印刷线路板电镀与化学镀ppt课件

1、LOGO化学镀与电镀技术化学镀与电镀技术 现代印制电路原理和工艺现代印制电路原理和工艺化学镀与电镀技术化学镀与电镀技术 电镀铜电镀铜1电镀电镀Sn/Pb合金合金2 电镀镍和电镀金电镀镍和电镀金3脉冲镀金、化学镀金脉冲镀金、化学镀金 化学镀镍化学镀镍/浸金浸金化学镀锡、镀银、镀钯化学镀锡、镀银、镀钯v电镀的目的在于为制造中的印制电路板提供其本电镀的目的在于为制造中的印制电路板提供其本身欠缺及并非固有的外表特性。身欠缺及并非固有的外表特性。v印制电路板的电镀相对比较简单，镀种也较少，印制电路板的电镀相对比较简单，镀种也较少，但电镀本身，其根本原理是一样的。在当前印制但电镀本身，其根本原理是一样的。

2、在当前印制电路板制造工艺上采取镀硬金方法或以镍打底的电路板制造工艺上采取镀硬金方法或以镍打底的镀金或浸金工艺技术。镀金或浸金工艺技术。v印制电路板化学镀和电镀的主要目的是确保印制印制电路板化学镀和电镀的主要目的是确保印制电路板的可焊性、防护性、导电性和耐磨性。电路板的可焊性、防护性、导电性和耐磨性。v本章主要引见在印制板消费工艺中必需用到的本章主要引见在印制板消费工艺中必需用到的v化学镀铜、化学镀镍金、化学镀镍化学镀铜、化学镀镍金、化学镀镍/ /浸金、激光化浸金、激光化学镀金、化学镀锡、化学镀银、化学镀铑、化学镀学镀金、化学镀锡、化学镀银、化学镀铑、化学镀钯、钯、v电镀铜、激光镀铜、电镀锡铅、

3、电镀镍金、脉冲镀电镀铜、激光镀铜、电镀锡铅、电镀镍金、脉冲镀金、电镀银及其它金属的技术。金、电镀银及其它金属的技术。6.1 电镀铜电镀铜v铜铜v元素符号元素符号Cu, Cu, 具有良好的导电性和良具有良好的导电性和良好的机械性能，并且铜容易活化，可好的机械性能，并且铜容易活化，可以与其它金属镀层构成良好的金属一以与其它金属镀层构成良好的金属一金属间键合，从而获得镀层间的良好金属间键合，从而获得镀层间的良好的结合力。的结合力。电镀厂电镀厂v6.1.1 6.1.1 铜镀层的作用及对镀层，镀液的根本要求铜镀层的作用及对镀层，镀液的根本要求v1. 1. 镀铜层的作用镀铜层的作用v1 1是作为孔的化学镀

4、铜层普通是作为孔的化学镀铜层普通0.5-20.5-2微米微米的加厚层，经过全板镀铜到达厚度的加厚层，经过全板镀铜到达厚度5-85-8微米，普通微米，普通称为加厚铜；称为加厚铜；v2 2是作为图形电镀是作为图形电镀Sn-PbSn-Pb或低应力镍的底层，或低应力镍的底层，其厚度可达其厚度可达20-2520-25微米，普通称为图形镀铜。微米，普通称为图形镀铜。v2. 2. 对铜镀层的根本要求对铜镀层的根本要求v (1). (1). 良好的机械性能良好的机械性能v v (2). (2). 镀液有良好的分散才干和深镀才干镀液有良好的分散才干和深镀才干 v v (3). (3).镀层与基体结合结实，结合力

5、好。镀层与基体结合结实，结合力好。v v (4). (4).镀层有良好的导电性镀层有良好的导电性v v (5). (5).镀层均匀，细致，有良好的外观。镀层均匀，细致，有良好的外观。v3. 3. 对镀铜液的根本要求对镀铜液的根本要求v (1). (1).镀液具有良好的分散才干和深镀才镀液具有良好的分散才干和深镀才干，以保证在印制板比较厚和孔径比较小干，以保证在印制板比较厚和孔径比较小时，仍能到达时，仍能到达Ts:ThTs:Th接近接近1 1：1.1.v (2). (2).镀液在宽的电流密度范围内，都能镀液在宽的电流密度范围内，都能得到均匀，细致，平整的镀层。得到均匀，细致，平整的镀层。v (3

6、). (3).镀液稳定，便于维护，对杂质的容镀液稳定，便于维护，对杂质的容忍度高。忍度高。6.1.2 6.1.2 镀铜液的选择镀铜液的选择v镀铜溶液有多种类型如：硫酸盐型，焦磷酸盐型，镀铜溶液有多种类型如：硫酸盐型，焦磷酸盐型，氟硼酸盐型以及氰化物型。氟硼酸盐型以及氰化物型。v硫酸盐型镀液获得均匀，细致，柔软的镀层，并硫酸盐型镀液获得均匀，细致，柔软的镀层，并且镀液成分简单，分散才干和深镀才干好，电流且镀液成分简单，分散才干和深镀才干好，电流效率高，堆积速度快，污水治理简单，所以，印效率高，堆积速度快，污水治理简单，所以，印制板镀铜主要运用硫酸盐镀铜。制板镀铜主要运用硫酸盐镀铜。v一种是用于零

7、件电镀的普通硫酸盐镀铜液一种是用于零件电镀的普通硫酸盐镀铜液v一种是用于印制板电镀的高分散才干的镀铜液，一种是用于印制板电镀的高分散才干的镀铜液，这种镀液具有这种镀液具有“高酸低铜的特点，因此有很高的高酸低铜的特点，因此有很高的导电性和很好的分散才干与深镀才干。导电性和很好的分散才干与深镀才干。电镀液电镀液 称号成分普通硫酸盐镀液高分散才干镀液硫酸铜克/升180-24060-100硫酸克/升45-60180-220氯离子(毫克/升)20-10020-100添加剂适量适量表表6-1 硫酸盐型镀液硫酸盐型镀液v没有添加剂的硫酸盐镀铜液，不能够到达运用的没有添加剂的硫酸盐镀铜液，不能够到达运用的要求

8、。要求。v我国对光亮酸性镀铜添加剂的研制始于七十年代，我国对光亮酸性镀铜添加剂的研制始于七十年代，具有代表性的添加剂产品有电子部具有代表性的添加剂产品有电子部15所的所的LC153和和SH-110等。等。v 改革开放以来，从国外引进了大量印制板消费线，改革开放以来，从国外引进了大量印制板消费线，同时也引进了很多先进的电镀添加剂，用于高分同时也引进了很多先进的电镀添加剂，用于高分散才干的镀铜液的添加剂及其工艺见表散才干的镀铜液的添加剂及其工艺见表6-3 称号配方及工艺条件 SH-110LC153硫酸铜克/升100100硫酸克/升200200氯离子毫克/升4020-90SH-110毫克/升10-2

9、0HB毫克/升0.5-1OP-21克/升0.5LC153起始毫克/升3-5LC153补充剂毫克/升1-2温度C10-4010-40阴极电流密度安培/分米20.5-41-2.5阳极磷铜磷铜搅拌方式阴极挪动阴极挪动表表6-2 国产镀铜添加剂及其工艺国产镀铜添加剂及其工艺 称号配方及工艺条件MHTGSPCMPC-667硫酸铜克/升60-758060-9060-120硫酸克/升180-200200166-202150-225氯离子毫克/升50-10010040-8030-60添加剂毫克/升MHT8-16GS整平剂20GS光亮剂3PCM2.5-7.5载体4-10光亮剂10-23阴极电流密度安培/分米22

10、-41-30.1-80.1-8.6阳极电流密度安培/分米21-20.3-21-2温度C28-3222-2621-3221-32阳极含P%0.045-0.060.02-0.060.03-0.08搅拌方式空气搅拌延续过滤阴极挪动20-25mm/次5-45次/分可调空气搅拌阴极挪动延续过滤空气搅拌阴极挪动延续过滤表表6-3 各种镀铜添加剂及其工艺各种镀铜添加剂及其工艺v1. 1. 电镀铜机理电镀铜机理v镀铜溶液的主要成分是硫酸铜和硫酸，在镀铜溶液的主要成分是硫酸铜和硫酸，在直流电压的作用下，在阴，阳极上发生如直流电压的作用下，在阴，阳极上发生如下反响：下反响： vv 阴极：阴极：Cu2+2e CuC

11、u2+2e Cuv阳极：阳极： Cu-2e Cu2+ Cu-2e Cu2+ v在直流情况下电流效率可达在直流情况下电流效率可达9898以上。以上。v2. 2. 镀铜液的配制镀铜液的配制v1 1以以1010NaOHNaOH溶液注入镀槽，开启过滤机和溶液注入镀槽，开启过滤机和空气搅拌。将此液加温到空气搅拌。将此液加温到6060C C，坚持，坚持4-84-8小时，小时，然后用清水冲洗。再注入然后用清水冲洗。再注入5 5硫酸，同样浸洗硫酸，同样浸洗然后用清水冲洗。然后用清水冲洗。v2 2在备用槽内，注入所配溶液在备用槽内，注入所配溶液1/41/4体积的蒸馏体积的蒸馏水或去离子水，在搅拌下缓慢参与计量的

12、硫酸，水或去离子水，在搅拌下缓慢参与计量的硫酸，借助于溶解所放出的热量，参与计量的硫酸铜，借助于溶解所放出的热量，参与计量的硫酸铜，搅拌使全部溶解。搅拌使全部溶解。v3 3参与参与1-1.51-1.5毫升毫升/ /升双氧水升双氧水, ,搅拌搅拌1 1小时，升小时，升温至温至650650C C，保温，保温1 1小时，以赶走多余的双氧水。小时，以赶走多余的双氧水。v4 4参与参与3 3克克/ /升活性炭，搅拌升活性炭，搅拌1 1小时，静止半小时小时，静止半小时后过滤，直至没有炭粒为止。将溶液转入镀槽。后过滤，直至没有炭粒为止。将溶液转入镀槽。v5 5参与计量的盐酸，参与计量的添加剂，加蒸馏参与计量

13、的盐酸，参与计量的添加剂，加蒸馏水或去离子水至所需体积。放入予先预备好的阳水或去离子水至所需体积。放入予先预备好的阳极。极。v6 6以以1-1.51-1.5安培安培/ /分米分米2 2阳极电流密度进展电解处阳极电流密度进展电解处置，使阳极构成一层致密的黑色薄膜。大约置，使阳极构成一层致密的黑色薄膜。大约3-43-4小小时以后，可以投入运用。时以后，可以投入运用。(1). (1). 硫酸铜硫酸铜硫酸铜是镀液中主盐，它在水溶液中电离出铜离子，硫酸铜是镀液中主盐，它在水溶液中电离出铜离子，铜离子在阴极上获得电子堆积出铜镀层。硫酸铜铜离子在阴极上获得电子堆积出铜镀层。硫酸铜浓度控制在浓度控制在60-1

14、0060-100克克/ /升。升。(2). (2). 硫酸硫酸硫酸的主要作用是添加溶液的导电性。硫酸的浓度硫酸的主要作用是添加溶液的导电性。硫酸的浓度对镀液的分散才干和镀层的机械性能均有影响对镀液的分散才干和镀层的机械性能均有影响镀液中各成份的作用镀液中各成份的作用 v3. 3. 操作条件的影响操作条件的影响v(1). (1). 温度温度v (2). (2). 电流密度电流密度v (3). (3). 搅拌搅拌v (4). (4). 阳极阳极v (5). (5). 镀液的维护镀液的维护 v(1). (1). 温度温度v温度对镀液性能影响很大，温度提高，会温度对镀液性能影响很大，温度提高，会导致允

15、许的电流密度提高，加快电极反响导致允许的电流密度提高，加快电极反响速度，普通以速度，普通以20-30020-300C C为佳。为佳。v(2). (2). 电流密度电流密度v为了提高消费效率，在保证镀层质量的前为了提高消费效率，在保证镀层质量的前提下，应尽量运用高的电流密度。电流密提下，应尽量运用高的电流密度。电流密度不同，堆积速度也不同。度不同，堆积速度也不同。v(3). (3). 搅拌搅拌v搅拌可以消除浓差极化，提高允许电流密搅拌可以消除浓差极化，提高允许电流密度，从而提高消费效率。搅拌可以经过使度，从而提高消费效率。搅拌可以经过使工件挪动或使溶液流动，或两者兼有来实工件挪动或使溶液流动，或

16、两者兼有来实现。现。v1). 1). 阴极挪动：阴极挪动： 阴极挪动是经过阴极杆的运动来阴极挪动是经过阴极杆的运动来实现工件的挪动。实现工件的挪动。v2). 2). 紧缩空气搅拌：对镀铜液而言，它能提供足紧缩空气搅拌：对镀铜液而言，它能提供足够的氧气，促进溶液中的够的氧气，促进溶液中的Cu+Cu+氧化成氧化成Cu2+Cu2+，协助消，协助消除除Cu+Cu+的干扰。的干扰。 v3). 3). 过滤：过滤可以净化溶液，使溶液中的机械过滤：过滤可以净化溶液，使溶液中的机械杂质及时地除去，防止或减少了毛刺出现的时机杂质及时地除去，防止或减少了毛刺出现的时机搅拌的方式搅拌的方式v4. 阳极 v硫酸盐光亮

17、镀铜，要运用含磷阳极，其磷含量0.04-0.065，铜含量不小于99.9。 其它杂质的允许含量见表6-4。主成分 杂质 Cu P Sn Pb Zn Ni Fe Sb Se Te As Bi 99.9 0.0040 -0.064 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 v为什么运用含磷铜阳极？为什么运用含磷铜阳极？v运用优质含磷铜阳极，能在阳极外表构成一层黑运用优质含磷铜阳极，能在阳极外表构成一层黑色维护膜，它象栅栏一样，能控制铜的溶解速度色维护膜，它象栅栏一样，能控制铜的溶解速度并大大减少了阳极泥。并大大减少了阳极

18、泥。v5 5镀液的维护镀液的维护 v(1). (1). 定期分析调整镀液中硫酸铜，硫酸和定期分析调整镀液中硫酸铜，硫酸和氯离子的浓度，使之经常处于最正确形状。氯离子的浓度，使之经常处于最正确形状。 v(2). (2). 添加剂的补充：在电镀过程中，添加添加剂的补充：在电镀过程中，添加剂不断耗费，可以根据安时数，按供应商剂不断耗费，可以根据安时数，按供应商提供的添加量进展补充，但还要思索镀件提供的添加量进展补充，但还要思索镀件携带的损失，适当添加携带的损失，适当添加5-105-10。v(3). (3). 定期用活性碳处置：定期用活性碳处置： v在电镀过程中，添加剂要分解，同时干膜或抗电在电镀过程

19、中，添加剂要分解，同时干膜或抗电镀油墨分解物及板材溶出物等都会对镀液构成污镀油墨分解物及板材溶出物等都会对镀液构成污染，因此要定期用活性炭净化。普通每年至少用染，因此要定期用活性炭净化。普通每年至少用活性炭处置一次活性炭处置一次消费缺点能够缘由纠正方法镀层烧焦1) 铜含量过低 2) 阴极电流过大 3) 液温太低4) 镀层的延性降低5) 搅拌差 6) 光亮剂失调 7) 阳极过长或过多1) 补充硫酸铜到规定量 2) 适当降低电流密度3) 适当提高液温 4) 稀释镀液，使酸含量到规定值5) 如用空气搅拌，添加空气流量，如用阴极挪动，应 坚持在15-20次/分 6) 赫尔槽实验来确定 7阳极比阴极短7

20、-8cm，使阳极面积/阴极面积为2：1镀层粗糙 1) 镀液添加剂失调 2) 镀液太脏 3) Cl-含量太少 4) 电流过大 5) 有机物分解过多1) 赫尔槽实验确定其添加量 2) 延续过滤镀液 3) 经过分析调整Cl-量 4) 调整到适当值5) 活性炭处置表6-5 电镀铜缺点缘由及排除方法 6. 常见缺点及处置 v6.1.4 6.1.4 半光亮酸性镀铜半光亮酸性镀铜 v半光亮酸性镀铜的特点在于它所用光亮剂不含硫，半光亮酸性镀铜的特点在于它所用光亮剂不含硫，因此添加剂的分解产物少，镀层的纯度高，延性因此添加剂的分解产物少，镀层的纯度高，延性好。好。v同时镀液具有极好的深镀才干，镀层外观为均匀，同

21、时镀液具有极好的深镀才干，镀层外观为均匀，细致，整平的半光亮镀层。细致，整平的半光亮镀层。 普通电流密度 高电流密度 硫酸铜(克/升) 60-98 90-106 硫酸(克/升) 160-200 230-250 氯离子(克/升) 40-100 80-120 温度0C 20-25 36-40 阴极电流密度安培/分米2 1-3.5 3.5-8 阳极电流密度安培/分米2 0.5-1.75 1.2-2.5 过滤 延续 延续 搅拌 空气搅拌 剧烈空气搅拌 堆积速度 在2安培/分米2下，0.45微米/分 在4.5安培/分米2 下，1微米/分 表表6-6 半光亮酸性镀铜半光亮酸性镀铜Cu-200*的配方及操作

22、条件的配方及操作条件v6.1.5 印制板镀铜的工艺过程印制板镀铜的工艺过程v 镀铜用于全板电镀和图形电镀，其中全板镀铜用于全板电镀和图形电镀，其中全板镀铜是紧跟在化学镀铜之后进展，而图形镀铜是紧跟在化学镀铜之后进展，而图形电镀是在图相转移之后进展的。电镀是在图相转移之后进展的。v全板电族的工艺流程如下：全板电族的工艺流程如下：v化学镀铜化学镀铜 活化活化 电镀铜电镀铜 防氧化处置防氧化处置 水冲水冲洗洗 枯燥枯燥 刷板刷板 印制负相抗蚀图象印制负相抗蚀图象 修版修版 电镀抗蚀金属电镀抗蚀金属 水冲洗水冲洗 去除抗蚀剂去除抗蚀剂 水冲水冲 蚀刻蚀刻v图形电镀铜与电镀锡铅合金或锡连在一条消图形电镀

23、铜与电镀锡铅合金或锡连在一条消费线上工艺过程如下：费线上工艺过程如下：镀 低 应力镍镀金图像转移后印制板修 板 / 或不修清 洁 处置喷淋/水洗粗 化 处置喷淋/水洗活化图形电镀铜活化电 镀 锡 铅合金喷淋/水洗v6.1.6 6.1.6 脉冲镀铜脉冲镀铜v脉冲电镀也称为脉冲电镀也称为PCPC电镀与传统的直流电镀电镀与传统的直流电镀也成为也成为DCDC电镀相比，可提高镀层纯度，降低电镀相比，可提高镀层纯度，降低镀层空隙率，改善镀层厚度的均匀性。镀层空隙率，改善镀层厚度的均匀性。v脉冲电镀的实现不仅需求一个工艺参数与镀液相脉冲电镀的实现不仅需求一个工艺参数与镀液相匹配的脉冲电源，还必需加强溶液的传

24、送过程，匹配的脉冲电源，还必需加强溶液的传送过程，如加强过滤、振动、甚至运用超声搅拌等等。如加强过滤、振动、甚至运用超声搅拌等等。脉冲电镀根本参数：脉冲电镀根本参数：脉冲导通时间即脉宽脉冲导通时间即脉宽 Ton脉冲关断时间脉冲关断时间 Toff脉冲周期脉冲周期 Ton+Toff脉冲频率脉冲频率 f=1/脉冲占空比脉冲占空比 r=Ton/*100%脉冲电镀平均电流密度脉冲电镀平均电流密度 IIon*Ton-Ioff*Toff/(Ton+Toff)6.2电镀电镀Sn/Pb合金合金v 电镀电镀Sn/PbSn/Pb合金大多是与电镀铜组成的自动消费线上来进合金大多是与电镀铜组成的自动消费线上来进展的。展

25、的。2020世纪世纪7070年代开场，年代开场， 电镀电镀SnSnPbPb合金层除了作耐合金层除了作耐碱抗蚀剂外，还用作可焊层碱抗蚀剂外，还用作可焊层( (经热油热熔或红外热熔后经热油热熔或红外热熔后) )。化学镀膜处置层6.2.1 Sn/Pb6.2.1 Sn/Pb合金镀配方与工艺规范合金镀配方与工艺规范 体系与供应商配方与工艺条件胨体系非胨体系Lea-RonalU&T深圳华美Atotech Sn2+(gL)2040 2026 202622251826 Pb2+ (gL) 912813 811111469 HBF4(游离)(gL) 330410 160180 140190 1902101101

26、90 H3B03 (gL) 2034 20 20 25301030 蛋白胨(gL)结晶细化剂(mlL)5mlL410 校正剂(mlL)20mlL1030 稳定剂(mlL)25310ST40PCs303060 任务温度() 1525 15252530 2030 2530 阴极电流密度Dk(Adm2) 0.31.5 2412.5 1.52.0 l2.5阳极Sn/Pb60/4060/4060/40或70/3060/4060/40阳极面积/阴极面积2:12:12:10.72.12:1堆积速率u/min(Dk=1.3A/dm2)0.3um/min(Dk=1.5A/dm2)0.39u/min(Dk=1.8

27、A/dm2)0.8u/min6.2.2 6.2.2 主要成分的作用主要成分的作用 1. 1. 金属离子的作用金属离子的作用 在在SnSnPbPb合金镀中，总金属离子浓度提高将有利合金镀中，总金属离子浓度提高将有利于提高阴极电流密度的上限值和提高镀层的堆积于提高阴极电流密度的上限值和提高镀层的堆积速率。速率。 2. 2.氟硼酸的作用氟硼酸的作用 氟硼酸能与镀液中的氟硼酸能与镀液中的Sn2+Sn2+和和Sn2+Sn2+pb2+pb2+构成稳定构成稳定的络离子，以提供电堆积时所需求的金属离子。的络离子，以提供电堆积时所需求的金属离子。 v3.3.硼酸作用硼酸作用v 硼酸的作用主要在于稳定镀液中的氟硼

28、硼酸的作用主要在于稳定镀液中的氟硼酸，使之不水解。从下式可看出。酸，使之不水解。从下式可看出。v HBF4+3H2O HBF4+3H2OH3BO3+4HFH3BO3+4HFv v 4. 4.添加剂的作用添加剂的作用v 蛋白胨添加剂和非胨体系添加剂有结晶蛋白胨添加剂和非胨体系添加剂有结晶细化剂，能提高分散才干和深镀才干细化剂，能提高分散才干和深镀才干 v6.2.3 6.2.3 工艺参数的影响工艺参数的影响v v 1. 1.电流密度的影响电流密度的影响v v 2. 2.温度温度v v 3. 3.循环过滤与阴极挪动循环过滤与阴极挪动v v 4. 4.阳极阳极主成分杂质元素含量%SnPbSbBiAsC

29、uAgFeZnAlAuCdS600.5余点0.010.010.010.0050.0050.0050.0020.0010.0010.0010.001表69 60/40的Sn/Pb合金阳极技术条件6.3 电镀镍和电镀金电镀镍和电镀金v电镀镍电镀镍/ /金是指在金是指在PCBPCB外表导体先镀上一层镍后再外表导体先镀上一层镍后再镀上一层金而言的镀上一层金而言的v普通要采用工艺导线法或图形电镀镀法普通要采用工艺导线法或图形电镀镀法v常用的电镀镍可分为光亮镀镍和半光亮镀镍。其常用的电镀镍可分为光亮镀镍和半光亮镀镍。其所用的配方体有硫酸盐体系和氨基磺酸盐体系等。所用的配方体有硫酸盐体系和氨基磺酸盐体系等。

30、v6.3.16.3.1插头电镀镍与金。插头电镀镍与金。v其工艺流程如下：其工艺流程如下：v上板上板清洗清洗微蚀微蚀刷洗刷洗活化活化漂洗漂洗电镀电镀低应力镍低应力镍漂洗漂洗活化活化漂洗漂洗电电镀金镀金金回收金回收( (用用)漂洗漂洗烘干烘干下板下板称号低应力镍含量配方一配方二氨基横酸镍Ni(NH2SO3)24H2O(g/L)/500600硫酸镍NiSO4H2O(g/L)240330/氯化镍NiCl46H2O(g/L)/1020硼酸(H3BO3) (g/L)35403555阳极活化剂(ml/L)50100/添加剂(ml/L)618Nikalmp-200(SE)2535润湿剂(ml/L)1适量PH

31、3.543.24.0TC555065阴极电流密度A/ dm2或ASD1.581050ASD表表614 低应力镍液组成、配方及工艺条件低应力镍液组成、配方及工艺条件 6.3.26.3.2电镀镍电镀镍/ /闪镀金或电镀镍闪镀金或电镀镍/ /电镀厚金电镀厚金1. 1. 电镀镍电镀镍/ /闪镀金闪镀金 它是在电镀镍它是在电镀镍3 35m5m厚上再闪镀厚上再闪镀0.050.050.15m0.15m厚度的金层。薄金层主要是厚度的金层。薄金层主要是用来维护和保证镍层的可焊性能。用来维护和保证镍层的可焊性能。采用电镀的金手指部位称号配方闪金364厚金150硬金CMAu(以氰化金钾方式参与)12.5g/L412

32、g/L16g/LCo/0.350.7g/LPH3.54.06.08.04.04.5SG1.081.131.081.181.061.11T3050C4860C3040C表表616 镀闪金、厚金液组成配方镀闪金、厚金液组成配方v2.2.电镀镍电镀镍/ /电镀厚金电镀厚金v v 工艺流程如下：工艺流程如下：v 图形镀铜图形镀铜水洗水洗微蚀微蚀双逆水漂洗双逆水漂洗酸酸洗洗水洗水洗电镀镍电镀镍双逆水漂洗双逆水漂洗镍活化镍活化双逆水漂洗双逆水漂洗电镀金电镀金金回收用金回收用酸洗酸洗水洗水洗烘干烘干v6.3.3电镀镍和电镀金的维护缺点称号能够缘由处理措施镍层粗糙阴极电流密度大。温度高，pH值高。固体杂质多溶

33、液本身和外来带入阳极袋破损，颗粒镍进入溶液。配制、添加时药品未完全溶解。降低阴极电流密度。降低温度，pH值至正常范围。过滤溶液，留意挂具包胶零落、自来中钙、前处置杂质带入。过滤溶液并改换阳极袋。过滤溶液或加热搅拌使之溶解。6.4 化学镀镍化学镀镍/浸金浸金v6.4.16.4.1化学镀镍化学镀镍/ /金开展的背景金开展的背景v外表封装技术外表封装技术SMDSMD的兴起，要求的兴起，要求PCBPCB本身不本身不能弯曲，以防止潜在的应力、滑位、塌坍能弯曲，以防止潜在的应力、滑位、塌坍和短路的危险。化学和短路的危险。化学Ni/AuNi/Au外表镀层等可以外表镀层等可以满足满足SMDSMD焊装要求。焊装

34、要求。电镀生厂线v 化学化学Ni/AuNi/Au镀层原那么上可以完全满足上述一切要求。但镀层原那么上可以完全满足上述一切要求。但是，普通所讲的化学是，普通所讲的化学Ni/AuNi/Au，指的是镍厚度大约为，指的是镍厚度大约为5m5m，是用自催化镀镍溶液制备的。而化学是用自催化镀镍溶液制备的。而化学AuAu，实践上是化学浸，实践上是化学浸AuAu，是经过，是经过AuAu置换置换NiNi而产生的，厚度通常只能在而产生的，厚度通常只能在0.030.030.1m0.1m之间，最大也不超越之间，最大也不超越0.15m0.15m，只能满足熔焊和金，只能满足熔焊和金线搭接焊的要求。在搭接焊中，要求化学线搭接

35、焊的要求。在搭接焊中，要求化学Ni/AuNi/Au中中AuAu层厚层厚度在度在0.30.30.5m0.5m。为此，。为此，AuAu层只好用自催化复原的层只好用自催化复原的AuAu的的方法来制造。这样，本钱将是很高而难于接受的。方法来制造。这样，本钱将是很高而难于接受的。v ATOATO公司在开发了化学公司在开发了化学Ni/AuNi/Au外表镀层后，又开发了化学外表镀层后，又开发了化学Ni/Pd/AuNi/Pd/Au厚度：厚度：5m/0.5m/0.02m5m/0.5m/0.02m全功能的外表全功能的外表复合镀层，可以替代复合镀层，可以替代0.3m0.3m以上的以上的AuAu层，进展任何方式的层，

36、进展任何方式的焊接和搭接。焊接和搭接。v2.2.各种要素对镀镍速度的影响各种要素对镀镍速度的影响v(1). (1). 温度温度v(2). pH(2). pH值值v(3). (3). 镍盐的浓度镍盐的浓度v(4). (4). 添加剂添加剂v(5). (5). 反响产物反响产物v6.4.46.4.4化学浸金化学浸金v浸镀金的置换反响为：浸镀金的置换反响为：v 2Au(CN)2 2Au(CN)2Ni - 2Au Ni - 2Au Ni(CN)42Ni(CN)42v原那么上讲，当镍面上完全覆盖上一层原那么上讲，当镍面上完全覆盖上一层AuAu之后，金的析出便停顿。但由于金层外表之后，金的析出便停顿。但由

37、于金层外表孔隙很多，故多孔的金属下的镍仍可溶解，孔隙很多，故多孔的金属下的镍仍可溶解，而金还会继续析出在镍上，只不过速率愈而金还会继续析出在镍上，只不过速率愈来愈低，直至终止。来愈低，直至终止。67的KAu(CN)2 2.94g/L氰化钠23.5 g/L无水碳酸钠29.4 g/L温度65-850C表表6-22浸金溶液配方浸金溶液配方vAurotechAurotech是是ATOATO公司开发的化学公司开发的化学Ni/AuNi/Au制程的商品制程的商品称号。适用于制造妨碍膜之后的印制电路板的裸称号。适用于制造妨碍膜之后的印制电路板的裸露区域普通是焊脚或衔接盘的导通孔进展选露区域普通是焊脚或衔接盘的

38、导通孔进展选择性镀覆的化学法。择性镀覆的化学法。vAurotechAurotech工艺能在裸露的工艺能在裸露的CuCu外表和金属化孔内堆外表和金属化孔内堆积均匀的化学积均匀的化学Ni/AuNi/Au镀层，即使是高厚径比的小孔镀层，即使是高厚径比的小孔也如此。也如此。3. Aurotech工艺步骤阐明工艺步骤阐明11酸性清洁酸性清洁它的作用是除它的作用是除去轻氧化层、去轻氧化层、油脂、以及焊油脂、以及焊剂抗蚀剂剩余剂抗蚀剂剩余物。物。22微蚀微蚀使使Cu外表产生外表产生最正确的粗糙最正确的粗糙度，促进度，促进Cu与与化学镍的良好化学镍的良好附着。附着。33活化活化1经过预浸构经过预浸构成一种酸性

39、膜成一种酸性膜2浸活化剂，使浸活化剂，使暴露的暴露的Cu外表外表上构成匀形的上构成匀形的晶种薄层。晶种薄层。6.5脉冲镀金、化学镀金及激光化学镀金脉冲镀金、化学镀金及激光化学镀金v6.5.1脉冲镀金脉冲镀金v脉冲镀金工艺是运用脉冲技术最早，最多和最有脉冲镀金工艺是运用脉冲技术最早，最多和最有效果的镀种之一，它比直流镀金具有更优良的镀效果的镀种之一，它比直流镀金具有更优良的镀层性能，如镀金层结晶致密光亮、纯度高、可焊层性能，如镀金层结晶致密光亮、纯度高、可焊性好、孔隙少和耐蚀性高等。性好、孔隙少和耐蚀性高等。 含量g/l 配方号 组成和工艺条件12345金以KAuCN2方式柠檬酸铵NH43C6H

40、5O7柠檬酸钾K3C6H5O7H2O酒石酸锑钾KSbOC4H4O61/2H2O硫酸钾K2SO45H2O柠檬酸H3C6H5O7H2O10201200.3681200.375203510012018221020110130205101101200.10.3PH温度 波形频率通断比平均电流密度A/dm25.55.84550矩形波20101:5100.30.44.85.6室温矩形波10001:5100.45.46.465矩形波6501:70.350.45474565矩形波90010001:90.10.55.25.54045矩形波10001:7150.10.4表表623 酸性脉冲镀金工艺规范酸性脉冲镀金

41、工艺规范v6.5.26.5.2化学镀金化学镀金v化学镀与浸镀其机理完全不同，化学镀是化学镀与浸镀其机理完全不同，化学镀是指在没有外电流的作用下，利用溶液中的指在没有外电流的作用下，利用溶液中的复原剂将金属离子复原为金属并堆积在基复原剂将金属离子复原为金属并堆积在基体外表，而构成金属镀层的外表加工方法，体外表，而构成金属镀层的外表加工方法，又成为自催化电镀和无电电镀。又成为自催化电镀和无电电镀。配方称号自配SWJ8101Aureus79502613Immersion4Au以KAuCN2方式参与 g/L11.41.4216柠檬酸二氢铵 g/L次磷酸钠 g/L氯化镍 g/L氯化铵 g/L501027

42、5开缸剂600ml/L浓缩液250ml/L61M5200ml/LKCN0.05g/L开缸剂600ml/LPH温度 时间 min56沸177.585955109705154.60.1851345.56.570901015/0.1m表表6-24化学镀薄金工艺配方化学镀薄金工艺配方v 2 2化学镀厚金工艺化学镀厚金工艺v化学镀厚金是在化学浸金的镀层上进展，化学镀厚金是在化学浸金的镀层上进展，镀液中参与特殊的复原剂，使在置换与自镀液中参与特殊的复原剂，使在置换与自催化作用下镀金。镀层厚度达催化作用下镀金。镀层厚度达0.50.51m1m，是金线压焊的理想镀层。有特殊要求也可是金线压焊的理想镀层。有特殊要

43、求也可镀镀2m2m。电镀生长 配方组成及操作条件自配AurunA5161TSK252金以KauCN2方式参与 g/L柠檬酸铵 g/L氯化铵 g/L偏亚硫酸钾 g/L次磷酸钠 g/L0.524060708025101544PH温度 堆积速度 m/h装载量 dm2/L4.55.8907.47.7701.50.71.20.124.54.7851表表625 化学镀厚金工艺化学镀厚金工艺v 1. 1. 化学镀锡机理化学镀锡机理v 铜基体上的化学镀锡原那么上属于化学浸锡，是铜与镀液铜基体上的化学镀锡原那么上属于化学浸锡，是铜与镀液中络合锡离子发生置换反响的结果。当锡层构成后，反响中络合锡离子发生置换反响的

44、结果。当锡层构成后，反响立刻停顿。立刻停顿。v 普通酸性溶液中，铜的规范电极电位普通酸性溶液中，铜的规范电极电位0Cu+/Cu=0.51V0Cu+/Cu=0.51V，锡的规范电极电位锡的规范电极电位0Sn2+/Sn=0.V0Sn2+/Sn=0.V，故金属铜不能够置换，故金属铜不能够置换溶液中的锡离子而生成金属锡。溶液中的锡离子而生成金属锡。 v1. 1. 化学镀锡化学镀锡v在有络合物如硫脲存在的条件下，使铜置换在有络合物如硫脲存在的条件下，使铜置换溶液的锡离子成为能够。此时的化学反响如下：溶液的锡离子成为能够。此时的化学反响如下：v 4(NH2)2CS + 2Cu2+-2e 2Cu(NH2)2

45、CS4+ 4(NH2)2CS + 2Cu2+-2e 2Cu(NH2)2CS4+v v Sn2+-2e Sn Sn2+-2e Snv v4(NH2)2CS + 2Cu2+ + Sn2 + 4(NH2)2CS + 2Cu2+ + Sn2 + 2Cu(NH2)2CS4+ + Sn2+ (1)2Cu(NH2)2CS4+ + Sn2+ (1)6.6化学镀锡、镀银、镀钯和镀铑化学镀锡、镀银、镀钯和镀铑v2 2、化学镀银的工艺方法仍以浸镀为主，其化学反、化学镀银的工艺方法仍以浸镀为主，其化学反响式如下：响式如下：v 2Ag+CuCu+2+2Ag 2Ag+CuCu+2+2Agv3 3、工艺流程：酸性除油、工艺流程：酸性除油水冲洗水冲洗微蚀微蚀水洗水洗刷光刷光预浸预浸化学镀银化学镀银水洗水洗枯燥。枯燥。镀液的组成及工艺条件含g/L量氰化银AgCN氰化钠NaCN氢氧化钠NaOH二甲胺基硼烷DMAB硫脲CSNH221.34