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PCB電鍍工藝知識資料

文章出處:http://m.qyrtzss.cn網(wǎng)責任編輯:恒成和電路板作者:恒成和線路板人氣:-發(fā)表時間:2017-08-25 18:37:00

PCB

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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