一. PCB多層板電鍍工藝的分類:
酸性光亮銅電鍍 電鍍鎳/金 電鍍錫
二. PCB多層板工藝流程:
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(xiàn)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(shù):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(jù)實際生產(chǎn)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(jù)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(xiàn)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(diào)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(jù)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(nèi),,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(nèi),,方入酸槽內(nèi)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(nèi),,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(nèi),,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(jīng)化驗分析,調(diào)整槽中的硫酸,,硫酸銅,,氯離子含量至正常操作范圍內(nèi);根據(jù)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(nèi)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(chǎn)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?主要因二. 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(chǎn)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(xiàn)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(jù)實際生產(chǎn)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(jù)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(xiàn)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(diào)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(jù)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(nèi),,放入酸槽內(nèi)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(nèi),,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(nèi),,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(jīng)化驗分析,,調(diào)整槽中的硫酸,硫酸亞錫含量至正常操作范圍內(nèi),;根據(jù)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(shù):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(jù)實際生產(chǎn)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(jù)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(xiàn)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(diào)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(jù)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(nèi),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(nèi),方入酸槽內(nèi)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(nèi),,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(nèi),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(jīng)化驗分析,,調(diào)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(nèi),;根據(jù)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(nèi)即可,不可直接加入槽內(nèi),;
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(nèi)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(diào)節(jié)PH值的酸式調(diào)整鹽和堿式調(diào)整鹽,調(diào)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(wǎng)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,。
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