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PCB 电镀 工艺 介绍
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PCB 电 镀工 艺介 绍 线路板的电镀工艺,大约可以分类:酸性光亮铜电镀、 电镀镍/金、 电镀锡,文章 介绍的是关于在线路板加工过程是,电镀工艺的技术以及工艺流程,以及具体操 作方法. 二.工艺流程: 浸酸→全板电镀铜 →图形转移→酸性除油 →二级逆流漂洗→ 微蚀→二 级逆流漂洗 →浸酸→ 镀锡→二级逆流漂洗→ 逆流漂洗→浸酸→图形电镀铜 →二 级逆流漂洗 →镀镍→ 二级水洗→浸柠檬酸→ 镀金→回收→2-3 级纯水洗 →烘干 三.流程说明: (一)浸酸 ①作用与目的: 除去板面氧化物, 活化板面, 一般浓度在 5%, 有的保持在10% 左右, 主 要是防止水分带入造成槽液硫酸含量不稳定; ②酸浸时间不宜太长, 防止板面氧化; 在使用一段时间后, 酸液出现浑 浊或铜含量太高时应及时更换,防止污染电镀铜缸和板件表面; ③此处应使用 C.P 级硫酸; (二)全板电镀铜:又叫一次铜,板电,Panel-plating ①作用与目的: 保护刚刚沉积的薄薄的化学铜, 防止化学铜氧化后被酸 浸蚀掉,通过电镀将其加后到一定程度 ②全板电镀铜相关工艺参数: 槽液主要成分有硫酸铜和硫酸, 采用高 酸 低铜配方, 保证电镀时板面厚度分布的均匀性和对深孔小孔的深镀能力; 硫酸含 量多在180 克/升, 多者达到 240 克/升; 硫酸铜含量一般在 75 克/升左右, 另槽 液中添加有微量的氯离子, 作为辅助光泽剂和铜光剂共同发挥光泽效果; 铜光剂 的添加量或开缸量一般在 3-5ml/L, 铜光剂的添加一般按照千安小时的方法来补充或者根据实际生产板效果;全板电镀的电流计算一般按 2 安/平方分米乘以板 上可电镀面积, 对全板电来说, 以即板长 dm× 板宽 dm×2×2A/DM2; 铜缸温度维 持在室温状态, 一般温度不超过 32 度, 多控制在 22 度, 因此在夏季因温 度太高, 铜缸建议加装冷却温控系统; ③工艺维护: 每日根据千安小时来及时补充铜光剂, 按 100-150ml/KAH 补充添加; 检 查过滤泵是否工作正常, 有无漏气现象; 每隔 2-3 小时应用干净的湿抹布将阴极 导电杆擦洗干净;每周要定期分析铜缸硫酸铜(1 次/周),硫酸(1 次/周), 氯离子(2 次/周)含量,并通过霍尔槽试验来调整光剂含量,并及时补充相关 原料;每周要清洗阳极导电杆,槽体两端电接头,及时补充钛篮中的阳极铜球, 用低电流0。2?0。5ASD 电解6?8 小时;每月应检查阳极的钛篮袋有无破损,破 损者应 及时更换; 并检查阳极钛篮底部是否堆积有阳极泥, 如有应及时清理干净; 并用碳芯连续过滤 6?8 小时, 同时低电流电解除杂; 每半年左右具体根据槽液污 染状况决定是否需要大处理(活性炭粉);每两周要更换过滤泵的滤芯; ④大处理程序:A.取出阳极, 将阳极倒出, 清洗阳极表面阳极膜, 然后 放在包装铜阳极的桶内, 用微蚀剂粗化铜角表面至均匀粉红色即可, 水洗冲干后, 装入钛篮内, 方入酸槽内备用B.将阳极钛篮和阳极袋放入10%碱液浸泡6?8 小时, 水洗冲干,再用5% 稀硫酸浸泡,水洗冲干后备用; C. 将槽液转移到备用槽内, 加入 1-3ml/L 的 30%的双氧水, 开始加温, 待温度加 到65 度左右打开空气搅拌,保温空气搅拌 2-4 小时;D.关掉空气搅拌,按 3?5 克/升将活性碳粉缓慢溶解到槽液中,待溶解彻底后,打开空气搅拌,如此保温 2?4 小时;E.关掉空气 搅拌, 加温, 让活性碳 粉慢慢沉淀至槽底;F. 待温度降至 40 度左右,用 10um 的PP 滤芯加助滤粉过滤槽液至清洗干净的工作槽内,打开 空气搅拌,放入阳极,挂入电解板,按 0。2-0。5ASD 电流密度低电流电解 6?8 小时,G.经化验分析, 调整槽中的硫酸, 硫酸铜, 氯离子含量至正常操作范围内;根据霍尔槽试验结果补 充光剂;H.待电解板板面颜色均匀后, 即可停止电解, 然 后按1-1。5ASD 的电流密度进行电解生膜处理 1-2 小时, 待阳极上生成一层均匀 致密附着力良好的黑色磷膜即可;I.试镀OK. 即可; ⑤阳极铜球内含有 0。3?0。6%的磷,主要目的是降低阳极溶解效率, 减少铜粉的产生; ⑥补充药品时, 如添加量较大如硫酸铜, 硫酸时; 添加后应低电流电解 一下; 补加硫酸时应注 意安全, 补加量较大时 (10 升以上) 应分几次 缓慢补加; 否则会造成槽液温度过高,光剂分解加快,污染槽液; ⑦氯离子的补加应特别注意,因为氯 离子含量特别低(30-90ppm),补 加时一定要用量筒或量杯称量准确后方可添加;1ml 盐酸含氯离子约 385ppm, ⑧药品添加计算公式: 硫酸铜(单位:公斤)=(75-X)× 槽体积(升)/1000 硫酸(单位:升)=(10%-X)g/L× 槽体积(升) 或(单位:升)=(180-X)g/L×槽体积(升)/1840 盐酸(单位:ml)=(60-X)ppm× 槽体积(升)/385 (三)酸性除油 ①目的与作用: 除去线路铜面上的氧化物, 油墨残膜余胶 , 保证一次铜 与图形电镀铜或镍之间的结合力 ②记住此处使用酸性除油剂, 为何不是用碱性除油剂且碱性除油剂除油 效果较酸性除油剂更好?主要因为图形油墨不耐碱, 会损坏图形线路, 故图形电 镀前只能使用酸性除油剂。 ③生产时只需控制除油剂浓度和时间即可, 除油剂浓度在 10% 左右, 时 间保证在6 分钟,时间稍长不会有不良影响;槽液使用更换也是按照 15 平米/ 升工作液,补充添加按照 100 平米0。5?0。8L; (四)微蚀: ①目的与作用: 清洁粗化线路铜面, 确保图形电镀铜与一次铜之间的结 合力 ②微蚀剂多采用过硫酸钠, 粗化速率稳定均匀, 水洗性较好, 过硫酸钠 浓度一般控制在60 克/升左右, 时间控制在 20 秒左右, 药品添加按100 平米3-4 公斤;铜含量控制在 20 克/升以下;其他维护换缸均同沉铜微蚀。 (五)浸酸 ①作用与目的: 除去板面氧化物, 活化板面, 一般浓度在 5%, 有的保持在10% 左右, 主 要是防止水分带入造成槽液硫酸含量不稳定; ②酸浸时间不宜太长, 防止板面氧化; 在使用一段时间后, 酸液出现浑浊或 铜含量太高时应及时更换,防止污染电镀铜缸和板件表面; ③此处应使用 C.P 级硫酸; (六)图形电镀铜:又叫二次铜,线路镀铜 ①目的与作用:为满足各线路额定的电流负载,各线路和孔铜铜后需要 达到一定的厚度,线路镀铜的目的及时将孔铜和线路铜加厚到一定的厚度; ②其它项目均同全板电镀 (七)电镀锡 ①目的与作用:图形电镀纯锡目的主要使用纯锡单纯作为金属抗蚀层, 保护线路蚀刻; ②槽液主要由硫酸亚锡,硫酸和添加剂组成;硫酸亚锡含量控制在 35 克/升左右,硫酸控制在 10%左右;镀锡添加剂的添加一般按照千安小时的方法 来补充或者根据实际生产板效果; 电镀锡的电流计算一般按 1。5 安/ 平方分米乘 以板上可电镀面积;锡缸温度维持在室温状态,一般温度不超过 30 度,多控制 在22 度,因此在夏季因温度太高,锡缸建议加装冷却温控系统; ③工艺维护: 每日根据千安小时来及时补充镀锡添加剂剂; 检查过滤泵 是否工作正常, 有无漏气现象; 每个 2-3 小时应用干净的湿抹布将阴极导电杆擦 洗干净;每周要定期分析锡缸硫酸亚锡(1 次/周),硫酸(1 次/周),并通过 霍尔槽试验来调整镀锡添加剂含量, 并及时补充相关原料 ; 每周要清洗阳极导电 杆,槽体两端电接头;每周用低电流 0。2?0 。5ASD 电解6?8 小时;每月应检查 阳极袋有无破损, 破损者应及时更换; 并检查阳极袋底部是否堆积有阳极泥, 如 有应及时清理干净; 每月用碳芯连续过滤 6?8 小时, 同时低电流电解除杂; 每半 年左右具体根据槽液污染状况决定是否需要大处理 (活性炭粉) ; 每两周要更换 过滤泵的滤芯; ④大处理程序:A.取出阳极, 取下阳极袋, 用铜刷清洗阳极表面, 水洗 冲干后, 装入阳极袋内, 放入酸槽内备用 B.将阳极袋放入 10%碱液浸泡 6?8 小时, 水洗冲干,再用5% 稀硫酸浸泡,水洗冲干后备用;C.将槽液转移到备用槽内, 按3?5 克/升将活性碳粉缓慢溶解到槽液中,待溶解彻底后,吸附 4-6 小时候, 用10um 的PP 滤芯加助滤粉过滤槽液至清洗干净的工作槽内, 放入阳极, 挂入电 解板,按0。2-0。5ASD 电流密度低电流电解 6?8 小时,D.经化验分析,调整槽 中的硫酸, 硫酸亚锡含量至正常操作范围内; 根据霍尔槽试验结果补充镀锡添加 剂;E.待电解板板面颜色均匀后,即停止电解;F.试镀OK.即可; ⑤补充药品时, 如添加量较大如硫酸亚锡, 硫酸时; 添加后应低电流电 解一下;补加硫酸时应注意安全,补加量较 大时(10 升以上)应分几次缓慢补 加;否则会造成槽液温度过高,亚锡氧化,加快槽液老化; ⑥药品添加计算公式: 硫酸亚锡(单位:公斤)=(40-X) ×槽体积(升)/1000 硫酸(单位:升)=(10%-X)g/L× 槽体积(升) 或(单位:升)=(180-X)g/L×槽体积(升)/1840 (八)镀镍 ①目的与作用: 镀镍层主要作为铜层和金层之间的阻隔层, 防止金铜互 相扩散,影响板子的可焊性和使用寿命; 同时又镍层打底也大大增加了金层的机械强度; ②全板电镀铜相关工艺参数: 镀镍添加剂的添加一般按照千安小时的方 法来补充或者根据实际生产板效果, 添加量大约 200ml/KAH; 图形电镀镍的电流 计算一般按2 安/平方分米乘以板上可电镀面积;镍缸温度维持在 40-55 度,一 般温度在50 度左右,因此镍缸要加装加温,温控系统; ③工艺维护: 每日根据千安小时来及时补充镀镍添加剂;检查过滤泵是否工作正常, 有无漏气现象; 每个 2-3 小时应用干净的湿抹布将阴极导电杆擦洗干净; 每周要 定期分析铜缸硫酸镍 (氨基磺酸镍) (1 次/ 周 ) , 氯化镍 (1 次/周) , 硼酸 (1 次/周) 含量, 并通过霍尔槽试验来调整镀镍添加剂含量, 并及时补充相关原料; 每周要清洗阳极导电杆, 槽体两端电接头, 及时补充钛篮中的阳极镍角, 用低电 流0。2?0 。5ASD 电解 6?8 小时;每月应检查阳极的钛篮袋有无破损,破损者应 及时更换; 并检查阳极钛篮底部是否堆积有阳极泥, 如有应及时清理干净; 并用 碳芯连续过滤6?8 小时, 同时低电流电解除杂; 每半年左右具体根据槽液污染状 况决定是否需要大处理(活性炭粉);每两周药更换过滤泵的滤芯; ④大处理程序:A.取出阳极, 将阳极倒出, 清洗阳极, 然后放在包装镍 角的桶内, 用微蚀剂 粗化镍角表面至均匀粉红色即可, 水洗冲干后, 装入钛篮内, 方入酸槽内备用B. 将阳极钛篮和阳极袋放入 10%碱液浸泡6?8 小时,水洗冲干, 再用5% 稀硫酸浸泡, 水洗冲干后备用;C.将槽液转移到备用槽内, 加入 1-3ml/L 的30%的双氧水,开始加温,待温度加到 65 度左右打开空气搅拌,保温空气搅 拌2-4 小时;D.关掉空气搅拌,按 3?5 克/升将活性碳粉缓慢溶解到槽液中,待 溶解彻底后, 打开空气搅拌, 如此保温 2?4 小时;E.关掉空气搅拌, 加温, 让活 性碳粉慢慢沉淀至槽底;F.待温度降至40 度左右,用 10um 的PP 滤芯加助滤粉过滤 槽液至清洗干净的工作槽内, 打开空气搅拌, 放入阳极, 挂入电解板, 按 0。 2-0。5ASD 电流密度低电流电解 6?8 小时,G. 经化验分析, 调整槽中的硫酸镍或 氨基磺酸镍, 氯化镍, 硼酸含量至正常操作范围内; 根据霍尔槽试验结果补充镀 镍添加剂;H.待电解板板面颜色均匀后, 即可停止电解, 然后按 1-1 。5ASD 的电 流密度进行电解处理 10-20 分钟活化一下阳极;I.试镀OK.即可; ⑤补充药品时, 如添加量较大如硫酸镍或氨基磺酸镍, 氯化镍时, 添加 后应低电流电解一下; 补加硼酸时应将补充量的硼酸装入一干净阳极袋挂入镍缸 内即可 ,不可直接加入槽内; ⑥镀镍后建议加一回收水洗, 用纯水开缸, 可以用来补充镍缸因加温而 挥发的液位,回收水洗后接二级逆流漂洗; ⑦药品添加计算公式: 硫酸镍(单位:公斤)=(280-X) ×槽体积(升)/1000 氯化镍(单位:公斤)=(45-X)× 槽体积(升)/1000 硼酸(单位:公斤)=(45-X)×槽体积(升)/1000 (九)电镀金: 分为电镀硬金 (金合金) 和水金 (纯 金) 工艺, 镀硬金与软金槽液组成 基本一致,只不过硬金槽内多了一些微量金 属镍或钴或铁等元素; ①目的与作用:金作为一种贵金属,具有良好的可焊性,耐氧化性,抗蚀性, 接触电阻小,合金耐磨性好等等优良特点; ②目前线路板电镀金主要为柠檬酸金槽浴, 以其维护简单, 操作简单方 便而得到广泛应用; ③水金金含量控制在 1 克/升左右,PH 值4。5 左右, 温度35 度, 比重 在14 波美度左右,电流密度 1ASD 左右; ④主要添加药品有调节 PH 值的酸式调整盐和碱式调整盐,调节比重的 导电盐和镀金补充添加剂以及金盐等; ⑤为保护好金缸, 金缸前应加一柠檬酸浸槽, 可有效减少对 金缸的污染 和保持金缸稳定; ⑥金板电镀后应用一纯水洗作为回收水洗, 同时也可用来补充金缸蒸发 变化的液位, 回收水洗后接二级逆流纯水洗, 金板水洗后即放入 10 克/升的碱液 以防金板氧化; ⑦金缸应采用镀铂钛网做阳极, 一般不锈钢 316 容易溶解, 导致镍铁铬 等金属污染金缸,造成镀金发白,露镀,发黑等缺陷; ⑧金缸有机污染应用碳芯连续过滤,并补充适量镀金添加剂。
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