线路板图形电镀培训教材
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《图形电镀培训教材》课件
《图形电镀培训教材》 PPT课件
欢迎大家来到《图形电镀培训教材》PPT课件。在这个课件中，我们将深入 探讨图形电镀的定义、原理、实验室安全、技术、材料以及常见问题及解决 方案。
简介
图形电镀是一种将金属沉积到特定部位以形成图案的电化学过程。本节将介 绍图形电镀的定义、分类以及广泛应用领域。
原理
了解电化学反应原理、电镀液的组成以及电镀过程的物理化学特性对于掌握 图形电镀技术至关重要。
3
设备及工具的使用
了解图形电镀所需的设备和工具，包括电源、电解槽和电极等，以及正确的使用 方法。
图形电镀材料
电镀金属的选择
根据需求和应用场景，选择合适的电镀金属对于获得理想的电镀效果非常重要。
预处理剂的选择
预处理剂用于清洁和准备电镀表面。了解不同预处理剂的特性以及选择正确的剂量。
电镀液的选择
电镀液的配方对电镀质量和效果有重大影响。深入了解不同电镀液的特性及其应用。
实验室安全
在进行图形电镀实验时，实验室安全是必不可少的。学习实验室安全观念、操作规程以及事故例分析有 助于确保实验室安全。
图形电镀技术
1
图形电镀流程
掌握图形电镀的流程是实践该技术的基础。从电镀前的处理到设备及工具的使用， 了解每个步骤的重要性。
2
电镀前的处理
良好的前处理可以确保图形电镀的质量和耐久性。本节将介绍电图形电镀问题及解决方 案
出现电镀效果不理想、产生气泡、起皮、断层等问题时，掌握解决方案是必 要的。本节将介绍常见问题的原因及解决方法。
结语
本课件探索了图形电镀的未来发展，总结了教材的重点，并提供了参考文献 供大家深入学习。
欢迎大家来到《图形电镀培训教材》PPT课件。在这个课件中，我们将深入 探讨图形电镀的定义、原理、实验室安全、技术、材料以及常见问题及解决 方案。
简介
图形电镀是一种将金属沉积到特定部位以形成图案的电化学过程。本节将介 绍图形电镀的定义、分类以及广泛应用领域。
原理
了解电化学反应原理、电镀液的组成以及电镀过程的物理化学特性对于掌握 图形电镀技术至关重要。
3
设备及工具的使用
了解图形电镀所需的设备和工具，包括电源、电解槽和电极等，以及正确的使用 方法。
图形电镀材料
电镀金属的选择
根据需求和应用场景，选择合适的电镀金属对于获得理想的电镀效果非常重要。
预处理剂的选择
预处理剂用于清洁和准备电镀表面。了解不同预处理剂的特性以及选择正确的剂量。
电镀液的选择
电镀液的配方对电镀质量和效果有重大影响。深入了解不同电镀液的特性及其应用。
实验室安全
在进行图形电镀实验时，实验室安全是必不可少的。学习实验室安全观念、操作规程以及事故例分析有 助于确保实验室安全。
图形电镀技术
1
图形电镀流程
掌握图形电镀的流程是实践该技术的基础。从电镀前的处理到设备及工具的使用， 了解每个步骤的重要性。
2
电镀前的处理
良好的前处理可以确保图形电镀的质量和耐久性。本节将介绍电图形电镀问题及解决方 案
出现电镀效果不理想、产生气泡、起皮、断层等问题时，掌握解决方案是必 要的。本节将介绍常见问题的原因及解决方法。
结语
本课件探索了图形电镀的未来发展，总结了教材的重点，并提供了参考文献 供大家深入学习。
电镀培训教材
(3)2HCHO + NaOH HCOONa + CH3OH (4)Cu2O + H2O Cu + Cu2+ + 2OH-
(1)为主反应，(2)(3)(4)为副反应
板20有20限/1公0/司9 ME/R&D
2.2.10 化学沉铜工艺条件控制
1.工艺参数
Cu2+ : 1.8-2.2g/l
HCHO: 2.0-5.0g/l
2MnO42- + 1/2O2 + H2O MnO2 + 2OH- + 1/2O2
利用高锰酸钾再生器电解MnO42-、MnO2副产物再生 出MnO4- 重复利用。 再生电流：120-180A/组再生器
再生能力：250L/组再生器
板20有20限/1公0/司9 ME/R&D
2.2.3 中和(Neutralizer)
板20有20限/1公0/司9 ME/R&D
2.2.13 主要缺陷、成因及处理方
法
缺陷
可能原因
处理方法
膨胀缸药水浓度偏低
分析调整并按千尺添加
除胶不净
除胶缸药水浓度偏低 膨胀与除胶处理条件不匹配
分析调整并按千尺添加 调整膨胀与除胶处理条件
树脂收缩
膨胀剂处理效果差 膨胀与除胶渣条件不匹配
更换较强的膨胀剂 调整膨胀及除胶渣的操作条件
Cataposit 44 Catalyst (R&H)
3.操作条件
温度:43-47℃
处理时间：4-5mins
44强度：80-100% SnCl2 >5g/l Cu2+<2g/l
板20有20限/1公0/司9 ME/R&D
(1)为主反应，(2)(3)(4)为副反应
板20有20限/1公0/司9 ME/R&D
2.2.10 化学沉铜工艺条件控制
1.工艺参数
Cu2+ : 1.8-2.2g/l
HCHO: 2.0-5.0g/l
2MnO42- + 1/2O2 + H2O MnO2 + 2OH- + 1/2O2
利用高锰酸钾再生器电解MnO42-、MnO2副产物再生 出MnO4- 重复利用。 再生电流：120-180A/组再生器
再生能力：250L/组再生器
板20有20限/1公0/司9 ME/R&D
2.2.3 中和(Neutralizer)
板20有20限/1公0/司9 ME/R&D
2.2.13 主要缺陷、成因及处理方
法
缺陷
可能原因
处理方法
膨胀缸药水浓度偏低
分析调整并按千尺添加
除胶不净
除胶缸药水浓度偏低 膨胀与除胶处理条件不匹配
分析调整并按千尺添加 调整膨胀与除胶处理条件
树脂收缩
膨胀剂处理效果差 膨胀与除胶渣条件不匹配
更换较强的膨胀剂 调整膨胀及除胶渣的操作条件
Cataposit 44 Catalyst (R&H)
3.操作条件
温度:43-47℃
处理时间：4-5mins
44强度：80-100% SnCl2 >5g/l Cu2+<2g/l
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线路板图形电镀培训教材
深圳市祥光达光电科技有限公司 唐青山 13682465117
6
电镀铜的原理
直流 整流器
ne-
ne-
+
阳极 离子交换
电镀上铜层 阴极 (受镀物件) 镀槽
Cu
Cu2+ + 2e-
Cu2+ + 2e-
Cu
电镀液组成(H2O+CuSO4.5H2O+H2SO4+Cl +添加剂) 深圳市祥光达光电科技有限公司 唐青山 13682465117
电镀铜镀层厚度估算方法(mil) — 电镀阴极电流密度(ASD) X 电镀时间(分钟) / 114 1 mil = 25.4 µm
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21
电镀铜溶液和电镀线的评价
镀 铜 均 匀 性
★ 定义及说明
镀铜均匀性是指板表面及孔内镀铜厚度的分布，通常 是指线路板表面镀铜厚度的分布，表面铜厚均匀性的好 坏，将直接影响到蚀刻等后工序的制作。
＊各添加剂相互制约地起作用.
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电镀层的光亮度
载体 (c) /光亮剂 (b)的机理 c c cb cbc cb b
c c b
cb c cb b b b
c
c c cb cbcb b b
c
c cb
b
载体(c)快速地吸附到所有受镀表面并均一地抑制电沉积 光亮剂(b)吸附于低电流密度区并提高沉积速率. 载体(c)和光亮剂(b)的交互作用导致产生均匀的表面光亮度
15
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电镀培训教材
Kinwong Electronic Technology(Longchuan)Co.,Ltd.
沉铜板电电镀铜
直流 整流器
ne-
-
阳极
离子交换
Cu Cu2+ + 2e- Cu2+ + 2e- Cu
Kinwong Electronic Technology(Longchuan)Co.,Ltd.
Kinwong Electronic Technology(Longchuan)Co.,Ltd.
沉铜板电图电
除胶渣
再生原理
a. 在外加电流及电压下，阳极所形成的氧化反应可将 六价锰酸根离子氧化成七价的高锰酸根离子。
2Mn+6 - 2e - → 2Mn+7 4OH - - 4e - → 2H2O + O2
b. 阴极棒反应: 4H+ + 4e - → 3H2
Kinwong Electronic Technology(Longchuan)Co.,Ltd.
沉铜板电图电
除胶渣的控制
除胶渣
检查再生器的电压 - 电压增加显示再生器有问题
定期抽出除胶渣药水清洗药槽及除去 MnO2 对新材料或当钻孔参数改变时需确定最佳时间和温
主要物料为除油剂 和条件剂
化学沉铜
整孔前的孔壁，负电 状态
整孔后的孔壁，带正电， 利于钯吸附
需保证足够的水洗，避免清洁--调整剂成分带入到微蚀液中, 使蚀铜量降低而导致铜面结合力变差.
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沉铜板电图电
化学沉铜
现
致化学铜的额外沉积并出现角裂.
沉铜板电电镀铜
直流 整流器
ne-
-
阳极
离子交换
Cu Cu2+ + 2e- Cu2+ + 2e- Cu
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沉铜板电图电
除胶渣
再生原理
a. 在外加电流及电压下，阳极所形成的氧化反应可将 六价锰酸根离子氧化成七价的高锰酸根离子。
2Mn+6 - 2e - → 2Mn+7 4OH - - 4e - → 2H2O + O2
b. 阴极棒反应: 4H+ + 4e - → 3H2
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沉铜板电图电
除胶渣的控制
除胶渣
检查再生器的电压 - 电压增加显示再生器有问题
定期抽出除胶渣药水清洗药槽及除去 MnO2 对新材料或当钻孔参数改变时需确定最佳时间和温
主要物料为除油剂 和条件剂
化学沉铜
整孔前的孔壁，负电 状态
整孔后的孔壁，带正电， 利于钯吸附
需保证足够的水洗，避免清洁--调整剂成分带入到微蚀液中, 使蚀铜量降低而导致铜面结合力变差.
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沉铜板电图电
化学沉铜
现
致化学铜的额外沉积并出现角裂.
图形电镀教材
•II. Pattern Plating（图形电镀）的定义：
•--------在PCB（Printed Circuit Board）的制作过程中， •将合格的，已完成干菲林图形转移工序的板料，用酸铜 •电镀的方法使线路铜和孔壁铜加厚到可以满足客户要求 •的和度，并且以镀锡层来作为下工序蚀刻的保护层.
•3.1.4.4辅助设施（机械部分）
•
1.循环过滤；
•
2.打气；
•
3.摇摆；
•
4.阳极蓝，袋 .
•3.1.5 磺酸预浸
•3.1.5.1 药水：磺酸
•3.1.5.2 目的及作用：
•
•
使制板在磺酸溶液中预先浸润，为下一步电镀锡做好准备，
•
同时避免带入水进去镀锡缸将其稀释。
•3.1.6 电镀锡
•3.1.6.1 电镀锡机理;
•
在极少的情况下，阳极也会发生如下的反应：
•
Cu - e = Cu+
•
溶液中的Cu+在足够量硫酸的情况下，可能会被空气中
的
•
氧气氧化成Cu2+:
•
4Cu+ + 0.5O2 + 4H+ = 4Cu2+ + 2H2O
•当溶液中的酸度不足时，会水解形成，形成所谓的“铜粉”：
•
2Cu+ + 2H2O = 2Cu(OH)2 + 2H+
•
Cu2+ + 2e = Cu
•
有时溶液中会有一些Cu+,于是会有以下反应：
•
Cu+ + e = Cu
•
有很少情况下会发生不完全还原反应：
图形电镀教材
Ellington • 图形(tú xíng)电镀培训教
材
精品资料
目录(mùlù)
前言 第一部分 第二部分
第三部分
一.图形电镀目的 二.基本工艺流程 三. 基本理论 四.各药水缸作用(zuòyòng) 一.生产线设备简介 二.工艺参数 三.生产维护 四.能力研究 五.常见问题与对策 工序潜力与展望
精品资料
前言(qián yán)
在PCB制作过程中,镀铜占有相当重要位置。为了 使本公司的工程管理人员特别是负责图形电镀工序的 工艺工程人员图形电镀工序有一定程度的了解,故撰写 此份培训教材,以利于生产管理及监控(jiān kònɡ),从而 提高我司的产品品质。
精品资料
第一部 份
基础知 识
精品资料
精品资料
－打 气： 1.加速离子的补充，有利于孔内不断新药液 的补充，更有助光剂发挥作用。 2.消除浓差极化，提高允许电流，提高生产 效率 。 3.提供足够的氧气(yǎngqì)，使Cu+转化成
Cu2+ 。 现很多公司已采用喇叭嘴高能量循环取代
传统的打气，用于制作盲孔板和高纵横比厚板。
精品资料
－摇摆和振荡： 缩小Diffusion layer，赶走孔内的气泡，加速新 液的补充，提高深镀能力。
精品资料
－阳 极铜： 使用含磷0.035～0.075％的铜球，面积应是阴极的两倍。 为什么要使用磷铜阳极？ 因为使用磷铜阳极时， 1.阳极在镀液中溶解速度较慢（形成黑色的阳极膜），使其阳
极电流效率接近阴极电流效率； 2.催化Cu+转化成Cu2+的反应，阻止(zǔzhǐ)大量的Cu+进入溶
液，形成铜粉或Cu2O，而导致镀层粗糙，产生节瘤； 3.避免生成大量的阳极泥，污染铜缸， 但是，磷铜中的含磷量要有一定值，若含磷量过高，会导致
材
精品资料
目录(mùlù)
前言 第一部分 第二部分
第三部分
一.图形电镀目的 二.基本工艺流程 三. 基本理论 四.各药水缸作用(zuòyòng) 一.生产线设备简介 二.工艺参数 三.生产维护 四.能力研究 五.常见问题与对策 工序潜力与展望
精品资料
前言(qián yán)
在PCB制作过程中,镀铜占有相当重要位置。为了 使本公司的工程管理人员特别是负责图形电镀工序的 工艺工程人员图形电镀工序有一定程度的了解,故撰写 此份培训教材,以利于生产管理及监控(jiān kònɡ),从而 提高我司的产品品质。
精品资料
第一部 份
基础知 识
精品资料
精品资料
－打 气： 1.加速离子的补充，有利于孔内不断新药液 的补充，更有助光剂发挥作用。 2.消除浓差极化，提高允许电流，提高生产 效率 。 3.提供足够的氧气(yǎngqì)，使Cu+转化成
Cu2+ 。 现很多公司已采用喇叭嘴高能量循环取代
传统的打气，用于制作盲孔板和高纵横比厚板。
精品资料
－摇摆和振荡： 缩小Diffusion layer，赶走孔内的气泡，加速新 液的补充，提高深镀能力。
精品资料
－阳 极铜： 使用含磷0.035～0.075％的铜球，面积应是阴极的两倍。 为什么要使用磷铜阳极？ 因为使用磷铜阳极时， 1.阳极在镀液中溶解速度较慢（形成黑色的阳极膜），使其阳
极电流效率接近阴极电流效率； 2.催化Cu+转化成Cu2+的反应，阻止(zǔzhǐ)大量的Cu+进入溶
液，形成铜粉或Cu2O，而导致镀层粗糙，产生节瘤； 3.避免生成大量的阳极泥，污染铜缸， 但是，磷铜中的含磷量要有一定值，若含磷量过高，会导致
图形电镀培训教材
图形电镀培训讲义一、流程上板→除油→水洗→水洗→微蚀→水洗→水洗→浸酸→镀铜→水洗→水洗→预浸→镀锡→水洗→水洗→下板→炸棍→水洗→水洗→下一循环二、目的：1．加厚孔内镀铜层使导通良好；2．镀抗蚀层为后工序蚀刻做准备。
三、各缸药水成份及其作用1．除油缸药水成份：LP200 4-6%H2SO44-6%温度：25-37℃时间：4-6分钟作用：清除板面手指印、轻微油脂及有机污染，溶胀残余干膜并去除，保证板面清洁2．微蚀缸药水成份：NPS 60-80g/LH2SO4 1-3%(V/V)温度：28-32℃时间：1-2分钟作用：微观粗化铜表面，保证电镀层之良好结合力3．浸酸缸药水成份：H2SO48-12%（V/V）温度：常温时间：1-2分钟作用：减轻前处理清洗不良对镀铜溶液之污染，并保持镀铜溶液中硫酸含量之稳定4．镀铜缸药水成份：CuSO4·5H2O 55-68g/LH2SO4 100-120ml/LCl- 40-80ppm125T-2(CH) Additive 2.5-10ml/L125T-2(CH) Carrier 10-40ml/L温度：22-28℃时间：60-80分钟作用：镀铜，实现孔壁及线路之厚度要求，保证其优良之导电性能反应方程式：阴极Cu2++2e→Cu 2H++2e→H2↑阳极Cu-2e→Cu2+Cu-e→Cu+(不完全氧化)（停拉时无打气，溶液易发生歧化反应Cu2++e→Cu+Cu++CL-→CuCL↓）5．预浸缸药水成份：H2SO48-12%（V/V）温度：常温时间：1-2分钟作用：减轻前处理清洗不良对镀锡溶液之污染，并保持镀锡溶液中硫酸含量之稳定6．镀锡缸药水成份：SnSO4 35-45g/LH2SO4 90-110ml/LRonastanEC part A 15-25ml/LRonastanEC part B 30-50ml/L温度：18-25℃时间：8-10分钟作用：镀锡，作为碱性蚀刻之抗蚀层，形成良好之线路图形反应方程式：阴极Sn2++2e→Sn 2H++2e→H2↑阳极Sn-2e→Sn 2+（溶液中有氧Sn 2++O2→Sn 4+→Sn（OH）4↓）7．炸棍缸药水成份：HNO3 68%（V/V）温度：常温时间：7-8分钟作用：去除夹仔上之铜、锡四、操作条件对镀铜的影响1．温度温度对镀液性能影响较大，温度高，反应速度加快，充许电流密度提高，镀层沉积速度加快，但温度过高会导致添加剂消耗快，分解速度加快，镀层粗糙、亮度降低。
线路板电镀远程教育-PPT课件
设备/流程操作介绍
电镀铜机理
镀铜溶液的主要成分是硫酸铜和硫酸,在直流电压的作 用下,在阴/阳极上发生如下反应： 阴极: Cu2+获得电子被还原成金属铜,在直流情况下电流效率 可达98％以上. Cu2++2e → Cu
某些情况下镀液中存在少量 Cu+,将发生如下反Cu++e
Cu 还可能出现Cu2+的不完全还原: Cu2++e → Cu+
设备/流程操作介绍
三﹑酸洗
目的:去除板面氧化物,活 化板面,且保证铜槽浓度 平衡. 操作:室温下之10% H2SO4洗. 酸洗槽
设备/流程操作介绍
四﹑镀铜
电镀原理: 通过整流机将交流电变成直流电,电解液受外加电压影 响下铜离子从阳极逐步向阴极转移的过程
镀铜槽
设备/流程操作介绍
1.法拉第定律.
第一定律-----电镀时,阴极上所沉积(deposit)的金属与所通过 的电量成正比.
竞华远程教育课程
PCB流程—图形电镀篇
课程大纲
1.图形电镀制作流程概述 2.主物料/治工具简介
3.设备/流程操作介绍 4.环境/安全介绍
5.思考题
图形电镀制作流程概述
图形电镀目的: 此制程为负片制程,在D/F后线路及所需部分电镀加厚铜层,以符合 线路通需要,保证整体电器性能规范.
流程:
上料 除油 水洗*2 微蚀 水洗*2
设备/流程操作介绍
一﹑除油脱脂
目的:除板面有机油污,手 印,氧化物等有机性污染, 提高板面亲水性. 温度:一般温度36-40OC
浓度:3%-10%(不同品种不 同浓度之有机界面活性 剂),除油后水洗须加强, 保证后槽不受污染
图形电镀工序培训讲义
图形电镀培训讲义
一、图形电镀：
加厚板面线路及孔铜铜厚度并镀上一层抗蚀刻的锡。
二、流程：
上板→除油→二级水洗→微蚀→水洗→预铜→镀铜→二次水洗→预锡→镀锡→二次水洗→（烘干→）下板→炸棍→二次水洗→上板。
三、各缸药水成份和作用：
四、电极反应：
1．镀铜：阴极Cu2++2e→Cu 2H++2e→H2
阳极Cu—2e→Cu2+Cu—e→Cu+（不完全氧化）（停拉时无打气，溶液发生歧化反应：Cu2++Cu→Cu+Cu++Cl→CuCl）2．镀锡：阴极Sn2++2e→Sn 2H2+2e→H2
阳极Sn—2e→Sn2+
（溶液中有氧：Sn2++O2→Sn4+→Sn（OH）4）
五、两者电镀液维护使用应注意的事项：
1．配槽：A．配镀锡槽时和加料时应注意添加剂的加入顺序和配比，防止浑浊（及胶体）的产生。
B．SnSO4在硫酸溶液中的溶解度较小,若加入量太多,易沉积在底部。
2．拖缸：拖掉缸内的杂质（小电流拖阳离子、大电流拖阴离子）。
3．镀锡不能开打气，防止Sn2+及光剂氧化（因光亮剂为苯胺类及其衍生物，被氧化成对苯醌，溶液变黄且浑浊）。
六、主要问题：
七、特殊工艺流程：
镀孔工艺：若孔较小或孔铜要求1.2以上，面铜要求较薄，则走镀孔工艺。
新手培训线路板基础教材资料
4.工序-（图形转移）实物图片
☺ 流程介绍 前处理--贴膜--曝光--显影
目的:经过钻孔及通孔电镀后，内外层已经连通,本制程制作外层
☺ 贴膜(Lamination):
线路,以达电性的完整
制程目的: 通过加热加压使干膜紧密附着在铜面上.
重要原物料：干膜(Dry film)
第9页，共52页
4.工序-（图形转移）实物图片
第3页，共52页
二、未做线路板之前大料板材图片
第4页，共52页
1.工序-（开料）实物图片
板材供应商 生益（SY）
第5页，共52页
2.工序-（钻孔）实物图片
• 钻孔: • 目的:
• 在板面上钻出层与层之间线路 连接的导通孔
• 主要原物料:钻头;盖板;垫板 • 钻头:碳化钨,钴及有机黏着剂组
合而成
PCB印制板的分类
• 4、以PCB的层次可分为： • A、单面板 • B、双面板 • C、多层板
第25页，共52页
单面板实物图片
第26页，共52页
双面板实物图片
第27页，共52页
多层板实物图片
第28页，共52页
PCB印制板的分类
• 5、以PCB板的表面制作可分为： • A、有铅喷锡板 • B、无铅喷锡板 • C、沉锡板 • D、沉银板 • E、沉金板 • F、镀金板（电金板） • G、插头镀金手指板 • H、OSP（抗氧化）
原理:通过前面的除胶渣，将孔内的钻孔钻污去除，使 孔内清洁 ，后通活化在表面与孔内吸附胶体钯，在沉 铜缸内发生氧化 还原反应，形成铜层。
第7页，共52页
3.工序-（沉铜/板电）实物图片
一次铜之目的: 镀上200-500微英寸厚度的铜以保护仅有2040 微英寸厚度的化学铜不被后制程破坏造成孔破。
电镀工艺培训教材
电镀工艺培训资料一、电镀工序主讲：唐宏华时间：2005年5月16号19：00 地点：会议室培训人员：工程部全体人员培训记录：龚华明1、资料信息传递，文书资料，电脑资料2、制程能力解说，工艺参数3、工序流程解释，特殊工艺流程详细注解4、相关物料、设备的介绍，机器公差，极限加工能力5、相关制作原理注解6、相关操作工程优化注意事项7、相关培训试题黑化工序流程解释:黑化：采用化学溶液在铜箔表面生成一层黑色而致密的氧化铜层,增加其表面积,提高层压后铜表面与半固化片之间的结合力的一种氧化处理工艺。
工艺流程:来料检查→刷板(板厚>0.8mm)→上架→除油→水洗→水洗→微蚀→水洗→水洗→黑化→水洗→水洗→自检→干燥→叠牛皮纸→检验→转下工序工艺点原理说明:来料检查:来件表面应无任何抗蚀层覆盖及油污,如有则重新褪膜或用细砂纸打磨干净。
刷板:将目检合格板逐件放入刷板机进行磨刷处理。
其操作详见《电镀磨板机操作规范》，刷磨后表面应光亮均匀,无脏物等。
<注:板厚小于0.8mm或线宽小于10mil之板,省略磨板作业>上架:将待黑化板逐件装入黑化篮中并固定好。
操作中轻拿轻放，注意别擦花线路。
除油:清除板面指纹.油污及轻微氧化。
除油后检查板面,如不能形成均一的水膜,表明尚残留油污,须重新除油处理。
微蚀:去除铜面氧化,污物及有机杂质,利于黑化。
微蚀时严格控制微蚀时间，处理过长会导致线条变细，严重时露基材。
微蚀后板面呈均一的粉红色。
黑化:通过化学反应在内层铜面上生成黑色而致密的氧化铜层,增加其表面积,提高层压的结合力。
黑化时严格控制操作时间，黑化过长会导致生成的黑化层太厚，反而影响层压的结合力并在后工序中易遭到酸液浸蚀形成粉红圈。
高频前处理：工序流程解释:高频前处理：通过化学反应在孔壁吸附一层活性剂，以调整孔壁极性，提高孔金属化良率的一种孔化前处理工艺。
工艺流程：高频多层印制板孔化前处理工艺流程上架→溶胀→水洗→水洗→除胶渣→预中和<H2SO4+H2O2>→水洗→中和→水洗→水洗→清洗烘干→接高频双面印制板孔化前处理工艺流程高频双面印制板孔化前处理工艺流程烤板→高频活性剂处理→滴流→敲孔→热水洗→溢流水洗→手工刷洗或丝印磨板机轻刷→清洗烘干→接双面板沉铜工艺流程工艺参数及操作条件:工艺点原理说明：①除胶渣：详见《沉铜工序作业指导书》。
(最新整理)PCB印制电路板培训教材
2021/7/26
17
电镀（沉铜）
▪ 工艺流程：
水洗
上板
膨松
水洗
水洗
除胶渣
中和
水洗
水洗
水洗
调整（除油1除油2）
微蚀
预浸
水洗
水洗
水洗
活化
加速
化学沉铜
下板
2021/7/26
18
电镀（沉铜）
▪ 检测方法： ▪ 切片分析法：取板边尾孔或微切孔制作微切
片，研磨至2mm的半孔微切片， 放置背光台观察半孔内沉铜层 的遮光度。 ▪ 背光的遮光度分为1-10级，本厂要求9级以上
23
电镀（全板电）
▪ 剥挂具： 剥挂具溶液：40—55%硝酸溶液
烘板： 烘板温度要求：80℃+/-5℃
检查重点：孔无铜、铜厚（8-11um） 检查方法：取板倾斜45 ℃照光台、CMI500
2021/7/26
24
干膜介绍
▪ 干膜(Dry Film)的用途: 干膜是一种感光材料，是PCB生产中的重要 物料，用于线路板图形的转移制作。近几年 也开始广泛应用于选择性化金、电镀金工艺。
酸洗： 酸洗槽溶液： H2so4 8—12% 去除镀前氧化层，减轻前处理清洗不净对镀铜 溶液的污染，并保持镀铜溶液中硫酸的含量。
2021/7/26
22
电镀（全板电）
▪ 镀铜：硫酸铜、磷铜阳极、硝酸 实现孔内铜层厚度要求，保证孔内导 电性能。
双水洗
下板： 不允许同时拿多块板，防止擦花
2021/7/26
▪ 缺陷：线幼 主要原因：曝光能量过度 改善措施：将曝光能量调至合适范围
红胶片、GDG点图、针规、菲林尺、MI
▪ 检验项目：
图形电镀培训教材
9
3.各缸的作用及影响
3.1 酸性除油缸(717除油缸)
作用:去除干膜显影后在板面上的残留物,达到清洁铜面的目的。
影响:1)除油缸内板停留时间为4-6min,若板在降油缸内浸泡时间
过长而温度又高时,会造成膜层与铜面剥离。则镀铜时，
会有渗镀情况发生，使板报废。
2)若铜板不经过该缸处理或处理效果不好时,会有杂质滞留
Me+n + ne = Me
(阴极) (金属)
还原反应
3.镀层厚度计算 = Dk* t**k (mm)
r1000
式中 r--析出金属比重（克/厘米3） t--电镀时间（小时）
4
--阴极电流效率
k--金属的电化当量（克/安时） Dk--阴极电流密度 （安/分米2）
三.生产线设备简介 现时依利公司三期图形电镀线为“友大”自动电镀线,自动 化 程度高,利于控制与操作,故生产效率较高。
14
五.工艺参数控制
缸 号 1 1 # 1 4 # 药 水 除 油 剂 微 蚀 项 目 7 1 7 除 油 剂 过 硫 酸 钠 硫 酸 铜 离 子 微 蚀 速 率 1 9 # 2 0 3 3 # 硫 酸 镀 铜 硫 酸 硫 酸 铜 硫 酸 氯 离 子 光 亮 剂 光 亮 剂 光 亮 剂 1 0 #
特别是负责图形电镀工序的工艺工程人员对三期图形电镀工
序有一定程度的了解,故撰写此份培训教材,以利于生产管理及 监控,从而提高我司的产品品质。
二.基本概念 1.图形电镀:在完成干菲林工序后呈现出线路的铜面上用电 镀方法加厚铜层,再镀上一层锡作为该线路的保护层。
3
2.电镀原理
Me - ne = Me+n (阳极) (金属) (金属阳离子） 氧化反应
3.各缸的作用及影响
3.1 酸性除油缸(717除油缸)
作用:去除干膜显影后在板面上的残留物,达到清洁铜面的目的。
影响:1)除油缸内板停留时间为4-6min,若板在降油缸内浸泡时间
过长而温度又高时,会造成膜层与铜面剥离。则镀铜时，
会有渗镀情况发生，使板报废。
2)若铜板不经过该缸处理或处理效果不好时,会有杂质滞留
Me+n + ne = Me
(阴极) (金属)
还原反应
3.镀层厚度计算 = Dk* t**k (mm)
r1000
式中 r--析出金属比重（克/厘米3） t--电镀时间（小时）
4
--阴极电流效率
k--金属的电化当量（克/安时） Dk--阴极电流密度 （安/分米2）
三.生产线设备简介 现时依利公司三期图形电镀线为“友大”自动电镀线,自动 化 程度高,利于控制与操作,故生产效率较高。
14
五.工艺参数控制
缸 号 1 1 # 1 4 # 药 水 除 油 剂 微 蚀 项 目 7 1 7 除 油 剂 过 硫 酸 钠 硫 酸 铜 离 子 微 蚀 速 率 1 9 # 2 0 3 3 # 硫 酸 镀 铜 硫 酸 硫 酸 铜 硫 酸 氯 离 子 光 亮 剂 光 亮 剂 光 亮 剂 1 0 #
特别是负责图形电镀工序的工艺工程人员对三期图形电镀工
序有一定程度的了解,故撰写此份培训教材,以利于生产管理及 监控,从而提高我司的产品品质。
二.基本概念 1.图形电镀:在完成干菲林工序后呈现出线路的铜面上用电 镀方法加厚铜层,再镀上一层锡作为该线路的保护层。
3
2.电镀原理
Me - ne = Me+n (阳极) (金属) (金属阳离子） 氧化反应
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深圳市祥光达光电科技有限公司
Shenzhen Auspicious Light of Photoelectric Technology Co., Ltd.
图形电镀培训教材
联 系 人：唐 青 山 联系电话：13682465117 地 址：深圳市福田区上步南 路国企大厦永富楼
1
图形电镀目的
在完成干菲林工序后呈现出线路的铜面上 用电镀方法加厚铜层，再镀上一层锡作为该线路 的保护层。
2
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电镀铜工艺
铜的特性
– 铜：元素符号Cu，玫瑰红色，原子量63.54，密度8.89克/立方厘 米，Cu2+的电化当量1.186克/安时. – 铜具有良好的导电性（电阻1.673uΩ.cm）和良好的机械性能（ 抗拉能力220-420MPa）. – 铜容易活化，能够与其他金属镀层形成良好的金属--金属间键合 ，从而获得镀层间的良好结合力.
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9
酸性镀铜液各成分功能
— CuSO4.5H2O — H2SO4 — Cl— 添加劑 ：主要作用是提供電鍍所需Cu2＋及提高導電能力 ：主要作用是提高鍍液導電性能，提高通孔電鍍的均勻性。 ：主要作用是幫助陽極溶解，協助改善銅的析出，結晶。 ：主要作用是改善均鍍和深鍍性能，改善鍍層結晶細密性。
— Cl— 添加剂
：浓度太低，鍍層出現台階狀的粗糙鍍層，易出現針孔和燒焦； 浓度太高，導致陽極鈍化，鍍層失去光澤。 ：（后面专题介绍）
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11
操作條件對酸性鍍銅效果的影響
溫度 — 溫度升高，電極反應速度加快，允許電流密度提高，鍍層沉 積速度加快，但加速添加劑分解會增加添加劑消耗，鍍層結 晶粗糙，亮度降低。 — 溫度降低，允許電流密度降低。高電流區容易燒焦。防止鍍 液升溫過高方法：鍍液負荷不大于0.2A/L，選擇導電性能優 良的挂具，減少電能損耗。配合冷水機，控制鍍液溫度。 電流密度 — 提高電流密度，可以提高鍍層沉積速率，但應注意其鍍層 厚度分布變差。 攪拌 — 陰極移動：陰極移動是通過陰極杆的往複運動來實現 工件的移動。移動方向與陽極成一定角度。陰極移動振幅 50－75mm，移動頻率10－15次/分
23
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电镀铜溶液和电镀线的评价
深 镀 能 力
★ 定义及说明
根据设备能力及生产实际拟定板的尺寸、纵横比、电镀参 数等,进行电镀处理后,打切片测量，但必须确保测试孔孔形正 常，且均是导通孔的 。 参考板的尺寸18″× 24″，纵横比为通孔6:1，盲孔为 0.75:1
3
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电镀铜工艺
电镀铜工艺
– 在化学沉铜层上通过电解方法沉积金属铜，以提供足够的导 电性/厚度及防止导电电路出现热和为孔的化学沉铜层的加厚层，通过全板镀铜达到厚度5-8微 米，称为加厚铜。 – 作为图形电镀锡或镍的底层，其厚度可达20-25微米，称为图 形镀铜。
＊各添加剂相互制约地起作用.
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18
电镀层的光亮度
载体 (c) /光亮剂 (b)的机理 c c cb cbc cb b
c c b
cb c cb b b b
c
c c cb cbcb b b
c
c cb
b
载体(c)快速地吸附到所有受镀表面并均一地抑制电沉积 光亮剂(b)吸附于低电流密度区并提高沉积速率. 载体(c)和光亮剂(b)的交互作用导致产生均匀的表面光亮度
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6
电镀铜的原理
直流 整流器
ne-
ne-
+
阳极 离子交换
电镀上铜层 阴极 (受镀物件) 镀槽
Cu
Cu2+ + 2e-
Cu2+ + 2e-
Cu
电镀液组成(H2O+CuSO4.5H2O+H2SO4+Cl +添加剂) 深圳市祥光达光电科技有限公司 唐青山 13682465117
光亮剂/载体/整平剂的混 合l b c c c b c c b l l c c b
c c
c b
b l c b b l c c b c b b
l l
载体抑制沉积而光亮剂加速沉积 整平剂抑制凸出区域的沉积 整平剂扩展了光亮剂的控制范围
20
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电镀铜镀层厚度估算方法
26
电镀铜溶液和电镀线的评价
测试步骤 热冲击测试 (1)裁板16''x18'’ (2) 进行钻孔； (3) 经电镀前处理磨刷； (4) Desmear + PTH + 电镀； (5) 经电镀后处理的板清洗烘干； (6) 每片板裁上、中、下3小片100mm x 100mm测试板； 热冲击测试
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16
影響陽极溶解的因素
陽极面積(即陽极電流密度控制在0.5ASD-1.5ASD之間) 陽极袋 (聚丙烯) 陽极及陽极袋的清洗方法和頻率
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17
添加剂对电镀铜工艺的影响
载体 吸附到所有受镀表面, 增加 表面 阻抗,从而改变分布不 良情况. 抑制沉积速率 整平剂 选择性地吸附到受镀表面 抑制沉积速率 光亮剂 选择性地吸附到受镀表面, 降低表面阻抗,从而恶化分 布不良情况. 提高沉积速率 氯离子 增强添加剂的吸附
7
-
硫酸盐酸性镀铜的机理
电极反应 阴极： 副反应 Cu2+ +2eCu Cu2+ + eCu＋ Cu+ 阳极： + eCu 标准电极电位 。 Cu2+ / Cu 。 Cu2+ / Cu 。 Cu+ / Cu
＋
= +0.34V = +0.15V = +0.51V
Cu -2e Cu2+ Cu e Cu+ 2Cu+ + 1/2O2 + 2H+ 2Cu2+ + H2O
★ 计算方法
均匀性
最大值 最小值 1
2 100% 镀铜厚度的平均值
参考接受标准：垂直电镀线均匀性≤15% 水平电镀线均匀性≤10%
22
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电镀铜溶液和电镀线的评价 ★ 测试要求
板材尺寸 ：18″× 24″表铜厚为1OZ的覆铜板(特殊要求除 外）； 电镀参数：根据每条线的能力，设计电镀参数使镀铜厚度为 1mil； 电镀取值：电镀前测量板面底铜厚度，电镀后测量指定取点位置 的铜厚，其差值作为镀铜厚度的分析数据； 取点方法：1）均匀取点，数量:短边5x长边7=35个； 2）板边最近距离点距板边0.5inch(特殊要求除外）； 计算要求：均匀性测试以1缸板为单位(2飞巴/缸，2面/飞巴)， 缸与缸之间全部进行评估。
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4
电镀铜工艺流程
除油 微蚀 电镀 磺酸洗 镀锡
烘干
酸洗
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5
电镀铜工艺流程
流流程说明
— 酸性除油 酸性除油的主要作用為除去輕度氧化及輕度污漬和手印。
一
浸 酸(10%硫酸) 除去經過水洗后板面產生的輕微氧化,此酸通常為 10%。
-1
cm-1具有金屬導電性 P0.04-0.065%磷銅的陽极化
比無氧銅低50mv-80mv)不會導致陽极钝化。 — 陽极膜會使微小晶粒從陽极脫落的現象大大減少 — 陽极膜在一定程度上阻止了銅陽极的過快溶解
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14
电镀铜阳极表面积估算方法
圆形钛篮铜阳极表面积估算方法
陽極
磷銅陽極、含磷0.04-0.065%
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13
磷銅陽极的特色
通電后磷銅表面形成一層黑色(或棕黑)的薄膜 黑色(或棕黑色)薄膜為Cu3P又稱磷銅陽极膜 磷銅陽极膜的作用
— 陽极膜本身對(Cu+--e→Cu2+)反應有催化、加速作用，從而 減少Cu+的積累。 — 陽极膜形成后能抑制Cu+的繼續產生 — 陽极膜的電導率為1.5X104 — 磷銅較純銅陽极化小(1A/dm2
副反应
2Cu+ + 2 H2O 2CuOH + 2H+ 2Cu+ Cu2O + H2O Cu2+ + Cu
8
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酸性镀铜液各成分及特性简介
酸性镀铜液成分
— — — — 硫酸銅（CuSO4.5H2O) 硫酸 (H2SO4)
氯離子（Cl-) 添加劑
★ 计算方法
深镀能力 孔内镀铜厚度最小值 板面镀铜厚度平均值 100%
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电镀铜溶液和电镀线的评价 ★测试及取点要求
测试要求：对整条线的所有电镀缸进行测试，以缸为单位，并 以这个缸中最小深镀能力值为准整条线的评估以最小深镀能力的缸 为准； 取样要求：从每条飞巴上取左、中、右3块板，每块板中取板 四角和中间共5个点作评估。 取值要求：表面:A、B 、C、D为与大铜面相平,目视没有斜度的 点；板面镀铜厚度平均值选取时通孔为4点，盲孔为2点； 孔内:通孔为孔口和中间共6点(E、F、G、H、I、J)的最小值；盲 孔为孔角2点中的最小值。
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图形电镀培训教材
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图形电镀目的
在完成干菲林工序后呈现出线路的铜面上 用电镀方法加厚铜层，再镀上一层锡作为该线路 的保护层。
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电镀铜工艺
铜的特性
– 铜：元素符号Cu，玫瑰红色，原子量63.54，密度8.89克/立方厘 米，Cu2+的电化当量1.186克/安时. – 铜具有良好的导电性（电阻1.673uΩ.cm）和良好的机械性能（ 抗拉能力220-420MPa）. – 铜容易活化，能够与其他金属镀层形成良好的金属--金属间键合 ，从而获得镀层间的良好结合力.
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酸性镀铜液各成分功能
— CuSO4.5H2O — H2SO4 — Cl— 添加劑 ：主要作用是提供電鍍所需Cu2＋及提高導電能力 ：主要作用是提高鍍液導電性能，提高通孔電鍍的均勻性。 ：主要作用是幫助陽極溶解，協助改善銅的析出，結晶。 ：主要作用是改善均鍍和深鍍性能，改善鍍層結晶細密性。
— Cl— 添加剂
：浓度太低，鍍層出現台階狀的粗糙鍍層，易出現針孔和燒焦； 浓度太高，導致陽極鈍化，鍍層失去光澤。 ：（后面专题介绍）
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11
操作條件對酸性鍍銅效果的影響
溫度 — 溫度升高，電極反應速度加快，允許電流密度提高，鍍層沉 積速度加快，但加速添加劑分解會增加添加劑消耗，鍍層結 晶粗糙，亮度降低。 — 溫度降低，允許電流密度降低。高電流區容易燒焦。防止鍍 液升溫過高方法：鍍液負荷不大于0.2A/L，選擇導電性能優 良的挂具，減少電能損耗。配合冷水機，控制鍍液溫度。 電流密度 — 提高電流密度，可以提高鍍層沉積速率，但應注意其鍍層 厚度分布變差。 攪拌 — 陰極移動：陰極移動是通過陰極杆的往複運動來實現 工件的移動。移動方向與陽極成一定角度。陰極移動振幅 50－75mm，移動頻率10－15次/分
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电镀铜溶液和电镀线的评价
深 镀 能 力
★ 定义及说明
根据设备能力及生产实际拟定板的尺寸、纵横比、电镀参 数等,进行电镀处理后,打切片测量，但必须确保测试孔孔形正 常，且均是导通孔的 。 参考板的尺寸18″× 24″，纵横比为通孔6:1，盲孔为 0.75:1
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电镀铜工艺
电镀铜工艺
– 在化学沉铜层上通过电解方法沉积金属铜，以提供足够的导 电性/厚度及防止导电电路出现热和为孔的化学沉铜层的加厚层，通过全板镀铜达到厚度5-8微 米，称为加厚铜。 – 作为图形电镀锡或镍的底层，其厚度可达20-25微米，称为图 形镀铜。
＊各添加剂相互制约地起作用.
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18
电镀层的光亮度
载体 (c) /光亮剂 (b)的机理 c c cb cbc cb b
c c b
cb c cb b b b
c
c c cb cbcb b b
c
c cb
b
载体(c)快速地吸附到所有受镀表面并均一地抑制电沉积 光亮剂(b)吸附于低电流密度区并提高沉积速率. 载体(c)和光亮剂(b)的交互作用导致产生均匀的表面光亮度
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电镀铜的原理
直流 整流器
ne-
ne-
+
阳极 离子交换
电镀上铜层 阴极 (受镀物件) 镀槽
Cu
Cu2+ + 2e-
Cu2+ + 2e-
Cu
电镀液组成(H2O+CuSO4.5H2O+H2SO4+Cl +添加剂) 深圳市祥光达光电科技有限公司 唐青山 13682465117
光亮剂/载体/整平剂的混 合l b c c c b c c b l l c c b
c c
c b
b l c b b l c c b c b b
l l
载体抑制沉积而光亮剂加速沉积 整平剂抑制凸出区域的沉积 整平剂扩展了光亮剂的控制范围
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电镀铜镀层厚度估算方法
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电镀铜溶液和电镀线的评价
测试步骤 热冲击测试 (1)裁板16''x18'’ (2) 进行钻孔； (3) 经电镀前处理磨刷； (4) Desmear + PTH + 电镀； (5) 经电镀后处理的板清洗烘干； (6) 每片板裁上、中、下3小片100mm x 100mm测试板； 热冲击测试
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16
影響陽极溶解的因素
陽极面積(即陽极電流密度控制在0.5ASD-1.5ASD之間) 陽极袋 (聚丙烯) 陽极及陽极袋的清洗方法和頻率
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添加剂对电镀铜工艺的影响
载体 吸附到所有受镀表面, 增加 表面 阻抗,从而改变分布不 良情况. 抑制沉积速率 整平剂 选择性地吸附到受镀表面 抑制沉积速率 光亮剂 选择性地吸附到受镀表面, 降低表面阻抗,从而恶化分 布不良情况. 提高沉积速率 氯离子 增强添加剂的吸附
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-
硫酸盐酸性镀铜的机理
电极反应 阴极： 副反应 Cu2+ +2eCu Cu2+ + eCu＋ Cu+ 阳极： + eCu 标准电极电位 。 Cu2+ / Cu 。 Cu2+ / Cu 。 Cu+ / Cu
＋
= +0.34V = +0.15V = +0.51V
Cu -2e Cu2+ Cu e Cu+ 2Cu+ + 1/2O2 + 2H+ 2Cu2+ + H2O
★ 计算方法
均匀性
最大值 最小值 1
2 100% 镀铜厚度的平均值
参考接受标准：垂直电镀线均匀性≤15% 水平电镀线均匀性≤10%
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电镀铜溶液和电镀线的评价 ★ 测试要求
板材尺寸 ：18″× 24″表铜厚为1OZ的覆铜板(特殊要求除 外）； 电镀参数：根据每条线的能力，设计电镀参数使镀铜厚度为 1mil； 电镀取值：电镀前测量板面底铜厚度，电镀后测量指定取点位置 的铜厚，其差值作为镀铜厚度的分析数据； 取点方法：1）均匀取点，数量:短边5x长边7=35个； 2）板边最近距离点距板边0.5inch(特殊要求除外）； 计算要求：均匀性测试以1缸板为单位(2飞巴/缸，2面/飞巴)， 缸与缸之间全部进行评估。
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电镀铜工艺流程
除油 微蚀 电镀 磺酸洗 镀锡
烘干
酸洗
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电镀铜工艺流程
流流程说明
— 酸性除油 酸性除油的主要作用為除去輕度氧化及輕度污漬和手印。
一
浸 酸(10%硫酸) 除去經過水洗后板面產生的輕微氧化,此酸通常為 10%。
-1
cm-1具有金屬導電性 P0.04-0.065%磷銅的陽极化
比無氧銅低50mv-80mv)不會導致陽极钝化。 — 陽极膜會使微小晶粒從陽极脫落的現象大大減少 — 陽极膜在一定程度上阻止了銅陽极的過快溶解
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电镀铜阳极表面积估算方法
圆形钛篮铜阳极表面积估算方法
陽極
磷銅陽極、含磷0.04-0.065%
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13
磷銅陽极的特色
通電后磷銅表面形成一層黑色(或棕黑)的薄膜 黑色(或棕黑色)薄膜為Cu3P又稱磷銅陽极膜 磷銅陽极膜的作用
— 陽极膜本身對(Cu+--e→Cu2+)反應有催化、加速作用，從而 減少Cu+的積累。 — 陽极膜形成后能抑制Cu+的繼續產生 — 陽极膜的電導率為1.5X104 — 磷銅較純銅陽极化小(1A/dm2
副反应
2Cu+ + 2 H2O 2CuOH + 2H+ 2Cu+ Cu2O + H2O Cu2+ + Cu
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酸性镀铜液各成分及特性简介
酸性镀铜液成分
— — — — 硫酸銅（CuSO4.5H2O) 硫酸 (H2SO4)
氯離子（Cl-) 添加劑
★ 计算方法
深镀能力 孔内镀铜厚度最小值 板面镀铜厚度平均值 100%
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电镀铜溶液和电镀线的评价 ★测试及取点要求
测试要求：对整条线的所有电镀缸进行测试，以缸为单位，并 以这个缸中最小深镀能力值为准整条线的评估以最小深镀能力的缸 为准； 取样要求：从每条飞巴上取左、中、右3块板，每块板中取板 四角和中间共5个点作评估。 取值要求：表面:A、B 、C、D为与大铜面相平,目视没有斜度的 点；板面镀铜厚度平均值选取时通孔为4点，盲孔为2点； 孔内:通孔为孔口和中间共6点(E、F、G、H、I、J)的最小值；盲 孔为孔角2点中的最小值。