PCB設計電鍍工藝你了解哪一些

PCB線路板是英文（PrintedCircuieBoard）印制PCB，線路板的簡稱。通常把在絕緣材上，按預定設計，制成印制線路。印制元件或兩者組合而成的導電圖形稱為印制電路。而在絕緣基材上提供元器件之間電氣連接的導電圖形，稱為印制線路。這樣就把印制電路或印制線路的成品板稱為印制線路板，亦稱為印制板或印制電路板。PCB，線路板幾乎我們能見到的電子設備都離不開它，小到電子手表。計算器。通用電腦，大到計算機。通迅電子設備。軍用武器系統(tǒng)，只要有集成電路等電子無器件，它們之間電氣互連都要用到PCB，線路板。

線路板的電鍍工藝，大約可以分類：酸性光亮銅電鍍、電鍍鎳/金、電鍍錫。

一． 電鍍工藝的分類：

酸性光亮銅電鍍 電鍍鎳/金 電鍍錫

二． 工藝流程：

浸酸→全板電鍍銅→圖形轉移→酸性除油→二級逆流漂洗→微蝕→二級→浸酸→鍍錫→二級逆流漂洗

逆流漂洗→浸酸→圖形電鍍銅→二級逆流漂洗→鍍鎳→二級水洗→浸檸檬酸→鍍金→回收→2-3級純水洗→烘干

三． 流程說明：

（一）浸酸

① 作用與目的：

除去板面氧化物，活化板面，一般濃度在5%，有的保持在10%左右，主要是防止水分帶入造成槽液硫酸含量不穩(wěn)定；

② 酸浸時間不宜太長，防止板面氧化；在使用一段時間后，酸液出現渾濁或銅含量太高時應及時更換，防止污染電鍍銅缸和板件表面；

③ 此處應使用C.P級硫酸；

（二）全板電鍍銅：又叫一次銅，板電，Panel-plating① 作用與目的：

保護剛剛沉積的薄薄的化學銅，防止化學銅氧化后被酸浸蝕掉，通過電鍍將其加后到一定程度

② 全板電鍍銅相關工藝參數：槽液主要成分有硫酸銅和硫酸，采用高酸低銅配方，保證電鍍時板面厚度分布的均勻性和對深孔小孔的深鍍能力；硫酸含量多在180克/升，多者達到240克/升；硫酸銅含量一般在75克/升左右，另槽液中添加有微量的氯離子，作為輔助光澤劑和銅光劑共同發(fā)揮光澤效果；銅光劑的添加量或開缸量一般在3-5ml/L，銅光劑的添加一般按照千安小時的方法來補充或者根據實際生產板效果；全板電鍍的電流計算一般按2安/平方分米乘以板上可電鍍面積，對全板電來說，以即板長dm×板寬dm×2×2A/ DM2；銅缸溫度維持在室溫狀態(tài)，一般溫度不超過32度，多控制在22度，因此在夏季因溫度太高，銅缸建議加裝冷卻溫控系統(tǒng)；

③ 工藝維護：

每日根據千安小時來及時補充銅光劑，按100-150ml/KAH補充添加；檢查過濾泵是否工作正常，有無漏氣現象；每隔2-3小時應用干凈的濕抹布將陰極導電桿擦洗干凈；每周要定期分析銅缸硫酸銅（1次/周），硫酸（1次/周），氯離子（2次/周）含量，并通過霍爾槽試驗來調整光劑含量，并及時補充相關原料；每周要清洗陽極導電桿，槽體兩端電接頭，及時補充鈦籃中的陽極銅球，用低電流0.2—0.5ASD電解6—8小時；每月應檢查陽極的鈦籃袋有無破損，破損者應及時更換；并檢查陽極鈦籃底部是否堆積有陽極泥，如有應及時清理干凈；并用碳芯連續(xù)過濾6—8小時，同時低電流電解除雜；每半年左右具體根據槽液污染狀況決定是否需要大處理（活性炭粉）；每兩周要更換過濾泵的濾芯；

④ 大處理程序：A.取出陽極，將陽極倒出，清洗陽極表面陽極膜，然后放在包裝銅陽極的桶內，用微蝕劑粗化銅角表面至均勻粉紅色即可，水洗沖干后，裝入鈦籃內，方入酸槽內備用B.將陽極鈦籃和陽極袋放入10%堿液浸泡6—8小時，水洗沖干，再用5%稀硫酸浸泡，水洗沖干后備用；C.將槽液轉移到備用槽內，加入1-3ml/L的30%的雙氧水，開始加溫，待溫度加到65度左右打開空氣攪拌，保溫空氣攪拌2-4小時；D.關掉空氣攪拌，按3—5克/升將活性碳粉緩慢溶解到槽液中，待溶解徹底后，打開空氣攪拌，如此保溫2—4小時；E.關掉空氣攪拌，加溫，讓活性碳粉慢慢沉淀至槽底；F.待溫度降至40度左右，用10um的PP濾芯加助濾粉過濾槽液至清洗干凈的工作槽內，打開空氣攪拌，放入陽極，掛入電解板，按0.2-0.5ASD電流密度低電流電解6—8小時，G.經化驗分析，調整槽中的硫酸，硫酸銅，氯離子含量至正常操作范圍內；根據霍爾槽試驗結果補充光劑；H.待電解板板面顏色均勻后，即可停止電解，然后按1-1.5ASD的電流密度進行電解生膜處理1-2小時，待陽極上生成一層均勻致密附著力良好的黑色磷膜即可；I.試鍍OK.即可；

⑤ 陽極銅球內含有0.3—0.6%的磷，主要目的是降低陽極溶解效率，減少銅粉的產生；

⑥ 補充藥品時，如添加量較大如硫酸銅，硫酸時；添加后應低電流電解一下；補加硫酸時應注意安全，補加量較大時（10升以上）應分幾次緩慢補加；否則會造成槽液溫度過高，光劑分解加快，污染槽液；

⑦ 氯離子的補加應特別注意，因為氯離子含量特別低（30-90ppm），補加時一定要用量筒或量杯稱量準確后方可添加；1ml鹽酸含氯離子約385ppm，

⑧ 藥品添加計算公式：

硫酸銅（單位：公斤）=（75-X）×槽體積（升）/1000

硫酸（單位：升）=（10%-X）g/L×槽體積（升）

或（單位：升）=（180-X）g/L×槽體積（升）/1840

鹽酸（單位：ml）=（60-X）ppm×槽體積（升）/385

（三）酸性除油

① 目的與作用：除去線路銅面上的氧化物，油墨殘膜余膠，保證一次銅與圖形電鍍銅或鎳之間的結合力

② 記住此處使用酸性除油劑，為何不是用堿性除油劑且堿性除油劑除油效果較酸性除油劑更好？主要因為圖形油墨不耐堿，會損壞圖形線路，故圖形電鍍前只能使用酸性除油劑。

③ 生產時只需控制除油劑濃度和時間即可，除油劑濃度在10%左右，時間保證在6分鐘，時間稍長不會有不良影響；槽液使用更換也是按照15平米/升工作液，補充添加按照100平米0。5—0。8L；

（四）微蝕：

① 目的與作用：清潔粗化線路銅面，確保圖形電鍍銅與一次銅之間的結合力

② 微蝕劑多采用過硫酸鈉，粗化速率穩(wěn)定均勻，水洗性較好，過硫酸鈉濃度一般控制在60克/升左右，時間控制在20秒左右，藥品添加按100平米3-4公斤；銅含量控制在20克/升以下；其他維護換缸均同沉銅微蝕。

（五）浸酸

①作用與目的：

除去板面氧化物，活化板面，一般濃度在5%，有的保持在10%左右，主要是防止水分帶入造成槽液硫酸含量不穩(wěn)定；

②酸浸時間不宜太長，防止板面氧化；在使用一段時間后，酸液出現渾濁或銅含量太高時應及時更換，防止污染電鍍銅缸和板件表面；

③此處應使用C.P級硫酸；

（六）圖形電鍍銅：又叫二次銅，線路鍍銅

① 目的與作用：為滿足各線路額定的電流負載，各線路和孔銅銅后需要達到一定的厚度，線路鍍銅的目的及時將孔銅和線路銅加厚到一定的厚度；

② 其它項目均同全板電鍍

（七）電鍍錫① 目的與作用：圖形電鍍純錫目的主要使用純錫單純作為金屬抗蝕層，保護線路蝕刻；

② 槽液主要由硫酸亞錫，硫酸和添加劑組成；硫酸亞錫含量控制在35克/升左右，硫酸控制在10%左右；鍍錫添加劑的添加一般按照千安小時的方法來補充或者根據實際生產板效果；電鍍錫的電流計算一般按1。5安/平方分米乘以板上可電鍍面積；錫缸溫度維持在室溫狀態(tài)，一般溫度不超過30度，多控制在22度，因此在夏季因溫度太高，錫缸建議加裝冷卻溫控系統(tǒng)；

③工藝維護：

每日根據千安小時來及時補充鍍錫添加劑劑；檢查過濾泵是否工作正常，有無漏氣現象；每個2-3小時應用干凈的濕抹布將陰極導電桿擦洗干凈；每周要定期分析錫缸硫酸亞錫（1次/周），硫酸（1次/周），并通過霍爾槽試驗來調整鍍錫添加劑含量，并及時補充相關原料；每周要清洗陽極導電桿，槽體兩端電接頭；每周用低電流0.2—0.5ASD電解6—8小時；每月應檢查陽極袋有無破損，破損者應及時更換；并檢查陽極袋底部是否堆積有陽極泥，如有應及時清理干凈；每月用碳芯連續(xù)過濾6—8小時，同時低電流電解除雜；每半年左右具體根據槽液污染狀況決定是否需要大處理（活性炭粉）；每兩周要更換過濾泵的濾芯；

⑨ 大處理程序：A.取出陽極，取下陽極袋，用銅刷清洗陽極表面，水洗沖干后，裝入陽極袋內，放入酸槽內備用B.將陽極袋放入10%堿液浸泡6—8小時，水洗沖干，再用5%稀硫酸浸泡，水洗沖干后備用；C.將槽液轉移到備用槽內，按3—5克/升將活性碳粉緩慢溶解到槽液中，待溶解徹底后，吸附4-6小時候，用10um的PP濾芯加助濾粉過濾槽液至清洗干凈的工作槽內，放入陽極，掛入電解板，按0.2-0.5ASD電流密度低電流電解6—8小時，D.經化驗分析，調整槽中的硫酸，硫酸亞錫含量至正常操作范圍內；根據霍爾槽試驗結果補充鍍錫添加劑；E.待電解板板面顏色均勻后，即停止電解;F.試鍍OK.即可；

④補充藥品時，如添加量較大如硫酸亞錫，硫酸時；添加后應低電流電解一下；補加硫酸時應注意安全，補加量較大時（10升以上）應分幾次緩慢補加；否則會造成槽液溫度過高，亞錫氧化，加快槽液老化 ；

⑤藥品添加計算公式：

硫酸亞錫（單位：公斤）=（40-X）×槽體積（升）/1000

硫酸（單位：升）=（10%-X）g/L×槽體積（升）

或（單位：升）=（180-X）g/L×槽體積（升）/1840

（九）鍍鎳

① 目的與作用：鍍鎳層主要作為銅層和金層之間的阻隔層，防止金銅互相擴散，影響板子的可焊性和使用壽命；同時又鎳層打底也大大增加了金層的機械強度；

② 全板電鍍銅相關工藝參數：鍍鎳添加劑的添加一般按照千安小時的方法來補充或者根據實際生產板效果，添加量大約200ml/KAH；圖形電鍍鎳的電流計算一般按2安/平方分米乘以板上可電鍍面積 ；鎳缸溫度維持在40-55度，一般溫度在50度左右，因此鎳缸要加裝加溫，溫控系統(tǒng)；

③工藝維護：

每日根據千安小時來及時補充鍍鎳添加劑 ；檢查過濾泵是否工作正常，有無漏氣現象；每個2-3小時應用干凈的濕抹布將陰極導電桿擦洗干凈；每周要定期分析銅缸硫酸鎳（氨基磺酸鎳）（1次/周），氯化鎳（1次/周），硼酸（1次/周）含量，并通過霍爾槽試驗來調整鍍鎳添加劑含量，并及時補充相關原料；每周要清洗陽極導電桿，槽體兩端電接頭，及時補充鈦籃中的陽極鎳角，用低電流0.2—0.5ASD電解6—8小時；每月應檢查陽極的鈦籃袋有無破損，破損者應及時更換；并檢查陽極鈦籃底部是否堆積有陽極泥，如有應及時清理干凈；并用碳芯連續(xù)過濾6—8小時，同時低電流電解除雜；每半年左右具體根據槽液污染狀況決定是否需要大處理（活性炭粉）；每兩周藥更換過濾泵的濾芯；

④大處理程序：A.取出陽極，將陽極倒出，清洗陽極，然后放在包裝鎳角的桶內，用微蝕劑粗化鎳角表面至均勻粉紅色即可，水洗沖干后，裝入鈦籃內，方入酸槽內備用B.將陽極鈦籃和陽極袋放入10%堿液浸泡6—8小時，水洗沖干，再用5%稀硫酸浸泡，水洗沖干后備用；C.將槽液轉移到備用槽內，加入1-3ml/L的30%的雙氧水，開始加溫，待溫度加到65度左右打開空氣攪拌，保溫空氣攪拌2-4小時；D.關掉空氣攪拌，按3—5克/升將活性碳粉緩慢溶解到槽液中，待溶解徹底后，打開空氣攪拌，如此保溫2—4小時；E.關掉空氣攪拌，加溫，讓活性碳粉慢慢沉淀至槽底；F.待溫度降至40度左右，用10um的PP濾芯加助濾粉過濾槽液至清洗干凈的工作槽內，打開空氣攪拌，放入陽極，掛入電解板，按0。2-0。5ASD電流密度低電流電解6—8小時，G.經化驗分析，調整槽中的硫酸鎳或氨基磺酸鎳，氯化鎳，硼酸含量至正常操作范圍內；根據霍爾槽試驗結果補充鍍鎳添加劑；H.待電解板板面顏色均勻后，即可停止電解，然后按1-1.5ASD的電流密度進行電解處理10-20分鐘活化一下陽極；I.試鍍OK.即可；

⑤補充藥品時，如添加量較大如硫酸鎳或氨基磺酸鎳，氯化鎳時，添加后應低電流電解一下；補加硼酸時應將補充量的硼酸裝入一干凈陽極袋掛入鎳缸內即可，不可直接加入槽內；

⑥鍍鎳后建議加一回收水洗，用純水開缸，可以用來補充鎳缸因加溫而揮發(fā)的液位，回收水洗后接二級逆流漂洗；

⑦藥品添加計算公式：

硫酸鎳（單位：公斤）=（280-X）×槽體積（升）/1000

氯化鎳（單位：公斤）=（45-X）×槽體積（升）/1000

硼酸（單位：公斤）=（45-X）×槽體積（升）/1000

（十）電鍍金：分為電鍍硬金（金合金）和水金（純金）工藝，鍍硬金與軟金槽液組成基本一致，只不過硬金槽內多了一些微量金屬鎳或鈷或鐵等元素；

① 目的與作用：金作為一種貴金屬，具有良好的可焊性，耐氧化性，抗蝕性，接觸電阻小，合金耐磨性好等等優(yōu)良特點；

② 目前線路板電鍍金主要為檸檬酸金槽浴，以其維護簡單，操作簡單方便而得到廣泛應用；

③ 水金金含量控制在1克/升左右，PH值4。5左右，溫度35度，比重在14波美度左右，電流密度1ASD左右；

④ 主要添加藥品有調節(jié)PH值的酸式調整鹽和堿式調整鹽，調節(jié)比重的導電鹽和鍍金補充添加劑以及金鹽等；

⑤ 為保護好金缸，金缸前應加一檸檬酸浸槽，可有效減少對金缸的污染和保持金缸穩(wěn)定；

⑥ 金板電鍍后應用一純水洗作為回收水洗，同時也可用來補充金缸蒸發(fā)變化的液位，回收水洗后接二級逆流純水洗，金板水洗后即放入10克/升的堿液以防金板氧化；

⑦ 金缸應采用鍍鉑鈦網做陽極，一般不銹鋼316容易溶解，導致鎳鐵鉻等金屬污染金缸，造成鍍金發(fā)白，露鍍，發(fā)黑等缺陷；

⑧ 金缸有機污染應用碳芯連續(xù)過濾，并補充適量鍍金添加劑。

責任編輯：ct