作正常,有无漏气现象;每隔2-3小时应用干净的湿抹布将阴极导电杆擦洗干净;每周要定期分析铜缸硫酸铜,硫酸,氯离子含量,并通过霍尔槽试验来调整光剂含量,并及时补充相关原料;每周要清洁阳极导电杆,槽体两端电缆接头,及时补充钛篮中的阳极铜球,用低电流2—10ASF电解6—8小时;每月应检查阳极的钛篮袋有无破损,破损者应及时更换;并检查阳极钛篮底部是否堆积有阳极泥,如有应及时清理干净;并用碳芯连续过滤4—8小时,同时低电流电解除杂;每半年左右具体根据槽液污染状况决定是否需要大处理(活性炭粉);每月要更换过滤泵的滤芯;

④阳极铜球内含有0.04—0.08%的磷,主要目的是降低阳极溶解效率,减少铜粉的产生;

⑤ 补充药品时,如添加量较大如硫酸铜,硫酸时;添加后应低电流电解一下;补加硫酸时应注意安全,补加量较大时(10升以上)应分几次缓慢补加;否则会造成槽液温度过高,光剂分解加快,污染槽液;

⑥ 氯离子的补加应特别注意,因为氯离子含量特别低(40-80ppm),补加时一定要用量筒或量杯称量准确后方可添加;1ml盐酸含氯离子约385ppm,

(三)酸性除油

① 目的与作用:除去线路板铜面上的氧化物,干膜或油墨残膜余胶,保证一次铜与图形电镀铜或镍之间的结合力;

② 记住此处使用酸性除油剂,为何不是用碱性除油剂且碱性除油剂除油效果较酸性除油剂更好?主要因为图形干膜或油墨不耐碱,会损坏PCB板上的图形线路,故图形电镀前只能使用酸性除油剂。

③ 在生产电路板时只需控制除油剂浓度和时间即可,除油剂浓度在5-10%左右,时间4-6分钟;

(四)微蚀:

① 目的与作用:清洁并粗化线路板铜面,确保图形电镀铜与一次铜之间的结合力

② 微蚀剂多采用过硫酸钠,粗化速率稳定均匀,水洗性较好,过硫酸钠浓度一般控制在60克/升左右,时间控制在60-90秒左右, 铜含量控制在20克/升以下。

(六)图形电镀铜:又叫二次铜,线路镀铜

① 目的与作用:为满足各线路板额定的电流负载,各线路和孔铜铜后需要达到一定的厚度,线路镀铜的目的及时将孔铜和线路铜加厚到一定的厚度;

② 其它项目均同全板电镀

(七)电镀锡

① 目的与作用:图形电镀纯锡目的主要使用纯锡单纯作为金属抗蚀层,保护PCB板线路蚀刻;

② 槽液主要由硫酸亚锡,硫酸和添加剂组成;硫酸亚锡含量控制在30克/升左右,硫酸控制在10%左右;镀锡添加剂的添加一般按照千安小时的方法来补充或者根据实际生产板效果;电镀锡的电流计算一般按15ASF乘以板上可电镀面积;锡缸温度维持在室温状态,一般温度不超过30度,多控制在24度,因此在夏季因温度太高,锡缸建议加装冷却温控系统;

③工艺维护:

每日根据每天所生产的线路板面积及作业时间来及时补充镀锡添加剂剂;检查过滤泵是否工作正常,有无漏气现象;每个2-3小时应用干净的湿抹布将阴极导电杆擦洗干净;每周要定期分析锡缸硫酸亚锡(1次/周),硫酸(1次/周),并通过霍尔槽试验来调整镀锡添加剂含量,并及时补充相关原料;每周要清洗阳极导电杆,槽体两端电接头;每周用低电流3-5ASF电解6—8小时;每月应检查阳极袋有无破损,破损者应及时更换;并检查阳极袋底部是否堆积有阳极泥,如有应及时清理干净;每月用碳芯连续过滤6—8小时,同时低电流电解除杂;每月要更换过滤泵的滤芯;

 关于PCB板电镀的基础知识先讲到这里,电镀工艺技术博大精深,需要我们一步一步学习,慢慢体会,日积月累,总有一天你会成长为PCB行业的精英人才。一起学习吧!更多的资料请关注深圳正宏电子有限公司http://www.zgzhpcb.com/网站上的PCB板技术文章。