PCB 电镀基础知识
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电镀基础知识(1)以瓦特浴为基础的光泽电镀镍:1.电镀液:瓦特浴是以硫酸镍为主要成分的镀镍发明者的名字而命名的。
下图3.8是光泽镀镍液的成分组成表.以下说明各个成分主要作用。
①硫酸镍:硫酸镍的作用就是给电镀液供给镍离子。
氯化镍也可以供给镍离子.镍离子的浓度越高需要的电流密度就越高,越低就相反。
但浓度过高,粘性也变高,因此容易产生针孔,而且液体带出量也会增多.表3.8 光泽电镀镍液的成分组成:②氯化镍:溶解在镀液中分解出氯离子。
NiCl2 →Ni2+ +Cl—加氯化镍的目的是为了给镀液供给氯离子。
氯离子会促进镍阳极的溶解.缺少氯离子,镍阳极会变成不动态化,难以溶解.但过剩的氯离子会增强镀层的内部应力.因此浓度管理非常重要。
③硼酸:添加硼酸会抑制高电流密度部位产生氢,因此也会防止烧焦。
镀镍液的阴极部产生的反应主要是镀镍反应,但阴极电流效率不是100%。
阴极部主要有以下两种反应:镀镍反应:Ni2++2e—→Ni产生氢反映: 2H++2e- →H2特别是端子电流集中部位的氢发生率高,氢离子消耗高,因此这个部位的PH比整个液体的PH 高。
PH上升会导致产生Ni(OH) 2沉淀。
最终沉淀跟镍一起析出使镀层成灰黑色.Ni2++2OH→Ni(OH)2完全没含有硼酸的电镀液和含有标准浓度硼酸的电镀液相比较,含有硼酸的液没有发生烧焦现象.这说明硼酸会抑制高电流部位产生氢。
以前的教科书里说明这种现象是因为硼酸作为弱酸起了缓冲作用.但现在这句话已被否定。
事实上是硼酸防止了高电流部的PH变化,因此抑制了烧焦现象。
而且标准组成的硼酸浓度为溶解度的极限浓度,因此温度一下降就有结晶出现。
最近对硼酸排出的规格很严,因此也有用柠檬酸替代硼酸的提案。
现在在市场上可以看到销售大量的镀镍用光剂。
以下用表格形式总结了光剂的种类以及其作用。
(表3.9)。
光剂一般分为一次光剂和二次光剂。
但出光剂,均匀作用的是二次光剂。
二次光剂因是容易吸着在金属表面的有机化合物,如果单独使用,会形成脆,高应力,无光泽的电镀层。
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。
电镀基础知识(1)以瓦特浴为基础的光泽电镀镍:1.电镀液:瓦特浴是以硫酸镍为主要成分的镀镍发明者的名字而命名的。
下图3.8是光泽镀镍液的成分组成表。
以下说明各个成分主要作用。
①硫酸镍:硫酸镍的作用就是给电镀液供给镍离子。
氯化镍也可以供给镍离子。
镍离子的浓度越高需要的电流密度就越高,越低就相反。
但浓度过高,粘性也变高,因此容易产生针孔,而且液体带出量也会增多。
②氯化镍:溶解在镀液中分解出氯离子。
NiCl2 →Ni2+ +Cl-加氯化镍的目的是为了给镀液供给氯离子。
氯离子会促进镍阳极的溶解。
缺少氯离子,镍阳极会变成不动态化,难以溶解。
但过剩的氯离子会增强镀层的内部应力。
因此浓度管理非常重要。
③硼酸:添加硼酸会抑制高电流密度部位产生氢,因此也会防止烧焦。
镀镍液的阴极部产生的反应主要是镀镍反应,但阴极电流效率不是100%。
阴极部主要有以下两种反应:镀镍反应:Ni2++2e-→Ni产生氢反映:2H++2e- →H2特别是端子电流集中部位的氢发生率高,氢离子消耗高,因此这个部位的PH比整个液体的PH高。
PH上升会导致产生Ni(OH) 2沉淀。
最终沉淀跟镍一起析出使镀层成灰黑色。
Ni2++2OH→Ni(OH)2完全没含有硼酸的电镀液和含有标准浓度硼酸的电镀液相比较,含有硼酸的液没有发生烧焦现象。
这说明硼酸会抑制高电流部位产生氢。
以前的教科书里说明这种现象是因为硼酸作为弱酸起了缓冲作用。
但现在这句话已被否定。
事实上是硼酸防止了高电流部的PH变化,因此抑制了烧焦现象。
而且标准组成的硼酸浓度为溶解度的极限浓度,因此温度一下降就有结晶出现。
最近对硼酸排出的规格很严,因此也有用柠檬酸替代硼酸的提案。
2.光剂:现在在市场上可以看到销售大量的镀镍用光剂。
以下用表格形式总结了光剂的种类以及其作用。
(表3.9)。
光剂一般分为一次光剂和二次光剂。
但出光剂,均匀作用的是二次光剂。
二次光剂因是容易吸着在金属表面的有机化合物,如果单独使用,会形成脆,高应力,无光泽的电镀层。
pcb镀金常用工艺PCB镀金是一种常用的工艺,用于提高电路板的导电性和耐腐蚀性。
本文将介绍PCB镀金的常用工艺以及其优点和应用。
一、PCB镀金的常用工艺PCB镀金工艺主要包括电镀前处理、电镀层选择、电镀工艺参数的确定和电镀后处理等环节。
1. 电镀前处理电镀前处理是保证电镀层质量的关键步骤。
首先要进行表面清洁,去除油污、灰尘和氧化物等杂质。
常用的清洗方法有机械清洗、超声波清洗和化学清洗等。
其次是进行表面粗糙度处理,常用的方法有化学抛光、机械抛光和电化学抛光等。
最后是进行活化处理,常用的活化方法有酸性活化和碱性活化等。
2. 电镀层选择PCB镀金常用的电镀层有硬金、软金和镍金等。
硬金镀层主要由金和镍组成,具有良好的导电性和耐腐蚀性,适用于高频和高温环境。
软金镀层主要由金和镍的合金组成,具有良好的可焊性和可用性,适用于普通环境。
镍金镀层主要由镍和金组成,具有良好的耐腐蚀性和可焊性,适用于多种环境。
3. 电镀工艺参数的确定电镀工艺参数的确定是保证电镀层质量的关键因素。
主要包括电镀液的成分和浓度、电流密度、电镀时间和温度等。
电镀液的成分和浓度应根据不同的电镀层选择确定。
电流密度和电镀时间应根据电镀层的厚度和均匀性要求确定。
温度的控制对电镀层的质量也有重要影响,通常要求在一定的范围内保持恒定。
4. 电镀后处理电镀后处理是保证电镀层质量的重要环节。
主要包括清洗、干燥和包装等。
清洗的目的是去除电镀液残留物和杂质,常用的方法有水洗、酸洗和碱洗等。
干燥的目的是除去水分,常用的方法有自然干燥、热风干燥和吸湿剂干燥等。
包装的目的是保护电镀层,常用的方法有真空包装、泡沫包装和气密包装等。
二、PCB镀金的优点PCB镀金具有以下优点:1. 提高导电性:金属电镀层能够提高电路板的导电性,降低导电阻抗,提高信号传输效率。
2. 增强耐腐蚀性:金属电镀层能够有效防止电路板受到氧化、腐蚀和污染等环境因素的侵蚀,延长电路板的使用寿命。
3. 增加可焊性:金属电镀层能够提高电路板与焊接材料之间的附着力,增加焊接的牢固度和可靠性。
【电镀基本知识与常用术语】常用术语1 分散能力:在特定条件下,一定溶液使电极上(通常是阴极)镀层分布比初次电流分布所获得的结果更为均匀的能力。
也称均镀能力。
2 深镀能力:镀液要特定条件下凹槽或深孔处沉积金属镀层的能力。
3 电镀:是在含有某种金属离子的电解液中,将被镀工件作为阴极,通以一定波形的低压直流电.而使金属离子得到电子,不断在阴极沉积为金属的加工过程。
4 电流密度:单位面积电极上通过的电流强度,通常以A/dm2表示。
5 电流效率:电极上通过单位电量时,其一反应形成的产物的实际重量与其电化当量之比,通常以百分数表示。
6 阴极:反应于其上获得电子的电极,即发生还原反应的电极。
7 阳极:能接受反应物所给出电子的电极,即发生氧化反应的电极。
10 阴极性镀层:电极电位的代数值比基体金属大的金属镀层。
11 阳极性镀层:电极电位的代数值比基体金属小的金属镀层。
12 沉积速度:单位时间内零件表面沉积出金属的厚度。
通常以微米/小时表示。
13 活化:使金属表面钝态消失的过程。
14 钝化;在一定环境下使金属表面正常溶解反应受到严重阻碍,并在比较宽的电极电位范围内,使金属溶解反应速度降到很低的作用。
15 氢脆:由于浸蚀,除油或电镀等过程中金属或合金吸收氢原子而引起的脆性。
16 PH值:氢离子活度的常用对数的负值。
17 基体材料:能与其上沉积金属或形成膜层的材料。
18 辅助阳极:除了在电镀中正常需要的阳极以外,为了改善被镀制件表面上的电流分布而使用的辅加阳极。
19 辅助阴极:为了消除被镀制件上某些部位由于电力线过于集中而出现的毛刺或烧焦等毛病,在该部位附近另加某种形状的阴极,用以消耗部分电流,这种附加的阴极就是辅助阴极。
20 阴极极化:直流电通过电极时,阴极电位偏离平衡电位向负的方向移动的现象。
21 初次电流分布:在电极极化不存在时,电流在电极表面上的分布。
22 化学钝化:将制件放在含有氧化剂的溶液中处理,使表面形成一层很薄的钝态,保护膜的过程。
PCB电镀铜培训资料1.PCB电镀铜的定义和作用:PCB电镀铜是将铜层沉积在基板表面,用于增加导电性和保护基板。
它能提供稳定的电气性能和连接,并防止氧化和腐蚀。
2.PCB电镀铜的种类:常见的电镀铜包括镀铜、镀不锈钢、镀铬、化学铜、电镀银等。
3.PCB电镀铜的工艺流程:a.脱脂:使用化学溶剂去除基板表面的油污和污垢。
b.除锈:使用酸性溶液去除基板表面的氧化层和金属杂质。
c.洗涤:使用水或有机溶剂彻底清洗基板表面。
d.激活:使用化学溶液去除基板表面的氧化物,并增加表面活性。
e.化学镀铜:将铜沉积在基板表面,使用电解液进行化学反应。
f.涂脂:涂上保护膜,防止电镀过程中的氧化和腐蚀。
g.拉丝:使用刷子或机械工具去除电镀过程中产生的杂质和不均匀沉积。
h.滤镀:过滤电镀液,去除其中的杂质和废旧物质。
i.除锈:再次使用酸性溶液去除表面的氧化层和金属杂质。
j.电解镀铜:使用电流进行电解反应,使得铜均匀地沉积在基板表面。
k.汤洗:使用热水或有机溶剂清除电解液残留。
l.干燥:将基板置于烘干设备中,使其完全干燥。
4.PCB电镀铜的常见问题及解决方法:a.气泡:将温度调高,检查和清洁设备,减少板塞、沉积物和硬件的接触。
b.残渣:增加电镀液的流动速度,使用滤纸或滤网过滤电镀液。
c.颗粒:控制电镀液的溶液和搅拌速度,使用滤网过滤电镀液。
d.氧化:减少空气接触,确保设备密封良好,增加电镀液的活性。
e.不均匀沉积:检查设备,确保均匀的电流分布,进行拉丝处理,使用均匀的电镀液。
5.PCB电镀铜的优势和应用领域:a.优势:提供良好的导电性和连接,具有良好的耐腐蚀性,能防止氧化和腐蚀,使电路板更稳定可靠。
b.应用领域:PCB电镀铜广泛应用于通信设备、工业控制系统、电子产品、医疗器械等领域。
6.PCB电镀铜的环境保护和安全注意事项:a.环境保护:电镀液和废水应遵守环保标准,进行合理利用和处理。
b.安全注意事项:操作时要佩戴防护装备,保持设备干燥和密封良好,注意操作规范,避免产生有害物质。
pcb板电镀原理
PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)的电镀是PCB 制造过程中的一个关键步骤,它用于在PCB 表面和内层形成导电层。
电镀的主要目的是在PCB 的金属层上建立足够的导电性,以连接电路中的元器件。
以下是PCB 电镀的基本原理:
* 基材准备:PCB 的基材通常是玻璃纤维布覆盖了导电层的复合材料。
在进行电镀之前,需要对PCB 进行表面处理,以确保电镀层能够牢固附着在基材上。
* 电解液准备:PCB 会被浸入一种包含金属离子的电解液中。
典型的电解液包括含有铜离子的硫酸铜溶液。
* 阳极和阴极:PCB 被放置在电解槽中,作为阴极。
在同一槽中,还有一个铜板作为阳极。
电流通过阳极和阴极之间的电解液,导致阳极上的铜溶解,并在PCB 表面沉积一层新的铜。
* 电流密度控制:控制电流密度是确保电镀均匀性的关键因素。
通过在PCB 表面和铜阳极之间的距离、电流密度和电解液流动等参数上进行调整,可以实现均匀的铜沉积。
* 电化学反应:在电镀过程中,电化学反应将溶解的铜离子还原成固体的铜。
这是一个自发性的反应,其中电子从电流源流经电解液传递到阳极上。
* 涂覆阻焊膜:在电镀完成后,通常还会在PCB 表面覆盖一层阻焊膜,以保护铜层,并定义电路的连接点。
* 检查和修整:完成电镀后,通常会对PCB 进行检查,确保铜层的质量和均匀性。
必要时,可能需要进行修整或修复。
通过这个电镀过程,PCB 的表面和内层都能够获得所需的导电性,
从而形成电路连接。
四、電鍍: 4-4-3 電鍍基礎知識介紹 *光澤劑( Brightener:使鍍層光澤,結晶顆粒細緻,有助於鍍層物理特性的改善, 同時影響鍍銅之沉積速率.通常是有機硫或氮的化合物 *平整劑( Leveler :為低電流區的光澤劑,對於輕微的孔璧不良,具有修平之作用,通常為氨類、亞氨類或含氨基類之化合物、聚合物. 9.Throwing Power:當電鍍進行時,因受陰极被鍍物外形的影響,造成“原始電流分佈”(Primary Current Distribution的高低不同,進而造成鍍層厚度的差異.此時可在槽液中添加各種有機助劑(如光澤劑、整平劑、潤濕劑等,使陰极表面原有之高電流區,在各種有機添加劑的影響下,使其鍍層增厚之速度得以減緩,從而拉近其與低電流區之厚度差異.在這種槽液中,有機添加劑能改善鍍層厚度分佈的情形,稱此種“改善能力”為槽液的“分佈力( Throwing Power ” . 10. Aspect Ratio 縱橫比:在電路板工業中是指“通孔”本身的“長度”與“直徑”二者之比值,也就是板厚與孔徑之比值,以現有之制作水準而言,比縱橫比在 6 /1以上者,即屬高縱比的深孔,其鑽孔及鍍通孔制程都比較困難 .。
pcb电镀填孔原理
PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)电镀填孔是在制造过程中为了连接不同层次的电路而进行的一种处理。
以下是PCB 电镀填孔的基本原理:
1.孔的形成:PCB板上的电镀填孔过程通常是在孔洞预
先形成的情况下进行。
孔洞的形成可以通过机械钻孔、激光钻
孔或者化学腐蚀等方法实现。
这些孔通常被称为“过孔”(Via)。
2.涂覆导电材料:在孔洞形成后,需要在板表面涂覆一
层导电材料。
这通常包括一层薄薄的铜,用于形成电气连接。
3.电镀过程:孔洞内的涂覆导电材料需要进行电镀,以
增加其导电性。
电镀涂覆材料通常是通过将PCB 放入含有金
属离子(通常是铜离子)的电解质溶液中,施加电流,使金属
离子在导电材料表面还原并沉积,形成均匀的金属层。
4.填孔:在电镀后,孔洞中的导电材料就形成了一层金
属涂层,增加了导电性。
这样就可以在不同层次的电路板之间
建立电气连接。
5.残余处理:完成电镀填孔后,可能还需要进行一些残
余处理,如去除多余的涂覆材料或者清洗表面。
电镀填孔的过程使得PCB 上的不同层次的电路得以连接,从而实现了多层PCB 的设计。
这种技术可以提高电路板的布线密度,使电子设备更紧凑和高效。
PCB电镀制程讲解PCB电镀制程是指将电子产品的电路板通过电镀工艺进行表面处理的过程。
它是PCB加工中非常重要的一个环节,可以提高电路板的导电性能、可靠性和耐腐蚀性。
本文将从原理、工艺流程以及常见的电镀方法等方面对PCB电镀制程进行详细介绍。
1.原理PCB电镀制程的原理是利用电解溶液中的金属阳离子在电极表面沉积成金属层,从而形成良好的导电层或保护层。
一般来说,电镀分为化学镀和电解镀两种方法。
其中,化学镀是利用物理或化学方法使金属沉积在电极表面;电解镀则是利用外加电流使金属阳离子在电极上沉积。
2.工艺流程(1)除脱脂:将PCB表面的油污和污渍去除,常用的方法有化学脱脂和机械除污。
(2)酸洗:用酸性溶液清洗PCB表面,以去除表面氧化物和其他杂质。
(3)引铜:通过电解镀方法,在PCB表面形成一层薄薄的铜层,用于增加导电性能和保护电路板。
(4)镀镍:在引铜层上再镀一层镍,以充分保护铜层,并增加电路板的硬度和耐腐蚀性。
(5)镀金:在镀镍层上再镀一层金,以增加电路板的导电性能和美观度。
(6)阻焊:在电路板的焊盘或导线上涂覆一层阻焊油墨,用于保护焊盘、防止短路和提供焊接位置。
(7)喷涂:根据需要,在电路板表面喷涂一层保护漆,以增加电路板的保护性能和耐热性。
(8)检验:对电路板进行严格的品质检测,确保其符合相应的标准要求。
3.常见的电镀方法(1)化学镀:利用化学反应使金属沉积在电极表面。
常见的化学镀有化学沉积铜、化学沉积镍、化学沉积金等。
化学镀的优点是能够形成钝化层,提高金属的耐腐蚀性。
(2)电解镀:利用外加电流使金属阳离子在电极上沉积。
常见的电解镀有电解铜、电解镍、电解金等。
电解镀的优点是能够形成均匀的金属层,提高电路板的导电性能和可靠性。
(3)电镍金:电镍金指将镍和金通过电解方法分层沉积在电路板表面。
这种方法可以在保证导电性能的同时,使电路板更具装饰性和耐腐蚀性。
综上所述,PCB电镀制程是电子产品制造中不可或缺的一环。
电镀工艺学习数据一.电镀工艺的分类:酸性光亮铜电镀电镀镍/金电镀锡二.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→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-plating①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。
PCB水平电镀技术分享二.水平电镀原理简析水平电镀与垂直电镀方法和原理是相同的,都必须具有阴阳两极,通电后产生电极反应使电解液主成份产生电离,使带电的正离子向电极反应区的负相移动;带电的负离子向电极反应区的正相移动,于是产生金属沉积镀层和放出气体。
因为金属在阴极沉积的过程分为三步:第一步,即金属的水化离子向阴极扩散;第二步就是金属水化离子在通过双电层时,逐步脱水,并吸附在阴极的表面上;第三步就是吸附在阴极表面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应。
其结构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排列在阴极附近,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,该外层距电极的距离约约1-10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,其正电荷量不足以中和阴极上的负电荷。
而离阴极较远的镀液受到对流的影响,其溶液层的阳离子浓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,又要受到热运动的影响,阳离子排列并不像亥姆霍兹外层紧密而又整齐,此层称之谓扩散层。
扩散层的厚度与镀液的流动速率成反比。
也就是镀液的流动速率越快,扩散层就越薄,反则厚,一般扩散层的厚度约5-50微米。
离阴极就更远,对流所到达的镀液层称之谓主体镀液。
因为溶液的产生的对流作用会影响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表面。
所在在水平电镀过程中,镀液中的铜离子是靠三种方式进行输送到阴极的附近形成双电层。
镀液的对流的产生是采用外部现内部以机械搅拌和泵的搅拌、电极本身的摆动或旋转方式,以及温差引起的电镀液的流动。
在越靠近固体电极的表面的地方,由于其磨擦阻力的影响至使电镀液的流动变得越来越缓慢,此时的固体电极表面的对流速率为零。
pcb电镀原理
PCB电镀是一种在印制电路板(PCB)表面应用不同种类的金属涂层的过程,目的是改善PCB电性、机械性能、防腐蚀性
和外观质量,提高PCB装配和使用的可靠性。
PCB电镀主要包括以下几个步骤:
1.表面准备:将PCB表面清洗干净,并去除氧化物和其他污
染物。
2.化学前处理:在电镀之前对PCB表面进行处理,以便金属
涂层能够均匀地附着在表面上。
通常采用不同的化学处理方法,包括酸洗、碱洗、活化剂浸泡、漂白剂处理等。
3.化学镀涂:利用化学反应在PCB表面镀上一层金属,常用
的金属包括铜、镍、锡、金等。
其中,铜是最常见的用于
PCB电镀的金属,可以通过电解法或浸涂法进行电镀。
4.电镀后处理:将PCB从电镀槽中取出后,需要进行清洗和
烘干,以去除多余的金属和水珠。
整个PCB电镀过程需要严格的温度、时间和药液浓度控制,
以确保镀层厚度、质量和均匀性的要求。
pcb电镀标准随着电子技术的不断发展,印制电路板(Printed Circuit Board,简称PCB)已经成为电子产品中不可或缺的组成部分。
PCB电镀是PCB制造过程中的关键环节,它直接影响到PCB的性能、可靠性和使用寿命。
因此,制定一套完善的PCB电镀标准至关重要。
本文将对PCB电镀的标准进行详细介绍。
一、PCB电镀的目的PCB电镀的主要目的是在导电图形上形成一层均匀、致密、附着力强的金属镀层,以提高PCB的导电性、抗腐蚀性和可焊接性。
此外,电镀还可以保护导电图形免受环境侵蚀,延长PCB的使用寿命。
二、PCB电镀的类型根据电镀层的性质和用途,PCB电镀主要分为以下几种类型:1. 镍/金电镀:这是一种常见的电镀类型,主要用于提高导电图形的抗腐蚀性和可焊接性。
镍层通常厚度为5-10微米,金层厚度通常为0.03-0.1微米。
2. 锡/铅电镀:这种电镀类型主要用于焊接表面,以提高焊点的可靠性。
锡层厚度通常为1-5微米,铅层厚度通常为0.5-3微米。
3. 银电镀:这种电镀类型主要用于提高导电图形的导电性和可焊接性。
银层厚度通常为0.3-1微米。
4. 铜电镀:这种电镀类型主要用于提高导电图形的导电性。
铜层厚度通常为1-35微米。
三、PCB电镀的标准为了保证PCB电镀的质量,国际上已经制定了一系列关于PCB电镀的标准。
以下是一些主要的PCB电镀标准:1. IPC-SM-840:这是一个关于镍/金电镀的标准,规定了镍/金电镀的工艺流程、质量控制要求和测试方法。
该标准适用于所有类型的PCB电镀。
2. IPC-S-804:这是一个关于锡/铅电镀的标准,规定了锡/铅电镀的工艺流程、质量控制要求和测试方法。
该标准适用于所有类型的PCB电镀。
3. IPC-6012:这是一个关于银电镀的标准,规定了银电镀的工艺流程、质量控制要求和测试方法。
该标准适用于所有类型的PCB电镀。
4. IPC-6011:这是一个关于铜电镀的标准,规定了铜电镀的工艺流程、质量控制要求和测试方法。
什么是线路板PCB线路板是英文(PrintedCircuieBoard)印制PCB,线路板的简称。
通常把在绝缘材上,按预定设计,制成印制线路。
印制元件或两者组合而成的导电图形称为印制电路。
而在绝缘基材上提供元器件之间电气连接的导电图形,称为印制线路。
这样就把印制电路或印制线路的成品板称为印制线路板,亦称为印制板或印制电路板。
PCB,线路板几乎我们能见到的电子设备都离不开它,小到电子手表。
计算器。
通用电脑,大到计算机。
通迅电子设备。
军用武器系统,只要有集成电路等电子无器件,它们之间电气互连都要用到PCB,线路板。
它提供集成电路等各种电子元器件固定装配的机械支撑。
实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘。
提供所要求的电气特性,如特性阻抗等。
同时为自动锡焊提供阻焊图形;为元器件插装。
检查。
维修提供识别字符和图形。
PCB,线路板线路板厂PCB,线路板是如何制造出来的呢?我们打开通用电脑的健盘就能看到一张软性薄膜(挠性的绝缘基材),印上有银白色(银浆)的导电图形与健位图形。
因为通用丝网漏印方法得到这种图形,所以我们称这种印制PCB,线路板为挠性银浆印制PCB,线路板。
而我们去电脑城看到的各种电脑主机板。
显卡。
网卡。
调制解调器。
声卡及家用电器上的印制电路板就不同了。
它所用的基材是由纸基(常用于单面)或玻璃布基(常用于双面及多层),预浸酚醛或环氧树脂,表层一面或两面粘上覆铜簿再层压固化而成。
这种PCB,线路板覆铜簿板材,我们就称它为刚性板。
再制成印制PCB,线路板,我们就称它为刚性印制PCB,线路板。
单面有印制线路图形我们称单面印制线路板,双面有印制线路图形,再通过孔的金属化进行双面互连形成的印制线路板,我们就称其为双面板。
如果用一块双面作内层。
二块单面作外层或二块双面作内层。
二块单面作外层的印制线路板,通过定位系统及绝缘粘结材料交替在一起且导电图形按设计要求进行互连的印制线路板就成为四层。
六层印制电路板了,也称为多层印制线路板。
PCB电镀铜培训1. 简介PCB电镀铜是印刷电路板(PCB)制造过程中的重要步骤之一。
通过电镀铜可以在印刷电路板上形成导电铜层,为电子元件的连接提供良好的导电性能。
本文将介绍PCB电镀铜的根本原理、工艺流程和常见问题解决方法。
2. 原理PCB电镀铜采用的是电化学原理,通过在印刷电路板上施加电流和使用特殊的电解液,将铜离子沉积在基材外表,形成导电铜层。
电镀铜是 PCB 制造过程中最重要的步骤之一,它确定了 PCB 的导电性和信号传输质量。
3. 工艺流程PCB电镀铜的工艺流程主要包括以下几个步骤:3.1 外表处理在进行电镀铜之前,需要对印刷电路板的外表进行处理,以去除污垢和氧化层。
常见的外表处理方法包括碱洗、酸洗和酸性漂白。
3.2 电镀前准备在进行电镀铜之前,需要对印刷电路板进行一些准备工作。
首先要进行化学清洗,以保证印刷电路板外表的干净度;然后要进行化学镀铜,将印刷电路板上的氧化铜层转化为可电镀的铜层。
3.3 电镀铜在电镀铜的过程中,需要将印刷电路板放入电镀槽中,通过施加电流使铜离子在基材外表沉积。
电镀铜的时间和电流密度需要控制得当,以保证铜层的均匀性和良好的质量。
3.4 清洗和防氧化处理在电镀铜完成后,还需要对印刷电路板进行清洗,以去除残留的电解液和其他污垢。
然后可以进行防氧化处理,以保护电镀铜层不受氧化的影响。
4. 常见问题及解决方法在 PCB 电镀铜的过程中,常会遇到一些问题,下面列举了一些常见问题及解决方法:4.1 铜层不均匀铜层不均匀可能是由于电流密度不均匀或电镀时间缺乏造成的。
解决方法可以是调整电流密度分布,或增加电镀时间。
4.2 铜层粗糙铜层粗糙可能是由于电流密度过高、电镀液中杂质过多或温度过高造成的。
解决方法可以是降低电流密度,提升电镀液中的纯度,控制好电镀液的温度。
4.3 铜层过薄或过厚铜层过薄或过厚可能是由于电流密度不适宜或电镀时间过长造成的。
解决方法可以是调整电流密度和电镀时间,以得到适宜的铜层厚度。
电镀基础知识(1)
以瓦特浴为基础的光泽电镀镍:
1.电镀液:
瓦特浴是以硫酸镍为主要成分的镀镍发明者的名字而命名的。
下图3.8是光泽镀镍液的成分组成表。
以下说明各个成分主要作用。
①硫酸镍:
硫酸镍的作用就是给电镀液供给镍离子。
氯化镍也可以供给镍离子。
镍离子的浓度越高需要的电流密度就越高,越低就相反。
但浓度过高,粘性也变高,因此容易产生针孔,而且液体带出量也会增多。
表3.8 光泽电镀镍液的成分组成:
②氯化镍:
溶解在镀液中分解出氯离子。
NiCl2 →Ni2+ +Cl-
加氯化镍的目的是为了给镀液供给氯离子。
氯离子会促进镍阳极的溶解。
缺少氯离子,镍阳极会变成不动态化,难以溶解。
但过剩的氯离子会增强镀层的内部应力。
因此浓度管理非常重要。
③硼酸:
添加硼酸会抑制高电流密度部位产生氢,因此也会防止烧焦。
镀镍液的阴极部产生的反应主要是镀镍反应,但阴极电流效率不是100%。
阴极部主要有以下两种反应:
镀镍反应:Ni2++2e-→Ni
产生氢反映: 2H++2e- →H2
特别是端子电流集中部位的氢发生率高,氢离子消耗高,因此这个部位的PH比整个液体的PH高。
PH上升会导致产生Ni(OH) 2沉淀。
最终沉淀跟镍一起析出使镀层成灰黑色。
Ni2++2OH→Ni(OH)2
完全没含有硼酸的电镀液和含有标准浓度硼酸的电镀液相比较,含有硼酸的液没有发生烧焦现象。
这说明硼酸会抑制高电流部位产生氢。
以前的教科书里说明这种现象是因为硼酸作为弱酸起了缓冲作用。
但现在这句话已被否定。
事实上是硼酸防止了高电流部的PH变化,因此抑制了烧焦现象。
而且标准组成的硼酸浓度为溶解度的极限浓度,因此温度一下降就有结晶出现。
最近对硼酸排出的规格很严,因此也有用柠檬酸替代硼酸的提案。
2.光剂:
现在在市场上可以看到销售大量的镀镍用光剂。
以下用表格形式总结了光剂的种类以及其作用。
(表3.9)。
光剂一般分为一次光剂和二次光剂。
但出光剂,均匀作用的是二次光剂。
二次光剂因是容易吸着在金属表面的有机化合物,如果单独使用,会形成脆,高应力,无光泽的电镀层。
这时加适量的一次光剂会缓冲二次光剂的不良影响,最终会形成均匀的电镀层。
一次光剂控制二次光剂的吸着。
因为是这样,一次光剂被称为二次光剂的キャリヤー。
但是在二次光剂里单独加一次光剂,只能起半光泽效果,均匀性也不是很好。
一次光剂又有减少镀镍的张开应力,因此又叫做是应力抑制剂。
正常的镀镍光剂是由一次光剂和二次光剂的合理搭配下形成的。
防针孔剂属界面活性剂,会减少镀液的表面张力,氢气气泡也容易从产品表面分开。
因此可以防止因气泡形成的针孔。
以上添加剂随着使用会分解,吸着,因此要按照电气量的比例来补加。
3.作业条件:
①PH:
在正常作业条件下PH会随时间正比上升。
特别是因使用チタニウムバスケット,阳极面积十分大的时候阳极电流的功率会达到100%。
但镀镍的阴极电流功率是作业电流密度范围的90%,因此随着氢离子的浓度减少,PH会上升。
因此有必要定期测定PH值,让PH值维持在标准管理范围内。
通常用稀硫酸调整PH值。
分析结果可以看出,氯化物浓度低的时候暂时用盐酸调整PH的话,就算不补加氯化镍也可以提高氯化物浓度。
若要提高PH值,可以把糕状碳酸镍通过过滤机添加也可以。
②温度:
光泽镀镍的作业条件是50~60℃。
温度越高添加到阴极上的镍离子就越多,可以使用高电流密度。
③搅拌:
搅拌跟温度一样也会促进镍离子向阴极部的流动,可以使用高电流密度。
同时也可以均匀分布浴组成和温度。
同时也可以除去附着在产品表面的氢气泡。
搅拌一般使用空气搅拌。
④过滤:
浴中有固体异物会附着在阴极表面成为产品粗糙的因素,因此必要经常过滤。
活性碳滤布会除去液里的有机不纯物。
过滤能力一般为每小时/整个液体量的3倍。
⑤阳极:
阳极有电解镍,硫磺镍,カーボナイズドニッケル、デポラライズドニッケル等。
一般使用高纯度电解镍。
电解镍以外被称为是加工镍。
是为了促进高电流密度下的阳极的溶解而把电解镍加工作成的,因此价格也很高。
阳极的形状除了板状之外还有球形,纽扣形,切饼形。
板状之外的阳极都装在チタニウムバスケット里使用。
阳极棒需要阳极袋。
4.不纯物管理:
镀镍浴容易受不纯物的影响。
不纯物有金属不纯物和有机不纯物。
①金属不纯物:
因从前工序中卷入落下来的物品的溶解,镀镍浴中有混入各种各样的金属离子的可能性。
一般成为最大问题的元素有铜,铅,铁。
其中铁是以Fe2+状态混入到浴中后被空气氧化成Fe3+。
最后成为Fe(OH)3沉淀,因此可以用过滤器过滤掉。
铜和铅离子要是超过限界值(10~15mg/l),
低电流密度部分由灰色变为黑色。
也成为铬电镀覆盖不良的原因。
这些金属不纯物把波形铁板作为阴极用低电流密度电解(0.3~0.5A/dm2),以高效率把铜离子电解除去。
通过低电流密度也可以把铅离子也可以除去,但跟铜相比之下效率较低。
②有机不纯物:
有机不纯物大多数都是光剂的分解生成物。
浴中有机不纯物的数量增加会导致光泽不良以及针孔。
有机不纯物一般用活性炭处理来除去。
要是还未处理干净,可以把浴移动到预备槽里,再做活性炭处理。
5.镀镍的机械性质:
①硬度:
不含有添加剂的无光泽镀镍跟光泽镀镍相比,较软。
Hv大概是200~250左右,延性也很大。
光泽镀镍的Hv为450~550左右,比较硬,因此延性也较差。
②内部应力:
如图3.2所示,在又薄又容易变形的板材的背面绝缘化,只在表面做镀镍。
结果会像图(a),(b)一样变形。
前者叫张开应力,后者叫收缩应力。
一般电镀镍的应力为张开应力。
偶尔因密着性不良镀镍层剥离的时候,可以看到反翘。
这是张开应力的证据。
如图3.2所示,素材偏薄会变形,偏厚且不发生变形时,反而会出现裂痕。
图3.2内部应力造成的变形
以下是从多年来的经验总结出的内部应力的原因:
①浴中氯离子浓度高,会导致张开应力变高。
②浴中PH值要是超过上限值(PH5),张开应力也会变高。
③只加二次光剂也会导致张开应力变高。
相反只加一次光剂就会成为压缩应力。
一次光剂也起缓冲张开应力的作用。
因此一次光剂被称为是应力抑制剂。
④跟瓦特浴中的镀镍相比较,黄酸镍浴中的镀镍在本质上属于低应力。
因此一般在使用低应力的电铸用途方面使用黄酸镍。
电镀基础知识(2)
黄酸镀镍:
以黄酸盐作为浴的镀镍的特征为,可以使用高电流密度,内部应力也很低。
黄酸盐浴一般应用在电铸以及厚电镀产品中。
电镀因延性好,也可以使用在后加工的线材以及板材里。
①电镀浴:
一般购入时的黄酸Ni(NH2SO3)2·4H2O(式量为322.7,金属含量为18.2%)为结晶或者是浓厚水溶液状态。
表3.10为黄酸盐浴的成分表。
一般黄酸的主要成分为黄酸镍,氯化镍以及硼酸。
但为了满足使用者的低内部应力的要求,一般把氯化物的添加控制在最小限度。
氯化镍和硼酸的作用跟瓦特浴的情况一样。
但跟瓦特浴相比之下,因为是高浓度,容易产生针孔,因此一般都会加针孔防止剂,再用机械搅拌。
制造电铸产品时,一般用公转,自转运动的搅拌方式。
黄酸为白色结晶有机酸。
没有吸湿性和挥发性,因此使用以及储藏都很方便。
图3.5 硫酸和黄酸的化学构造不同
如图所示黄酸的强度和化学构造跟硫酸非常相似。
黄酸在低PH(<0.3),高温度溶液(>80℃)中会漫漫加水分解成硫酸和氨。
NH2SO3-+H2O→NH4++SO42-
在局部的过热,高电流密度和低PH下会急速加水分解,加水分解的生成物会导致内部应力的增加。
②电镀条件:
1.PH:在正常作业条件下跟瓦特浴一样随时间的增加PH会上升。
因此有必要调整PH。
添加黄酸会降低PH。
浴中的PH也会影响电镀应力。
浓度为76.4g/L的镍浴中PH调整到3.8~4.8,电镀应力为最小值。
镍浓度为107g/L时,PH调整到2.9~3.8,电镀应力为最小值。
2.温度:温度越高电镀的张开应力会越小。
高温度条件确实能满足电镀的低应力条件,但在65.5℃以上会促进黄酸的加水分解。
3.电流密度:电流密度越高张开应力就越高。
4.不纯物对策:不纯物对策以瓦特浴为准。