电路板电镀工艺技术

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1、PCB电镀工艺1谁的问题最难？机械问题：易找难修电镀问题：难找难修电气问题：难找易修Whytraining?2课程目标了解电镀在印制板行业中的应用；掌握镀铜药水的管控知识；熟悉生产线保养和维护的基本内容；掌握镀层品质的评价方法。3课程内容第一部分：电镀及化学镀简介；第二部分：印制板镀铜介绍；第三部分：电镀药水管理；第四部分：生产线保养及维护；第五部分：电镀效果评价；第六部分：镀层物理性能评估；第七部分：电镀创新及技术展望。4第一部分：电镀简介采用电解方法沉积形成镀层的过程印制线路板加工的核心技术之一各种技术相互渗透

2、的边缘科学电镀三大要素：设备、药水、工艺三大主题：均匀性、深镀能力、电镀效率5电镀关系图设备工艺药水电镀效率深镀能力均匀性优异电镀效果6印制板电镀分类电镀溶液：镀铜、镀（铅）锡、镀镍、镀金等电镀方法：有外加电流（镀铜）、无外加电流（化学镀）、表面转化（沉锡）电镀电源：直流电镀、脉冲电镀电镀方式：垂直电镀、水平电镀电镀阳极：可溶性阳极、不溶性阳极7化学镀(Electroless)利用还原剂使金属离子在被镀表面上自催化还原沉积出金属层；还原剂种类：次磷酸盐和醛类沉积时不需外加电源；镀层分布均匀、结构和性能优良；印制板主

3、要化学镀：化学沉铜、化学沉镍等8化学沉铜(ElectrolessCopper)化学沉铜：完成金属铜的沉积，实现孔的导通(金属化)，是印制板的重要加工流程。简单反应原理：在Pd的催化作用下发生反应：Cu2++HCHO+3OH–→Cu0+HCOO–+2H2O完成化学沉铜后孔壁及表面如下图所示：9第二部分：印制板镀铜介绍在板件表面和孔壁上镀铜，满足客户要求深孔电镀是印制线路板的关键所在镀铜分类：全板电镀和图形电镀Layer1Layer6Layer2Layer3Layer4Layer5CopperDryFilmcopper

4、TinDryFilm10电镀理论依据法拉第定律：Q＝n*z*F＝D*S*t*ηQ——通电量(C)n——沉积出金属物质的量(mol)z——被还原金属离子价态F——法拉第常数(F=96485)D——电流密度（ASD或ASF）S——电镀面积(dm2或in2):元件面、焊锡面t——电镀时间(Min)η——电流效率(%)11电镀铜基本原理电镀液组成(H2O+CuSO4.5H2O+H2SO4+Cl-+添加剂)+整流器-离子交换ne-ne-电镀上铜阴极(板件)阳极CuCu2++2e-Cu2++2e-Cu12可溶性阳极不足之处阴阳

5、极面积要求比例1：1-1：2！阳极面积不足（＜阴极）：电流密度过大，电镀效率下降容易产生铜粉、高电流区烧焦严重时出现铜球钝化或不溶解阳极面积太大（＞2倍阴极）：影响电流一次分布容易出现镀液铜离子浓度上升镀层质量较差，影响分散能力13二种阳极类型的电流分布图14可溶性阳极与不溶性阳极比较不溶性阳极可溶性阳极阳极反应2H20→O2+4H++4e-Cu→Cu2+2e-阳极材料处理过钛网含磷铜球电镀方式水平或垂直垂直阴极电流密度1.5-8.0ASD0.5-2.5ASD镀层均匀性好较差制作成本高低15电镀设备介绍较先进设备：

6、PAL（亚洲电镀）:垂直连续电镀AEL（亚硕科技）:垂直连续电镀ATO（安美特）:水平脉冲电镀传统设备：PENC（电镀工程及化工原料有限公司）Protek（保德公司）PAT（亿鸿-俊杰）16电镀药水介绍ATOTECH（安美特化学公司）TP光剂：CupracidTPBrightener/LevellerU+光剂：CupracidUniversalPlus脉冲光剂：CuprapulseS3/S4inpulse/H6ROHMANDHASS（罗门哈斯化学公司）125光剂：CopperGleam125T-AB(CH)PCM光

7、剂：CopperGleamPCMPlusAdditiveEP-1000光剂：Electroposit1000acidCopper17第三部分：电镀药水管理化学成份控制：自动添加、分析补加镀液净化处理：有形杂质：棉芯过滤、洗缸无机杂质：不同电流密度拖缸有机杂质：碳芯过滤、碳处理碳处理前后棉芯过滤18电镀液分析方法无机化学成份分析:Cu2+、H2SO4、Cl-镀液专业分析方法:赫氏槽分析哈林槽试验CVS添加剂分析定期测量镀液TOC值，确认污染程度。19一、赫氏槽片分析研究镀液主要组份和添加剂的影响可显示不同电流密度下的

8、镀层质量快速分析镀液产生故障的原因赫氏槽片赫氏槽20二、哈林槽试验模拟生产线实际镀液工作状态实验室评估镀液深镀能力的最佳方法用于关键工艺参数的筛选试验试验样板哈林槽试验21三、CVS-循环伏安剥离法CVS(CyclicVoltammetricStripping)采用电化学分析手段对镀液进行管理定量测定有机添加剂浓度监控电镀溶液污染的程度为研究、优化新的电镀技