PCB設(shè)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(yù)定設(shè)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(shè)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(shè)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(zhuǎn)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(yīng)及時更換，防止污染電鍍銅缸和板件表面；

③ 此處應(yīng)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(guān)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(yīng)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(guān)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(yīng)檢查陽極的鈦籃袋有無破損，破損者應(yīng)及時更換；并檢查陽極鈦籃底部是否堆積有陽極泥，如有應(yīng)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(zhuǎn)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(guān)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(guān)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(jié)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(yīng)低電流電解一下；補加硫酸時應(yīng)注意安全，補加量較大時（10升以上）應(yīng)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(yīng)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(jié)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(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(jié)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(yīng)及時更換，防止污染電鍍銅缸和板件表面；

③此處應(yīng)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(yīng)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(guān)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(yīng)檢查陽極袋有無破損，破損者應(yīng)及時更換；并檢查陽極袋底部是否堆積有陽極泥，如有應(yīng)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(zhuǎn)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(jié)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(yīng)低電流電解一下；補加硫酸時應(yīng)注意安全，補加量較大時（10升以上）應(yīng)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(guān)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(yīng)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(guān)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(yīng)檢查陽極的鈦籃袋有無破損，破損者應(yīng)及時更換；并檢查陽極鈦籃底部是否堆積有陽極泥，如有應(yīng)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(zhuǎn)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(guān)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(guān)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(jié)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(yīng)低電流電解一下；補加硼酸時應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)用碳芯連續(xù)過濾，并補充適量鍍金添加劑。

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