2022年PCB水平电镀技术介绍

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1、化学镀铜对人的危害关于化学镀铜对人体的危害有什么,相信在PCB制造业的朋友都相当之关怀,为此,我们PCB资源网特别预备了这些篇文章,献给为PCB业奉献血汗的朋友,希望各位朋友保护好本人,将化学镀铜的危害减到最少化学镀铜,在几乎在每一间PCB制造企业都存在,在这一道工艺上,相传有特别多危害,但是,并不是每一个工人,都完全理解在PCB制造当中,化学镀铜对人体的危害终究到什么地步,在这里,为了我们广大同行的健康,我们PCB资源网(pcbres),特别预备了这一篇文章,比这方面的朋友理解一下,化学镀铜对人体的危害,终究到什么程度了。一、化学镀铜的理解化学镀铜(Eletcroless Plating C

2、opper)通常也叫沉铜或孔化（PTH）是一种本身催化性氧化复原反响。首先用活化剂处理，使绝缘基材外表吸附上一层活性的粒子通常用的是金属钯粒子（钯是一种十分昂贵的金属，价格高且不断在上升，为降低本钱如今国外有有用胶体铜工艺在运转），铜离子首先在这些活性的金属钯粒子上被复原，而这些被复原的金属铜晶核本身又成为铜离子的催化层，使铜的复原反响接着在这些新的铜晶核外表上进展。化学镀铜在我们PCB制造业中得到了广泛的应用，目前最多的是用化学镀铜进展PCB的孔金属化。二、化学镀铜对人的危害的表现尽管特别多朋友说，长期接触化学镀铜，会有有致癌的可能性，由于化学沉铜主要主份甲醛是致癌物质来，长期的接触，所以危

3、险系统就会多特别多了。如今的情况看来，还没有特别直截了当的证听说明化学镀铜会致癌,但是，相信特别多朋友都看到这一种情况吧，从事化学铜工序的朋友，特别多头发都是掉了非当之多的，特别多朋友头发都掉禿，这是什么缘故，我们也临时没有什么说明，有这些材料的朋友，请将相关的材料通过PCB资源网(pcbres)发给我们，我们会在这里公布，先感谢了。三、化学镀铜对人的危害不管哪一种化学物质，长期过多的接触电，都人体都带来妨碍，在PCB镀铜工艺工种的朋友，由于长期接触电这方面的化学原素，因而，危害就特别大了。危害主要表达在几个方面：重金属以及有毒质以有毒气体。在PCB化学铜工艺中，由于手和身体接触过多多种重金属

4、，通过身体接触，经手、口、鼻等腔体，将各类重金属带入人体中，通过长期的积累沉淀，毒性越来越大。有毒物质，尽管如今特别多企业声称是绿色环保产品，但是，由于国内的工艺技术，以及有此无良老总为节约本钱的缘故，在消费过程中，对工人的保护设备，往往是特别之少的，甚至非当部分企业中，这方面的保护设备为零，工人长期暴露在电镀的气体之中，不要说这气味对人体有什么危害物质先，单是那种气味对人的刺激，以及对眼的刺激，就对人体有特别大的妨碍了。化学镀铜对身体的危害性，有一种是特别严峻的，那确实是氰化镀铜带给人体健康危害及废物处理咨询题,尽管，氰化镀铜液在如今的工艺已经减少了特别多，但是在特别多企业的一部分工艺过程中

5、，依然在大量使用的。氰是一种无色的气体，具有类似杏仁的气味，英文化学式为：（CN）2氰的轻度中毒，病人出现乏力、头痛、头昏、胸闷及粘膜刺激病症；严峻中毒者，呼吸困难，认识丧失，出现惊厥，最后可因呼吸中枢麻木而死亡。而氯化物，指的则是氰化物特指带有氰基（CN）的化合物，氰化物拥有令人生畏的毒性,大多数无机氰化物属剧毒，高毒物质，极少量的氰化物（每千克体重数毫克就会使人、畜在特别短的时间内中毒死亡，含氰化物浓度特别低的水（0.05mg/L）也会使鱼等水生物中毒死亡，还会造成农作物减产。氰化物污染水体引起鱼类、家畜及至人群急性中毒的事例，国内外都有报导。这些事件是因短期内将大量氰化物排入水体造成的。

6、因而，在工业消费过程中，必须严格操纵氰化物的使用和排放量。尤其要有完善的污水处理设备以减少氰化物的外排量。看了以上这些关于氰化物的毒性，大家在平时就要多留意了，假如本人所在的企业的工艺，长期都用氰化铜镀液的，那么，就要好好的考虑一下，是否需要叫老总改良或都想其它的方法，防止这方面的危害了。四、如何防止化学镀铜对人的危害这一项工作必须有人做，假如我们的朋友有从事这方面的工作，也由于某一种缘故，没有方法离开的，那么，在工作当中，我们就要采纳一些必要的措施，来保护我们本人了。在工作当中，假如有防毒面具的，最好依然要带上，如今，市面上的，都是有眼置以及将口和鼻子都盖起来的防毒面具，价格也不贵，这里的朋

7、友，一定要企业买这些面具，假如实在没有方法，那么，为了本人的健康，也要带上了。手套要带上，有一些胶的手套，能有效的隔离有毒物质，进入工作车间好，就要穿戴好了。总之，在工作当中，我们要穿戴好保护设备，不要车间内的环境直截了当我们的身体就好了。还有一点确实是，不管怎么样，都不要在如此的环境下长期工作，最多两三年的时间，就要换别的工作了，长期做这些工作，化学镀铜对人的危害是非当之大的，最后是得不偿失。最后，我们PCB资源网（）希望PCB制造业当中从事化学镀铜的朋友，在工作当中，保护好本人，祝各位朋友身体健康，假如有这方面的交流，欢迎来到我们PCB资源网中来，特别乐意为你效劳。PCB水平电镀技术介绍水

8、平电镀关键确实是应制造出相习惯的水平电镀系统，能使高分散才能的镀液，在改良供电方式和其它辅助装置的配合下，显示出比垂直电镀法更为优良的功能作用一、概述 随着微电子技术的飞速开展，印制电路板制造向多层化、积层化、功能化和集成化方向迅速的开展。促使印制电路设计大量采纳微小孔、窄间距、细导线进展电路图形的构思和设计，使得印制电路板制造技术难度更高，特别是多层板通孔的纵横比超过：及积层板中大量采纳的较深的盲孔，使常规的垂直电镀工艺不能满足高质量、高可靠性互连孔的技术要求。其主要缘故需从电镀原理关于电流分布状态进展分析，通过实际电镀时发觉孔内电流的分布呈现腰鼓形，出现孔内电流分布由孔边到孔中央逐步降低，

9、致使大量的铜堆积在外表与孔边，无法确保孔中央需铜的部位铜层应到达的标准厚度，有时铜层极薄或无铜层，严峻时会造成无可挽回的损失，导致大量的多层板报废。为处理量产中产质量量咨询题，目前都从电流及添加剂方面去处理深孔电镀咨询题。在高纵横比印制电路板电镀铜工艺中，大多都是在优质的添加剂的辅助作用下，配适宜度的空气搅拌和阴极挪动，在相对较低的电流密度条件下进展的。使孔内的电极反响操纵区加大，电镀添加剂的作用才能显示出来，再加上阴极挪动特别有利于镀液的深镀才能的提高，镀件的极化度加大，镀层电结晶过程中晶核的构成速度与晶粒长大速度互相补偿，从而获得高韧性铜层。 然而当通孔的纵横比接着增大或出现深盲孔的情况下

10、，这两种工艺措施就显得无力，因而产生水平电镀技术。它是垂直电镀法技术开展的接着，也确实是在垂直电镀工艺的根底上开展起来的新颖电镀技术。这种技术的关键确实是应制造出相习惯的、互相配套的水平电镀系统，能使高分散才能的镀液，在改良供电方式和其它辅助装置的配合下，显示出比垂直电镀法更为优良的功能作用。 二、水平电镀原理简介 水平电镀与垂直电镀方法和原理是一样的，都必须具有阴阳两极，通电后产生电极反响使电解液主成份产生电离，使带电的正离子向电极反响区的负相挪动；带电的负离子向电极反响区的正相挪动，因而产生金属堆积镀层和放出气体。由于金属在阴极堆积的过程分为三步：即金属的水化离子向阴极扩散；第二步确实是金

11、属水化离子在通过双电层时，逐步脱水，并吸附在阴极的外表上；第三步确实是吸附在阴极外表的金属离子接受电子而进入金属晶格中。从实际观察到作业槽的情况是固相的电极与液相电镀液的界面之间的无法观察到的异相电子传递反响。其构造可用电镀理论中的双电层原理来说明，当电极为阴极并处于极化状态情况下，则被水分子包围并带有正电荷的阳离子，因静电作用力而有序的陈列在阴极附近，最靠近阴极的阳离子中心点所构成的设相面而称之亥姆霍兹（Helmholtz）外层，该外层距电极的间隔约约纳米。但是由于亥姆霍兹外层的阳离子所带正电荷的总电量，其正电荷量缺乏以中和阴极上的负电荷。而离阴极较远的镀液遭到对流的妨碍，其溶液层的阳离子浓

12、度要比阴离子浓度高一些。此层由于静电力作用比亥姆霍兹外层要小，又要遭到热运动的妨碍，阳离子陈列并不像亥姆霍兹外层严密而又整齐，此层称之谓扩散层。扩散层的厚度与镀液的流淌速率成反比。也确实是镀液的流淌速率越快，扩散层就越薄，反则厚，一般扩散层的厚度约微米。离阴极就更远，对流所到达的镀液层称之谓主体镀液。由于溶液的产生的对流作用会妨碍到镀液浓度的均匀性。扩散层中的铜离子靠镀液靠扩散及离子的迁移方式输送到亥姆霍兹外层。而主体镀液中的铜离子却靠对流作用及离子迁移将其输送到阴极外表。所在在水平电镀过程中，镀液中的铜离子是靠三种方式进展输送到阴极的附近构成双电层。 镀液的对流的产生是采纳外部现内部以机械搅

13、拌和泵的搅拌、电极本身的摆动或旋转方式，以及温差引起的电镀液的流淌。在越靠近固体电极的外表的地点，由于其磨擦阻力的妨碍至使电镀液的流淌变得越来越缓慢，如今的固体电极外表的对流速率为零。从电极外表到对流镀液间所构成的速率梯度层称之谓流淌界面层。该流淌界面层的厚度约为扩散层厚度的的十倍，故扩散层内离子的输送几乎不受对流作用的妨碍。在电埸的作用下，电镀液中的离子受静电力而引起离子输送称之谓离子迁移。其迁移的速率用公式表示如下： zeoE/r要。其中为离子迁移速率、为离子的电荷数、eo为一个电子的电荷量（即1.61019C）、为电位、为水合离子的半径、为电镀液的粘度。依照方程式的计算能够看出，电位降落

14、越大， 电镀液的粘度越小，离子迁移的速率也就越快。 依照电堆积理论，电镀时，位于阴极上的印制电路板为非理想的极化电极，吸附在阴极的外表上的铜离子获得电子而被复原成铜原子，而使靠近阴极的铜离子浓度降低。因而，阴极附近会构成铜离子浓度梯度。铜离子浓度比主体镀液的浓度低的这一层镀液即为镀液的扩散层。而主体镀液中的铜离子浓度较高，会向阴极附近铜离子浓度较低的地点，进展扩散，不断地补充阴极区域。印制电路板类似一个平面阴极，其电流的大小与扩散层的厚度的关系式为方程式： 其中为电流、为铜离子的电荷数、为法拉第常数、为阴极外表积、为铜离子扩散系数（），b为主体镀液中铜离子浓度、o为阴极外表铜离子的浓度、为扩散

15、层的厚度、为波次曼常数（ ）、为温度、为铜水合离子的半径、为电镀液的粘度。当阴极外表铜离子浓度为零时，其电流称为极限扩散电流ii： 从上式可看出，极限扩散电流的大小决定于主体镀液的铜离子浓度、铜离子的扩散系数及扩散层的厚度。当主体镀液中的铜离子的浓度高、铜离子的扩散系数大、扩散层的厚度薄时，极限扩散电就越大。依照上述公式得知，要到达较高的极限电流值，就必须采取适当的工艺措施，也确实是采纳加温的工艺方法。由于升高温度可使扩散系数变大，增快对流速率可使其成为涡流而获得薄而又均一的扩散层。从上述理论分析，增加主体镀液中的铜离子浓度，提高电镀液的温度，以及增快对流速率等均能提高极限扩散电流，而到达加快

16、电镀速率的目的。水平电镀基于镀液的对流速度加快而构成涡流，能有效地使扩散层的厚度降至微米左右。故采纳水平电镀系统进展电镀时，其电流密度可高达/2。 印制电路板电镀的关键，确实是如何确保基板两面及导通孔内壁铜层厚度的均匀性。要得到镀层厚度的均一性，就必须确保印制板的两面及通孔内的镀液流速要快而又要一致，以获得薄而均一的扩散层。要到达薄均一的扩散层，就目前水平电镀系统的构造看，尽管该系统内安装了许多喷咀，能将镀液快速垂直的喷向印制板，以加速镀液在通孔内的流淌速度，致使镀液的流淌速率特别快，在基板的上下面及通孔内构成涡流，使扩散层降低而又较均一。但是，通常当镀液忽然流入狭窄的通孔内时，通孔的入口处镀

17、液还会有反向回流的现象产生，再加上一次电流分布的妨碍，演常常造成入口处孔部位电镀时，由于尖端效应导致铜层厚度过厚，通孔内壁构成狗骨头形状的铜镀层。依照镀液在通孔内流淌的状态即涡流及回流的大小，导电镀通孔质量的状态分析，只能通过工艺试验法来确定操纵参数到达印制电路板电镀厚度的均一性。由于涡流及回流的大小至今依然无法通过理论计算的方法获知，因而只有采纳实测的工艺方法。从实测的结果得知，要操纵通孔电镀铜层厚度的均匀性，就必须依照印制电路板通孔的纵横比来调整可控的工艺参数，甚至还要选择高分散才能的电镀铜溶液，再添加适当的添加剂及改良供电方式即采纳反向脉冲电流进展电镀才给获得具有高分布才能的铜镀层。 特

18、别是积层板微盲孔数量增加，不但要采纳水平电镀系统进展电镀，还要采纳超声波震动来促进微盲孔内镀液的更换及流通，再改良供电方式利用反脉冲电流及实际测试的的数据来调正可控参数，就能获得满意的效果。 三、水平电镀系统根本构造 依照水平电镀的特点，它是将印制电路板放置的方式由垂直式变成平行镀液液面的电镀方式。这时的印制电路板为阴极，而电流的供给方式有的水平电镀系统采纳导电夹子和导电滚轮两种。从操作系统方便来谈，采纳滚轮导电的供给方式较为普遍。水平电镀系统中的导电滚轮除作为阴极外，还具有传送印制电路板的功能。每个导电滚轮都安装着弹簧装置，其目的能习惯不同厚度的印制电路板（）电镀的需要。但在电镀时就会出现与

19、镀液接触的部位都可能被镀上铜层，久面久之该系统就无法运转。因而，目前的所制造的水平电镀系统，大多将阴极设计成可切换成阳极，再利用一组辅助阴极，便可将被镀互滚轮上的铜电解溶解掉。为维修或更换方面起见，新的电镀设计也考虑到容易损耗的部位便于撤除或更换。阳极是采纳数组可调整大小的不溶性钛篮，分别放置在印制电路板的上下位置，内装有直径为圆球状、含磷量为可溶性的铜、阴极与阳极之间的间隔为。 镀液的流淌是采纳泵及喷咀组成的系统，使镀液在封闭的镀槽内前后、上下交替迅速的流淌，并能确保镀液流淌的均一性。 镀液为垂直喷向印制电路板，在印制电路板面构成冲壁喷射涡流。其最终目的到达印制电路板两面及通孔的镀液快速流淌

20、构成涡流。另外槽内装有过滤系统，其中所采纳的过滤网为网眼为微米，以过滤去电镀过程中所产生的颗粒状的杂质，确保镀液的洁净无污染。 在制造水平电镀系统时，还要考虑到操作方便和工艺参数的自动操纵。由于在实际电镀时，随着印制电路板尺寸的大小、通孔孔径的尺寸的大小及所要求的铜厚度的不同、传送速度、印制电路板间的间隔、泵马力的大小、喷咀的方向及电流密度的高低等工艺参数的设定，都需要进展实际测试和调整及操纵，才能获得符合技术要求的铜层厚度。就必采纳计算机进展操纵。为提高消费效率及高档次产质量量的一致性和可靠性，将印制电路板的通孔前后处理（包括镀覆孔）按照工艺程序，构成完好的水平电镀系统，才是满足新品开发、上

21、市的需要。 四、水平电镀的开展优势 水平电镀技术的开展不是偶尔的，而是高密度、高精度、多功能、高纵横比多层印制电路板产品特别功能的需要是个必定的结果。它的优势确实是要比如今所采纳的垂直挂镀工艺方法更为先进，产质量量更为可靠，能实现规模化的大消费。它与垂直电镀工艺方法相比具有以下长处： （）习惯尺寸范围较宽，无需进展手工装挂，实现全部自动化作业，对提高和确保作业过程对基板外表无损害，对实现规模化的大消费极为有利。 （）在工艺审查中，无需留有装夹位置，增加有用面积，大大节约原材料的损耗。 （）水平电镀采纳全程计算机操纵，使基板在一样的条件下，确保每块印制电路板的外表与孔的镀层的均一性。 （）从治理

22、角度看，电镀槽从清理、电镀液的添加和更换，可完全实现自动化作业，不会由于人为的错误造成治理上的失控咨询题。 （）从实际消费中可测所知，由于水平电镀采纳多段水平清洗，大大节约清洗水的用量及减少污水处理的压力。 （）由于该系统采纳封闭式作业，减少对作业空间的污染和热量的蒸发对工艺环境的直截了当妨碍，大大改善作业环境。特别是烘板时由于减少热量的损耗，节约了能量的无谓耗费及大大提高消费效率。 五、总结 水平电镀技术的出现，完全为了习惯高纵横比通孔电镀的需要。但由于电镀过程的复杂性和特别性，在设计与研制水平电镀系统仍然存在着假设干技术性的咨询题。这有待于在实践过程中加以改良。尽管如此，但水平电镀系统的使

23、用，对印制电路行业来说是特别大的开展和进步。由于此类型的设备在制造高密度多层板方面的运用，显示出特别大的潜力，它不但能节约人力及作业时间而且消费的速度和效率比传统的垂直电镀线要高。而且降低能量耗费、减少所需处理的废液废水废气，而且大大改善工艺环境和条件，提高电镀层的质量水准。水平电镀线适用于大规模产量24小时不连续作业，水平电镀线在调试的时候较垂直电镀线稍困难一些，一旦调试完毕是十分稳定的，同时在使用过程中要随时监控镀液的情况对镀液进展调整，确保长时间稳定工作。 PCB电镀工艺介绍一 概述线路板的电镀工艺,大约能够分类: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

24、镀工艺的技术以及工艺流程,以及详细操作方法. 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 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； 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外表； 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 作用与目的：保护刚刚堆积的薄薄

25、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 全板电镀铜相关工艺参数：槽液主要成分有硫酸铜和硫酸，采纳高酸低铜配方，保证电镀时板面厚度分布的均匀性和对深孔小孔的深镀才能；硫酸含量多在180克/升，多者到达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依照实际消费板效果；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dm22A/ DM2；铜缸温度维持在室温状态，一般温度不超过32度

26、，多操纵在22度，因而在夏季因温度太高，铜缸建议加装冷却温控系统； 工艺维护：每日依照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小时应用洁净的湿抹布将阴极导电杆擦洗洁净；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，如有应及时清理洁净；并用碳芯连续过

27、滤6?8小时，同时低电流电解除杂；每半年左右详细依照槽液污染情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； 大处理程序：A.取出阳极，将阳极倒出，清洗阳极外表阳极膜，然后放在包装铜阳极的桶内，用微蚀剂粗化铜角外表至均匀粉红色即可，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，参加1-3ml/L的30%的双氧水，开场加温，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，待溶解完全后，打开空气搅拌，

28、如此保温2?4小时；E.关掉空气搅拌，加温，让活性碳粉渐渐沉淀至槽底；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洁净的工作槽内，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；依照霍尔槽试验结果补充光剂；H.待电解板板面颜色均匀后，即可停顿电解，然后按1-1。5ASD的电流密度进展电解生膜处理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； 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； 补充药

29、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；补加硫酸时应留意平安，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； 氯离子的补加应特别留意，由于氯离子含量特别低（30-90ppm）,补加时一定要用量筒或量杯称量精确后方可添加；1ml盐酸含氯离子约385ppm， 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 目的与作用：除去

30、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 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？主要由于图形油墨不耐碱，会损坏图形线路，故图形电镀前只能使用酸性除油剂。 消费时只需操纵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妨碍；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： 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 微蚀剂多采纳过硫酸钠，粗化速率稳定均匀，水洗性较好，过硫酸钠浓度一般操纵在60克/升左右，时间操纵在20秒左

31、右，药品添加按100平米3-4公斤；铜含量操纵在20克/升以下；其他维护换缸均同沉铜微蚀。(五)浸酸作用与目的：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； 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外表；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 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到达一定的厚度，线路镀铜的目的及时将孔铜和线路铜加厚到一定的厚度； 其它工程均同全板电镀(七)电镀锡 目的与作用:图形电镀纯锡目的主要使用纯

32、锡单纯作为金属抗蚀层，保护线路蚀刻； 槽液主要由硫酸亚锡，硫酸和添加剂组成；硫酸亚锡含量操纵在35克/升左右，硫酸操纵在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依照实际消费板效果；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，多操纵在22度，因而在夏季因温度太高，锡缸建议加装冷却温控系统；工艺维护：每日依照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小时应用洁净的湿抹布将阴极导电杆擦洗洁净；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

33、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，如有应及时清理洁净；每月用碳芯连续过滤6?8小时，同时低电流电解除杂；每半年左右详细依照槽液污染情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； 大处理程序：A.取出阳极，取下阳极袋，用铜刷清洗阳极外表，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

34、中，待溶解完全后，吸附4-6小时候，用10um的PP滤芯加助滤粉过滤槽液至清洗洁净的工作槽内，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；依照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，即停顿电解;F.试镀OK.即可；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；补加硫酸时应留意平安，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 ； 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：

35、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 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，妨碍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； 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依照实际消费板效果，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，因而镍缸要加装加温，温控系统；工艺维护：每日依照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

36、象；每个2-3小时应用洁净的湿抹布将阴极导电杆擦洗洁净；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，如有应及时清理洁净；并用碳芯连续过滤6?8小时，同时低电流电解除杂；每半年左右详细依照槽液污染情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；大处理程序：A.取出阳极，将阳极倒出，清洗

37、阳极，然后放在包装镍角的桶内，用微蚀剂粗化镍角外表至均匀粉红色即可，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，参加1-3ml/L的30%的双氧水，开场加温，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，待溶解完全后，打开空气搅拌，如此保温2?4小时；E.关掉空气搅拌，加温，让活性碳粉渐渐沉淀至槽底；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洁净的工作槽内，打开空气搅拌，放入阳极，

38、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；依照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，即可停顿电解，然后按1-1。5ASD的电流密度进展电解处理10-20分钟活化一下阳极；I.试镀OK.即可；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洁净阳极袋挂入镍缸内即可，不可直截了当参加槽内；镀镍后建议加一回收水洗，用纯水开缸，能够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；药品添加计算公式： 硫酸镍（单

39、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根本一致，只不过硬金槽内多了一些微量金属镍或钴或铁等元素； 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； 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； 水金金含量操纵在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； 主要添加药品有

40、调理PH值的酸式调整盐和碱式调整盐，调理比重的导电盐和镀金补充添加剂以及金盐等； 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； 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； 金缸应采纳镀铂钛网做阳极，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； 金缸有机污染应用碳芯连续过滤，并补充适量镀金添加剂。 电镀锡铜合金技术介绍众所周知，锡铅(Sn-Pb)合金焊料能优良，在电子元器件的组装领域得广泛应用。但是，特别遗憾的是Sn-Pb

41、中的铅关于环境和人体健康有害，限制使用含铅电子材料的活动已正式启动。在欧洲欧洲委员会已提出电子机器弃物条令案的第3次草案明文规定，在2004年的废弃物中严禁有铅Pb、镉Cd、汞Hg和6价铬Cr等有害物质。在亚洲的日本于1998年已制定出家电产品回收法案，从2001年开场消费厂家对已使用过的废弃家电产品履行回收义务。依照这一法案，日本各个家电信息机器厂家开场励行削减铅使用量的活动。 在如此的背景下，强烈要求开发无铅焊接技术和相应的锡铜Sn-Cu合金电镀技术。 无铅焊料电镀技术要求关于无铅焊料电镀层和电解液，除了不同意使用含铅物质之外比拟难于实现的是要求与以往不断使用的Sn-Pb电镀层有同样的珍贵

42、特性。详细要求的功能，如下所述：(1)环境平安性不同意有像铅Pb等有害人体健康和污染环境的物质；(2)析出稳定性获得均匀的外外表和均匀的合金比例；(3)焊料润湿性当进展耐热试验和高温、高湿试验后，焊料的润湿性仅同意有特别小程度的劣化；（4）抑制金属须晶产生；(5)焊接强度粘着性同焊料材料之间接合可靠性；（6）柔韧性不发生断裂；（7）不污染流焊槽; （8）低本钱；(9)良好的可作业性主要是指电解容易治理；(10)长期可靠性即便是长期使用电解液，也能保证电镀层稳定；(11)排水处理不加特别的螯合剂(Chelate)，可利用中和凝聚沉淀处理方法去除重金属。在选择无铅焊料电镀技术时，应当综合分析权衡上

43、述诸多要素，选Sn-Pb电镀功能的无铅焊料电镀技术，选择Sn-Cu（合金焊料）电解液的缘故作为无铅焊料电镀技术，现已研究特别多种，诸如，试图以Sn-Zn、Sn-Bi、Sb-Ag和Sn-Cu电镀取代不断使用的Sn-Pb电镀。然而，这些无铅电镀技术也是各有短、长，并非十全十美。例如，Sn电镀的优点是低本钱，确有电子元器采纳电镀锡的力方法，由于是单一金属锡，所以不存在电镀合金比率的治理咨询题。但是，Sn电镀的缺点突出，如像产生金属须晶(Whisker)而且焊料润湿性随时间推移发生劣化。Sn-Zn电镀的长处于在本钱和熔点低，美中缺乏是大气中焊接困难，必须在氮气中实现焊接。Sn-Bi电镀的优势是熔点低而

44、且焊料润湿性优良，其优势也不胜枚举：由于Bi是脆性金属，含有Bi的Sn-Bi镀层容易发生裂纹，而且组装后的器件引线和电路板焊接界面剥（Liftoff），更烦恼的是电解液中的Bi3+离子在Sn-Bi合金阳极或电镀层上置换堆积。Sn-Ag电镀的优点是接合强度以及耐热疲劳特性都特别好，缺点是本钱高，也存在Sn-Ag阳极和Sn-Ag镀层上出现Ag置换堆积现象。上述的无铅电镀技术都有优良的特性，同时也存在特别多有待进一步研究的课题，有用化为时髦早。为此，日本上村工业公司认为Sn-Cu电镀最有希望取代Sn-Pb电镀，能够开展成有用化技术，因而决定开发Sn-Cu电解液。关于Sn-Cu电镀层特性，它除了熔点稍

45、许偏高(Sn-Cu共晶温度227)之外，润湿性良好。本钱低，对流焊槽无污染，而且可抑制金属须晶生成。Sn-Cu合金焊料的开发Sn/Sn2+的标准电极电位是-0136VvsSHE(25)，然而Cu/Cu2+是+033V，两者之间的电位差比拟大，在般的单纯盐类电解液里，铜Cu特别容易优先析出。而且，当用可溶性Sn阳极或者Sn-Cu合金阳极的时候，由于电解液中的Cu2+离子和阳极的Sn之间置换反响产生析出沉表1标准电解液和作业条件(获得sn-lwt%Cu镀层的情况积。因而，把电解液中的Sn2+和Cu2+的析出电位搞得相接近，需要有抑制铜Cu优析出的络合剂。通过研究各种各样的络合剂，最后终于找到Sn-

46、Cu电解液配方，它能使Sn和Cu构成合金并可抑制在铜Cu阳极上的置换堆积。在这种电解液的根底出上，开发出镀层特性优良的Sn-Cu合金电解液“Soft Alloy GTC”，将在下文详细介绍。 Soft Alloy GTC的特点 (1)电解液构成及作业条件 关于Soft Alloy GTC的标准电解液构成和作业条件，详见表1所示。Soft Alloy GTC产品系列对应由滚筒式电镀直到高速电镀的宽阴极电流密度范围应用，同时，用户可依照用处选择电解液，例如，关于耐药性方面有咨询题的电子元器件可选用中性的电解液。 (2)良好镀层外观 关于Sn-Cu电镀层的外表形状当放大1000倍时观察各种电解液构成

47、的镀层（包括滚筒式电镀、支架式电镀和高速电镀电解液构成的镀层），均都致密且呈现半光泽状。 (3)析出比率 电镀层的析出比率、可作出定量分析。详细作法是使用SUS作为基底进展电镀，把其电镀层溶解到1：1硝酸溶液中，通过原子吸收光；谱分析将获得定量分析结果。例如，在支架电镀的电解液里金属比率和镀层里铜Cu含有率之间的关系如图1所示。在电解液里Cu的含有率增加的情况下，镀层里的铜Cu含有率也几乎成正比地增长，依照这种近似的线性关系特别容易治理合金比例；电解液中Cu的含有率与1wt%时的阴极电流密度和镀层中Cu含有率的关系如图2所示，从中不难看出除了在低电流密度时镀层中的Cu含有率偏高些之外，根本上与

48、电流密度无关，比拟稳定。也确实是说，电流密度超过2Acm2以后，根本上镀层中的含Cu率不再受阴极电流密度左右。 (4)关于电镀层的熔点 关于Sn-Cu电镀层的熔点测试方法如下，取10mg的Sn-Cu镀层，在流淌氮气流速为50mL分的环境下，将温度由室温开场，以10份的升温速度加温到300C，测量其熔点。测试结果，以差示热量分析曲线表示，详见图4所示。对三种样品实测结果，它们的熔融峰值温度都处于Sn-Cu合金的共晶温度227附近(详见图4)；即便是电镀层样品中的Cu含有率有差异，但是，熔融峰值温度几乎是一样的。 (5)焊料润湿性优秀有比拟才能有鉴别，为了证明Sn-Cu焊料镀层的润湿性是否优秀，采

49、纳Meniscograph方法构成的Zero CrossTime对各种焊料镀层断评比。详细作法是以Soft Alloy GTC-20电解液用支架式电镀方法制造出多种焊料镀层样品，通过高温高湿处理(温度：60相对湿度：95，处理时间：168小时）后，进展润湿性评比。详细的Menis-cograph测试条件如表2所示。测试样品的制造过程如下：在铜根底材料上先电镀一层Ni，再在其外表上电镀所要测试的Sn-Cu镀层。用作比照的镀层样品是Sn和Sn-Pb镀尾测试条件完全一样。 评比测试的结果，如图4所示。测试样品和比照用样品，当它们在高温高湿处理之前，各个焊料镀层的润湿性几乎是一样的。但是，通过高温高湿

50、处理之后，利用Zero Cross Time进展比拟，结果显示在图4里，一目了然。 评比结果，除Sn-35wtCu镀层的润湿性比Sn-Pb镀层表2Meniscograph测试条件有所劣化之外，其它含铜率不同的Sn-Cu焊料镀层的润湿性劣化程度特别小，可谓Sn-Cu焊料镀层润湿性优秀。 (6)抑制金属须晶在铜质的封装引线框架上分别电镀有含Cu为1、2和4wt%的Sn-Cu镀层，并将它们置入50的恒温槽中存放3个月。作为比照的样品，它是在引线框架上电镀有Sn镀层，也上搂按上述条件存放3个月。事后观察各个电镀层发觉，作为比照样品的Sn镀层上有明显的针状金属须晶出现，然而种含Cu率的Sn-Cu镀层上却

51、无针状金属须晶。 (7)加工性良好 IC封装引线上的焊料镀层，必须具备柔韧性。由于，引线需要弯曲加工成形，假设引线上的焊料镀层缺乏柔韧性，弯曲加工时引起镀层出裂纹并在裂纹处发生基底氧化，从而降低焊接可靠性。为此，曾在05mm厚铜板上和42Alloy板上电镀10m厚的Sn-1wt%cu镀层，按照JIS规格H8504进展弯曲实验，结果良好。在铜板和42Alloy板上的镀层，并未发生裂纹，证明加工性良好。 (8)不污染流焊槽 通常，电子元器件焊接都是采取使用焊料槽的流焊焊接法，焊接过程中由印刷电路板上有Cu溶入同时镀层中的成份也溶入到流焊槽内，构成污染。关于有Cu溶入焊料槽内的咨询题，如像Sn-Pb

52、焊料槽内有Cu也关系不大，由于已有去除Cu的有用技术。但是，Cu以外的异种金属混入焊料糟时，可能导致流焊特性劣化。为此，日本上村工业公司曾进展过专门研究，该公司开发的Sn-Cu电镀技术和现有的无铅焊料(如像Sn-07Cu、Sn-3.5Ag-075Cu和Sn-25Ag-07Cu-1Bi)技术相容，不会对流焊槽造成污染。 (9)在阳极上无铜堆积锡Sn阳极之类的可溶性阳极，通常是设置在电解槽里。当它浸渍在电解液中的情况下，连不通电流时不出现金属置换堆积现象，保持电解液中的金属浓度不变是最重要的。但是，以往的电镀工艺中，几乎不能保证如此一点。此次日本上村工业公司公布的利用Soft Alloy GTC电

53、解液的Sn-Cu电镀技术，却能保证在阳极无Cu置换堆积现象，而且通过比照实验获得证明。该比照实验情况如下：试验用阳极是Sn阳极，作为比照实验用电解液分别是Sn-1wt%Cu、Sn-35wt%Ag和Sn-5wtBi(均是强酸性电解液)，试验用样品电解液是Soft AlloyGTC-20型So-Cu电解液，实验时把Sn阳极投入各个电解液中呈浸渍状态并在常温下放置24小时。比照实验结果说明，浸渍在Sn-1wt%Cu、Sn-35wtAg和Sn-Swt%Bi电解液中的各Sn阳极，其外表分别都有Cu、Ag和Bi金属堆积，各电解液中的金属浓度都发生变化；然而，浸渍在Soft Alloy GTC-20型Sn-

54、Cu电解液中的Sn阳极上却无Cu堆积，电解液中的金属浓度保持不变。这是Soft AlloyGTC-20电解液的独到特点。 (10)作业性良好且本钱低廉 在强酸性的Sn-Cu、Sn-Ag和Sn-Si电解液里，使用可溶性阳极时在其外表上会置换堆积出Cu或Ag或者Bi金属。因而，这些电解液中的金属比率的平衡遭到破坏,电镀层的合金比率治理特别困难，与此同时还必须维护电镀用阳极，如像去除阳极上置换出来的金属等都是特别烦恼的作业。假设用不溶性Pt/Ti板等不溶性阳极时,需要补充药液费等导致消费本钱大增。这正是无铅焊料电镀比以往的Sn-Pb焊料电镀在作业性和消费本钱方面增加负担的缘故。日本上村工业公司开发的Soft Alloy GTC-20型sn-Cu电解液,消除了以往无铅焊料电镀术的难题；这种Sn-Cu电镀技术，确实具备电镀作业性良好和本钱低廉的优点。