脉冲电流电镀方法
- 格式:doc
- 大小:110.00 KB
- 文档页数:2
脉冲电镀技术参数介绍信丰正天伟研发部胡青华脉冲电镀定义:脉冲电镀广泛定义为间断电流电镀。
间断电流是指正向电流在某一时间出现而在另一时间出现反向电流(或无电流)。
自50年代开始已有人从事脉冲电镀的研究,因脉冲电流能使镀层结晶细化、结合力高、无孔隙,使镀层有优良的物理化学性能。
70年代脉冲电镀在PCB行业中电镀金上使用,在90年代随着大电流脉冲技术上的突破脉冲电镀应用在PCB电镀铜上。
PCB的电镀铜的发展历程:普通直流电镀→PPR周期反向脉冲电镀→新型直流电镀,新型直流电镀不同于普通直流电镀的区别在于在槽液中加入了新型的作用特殊的添加剂来调整通孔和盲孔孔内外的镀层厚度的分布。
常见的脉冲波形有方波、三角波、阶梯波、锯齿波,根据确定脉冲波形的原则(实镀效果、偏于分析和研究、易于获得和控制、便于推广),方波是最符合要求的波形。
目前,脉冲电镀中使用的波形多为方波。
其波形有单向脉冲和双向脉冲(周期反向脉冲)1.单向脉冲:实际是就是有关断时间的直流电镀。
波形如下所示:2.双向脉冲:即周期换向脉冲(PPR)。
有以下几种:a)有关断时间的单个脉冲换向,一个正向脉冲经过关断时间后接一个反向脉冲,这种波形在实际中极小使用,波形如下图:b)无关断时间单个脉冲换向,一个无关断时间的正向脉冲紧接着一个无关断时间的反向脉冲,这种波形也称为方波交流电。
这种波形能改善镀层的厚度分布,但对镀层的结构改善无作用。
c)脉动脉冲换向,一组正向脉冲接一组反向脉冲,这种波形是典型的周期换向波形,在功能性电镀中应用最为广泛,既能改善镀层的厚度分布又能改善镀层结晶结构。
d)多组脉冲换向:简称多脉冲,在脉动脉冲基础上增加可编程功能,在每一个程序或每一个时间段采用的脉冲参数各不一样。
多脉冲电镀在适当的参数下能形成不同结构和组成的多层镀层,各层间的应力能相互抵消,镀层脆性下降,抗疲劳强度提高。
PCB上所使用的脉冲电镀严格的说应称为周期脉冲反向电镀(Periodic Pulse Reverse Plating)。
脉冲电镀技术参数介绍信丰正天伟研发部胡青华脉冲电镀定义:脉冲电镀广泛定义为间断电流电镀。
间断电流是指正向电流在某一时间出现而在另一时间出现反向电流(或无电流)。
自50年代开始已有人从事脉冲电镀的研究,因脉冲电流能使镀层结晶细化、结合力高、无孔隙,使镀层有优良的物理化学性能。
70年代脉冲电镀在PCB行业中电镀金上使用,在90年代随着大电流脉冲技术上的突破脉冲电镀应用在PCB电镀铜上。
PCB的电镀铜的发展历程:普通直流电镀→PPR周期反向脉冲电镀→新型直流电镀,新型直流电镀不同于普通直流电镀的区别在于在槽液中加入了新型的作用特殊的添加剂来调整通孔和盲孔孔内外的镀层厚度的分布。
常见的脉冲波形有方波、三角波、阶梯波、锯齿波,根据确定脉冲波形的原则(实镀效果、偏于分析和研究、易于获得和控制、便于推广),方波是最符合要求的波形。
目前,脉冲电镀中使用的波形多为方波。
其波形有单向脉冲和双向脉冲(周期反向脉冲)1.单向脉冲:实际是就是有关断时间的直流电镀。
波形如下所示:2.双向脉冲:即周期换向脉冲(PPR)。
有以下几种:a)有关断时间的单个脉冲换向,一个正向脉冲经过关断时间后接一个反向脉冲,这种波形在实际中极小使用,波形如下图:b)无关断时间单个脉冲换向,一个无关断时间的正向脉冲紧接着一个无关断时间的反向脉冲,这种波形也称为方波交流电。
这种波形能改善镀层的厚度分布,但对镀层的结构改善无作用。
c)脉动脉冲换向,一组正向脉冲接一组反向脉冲,这种波形是典型的周期换向波形,在功能性电镀中应用最为广泛,既能改善镀层的厚度分布又能改善镀层结晶结构。
d)多组脉冲换向:简称多脉冲,在脉动脉冲基础上增加可编程功能,在每一个程序或每一个时间段采用的脉冲参数各不一样。
多脉冲电镀在适当的参数下能形成不同结构和组成的多层镀层,各层间的应力能相互抵消,镀层脆性下降,抗疲劳强度提高。
PCB上所使用的脉冲电镀严格的说应称为周期脉冲反向电镀(Periodic Pulse Reverse Plating)。
脉冲电镀镍-纳米氧化铝复合镀层及其组织结构与性能表征任鑫;李岩帅;冯毅毅;刘耀汉;齐鹏涛;王朝阳【摘要】采用脉冲电镀法在Q235钢上制备了Ni-纳米Al2O3复合镀层.通过正交试验得到最佳工艺条件为:六水合硫酸镍234 g/L,六水合氯化镍30 g/L,硼酸35g/L,十二烷基硫酸钠0.6 g/L,糖精1 g/L,纳米Al2O310 g/L,pH 3.5,电流密度2A/dm2,占空比60%,频率1000 Hz,温度40 ℃,搅拌速率200 r/min,时间60 min.在最佳工艺条件下所得Ni-纳米Al2O3复合镀层表面平整、致密,晶粒细小,弥散分布着纳米Al2O3,显微硬度、耐磨性和耐蚀性都比Ni镀层好.%A Ni-nano-Al2O3composite coating was prepared on Q235 steel by pulse electroplating. The optimal process conditions were obtained by orthogonal test as follows: nickel sulfate hexahydrate 234 g/L, nickel chloride hexahydrate 30 g/L, boric acid 35 g/L, sodium dodecyl sulfate 0.6 g/L, saccharin 1 g/L, nano-Al2O310 g/L, temperature 40 ℃, pH 3.5, current density 2 A/dm2, duty cycle 60%, frequency 1 000 Hz, stirring rate 200r/min, and time 60 min. The Ni-nano-Al2O3 composite coating obtained thereunder is smooth and compact with fine grains and dispersively distributed nano-Al2O3 particles, and has higher microhardness and better resistance to wear and corrosion than a pure Ni coating.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2018(037)005【总页数】4页(P193-196)【关键词】镍;氧化铝;复合镀层;脉冲电镀;微观结构;显微硬度;耐磨性;耐蚀性【作者】任鑫;李岩帅;冯毅毅;刘耀汉;齐鹏涛;王朝阳【作者单位】辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,辽宁阜新 123000;辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,辽宁阜新 123000;辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,辽宁阜新 123000;辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,辽宁阜新123000;辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,辽宁阜新 123000;辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,辽宁阜新 123000【正文语种】中文【中图分类】TQ153.2电镀Ni层因具有良好的力学性能和化学稳定性而被广泛应用于汽车、仪器仪表、日用五金等领域[1]。
光亮剂和载体对脉冲电镀工艺会造成怎样的影响,该如何解决前言PCB产品中,有一类典型的难度较大的生产板,此类生产板的特点是板厚/孔径比大(9:1至12:1),线宽/间距小(75 μm/75 μm),镀铜厚度要求严格(所有孔壁镀铜最薄25 μm),图形分布不均匀(孤立线、孤立光标点),此类型生产板通过传统直流全板电镀无法满足孔壁铜厚要求,即使孔壁勉强达到镀铜要求,表面镀铜过厚也让后序DES和阻焊工序难以接受,而直流图形电镀因为长时间,低电流密度而影响电镀效率,这时脉冲图形电镀的优势得到了淋漓尽致的发挥,本文从脉冲电镀的原理出发,阐述脉冲图形电镀的优势。
但同时在公司的脉冲生产线的实际加工过程中,发现了一些直流电镀不存在的问题,比如,板面色差、深镀能力异常等,经过我们的分析、排查及试验跟踪,最终发现脉冲光亮剂和载体的含量对产品品质影响非常之大,最后通过试验、对比、跟踪寻找到合理的光亮剂和载体控制范围,解决了上述的异常问题。
2 脉冲电镀原理2.1 脉冲电流脉冲电镀为间断电流电镀,间断电流是指某一时间出现正向电流而另一时间出现反向电流,这是由专用的脉冲整流机提供电流输出,我们公司正反向电流设定分别为20 ms和1 ms,整个电镀过程一直是以21 ms为循环进行的,如图1.2.2 脉冲光亮剂和载体的作用机理我们公司采用DOW提供的脉冲专用光亮剂和载体,具体如下。
2.3.1 载体(Carrier)此类有机物为聚醚类,含有-CH2-CH2-O-结构,为长链有机分子,在氯离子的协助下均匀的将光亮剂分布在阴极的凹陷等各处,故称为载体[1].载体同时也能增加极化电阻,对铜的沉积进行抑制,缓冲孔角等引起的电流集中,提高均镀能力的效果[2],所以又被称为抑制剂,另外载体还能降低槽液的表面张力,增加润湿效果,又称为湿润剂。
研究脉冲电镀反向电流对通孔深镀能力的作用研究脉冲电镀反向电流对通孔深镀能力的作用序脉冲电镀技术在电镀过程中广泛应用,尤其在通孔深镀中具有重要的作用。
通孔深镀是电子元件制造中的关键工艺,其质量和效果直接影响到电子产品的性能和可靠性。
本文将着重探讨脉冲电镀反向电流对通孔深镀能力的作用,并就此提出自己的观点和理解。
一、脉冲电镀技术简介脉冲电镀技术是利用脉冲电流进行电镀的一种技术方法。
相较于传统恒定电流电镀,脉冲电镀技术能够提供更高的镀液对电极表面的物质输运速率,从而达到更高的电镀速度和更均匀的电镀膜质量。
脉冲电镀技术不仅可以改善电镀质量,还能节省能源和镀液等方面的成本,并且对于通孔深镀来说尤为重要。
二、通孔深镀的重要性通孔深镀是电子元件制造中的关键工艺之一,通过在PCB板或其他电子元件上形成一定深度的镀液层,可以增强电子元件的导电性能、连接性能和耐腐蚀性能。
通孔深镀能力的好坏直接影响到电子产品的性能和可靠性。
在通孔深镀过程中,脉冲电镀反向电流起到了至关重要的作用。
三、脉冲电镀反向电流的作用在脉冲电镀过程中,正向电流用于电镀工作电极,而反向电流则用于清洗电极表面。
脉冲电镀反向电流的作用主要体现在两个方面:1. 清洗电极表面脉冲电镀反向电流可以有效清洗电极表面的金属离子沉积物、氧化物和有机物等杂质,从而保证电极表面的纯净度和粗糙度。
清洗电极表面对于通孔深镀过程中的镀液输运和镀层质量至关重要。
具有较高纯净度和合适粗糙度的电极表面能够提供更好的镀液传递效率,最终实现通孔深镀的高质量。
2. 提高镀液中金属离子浓度在脉冲电镀过程中,反向电流时间短暂,但却能够显著影响金属离子的传输和浓度变化。
反向电流的作用是通过阻止金属离子离开电极,提高金属离子在镀液中的浓度,从而达到更好的通孔深镀效果。
在通孔深镀过程中,高浓度的金属离子能够更好地填充通孔,使得镀液能够更均匀地分布并形成均匀的镀层。
脉冲电镀反向电流对于通孔深镀能力的提高至关重要。
脉冲电镀原理
脉冲电镀是一种特殊的电镀方法,其原理基于电化学反应和脉冲电流的作用。
脉冲电镀通过不断变化的电流和电压,可以实现更高效、更均匀、更具有质量控制性的电镀过程。
脉冲电镀的主要原理可以分为三部分:阳极溶解、阳极活化和阴极补充。
首先,阳极溶解是指在脉冲电镀过程中,阳极表面的金属离子通过扩散和迁移的方式溶解到电解液中。
当脉冲电流通过阳极时,阳极表面会发生电化学氧化反应,金属表面的原子逐渐转变为阳离子,离子从阳极表面脱落进入电解液。
其次,阳极活化是指阳极表面的形貌和结构的变化。
脉冲电流的变化可以改变阳极表面的电化学界面,使得阳极表面能够形成均匀、致密、平滑的氧化膜。
这种氧化膜可以提高阳极表面的稳定性和耐腐蚀性,同时也可以增加镀层的结合力和光泽度。
最后,阴极补充是指电镀过程中阴极表面的金属沉积。
脉冲电流通过阴极时,电解液中的金属离子会被还原成金属原子,在阴极表面形成金属沉积。
通过脉冲电流的变化,可以调节阴极表面金属沉积的速度和均匀性,从而控制电镀层的质量和厚度。
总之,脉冲电镀利用脉冲电流的特殊作用,通过阳极溶解、阳极活化和阴极补充的原理,实现了更高效、更均匀、更具有质量控制性的电镀过程。
这种电镀方法在工业生产中广泛应用,可以提高产品质量,减少金属浪费,降低环境污染。
电阻电镀工艺全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:电阻电镀是一种常见的电镀工艺,它是利用电流在导体表面产生电化学反应,从而在导体表面形成一层均匀的金属膜。
电阻电镀工艺在工业生产中广泛应用,用于提高零部件的耐磨性、导电性和美观性。
本文将重点介绍电阻电镀工艺的原理、步骤、应用以及发展趋势。
一、电阻电镀工艺的原理电阻电镀是利用直流或脉冲电流,在含有金属离子的电解液中经过阴极和阳极的电化学反应过程,使得金属离子在阴极上还原成为金属沉积,从而在导体表面形成一层均匀的金属膜。
电阻电镀的原理主要包括以下几个方面:1. 阴极反应:在阴极上发生还原反应,金属离子接受电子变成金属,沉积在阴极表面。
阴极反应的反应式可以表示为:M^n+ + ne-→ M。
3. 电离液中的金属离子是电镀的原料,电解质是保证电镀过程正常进行的物质。
在电镀过程中,电流通过电解液将阳离子移动到阴极上,经过还原反应形成金属沉积。
电阻电镀工艺主要包括以下几个步骤:1. 表面处理:对待镀件进行清洗、除油、脱脂等表面处理,以保证金属膜的附着性和均匀性。
2. 预电镀处理:在电镀前对待镀件进行一些预处理,如活化、导电等,以增加电镀效率和质量。
3. 电镀操作:将待镀件作为阴极,金属板作为阳极,放置在含有金属离子的电解液中,通过施加电流使金属离子在阴极上还原成金属沉积。
4. 后处理:将电镀完成的零部件进行清洗、抛光、烘干等处理,以增强电镀膜的质量和外观。
5. 检验包装:对电镀膜进行一系列的检验,确保其质量符合要求,最后进行包装。
电阻电镀工艺在工业生产中具有广泛的应用,主要用于提高金属部件的耐腐蚀性、导电性和装饰性。
具体应用包括:1. 金属零部件的防腐蚀处理:电阻电镀可以在金属表面形成一层金属膜,提高金属零部件的抗氧化、耐腐蚀性能。
2. 电器电子产品的导电层制备:电阻电镀可以制备导电性良好的金属膜,用于电器电子产品中的导电层。
3. 饰品、工艺品的装饰处理:电阻电镀可以在饰品、工艺品表面形成亮丽的金属膜,提升其装饰性。