PCB电镀镍金工艺介绍

PCB电镀工艺介绍

PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）是电子产品中十分重要的组成部分，通过在基板上印刷导电图形来连接电子元件，实现电路功能。而PCB电镀是PCB制造过程中的一个重要工艺，它能够为PCB提供导电性能和保护层，提高其性能和可靠性。

PCB电镀的主要目的是在PCB表面涂上一层金属或合金，以增加其导电性和耐腐蚀性，并提供接触电阻低的连接点。常见的PCB电镀工艺有化学镀金（ENIG）、热浸锡（HASL）、不锈钢板镀金（ENEPIG）等。下面将对其中的几种常见电镀工艺进行详细介绍。

首先是化学镀金（ENIG）工艺，它是目前PCB制造中较为常用的电镀工艺之一、化学镀金是使PCB表面均匀涂上一层金属镀层的工艺，能够保护PCB表面不受氧化、腐蚀等影响，并具有良好的焊接性能。化学镀金的过程主要包括清洗、活化、化学镀金、后处理等步骤。其中，活化过程能够使PCB表面形成一层切实的活性金属膜，提高金属沉积的质量和附着力。而后处理则是为了去除残留的活化剂和其他杂质，保证镀层的质量和均匀性。

其次是热浸锡（HASL）工艺，它是较为传统的PCB电镀工艺之一、热浸锡是通过将PCB浸泡在融化的锡液中，使其表面形成一层锡镀层的工艺。热浸锡工艺具有生产成本低、工艺简单等优点，广泛应用于PCB制造中。但是，热浸锡工艺存在着涂布厚度不均匀、焊接性能较差等缺点。

另外，还有一种常见的电镀工艺是不锈钢板镀金（ENEPIG）工艺。ENEPIG是为了应对高频和低反射电路设计而发展的一种新型电镀工艺。它通过在PCB表面先后镀上镍、金、钯等金属来形成一层保护层，提高PCB的可靠性和耐腐蚀性。ENEPIG工艺具有良好的焊接性能、热稳定性和阻焊层附着力，非常适合于高频电路和复杂设计的PCB。

除了上述介绍的几种电镀工艺外，还有很多其他的电镀工艺，例如有机覆盖层镀金（OSIG）、沉金（ENIG）等。每种电镀工艺都有各自的特点和适用范围，根据PCB设计的要求和产品的特性选择合适的电镀工艺非常关键。

PCB化学镀铜工艺流程解读（一）

化学镀铜(Eletcroless Plating Copper)通常也叫沉铜或孔化（PTH）是一种自身催化性氧化还原反应。首先用活化剂处理，使绝缘基材表面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，价格高且一直在上升，为降低成本现在国外有实用胶体铜工艺在运行），铜离子首先在这些活性的金属钯粒子上被还原，而这些被还原的金属铜晶核本身又成为铜离子的催化层，使铜的还原反应继续在这些新的铜晶核表面上进行。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行PCB的孔金属化。PCB孔金属化工艺流程如下：

钻孔→磨板去毛刺→上板→整孔清洁处理→双水洗→微蚀化学粗化→双水洗→预浸处理→胶体钯活化处理→双水洗→解胶处理（加速）→双水洗→沉铜→双水洗→下板→上板→浸酸→一次铜→水洗→下板→烘干

一、镀前处理

1． 去毛刺

钻孔后的覆铜泊板， 其孔口部位不可避免的产生一些小的毛刺，这些毛刺如不去除将会影响金属化孔的质量。最简单去毛刺的方法是用200～400号水砂纸将钻孔后的铜箔表面磨光。机械化的去毛刺方法是采用去毛刺机。去毛刺机的磨辊是采用含有碳化硅磨料的尼龙刷或毡。一般的去毛刺机在去除毛刺时，在顺着板面移动方向有部分毛刺倒向孔口内壁，改进型的磨板机，具有双向转动带摆动尼龙刷辊，消除了除了这种弊病。

2． 整孔清洁处理

对多层PCB有整孔要求，目的是除去钻污及孔微蚀处理。以前多用浓硫酸除钻污，而现在多用碱性高锰酸钾处理法，随后清洁调整处理。

孔金属化时，化学镀铜反应是在孔壁和整个铜箔表面上同时发生的。如果某些部位不清洁，就会影响化学镀铜层和印制导线铜箔间的结合强度，所以在化学镀铜前必须进行基体的清洁处理。最常用的清洗液及操作条件列于表如下：

清洗液及操作条件

配方

PCB化学镍金及OSP工艺步骤和特性分析

1、化学镍金

1.1基本步骤

脱脂→水洗→中和→水洗→微蚀→水洗→预浸→钯活化→吹气搅拌水洗→无电镍→热水洗→ 无电金→回收水洗→后处理水洗→干燥

1.2无电镍

A. 一般无电镍分为"置换式"与"自我催化"式其配方极多，但不论何者仍以高温镀层质量较佳

B. 一般常用镍盐为氯化镍(Nickel Chloride)

C. 一般常用还原剂有次磷酸盐类(Hypophosphite)/甲醛(Formaldehyde)/联氨 (Hydrazine)/硼氩化合物(Borohydride)/硼氢化合物(Amine Borane)

D. 螯合剂以柠檬酸盐(Citrate)最常见。

E. 槽液酸碱度需调整控制，传统使用氨水(Amonia)，也有配方使用三乙醇氨(Triethanol Amine)，除可调整PH及比氨水在高温下稳定，同时具有与柠檬酸钠结合共为镍金属螯合剂，使镍可顺利有效地沉积于镀件上。

F. 选用次磷二氢钠除了可降低污染问题，其所含磷对镀层质量也有极大影率。

G. 此为化学镍槽其中一种配方。

配方特性分析：

a. PH值影响：PH低于8会有混浊现像发生，PH高于10会有分解发生，对磷含量及沉 积速率及磷含量并无明显影响。

b.温度影响：温度影响析出速率很大，低于70°C反应缓慢，高于95°C速率快而无法控制.90°C最佳。

c.组成浓度中柠檬酸钠含量高，螯合剂浓度提高，沉积速率随之下降，磷含量则随螯合 剂浓度增加而升高，三乙醇氨系统磷含量甚至可高到15.5%上下。

d.还原剂次磷酸二氢钠浓度增加沉积速率随之增加，但超过0.37M后槽液有分解现像， 因此其浓度不可过高，过高反而有害。磷含量则和还原剂间没有明确关系，因此一般 浓度控制在O.1M左右较洽当。 e.三乙醇氨浓度会影响镀层磷含量及沉积速率，其浓度增高磷含量降低沉积也变慢， 因此浓度保持约0.15M较佳。他除了可以调整酸碱度也可作金属螯合剂之用

pcb电镀金工艺流程及详解

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