PCB电路板印制电路板水平电镀技术
PCB电镀工艺介绍
PCB电镀工艺介绍
PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是电子产品中十分重要
的组成部分,通过在基板上印刷导电图形来连接电子元件,实现电路功能。而PCB电镀是PCB制造过程中的一个重要工艺,它能够为PCB提供导电性
能和保护层,提高其性能和可靠性。
PCB电镀的主要目的是在PCB表面涂上一层金属或合金,以增加其导
电性和耐腐蚀性,并提供接触电阻低的连接点。常见的PCB电镀工艺有化
学镀金(ENIG)、热浸锡(HASL)、不锈钢板镀金(ENEPIG)等。下面将
对其中的几种常见电镀工艺进行详细介绍。
首先是化学镀金(ENIG)工艺,它是目前PCB制造中较为常用的电镀
工艺之一、化学镀金是使PCB表面均匀涂上一层金属镀层的工艺,能够保
护PCB表面不受氧化、腐蚀等影响,并具有良好的焊接性能。化学镀金的
过程主要包括清洗、活化、化学镀金、后处理等步骤。其中,活化过程能
够使PCB表面形成一层切实的活性金属膜,提高金属沉积的质量和附着力。而后处理则是为了去除残留的活化剂和其他杂质,保证镀层的质量和均匀性。
其次是热浸锡(HASL)工艺,它是较为传统的PCB电镀工艺之一、热
浸锡是通过将PCB浸泡在融化的锡液中,使其表面形成一层锡镀层的工艺。热浸锡工艺具有生产成本低、工艺简单等优点,广泛应用于PCB制造中。
但是,热浸锡工艺存在着涂布厚度不均匀、焊接性能较差等缺点。
另外,还有一种常见的电镀工艺是不锈钢板镀金(ENEPIG)工艺。ENEPIG是为了应对高频和低反射电路设计而发展的一种新型电镀工艺。
pcb镀膜工艺技术
pcb镀膜工艺技术
PCB镀膜工艺技术是指将一层薄膜涂覆在PCB(Printed
Circuit Board,印刷电路板)的表面,用于保护电路板免受环
境污染和氧化腐蚀。常见的PCB镀膜工艺技术包括喷涂、浸涂、浸镀、喷镀等。
1. 喷涂:直接用喷枪将防腐膜涂覆在PCB表面。该工艺简单,但效果较差,易产生浮白和脱落现象。
2. 浸涂:将PCB放入含有防腐膜的槽中,通过液力将膜涂覆
在PCB表面。该工艺需要控制液体的温度和浓度,以保证膜
的均匀性和质量。
3. 浸镀:将PCB放入含有金属材料(如锡、银)的浸涂槽中,通过电化学反应使金属材料镀到PCB表面。该工艺可以提高PCB的导电性和抗氧化能力。
4. 喷镀:类似于喷涂工艺,将金属材料(如锡、银)以液态喷射到PCB表面。喷镀工艺可以在不使用电流的情况下进行,
适用于一些对电流敏感的电路板。
通过PCB镀膜工艺技术,可以增加PCB的抗氧化能力,减少PCB与环境因素的接触,延长电路板的使用寿命。不同的镀
膜工艺技术适用于不同的应用场景,制造商需要根据自身需求和要求选择适合的工艺技术。
pcb电镀锡工艺
pcb电镀锡工艺
PCB电镀锡工艺是印制电路板生产过程中的一个重要环节,它对于电路板的质量和可靠性起着至关重要的作用。本文将从电镀锡的原理、工艺流程、影响因素以及优化措施等方面进行介绍。
一、电镀锡的原理
电镀锡是指将锡金属以电化学的方式沉积在印制电路板表面的一种工艺。通过在电镀槽中加入含有锡离子的电解液,并通过外加电压的作用,使锡离子还原成金属锡并沉积在电路板表面。
二、电镀锡的工艺流程
电镀锡的工艺流程主要包括表面处理、化学镀锡、电镀镍、电镀铜以及最后的电镀锡等环节。具体流程如下:
1. 表面处理:包括去油、去氧化等步骤,以保证电路板表面的洁净度和可镀性。
2. 化学镀锡:将电路板浸泡在含有化学镀锡液的槽中,通过化学反应在表面形成一层锡化合物保护层,以提高电路板表面的可镀性。
3. 电镀镍:将电路板浸泡在含有镍离子的电解液中,通过外加电压的作用,使镍离子还原成金属镍并沉积在电路板表面,以提高电路板的硬度和耐磨性。
4. 电镀铜:将电路板浸泡在含有铜离子的电解液中,通过外加电压
的作用,使铜离子还原成金属铜并沉积在电路板表面,以增加电路板的导电性和连接性。
5. 电镀锡:最后一步是将电路板浸泡在含有锡离子的电解液中,通过外加电压的作用,使锡离子还原成金属锡并沉积在电路板表面,以形成一层保护层,提高电路板的耐腐蚀性和可焊性。
三、电镀锡的影响因素
电镀锡的质量和效果受到多种因素的影响,主要包括电解液的成分和浓度、电镀温度、电镀时间、电流密度以及电解液的搅拌等。
1. 电解液的成分和浓度:电解液的成分和浓度直接影响着电镀锡的质量和均匀性。合理选择电解液的成分和浓度可以提高电镀锡的质量。
pcb镀金常用工艺
pcb镀金常用工艺
PCB镀金是一种常用的工艺,用于提高电路板的导电性和耐腐蚀性。本文将介绍PCB镀金的常用工艺以及其优点和应用。
一、PCB镀金的常用工艺
PCB镀金工艺主要包括电镀前处理、电镀层选择、电镀工艺参数的确定和电镀后处理等环节。
1. 电镀前处理
电镀前处理是保证电镀层质量的关键步骤。首先要进行表面清洁,去除油污、灰尘和氧化物等杂质。常用的清洗方法有机械清洗、超声波清洗和化学清洗等。其次是进行表面粗糙度处理,常用的方法有化学抛光、机械抛光和电化学抛光等。最后是进行活化处理,常用的活化方法有酸性活化和碱性活化等。
2. 电镀层选择
PCB镀金常用的电镀层有硬金、软金和镍金等。硬金镀层主要由金和镍组成,具有良好的导电性和耐腐蚀性,适用于高频和高温环境。软金镀层主要由金和镍的合金组成,具有良好的可焊性和可用性,适用于普通环境。镍金镀层主要由镍和金组成,具有良好的耐腐蚀性和可焊性,适用于多种环境。
3. 电镀工艺参数的确定
电镀工艺参数的确定是保证电镀层质量的关键因素。主要包括电镀
液的成分和浓度、电流密度、电镀时间和温度等。电镀液的成分和浓度应根据不同的电镀层选择确定。电流密度和电镀时间应根据电镀层的厚度和均匀性要求确定。温度的控制对电镀层的质量也有重要影响,通常要求在一定的范围内保持恒定。
4. 电镀后处理
电镀后处理是保证电镀层质量的重要环节。主要包括清洗、干燥和包装等。清洗的目的是去除电镀液残留物和杂质,常用的方法有水洗、酸洗和碱洗等。干燥的目的是除去水分,常用的方法有自然干燥、热风干燥和吸湿剂干燥等。包装的目的是保护电镀层,常用的方法有真空包装、泡沫包装和气密包装等。
PCB水平电镀技术分享
PCB水平电镀技术分享
二.水平电镀原理简析
水平电镀与垂直电镀方法和原理是相同的,都必须具有阴阳两极,通电后产生电极反应使电解液主成份产生电离,使带电的正离子向电极反应区的负相移动;带电的负离子向电极反应区的正相移动,于是产生金属沉积镀层和放出气体。
因为金属在阴极沉积的过程分为三步:
第一步,即金属的水化离子向阴极扩散;
第二步就是金属水化离子在通过双电层时,逐步脱水,并吸附在阴极的表面上;
第三步就是吸附在阴极表面的金属离子接受电子而进入金属晶格中。
从实际观察到作业槽的情况是固相的电极与液相电镀液的界面之间的无法观察到的异相电子传递反应。其结构可用电镀理论中的双电层原理来说明,当电极为阴极并处于极化状态情况下,则被水分子包围并带有正电荷的阳离子,因静电作用力而有序的排列在阴极附近,
最靠近阴极的阳离子中心点所构成的设相面而称之亥姆霍兹(Helmholtz)外层,该外层距电极的距离约约1-10纳米。但是由于亥姆霍兹外层的阳离子所带正电荷的总电量,其正电荷量不足以中和阴极上的负电荷。而离阴极较远的镀液受到对流的影响,其溶液层的阳离子浓度要比阴离子浓度高一些。此层由于静电力作用比亥姆霍兹外层要小,又要受到热运动的影响,阳离子排列并不像亥姆霍兹外层紧密而又整齐,此层称之谓扩散层。
扩散层的厚度与镀液的流动速率成反比。也就是镀液的流动速率越快,扩散层就越薄,反则厚,一般扩散层的厚度约5-50微米。离阴极就更远,对流所到达的镀液层称之谓主体镀液。因为溶液的产生的对流作用会影响到镀液浓度的均匀性。扩散层中的铜离子靠镀液靠扩散及离子的迁移方式输送到亥姆霍兹外层。而主体镀液中的铜离子却靠对流作用及离子迁移将其输送到阴极表面。所在在水平电镀过程中,镀液中的铜离子是靠三种方式进行输送到阴极的附近形成双电层。
PCB印制电路板电镀铜及镍金工艺
PCB印制电路板电镀铜及镍金工艺
现代电镀网讯:
一.电镀工艺的分类:
酸性光亮铜电镀电镀镍/金电镀锡
二.工艺流程:
浸酸一全板电镀铜一图形转移一酸性除油-二级逆流漂洗一微蚀一二级
—浸酸—镀锡—二级逆流漂洗
逆流漂洗一浸酸一图形电镀铜一二级逆流漂洗
—镀镍—二级水洗—浸柠檬酸—镀金—回收—2-3级纯水洗—烘干
三.流程说明:
(一)浸酸
①作用与目的:
除去板面氧化物,活化板面,一般浓度在5%有的保持在10流右,主要是防止水分带入造成槽液硫酸含量不稳定;
②酸浸时间不宜太长,防止板面氧化;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板件表面;
③此处应使用C.P级硫酸;
(二)全板电镀铜:又叫一次铜,板电,Pan el-plat ing ① 作用与目的:
保护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
其加后到一定程度
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,保证电镀时板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180克/升,多者达到240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2安/平方分米乘以
板上可电镀面积,对全板电来说,以即板长dmx板宽dm x 2X 2A/ DM2;铜缸温度维持在室温状态,一般温度不超过32度,多控制在22度,因此在夏季因温度太高,铜缸建议加装冷却温控系统;
PCB水平电镀技术介绍
化学镀铜对人的危害
关于化学镀铜对人体的危害有什么,相信在PCB制造业的朋友都相当之关心,为此,我们PCB资源网特别准备了这些篇文章,献给为PCB业贡献血汗的朋友,希望各位朋友保护好自己,将化学镀铜的危害减到最少
化学镀铜,在几乎在每一间PCB制造企业都存在,在这一道工艺上,相传有很多危害,但是,并不是每一个工人,都完全了解在PCB制造当中,化学镀铜对人体的危害究竟到什么地步,在这里,为了我们广大同行的健康,我们PCB资源网(),特别准备了这一篇文章,比这方面的朋友了解一下,化学镀铜对人体的危害,究竟到什么程度了。
一、化学镀铜的了解
化学镀铜(Eletcroless Plating Copper)通常也叫沉铜或孔化(PTH)是一种自身催化性氧化还原反应。首先用活化剂处理,使绝缘基材表面吸附上一层活性的粒子通常用的是金属钯粒子(钯是一种十分昂贵的金属,价格高且一直在上升,为降低成本现在国外有实用胶体铜工艺在运行),铜离子首先在这些活性的金属钯粒子上被还原,而这些被还原的金属铜晶核本身又成为铜离子的催化层,使铜的还原反应继续在这些新的铜晶核表面上进行。
化学镀铜在我们PCB制造业中得到了广泛的应用,目前最多的是用化学镀铜进行PCB的孔金属化。
二、化学镀铜对人的危害的表现
虽然很多朋友说,长期接触化学镀铜,会有有致癌的可能性,因为化学沉铜主要主份甲醛是致癌物质来,长期的接触,当然危险系统就会多很多了。
现在的情况看来,还没有非常直接的证据说明化学镀铜会致癌,但是,相信很多朋友都看到这一种情况吧,从事化学铜工序的朋友,很多头发都是掉了非当之多的,很多朋友头发都掉禿,这是什么原因,我们也暂时没有什么说明,有这些资料的朋友,请将相关的资料通过PCB资源网()发给我们,我们会在这里公布,先谢谢了。
PCB电镀工艺流程
PCB电镀工艺流程
1.表面处理
首先需要对PCB基材进行表面处理,以去除有害物质和提供良好的附着性。常用的表面处理方法有去污、去油、湿法脱脂和化学腐蚀等。
2.洗净
将表面处理后的PCB基材进行洗净,以去除残留的化学物质。
3.预处理
预处理是为了提高零件的粘附性。预处理采用一种叫做“活化”的表面活化剂,可以使PCB表面形成一层非常薄的活化氧化膜,可以提高镀层与基材的结合力。
4.耐热胶涂覆
为了保护PCB表面有需要保护的元件或图形不受电镀影响,需要将这些区域涂上耐酸碱的胶液。
5.电镀膜形成
将经过预处理的PCB放入电镀槽中,槽中加入金属盐溶液和一定的电解液。通过电流的作用,金属离子会被还原到PCB表面形成金属膜。一般常用的金属有铜、镍、锡等。
6.去除耐热胶
经过电镀后,需要将耐热胶去除。可以用力撕去,也可以用化学溶剂进行软化和去除。
7.硬化
经过电镀后,PCB上的金属膜还需要进一步硬化,使其更加坚硬耐磨。一般采用热处理或用其他技术进行硬化。
8.二次电镀(可选)
在硬化后,金属膜的厚度可能还不够,需要进行二次电镀以增加厚度。常用的二次电镀方法有化学沉积、真空蒸镀等。
9.检查和修复
对PCB进行检查,发现电镀层薄或有瑕疵的地方进行修补。修复可以
使用焊锡、导电漆等方法。
10.清洗
清洗是为了去除二次电镀或修复过程中残留的化学物质和杂质。清洗
可以使用的方法有水抛光、化学清洗和超声波清洗等。
11.包装
进行最后的包装,将电镀后的PCB进行整理、称重,并放入塑料袋或
者包装箱中。
以上就是PCB电镀的工艺流程,通过这些步骤可以为PCB提供良好的
印制电路板水平电镀技术
印制电路板水平电镀技术
汇报人:
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•引言
•印制电路板水平电镀技术原理
•印制电路板水平电镀技术工艺
流程
目录
•印制电路板水平电镀技术应用
领域
•印制电路板水平电镀技术发展
趋势与挑战
•结论与展望
目录
01引言
目的和背景
介绍印制电路板水平电镀技术的原理、特点、应用和发展趋势,为相关领域的研究和应用提供参考。
背景
随着电子工业的快速发展,印制电路板作为电子产品的核心部件,其制造技术
不断更新换代。水平电镀技术作为一种先进的印制电路板制造技术,在提高产品质量、降低成本、提高生产效率等方面具有显著优势。
定义
水平电镀技术是一种在水平电镀线上,通过电镀液在印制电路板表面沉积金属层的方法。
应用
水平电镀技术广泛应用于电子、通信、汽车、航空航天等领域的印制电路板制造中。通过水平电镀技术,可以制造出高精度、高性能的印制电路板,满足不同领域的需求。发展趋势
随着科技的不断发展,水平电镀技术也在不断进步和完善。未来,水平电镀技术将朝着更高精度、更高效率、更环保的方向发展,为印制电路板制造行业带来更多的创新和突破。
特点
水平电镀技术具有自动化程度高、操作简便、生产效率高、产品质量稳定等优点。同时,水平电镀技术可以应用于不同类型和规格的印制电路板,适应性强。
水平电镀技术概述
02
印制电路板水平电镀技术原理
电镀过程中,通过施加电流,使镀液中的金属离子在阴极上还原成金属,并沉积在基材表面。
电化学反应
电流分布
沉积速率
电流通过镀液时,由于电阻和电导率的不同,会在基材表面形成不同的电流分布。
电流密度越大,金属离子的沉积速率越快。
03
02
pcb板电镀原理
pcb板电镀原理
PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)的电镀是PCB 制造过程中的一个关键步骤,它用于在PCB 表面和内层形成导电层。电镀的主要目的是在PCB 的金属层上建立足够的导电性,以连接电路中的元器件。
以下是PCB 电镀的基本原理:
* 基材准备:PCB 的基材通常是玻璃纤维布覆盖了导电层的复合材料。在进行电镀之前,需要对PCB 进行表面处理,以确保电镀层能够牢固附着在基材上。
* 电解液准备:PCB 会被浸入一种包含金属离子的电解液中。典型的电解液包括含有铜离子的硫酸铜溶液。
* 阳极和阴极:PCB 被放置在电解槽中,作为阴极。在同一槽中,还有一个铜板作为阳极。电流通过阳极和阴极之间的电解液,导致阳极上的铜溶解,并在PCB 表面沉积一层新的铜。
* 电流密度控制:控制电流密度是确保电镀均匀性的关键因素。通过在PCB 表面和铜阳极之间的距离、电流密度和电解液流动等参数上进行调整,可以实现均匀的铜沉积。
* 电化学反应:在电镀过程中,电化学反应将溶解的铜离子还原成固体的铜。这是一个自发性的反应,其中电子从电流源流经电解液传递到阳极上。
* 涂覆阻焊膜:在电镀完成后,通常还会在PCB 表面覆盖一层阻焊膜,以保护铜层,并定义电路的连接点。
* 检查和修整:完成电镀后,通常会对PCB 进行检查,确保铜层的质量和均匀性。必要时,可能需要进行修整或修复。 通过这个电镀过程,PCB 的表面和内层都能够获得所需的导电性,
从而形成电路连接。
PCB表面处理工艺
PCB表面处理工艺
PCB(Printed Circuit Board)是一种基础电子元件,广泛应用于电
子产品中。而PCB表面处理工艺则是制造PCB过程中的重要环节之一,它的主要目的是提高PCB的可焊性、可靠性和耐腐蚀性。本文将从PCB表面处理的基本原理、常见的表面处理工艺以及未来的发展趋势
三个方面,来探讨PCB表面处理工艺。
一、基本原理
PCB表面处理工艺的基本原理在于,通过特定的物理和化学方法,
在PCB表面形成一层与焊接或贴片工艺兼容的金属覆盖层,以增加PCB与焊接材料之间的接触面积和粘附性。表面处理可以使焊接材料
更好地覆盖印刷电路板表面,从而提高焊接质量和工艺的可靠性。
二、常见的表面处理工艺
1. 镀金工艺
镀金工艺是最常见且广泛应用的PCB表面处理工艺之一。它主要
有两种方式:电镀金工艺和电镀镍金工艺。电镀金工艺在PCB表面生
成一层致密的镀金层,提高了PCB的导电性和耐腐蚀性。电镀镍金工
艺通过先镀一层镍,再在其上电镀一层金,以增加PCB表面的硬度和
耐磨性。
2. 焊接阻焊工艺
焊接阻焊工艺是将焊接接点的金属部分暴露出来,而将其他部分涂覆上一层绝缘材料。这种工艺能够保护PCB的焊接接点,防止电路之间的短路,提高PCB的可靠性。
3. OSP工艺
OSP(Organic Solderability Preservative)工艺是一种无铅化的表面处理工艺,它通过在PCB表面形成一层有机锡保护层来提高PCB的可焊性。OSP工艺不需要使用有毒的重金属,符合环保要求,因此在无铅焊接领域逐渐得到广泛应用。
pcb水平电镀技术介绍.
PCB水平电镀技术介绍
一、概述
随着微
然而当通孔的纵横比继续增大或出现深盲孔的情况下,这两种工艺措施就显得无力,于是产生水平电镀技术。它是垂直电镀法技术发展的继续,也就是在垂直电镀工艺的基础上发展起来的新颖电镀技术。这种技术的关键就是应制造出相适应的、相互配套的水平电镀系统,能使高分散能力的镀液,在改进供电方式和其它辅助装置的配合下,显示出比垂直电镀法更为优异的功能作用。
二、水平电镀原理简介
水平电镀与垂直电镀方法和原理是相同的,都必须具有阴阳两极,通电后产生电极反应使电解液主成份产生电离,使带电的正离子向电极反应区的负相移动;带电的负离子向电极反应区的正相移动,于是产生金属沉积镀层和放出气体。因为金属在阴极沉积的过程分为三步:即金属的水化离子向阴极扩散;第二步就是金属水化离子在通过双电层时,逐步脱水,并吸附在阴极的表面上;第三步就是吸附在阴极表面的金属离子接受电子而进入金属晶格中。从实际观察到作业槽的情况是固相的电极与液相电镀液的界面之间的无法观察到的异相电子传递反应。其结构可用电镀理论中的双电层原理来说明,当电极为阴极并处于极化状态情况下,则被水分子包围并带有正电荷的阳离子,因静电作用力而有序的排列在阴极附近,最靠近阴极的阳离子中心点所构成的设相面而称之亥姆霍兹(Helmholtz)外层,该外层距电极的距离约约1-10纳米。但是由于亥姆霍兹外层的阳离子所带正电荷的总电量,其正电荷量不足以中和阴极上的负电荷。而离阴极较远的镀液受到对流的影响,其溶液层的阳离子浓度要比阴离子浓度高一些。此层由于静
电路板电镀工艺流程
电路板电镀工艺流程
一、前处理
在电镀之前,需要对电路板进行一系列的处理,以保证其表面清洁、无杂质,从而提高电镀质量。具体步骤如下:
1.清洁:使用适当的清洁剂去除电路板表面的油污、灰尘和其他杂质。常用的清洁剂有酒精、丙酮等。
2.浸渍:将电路板浸入特定的溶液中,以增强其表面的附着力和润湿性,有助于后续电镀过程的进行。
3.烘干:将清洁后的电路板进行烘干处理,以去除表面残留的水分和溶剂。
二、酸性镀铜
酸性镀铜是电路板电镀工艺中的重要步骤,其目的是在电路板表面形成一层导电性能良好的铜层。具体步骤如下:
1.电解:在酸性溶液中,通过电解作用将铜离子还原为金属铜,沉积在电路板表面形成铜层。
2.整平:通过化学或物理方法对铜层进行整平处理,以消除表面粗糙度,提高其导电性能。
3.浸渍:将电路板浸入抗腐蚀性的溶液中,以增强铜层的耐腐蚀性。
三、镀锲
镀镇的目的是在铜层表面形成一层具有良好耐腐蚀性和机械强度的镶层。具体步骤如下:
1.电解:在镇盐溶液中,通过电解作用将镁离子还原为金属镇,沉积
在铜层表面形成锲层。
2.硬化:通过加热或化学方法对镇层进行硬化处理,以提高其机械强度和耐腐蚀性。
四、镀金
镀金的目的是在镶层表面形成一层具有良好导电性能和稳定性的金层,以提高电路板的可靠性。具体步骤如下:
1.电镀:在金盐溶液中,通过电镀作用将金离子还原为金属金,沉积在镶层表面形成金层。
2.抗变色处理:对金层进行抗变色处理,以提高其稳定性和延长使用寿命。常用的抗变色处理方法有化学钝化、真空镀膜等。
五、后处理
电镀完成后,需要对电路板进行一系列的后处理,以保证其满足实际使用要求。具体步骤如下:
PCB水平电镀原理简介
PCB水平电镀原理简介
PCB水平电镀与垂直电镀方法和原理是相同的,都必须具有阴阳两极,通电后产生电极反应使电解液主成份产生电离,使带电的正离子向电极反应区的负相移动;带电的负离子向电极反应区的正相移动,于是产生金属沉积镀层和放出气体。因为金属在阴极沉积的过程分为三步:即第一步是金属的水化离子向阴极扩散;第二步就是金属水化离子在通过双电层时,逐步脱水,并吸附在阴极的表面上;第三步就是吸附在阴极表面的金属离子接受电子而进入金属晶格中。从实际观察到作业槽的情况是固相的电极与液相电镀液的界面之间的无法观察到的异相电子传递反应。其结构可用电镀理论中的双电层原理来说明,当电极为阴极并处于极化状态情况下,则被水分子包围并带有正电荷的阳离子,因静电作用力而有序的排列在阴极附近,最靠近阴极的阳离子中心点所构成的设相面而称之亥姆霍兹(Helmholtz)外层,该外层距电极的距离约约1-10纳米。但是由于亥姆霍兹外层的阳离子所带正电荷的总电量,其正电荷量不足以中和阴极上的负电荷。而离阴极较远的镀液受到对流的影响,其溶液层的阳离子浓度要比阴离子浓度高一些。此层由于静电力作用比亥姆霍兹外层要小,又要受到热运动的影响,阳离子排列并不像亥姆霍兹外层紧密而又整齐,此层称之谓扩散层。扩散层的厚度与镀液的流动速率成反比。也就是镀液的流动速率越快,扩散层就越薄,反则厚,一般扩散层的厚度约5-50微米。离阴极就更远,对流所到达的镀液层称之谓主体镀液。因为溶液的产生的对流作用会影响到镀液浓度的均匀性。扩散层中的铜离子靠镀液靠扩散及离子的迁移方式输送到亥姆霍兹外层。而主体镀液中的铜离子却靠对流作用及离子迁移将其输送到阴极表面。所在在水平电镀过程中,镀液中的铜离子是靠三种方式进行输送到阴极的附近形成双电层。
PCB印制电路板电镀铜及镍金工艺
PCB印制电路板电镀铜及镍金工艺
现代电镀网讯:
一.电镀工艺的分类:
酸性光亮铜电镀电镀镍/金电镀锡
二.工艺流程:
浸酸→全板电镀铜→图形转移→酸性除油→二级逆流漂洗→微蚀→二级
→浸酸→镀锡→二级逆流漂洗
逆流漂洗→浸酸→图形电镀铜→二级逆流漂洗
→镀镍→二级水洗→浸柠檬酸→镀金→回收→2-3级纯水洗→烘干
三.流程说明:
(一)浸酸
①作用与目的:
除去板面氧化物,活化板面,一般浓度在5%,有的保持在10%左右,主要是防止水分带入造成槽液硫酸含量不稳定;
②酸浸时间不宜太长,防止板面氧化;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板件表面;
③此处应使用C.P级硫酸;
(二)全板电镀铜:又叫一次铜,板电,Panel-plating①作用与目的:保护刚刚沉积的薄薄的化学铜,防止化学铜氧化后被酸浸蚀掉,通过电镀将其加后到一定程度
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,保证电镀时板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180克 /升,多者达到240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2安/平方分米乘以板上可电镀面积,对全板电来说,以即板长dm×板宽dm×2×2A/ DM2;铜缸温度维持在室温状态,一般温度不超过32度,多控制在22度,因此在夏季因温度太高,铜缸建议加装冷却温控系统;
pcb电镀原理
pcb电镀原理
PCB电镀是一种在印制电路板(PCB)表面应用不同种类的金属涂层的过程,目的是改善PCB电性、机械性能、防腐蚀性
和外观质量,提高PCB装配和使用的可靠性。
PCB电镀主要包括以下几个步骤:
1.表面准备:将PCB表面清洗干净,并去除氧化物和其他污
染物。
2.化学前处理:在电镀之前对PCB表面进行处理,以便金属
涂层能够均匀地附着在表面上。通常采用不同的化学处理方法,包括酸洗、碱洗、活化剂浸泡、漂白剂处理等。
3.化学镀涂:利用化学反应在PCB表面镀上一层金属,常用
的金属包括铜、镍、锡、金等。其中,铜是最常见的用于
PCB电镀的金属,可以通过电解法或浸涂法进行电镀。
4.电镀后处理:将PCB从电镀槽中取出后,需要进行清洗和
烘干,以去除多余的金属和水珠。
整个PCB电镀过程需要严格的温度、时间和药液浓度控制,
以确保镀层厚度、质量和均匀性的要求。
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PCB电路板印制电路板水平电镀技术
印制电路板水平电镀技术
一.概述
随着微电子技术的飞速发展,印制电路板制造向多层化、积层化、功能化和集成化方向迅速的发展。促使印制电路设计大量采用微小孔、窄间距、细导线进行电路图形的构思和设计,使得印制电路板制造技术难度更高,特别是多层板通孔的纵横比超过5:1及积层板中大量采用的较深的盲孔,使常规的垂直电镀工艺不能满足高质量、高可靠性互连孔的技术要求。其主要原因需从电镀原理关于电流分布状态进行分析,通过实际电镀时发现孔内电流的分布呈现腰鼓形,出现孔内电流分布由孔边到孔中央逐渐降低,致使大量的铜沉积在表面与孔边,无法确保孔中央需铜的部位铜层应达到的标准厚度,有时铜层极薄或无铜层,严重时会造成无可挽回的损失,导致大量的多层板报废。为解决量产中产品质量问题,目前都从电流及添加剂方面去解决深孔电镀问题。在高纵横比印制电路板电镀铜工艺中,大多都是在优质的添加剂的辅助作用下,配合适度的空气搅拌和阴极移动,在相对较低的电流密度条件下进行的。使孔内的电极反应控制区加大,电镀添加剂的作用才能显示出来,再加上阴极移动非常有利于镀液的深镀能力的提高,镀件的
极化度加大,镀层电结晶过程中晶核的形成速度与晶粒长大速度相互补偿,从而获得高韧性铜层。
然而当通孔的纵横比继续增大或出现深盲孔的情况下,这两种工艺措施就显得无力,于是产生水平电镀技术。它是垂直电镀法技术发展的继续,也就是在垂直电镀工艺的基础上发展起来的新颖电镀技术。这种技术的关键就是应制造出相适应的、相互配套的水平电镀系统,能使高分散能力的镀液,在改进供电方式和其它辅助装置的配合下,显示出比垂直电镀法更为优异的功能作用。
二.水平电镀原理简析
水平电镀与垂直电镀方法和原理是相同的,都必须具有阴阳两极,通电后产生电极反应使电解液主成份产生电离,使带电的正离子向电极反应区的负相移动;带电的负离子向电极反应区的正相移动,于是产生金属沉积镀层和放出气体。因为金属在阴极沉积的过程分为三步:即金属的水化离子向阴极扩散;第二步就是金属水化离子在通过双电层时,逐步脱水,并吸附在阴极的表面上;第三步就是吸附在阴极表面的金属离子接受电子而进入金属晶格中。从实际观察到作业槽的情况是固相的电极与液相电镀液的界面之间的无法观察到的异相电子传递反应。其结构可用电镀理论中的双电层原理来说明,当电极为阴极并处于极化状态情况下,则被水分子包围并带有正电荷的阳离子,因静电作用力而有序的排列在阴极附近,
最靠近阴极的阳离子中心点所构成的设相面而称之亥姆霍兹(Helmholtz)外层,该外层距电极的距离约约1-10纳米。但是由于亥姆霍兹外层的阳离子所带正电荷的总电量,其正电荷量不足以中和阴极上的负电荷。而离阴极较远的镀液受到对流的影响,其溶液层的阳离子浓度要比阴离子浓度高一些。此层由于静电力作用比亥姆霍兹外层要小,又要受到热运动的影响,阳离子排列并不像亥姆霍兹外层紧密而又整齐,此层称之谓扩散层。扩散层的厚度与镀液的流动速率成反比。也就是镀液的流动速率越快,扩散层就越薄,反则厚,一般扩散层的厚度约5-50微米。离阴极就更远,对流所到达的镀液层称之谓主体镀液。因为溶液的产生的对流作用会影响到镀液浓度的均匀性。扩散层中的铜离子靠镀液靠扩散及离子的迁移方式输送到亥姆霍兹外层。而主体镀液中的铜离子却靠对流作用及离子迁移将其输送到阴极表面。所在在水平电镀过程中,镀液中的铜离子是靠三种方式进行输送到阴极的附近形成双电层。
镀液的对流的产生是采用外部现内部以机械搅拌和泵的搅拌、电极本身的摆动或旋转方式,以及温差引起的电镀液的流动。在越靠近固体电极的表面的地方,由于其磨擦阻力的影响至使电镀液的流动变得越来越缓慢,此时的固体电极表面的对流速率为零。从电极表面到对流镀液间所形成的速率梯度层称之谓流动界面层。该流动界面层的厚度约为扩散层厚度的的十倍,故扩散层内离子的输送几乎不受对流作用的影响。
在电埸的作用下,电镀液中的离子受静电力而引起离子输送称之谓离子迁移。其迁移的速率用公式表示如下:
u=ze0E/6(r(
其中u为离子迁移速率、z为离子的电荷数、e0为一个电子的电荷量(即
1.61019C)、E为电位、r为水合离子的半径、(为电镀液的粘度。根据方程式的计算可以看出,电位E降落越大,电镀液的粘度(越小,离子迁移的速率也就越快。根据电沉积理论,电镀时,位于阴极上的印制电路板为非理想的极化电极,吸附在阴极的表面上的铜离子获得电子而被还原成铜原子,而使靠近阴极的铜离子浓度降低。因此,阴极附近会形成铜离子浓度梯度。铜离子浓度比主体镀液的浓度低的这一层镀液即为镀液的扩散层。而主体镀液中的铜离子浓度较高,会向阴极附近铜离子浓度较低的地方,进行扩散,不断地补充阴极区域。印制电路板类似一个平面阴极,其电流的大小与扩散层的厚度的关系式为COTTRELL方程式:zFAD[Cb-Co]
(=———————————
(
其中I为电流、z为铜离子的电荷数、F为法拉第常数、A为阴极表面积、D为铜离子扩散系数(D=KT/6(r()Cb为主体镀液中铜离子浓度、Co为阴极表面铜离子的浓度、D为扩散层的厚度、K为波次曼常数(K=R/N)、T为温度、r为铜水合离子的半径、(为电镀液的粘度。当阴极表面铜离子浓度为零时,其电流称为极限扩散电流i(:
zFADCb
i(=—————
(
从上式可看出,极限扩散电流的大小决定于主体镀液的铜离子浓度、铜离子的扩散系数及扩散层的厚度。当主体镀液中的铜离子的浓度高、铜离子的扩散系数大、扩散层的厚度薄时,极限扩散电流就越大。
根据上述公式得知,要达到较高的极限电流值,就必须采取适当的工艺措施,也就是采用加温的工艺方法。因为升高温度可使扩散系数变大,增快对流速率可使其成为涡流而获得薄而又均一的扩散层。从上述理论分析,增加主体镀液中的铜离子浓度,提高电镀液的温度,以及增快对流速率等均能提高极限扩散电流,而达到加快电镀速率的目的。水平电镀基于镀液的对流速度加快而形成涡流,能有