pcb电镀工艺介绍

图形电镀工艺教材

一. 图形电镀简介：

在平板电镀后，板件经过干膜曝光显影后需要经过图形电镀。

图形电镀的目的在于加大线路和孔内铜厚（主要是孔铜厚度），确保其导电性能和其他物理性能。根据不同客户不同板件的性能要求，一般孔壁铜厚在0.8mil-1.2mil之间（平板层+图电层），由板件特性决定其平板层和图电层的分配。 一般来说，平板电镀层仅保证可以保护稀薄的沉铜层即可，一般在0.3mil-0.4mil左右，特殊铜厚要求和线路分布不均除外，图形层则保证在0.4-0.6mil，在保证总铜厚的基础上，如果图形分布均匀，比较厚的图形层可以节省铜球耗用和蚀刻成本，提高蚀刻速度，降低蚀刻难度。反之，如果线宽要求不严，而图形分布不均线路孤立，则可以提高平板层厚度，降低图形电镀层厚度。 图形电镀后是蚀刻流程。 二. 图形电镀基本流程：

板件经过贴膜曝光显影后形成一定的线路，图形电镀就是针对干膜没有覆盖的铜面进行选择性加厚。

图形主要流程如下（水洗视条件不同，为一道至两道）：

进板—除油—水洗—微蚀—水洗—酸浸（硫酸）—电镀铜—水洗—酸浸（氟硼酸）—电镀（铅）锡—水洗—出板—退镀（蚀夹具）—水洗—进板 1 .除油：

电镀

电镀金工艺

金的相关参数;

高电阻系数2.44/nh.cm,具有良好的化学稳定性和焊接性，抗腐蚀性0.05-0.06微米，1-5微米硬金（铁钴镍合金等）

一． 金镀层的特点 高导电性 低接触电阻 良好的焊接性能 优良的延展性 耐蚀性 耐磨性 抗变色性能

优良反射性能红外线 合金耐磨性能 优良打线或键合性能

镀层最厚1mm，最薄1微英寸； 二． 镀金历史，分类和应用

电镀金技术由1840年Elkingtons发明了氰化镀金专利，开创了镀金技术先河。镀金技术不仅有效利用了金的特性，而且把金用到需要的关键部位，是一项节金新工艺，经济效益极高，有广泛的实用价值；在装饰性电镀和电子工业中应用广泛；装饰性镀金是应用最早，最广泛和耗尽量最多的镀金应用，装饰性镀金多为纯金镀层，纯金镀层硬度低，耐磨性差，同时色彩单一，达不到丰富多彩的色泽效果。根据色彩的要求，产生了金合金电镀：如金铜，金银，金钯，金镍，金钴，金铬，金铋等；有效的改善了镀层的光泽和色彩，同时也大大提高了镀层的硬度和耐磨性；

电镀金分为电镀厚金，闪镀金和镀色金，装饰镀金要求：金层表面镜面光亮，色彩丰富，抗变色能力和抗化学腐蚀能力，适当的硬度，耐磨性和良好的变形能力；工业电镀的应用

材 料 科 学 与 工 程 Materials Science &Engineering 纳米复合电镀综述

王吉锋

（贵州民族大学 信息工程学院 材料系 学号：201207060003）

【摘 要】介绍了电镀原理及纳米粒子对复合镀层的强化机制，综

述了电镀在废水处理中的应用以及一些电镀废水处理的主要技术和研究进展。阐述了纳米复合电镀的发展现状及应用情况。

【关键词】 电镀 纳米复合材料 废水处理 引 言

随着科学技术的高速发展，增强材料的功能性早已不是科研工作者们的唯一追求。利用废水处理的技术，不仅可以节约水资源，回收重金属，还能有效地解决电镀废水对水体的污染和人体的危害，保护生态环境和人体健康。纳米复合电镀具有工艺过程简单、经济，镀层结构和性质容易调控等优势，受到各行各业的关注，并被广泛应用于航空航天、国防和制造业等领域。纳米复合电镀是根据电结晶理论和弥散强化理论，通过电化学方法，使一种或数种不溶性的具有纳米尺寸的固体颗粒、惰性颗粒与金属离子发生共沉积，纳米颗粒被包裹在基质中，从而获得功能性纳米颗粒增强复合材料。

正文

1、 电镀的原理

电镀是金属表面的美容师，可在各种基础材料上获得各种基础性、装饰性和防护性良好

图形电镀工艺

J-KEM 900 高性能酸洗剂，低泡、易清洗，也适用于直接电镀体系。 J-KEM 300为稳定无铵温和型微蚀剂，对铜持续微蚀具有高负载，也适用于直接电镀体系。

J-KEM Cu 90H为两组份新型酸铜添加剂，为获得具有极佳的深度能力和分散性能的均一、光亮的铜镀层而设计，尤其适合于高纵横比的PCB生产。

J-KEM Sn 800锡镀层用于防蚀刻，在宽电流密度范围有极佳的覆盖性能。

电镀铜锡工艺流程

步骤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 产品代号 J-KEM 900 工艺 酸洗 水洗 喷淋洗涤 微蚀 水洗 喷淋洗涤 时间 4 min 1 min 30 sec 1 min 1 min 30 sec >30 sec 温度 30oC RT RT RT RT RT RT RT RT RT RT RT RT RT J-KEM 300 J-KEM Cu 90 H J-KEM Sn 800 酸浸 电镀铜 2 min / μm 水洗 2 min 水洗 2 min 酸浸 >30 sec 电镀锡 3-5 μm 水洗 1 min 水洗 1 min 干燥

目前电子工业采用一种工业应用广泛的热空气焊锡均涂(HASL, hot air solder leveling)的替代技术。在过去十年，有无数的技术论文发表，预言HASL会由有机可焊性保护层(OSP, organic solderability preservatives)、无电镀镍/浸金(ENIG, electroless nickel/immersion gold)或新的金属浸泡技术诸如银与锡所取代。然而到目前为止，还没有一个预言变成现实。 HASL是在世界范围内主要应用的最终表面处理技术。一个可预计的、知名的涂层，HASL今天使用于亿万计的焊接点上。尽管如此，三个主要动力：成本、技术和无铅材料的需要，推动着电子工业考虑HASL的替代技术。

从成本的观点来看，许多电子元件诸如移动通信和个人计算机正变成任意使用的商品，以成本或更低的价格销售，来保证互连网或电话服务合约。这个策略使得这些商品大量生产和日用品化。因此，必须考虑成本和对环境的长期影响。环境的关注通常集中在潜在的铅泄漏到环境中去。仅管在北美的立法禁止铅的使用还是几年后的事情，但是原设备制造商(OEM, original equipment manufacturer)必须满足

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第一章 镀锡机组概述

第一节 镀锡板的历史和发展

镀锡板是两面镀有商业纯锡的冷轧低碳薄钢板或钢带，它将钢的强度和成形性同锡的耐蚀性、锡焊性和美观的外表结合于一种材料之中。镀锡板的最大用途是用于包装，原因是镀锡板无毒、重量轻、强度高、耐蚀性好并且易于加工成形、锡焊和熔焊。镀锡板也用于制作包装油类、润滑脂、涂料、化学品以及其它产品用的容器，喷雾罐、瓶盖和各种盖子。1730 年英国成为世界上第一个镀锡板输出国, 并在1810年取得了食品罐头的发明专利,后来美国、日本的镀锡板技术也相继得到迅速发展。第一个电镀锡钢板的工业化生产1934 年在德国实现。目前世界上有140 多条电镀锡薄板生产线, 年总产量约为2100?104t,美国的产量约占世界总产量的19.7%, 日本占14.9%，是世界上镀锡板的主要输出国。食品罐头、包装饮料罐所使用的表面处理钢板的生产与开发，一直受到发达国家的普遍重视, 其生产和应用技术不断有新的发展,其主要发展有： 一、普遍用连铸钢代替模铸钢锭生产镀锡板;

二、用高净度、低夹杂物的连铸钢生产饮料和食品罐头用的二片罐(冲拔罐和二次深冲罐) 专用镀锡板;

三、开发制造电阻焊接罐用的镀锡量约为1g/m2的低锡量

目前电子工业采用一种工业应用广泛的热空气焊锡均涂(HASL, hot air solder leveling)的替代技术。在过去十年，有无数的技术论文发表，预言HASL会由有机可焊性保护层(OSP, organic solderability preservatives)、无电镀镍/浸金(ENIG, electroless nickel/immersion gold)或新的金属浸泡技术诸如银与锡所取代。然而到目前为止，还没有一个预言变成现实。 HASL是在世界范围内主要应用的最终表面处理技术。一个可预计的、知名的涂层，HASL今天使用于亿万计的焊接点上。尽管如此，三个主要动力：成本、技术和无铅材料的需要，推动着电子工业考虑HASL的替代技术。

从成本的观点来看，许多电子元件诸如移动通信和个人计算机正变成任意使用的商品，以成本或更低的价格销售，来保证互连网或电话服务合约。这个策略使得这些商品大量生产和日用品化。因此，必须考虑成本和对环境的长期影响。环境的关注通常集中在潜在的铅泄漏到环境中去。仅管在北美的立法禁止铅的使用还是几年后的事情，但是原设备制造商(OEM, original equipment manufacturer)必须满足

PCB电镀镀铜层厚的计算方法： 镀层厚度（um）= 电流密度(ASF)×电镀时间(min)×电镀效率×0.0202

电量、当量、摩尔质量、密度构成0.0202系数。

铜的摩尔质量=63.5，1摩尔铜离子需要2摩尔电子变成单质铜，一摩尔电子的电量等于96485库仑（法拉第常数）。铜的密度是8.9

如在10平方分米的线路板上电镀铜，电流密度(Dk)（安培/平方分米），电镀时间t（分钟），镀层厚度δ（微米）。列等式如下：

A）单位面积通电量（摩尔）=电流密度X时间X60/法拉第常数。

B）电沉积的铜的当量数=[单位面积X（厚度/100000）X8.9]/（铜分子量/2） 在不考虑电流效率的情况下，上述两式相等。换算可得： Dk·t·60X100000X2

厚度（δ）=----------------------------------- =0.22·Dk·t

8.9X63.5X96485

考虑到电流效率η，可得：厚度（μm）=电流密度X时间X电流效率X0.22 上述是以电流密度ASD计算，换算成ASF，其结果是： 厚度（μm）=电流密度X时间X电流效率X0.023

再考虑到，在挂具上/屏蔽等地方会有铜沉积，做修正后，使用你的经验公式比较合适。

（P1-2）

含铜量90%及以上的合金：

对于含铜90%及以上铜材的氧化及电镀处理一个典型的流程如下： 1.表面准备程序决定于你想要得到是亮光的效果还是亚光的效果

要求得到亮光的表面就需要先行抛光，而亚光的表面则需要用钢丝刷刷光或者化学溶剂

R酸盐可以被用于化学浸蚀。可以参考Actane○R技术资料表浸蚀。Enthone-OMI Actane○

来进行操作流程。 2，移除抛光剂 浓度 温度 时间 使用按照容量的5% R230 Resolve○使用R75 Resolve○3，水洗 4，在R碱Enprep ○性清洗剂进行碱性浸泡清洗 5，水洗 全强度 45g/L 170华氏度 室温 室温 71~77摄氏度 根据要求 根据要求 根据要求 根据要求 室温 根据要求 6，在Actane 12 oz/gal R82/340干○酸盐进行酸激活 7，水洗 室温 根据要求 室温 根据要求 8，在180g/L EBONOL C或EBONOL C special中变黑 9，冷水洗 99~102摄氏度 5~10分钟 室温 根据要求 10，热水洗 根据要求 11，空气或低温烤干

含铜量65%~90%及以上的合金：

含铜量65%~90%及以上的合金或黑铜，

PCB工艺流程详解

PCB制造工艺综述

目 录

一二

PCB制造行业术语......................................................................................2 PCB制造工艺综述......................................................................................4

1. 印制板制造技术发展50年的历程............................................................................4 23456

初步认识PCB............................................................................................................5 表面贴装技术(SMT)的介绍................................................................................