PCB水平电镀技术介绍

1、化学镀铜对人的危害关于化学镀铜对人体的危害有什么,相信在pcb制造业的朋友都相当之关心,为此,我们pcb资源网特别准备了这些篇文章,献给为pcb业贡献血汗的朋友,希望各位朋友保护好自己,将化学镀铜的危害减到最少化学镀铜,在几乎在每一间pcb制造企业都存在,在这一道工艺上,相传有很多危害,但是,并不是每一个工人,都完全了解在pcb制造当中,化学镀铜对人体的危害究竟到什么地步,在这里,为了我们广大同行的健康,我们pcb资源网(),特别准备了这一篇文章,比这方面的朋友了解一下,化学镀铜对人体的危害,究竟到什么程度了。一、化学镀铜的了解化学镀铜(eletcroless plating copper)通

2、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。二、化学镀铜对人的危害的表现虽然很多朋友说，长期接触化学镀铜，会有有致癌的可能性，因为化学沉铜主要主份甲醛是致癌物质来，长期的接触，当然危险系统就会多很多

3、了。现在的情况看来，还没有非常直接的证据说明化学镀铜会致癌,但是，相信很多朋友都看到这一种情况吧，从事化学铜工序的朋友，很多头发都是掉了非当之多的，很多朋友头发都掉禿，这是什么原因，我们也暂时没有什么说明，有这些资料的朋友，请将相关的资料通过pcb资源网()发给我们，我们会在这里公布，先谢谢了。三、化学镀铜对人的危害无论哪一种化学物质，长期过多的接触电，都人体都带来影响，在pcb镀铜工艺工种的朋友，由于长期接触电这方面的化学原素，所以，危害就特别大了。危害主要体现在几个方面：重金属以及有毒质以有毒气体。在pcb化学铜工艺中，由于手和身体接触过多多种重金属，通过身体接触，经手、口、鼻等腔体，将各

4、类重金属带入人体中，经过长期的积累沉淀，毒性越来越大。有毒物质，虽然现在很多企业宣称是绿色环保产品，但是，由于国内的工艺技术，以及有此无良老板为节约成本的原因，在生产过程中，对工人的保护设施，往往是非常之少的，甚至非当部分企业中，这方面的保护设施为零，工人长期暴露在电镀的气体之中，不要说这气味对人体有什么危害物质先，单是那种气味对人的刺激，以及对眼的刺激，就对人体有很大的影响了。化学镀铜对身体的危害性，有一种是特别严重的，那就是氰化镀铜带给人体健康危害及废物处理问题,虽然，氰化镀铜液在现在的工艺已经减少了很多，但是在很多企业的一部分工艺过程中，还是在大量使用的。氰是一种无色的气体，具有类似杏仁

5、的气味，英文化学式为：（cn）2氰的轻度中毒，病人出现乏力、头痛、头昏、胸闷及粘膜刺激症状；严重中毒者，呼吸困难，意识丧失，出现惊厥，最后可因呼吸中枢麻痹而死亡。而氯化物，指的则是氰化物特指带有氰基（cn）的化合物，氰化物拥有令人生畏的毒性,大多数无机氰化物属剧毒，高毒物质，极少量的氰化物（每千克体重数毫克就会使人、畜在很短的时间内中毒死亡，含氰化物浓度很低的水（<0.05mg/l）也会使鱼等水生物中毒死亡，还会造成农作物减产。氰化物污染水体引起鱼类、家畜及至人群急性中毒的事例，国内外都有报导。这些事件是因短期内将大量氰化物排入水体造成的。因此，在工业生产过程中，必须严格控制氰化物的使用

6、和排放量。尤其要有完善的污水处理设施以减少氰化物的外排量。看了以上这些关于氰化物的毒性，大家在平时就要多注意了，如果自己所在的企业的工艺，长期都用氰化铜镀液的，那么，就要好好的考虑一下，是否需要叫老板改进或都想其它的办法，避免这方面的危害了。四、怎么防止化学镀铜对人的危害这一项工作必须有人做，如果我们的朋友有从事这方面的工作，也由于某一种原因，没有办法离开的，那么，在工作当中，我们就要采用一些必要的措施，来保护我们自己了。在工作当中，如果有防毒面具的，最好还是要带上，现在，市面上的，都是有眼置以及将口和鼻子都盖起来的防毒面具，价格也不贵，这里的朋友，一定要企业买这些面具，如果实在没有办法，那么

7、，为了自己的健康，也要带上了。手套要带上，有一些胶的手套，能有效的隔离有毒物质，进入工作车间好，就要穿戴好了。总之，在工作当中，我们要穿戴好保护设施，不要车间内的环境直接我们的身体就好了。还有一点就是，无论怎样，都不要在这样的环境下长期工作，最多两三年的时间，就要换别的工作了，长期做这些工作，化学镀铜对人的危害是非当之大的，最后是得不偿失。最后，我们pcb资源网（）希望pcb制作业当中从事化学镀铜的朋友，在工作当中，保护好自己，祝各位朋友身体健康，如果有这方面的交流，欢迎来到我们pcb资源网中来，很乐意为你服务。pcb水平电镀技术介绍水平电镀关键就是应制造出相适应的水平电镀系统，能使高分散能力

8、的镀液，在改进供电方式和其它辅助装置的配合下，显示出比垂直电镀法更为优异的功能作用一、概述 随着微电子技术的飞速发展，印制电路板制造向多层化、积层化、功能化和集成化方向迅速的发展。促使印制电路设计大量采用微小孔、窄间距、细导线进行电路图形的构思和设计，使得印制电路板制造技术难度更高，特别是多层板通孔的纵横比超过：及积层板中大量采用的较深的盲孔，使常规的垂直电镀工艺不能满足高质量、高可靠性互连孔的技术要求。其主要原因需从电镀原理关于电流分布状态进行分析，通过实际电镀时发现孔内电流的分布呈现腰鼓形，出现孔内电流分布由孔边到孔中央逐渐降低，致使大量的铜沉积在表面与孔边，无法确保孔中央需铜的部位铜层应

9、达到的标准厚度，有时铜层极薄或无铜层，严重时会造成无可挽回的损失，导致大量的多层板报废。为解决量产中产品质量问题，目前都从电流及添加剂方面去解决深孔电镀问题。在高纵横比印制电路板电镀铜工艺中，大多都是在优质的添加剂的辅助作用下，配合适度的空气搅拌和阴极移动，在相对较低的电流密度条件下进行的。使孔内的电极反应控制区加大，电镀添加剂的作用才能显示出来，再加上阴极移动非常有利于镀液的深镀能力的提高，镀件的极化度加大，镀层电结晶过程中晶核的形成速度与晶粒长大速度相互补偿，从而获得高韧性铜层。 然而当通孔的纵横比继续增大或出现深盲孔的情况下，这两种工艺措施就显得无力，于是产生水平电镀技术。它是垂直电镀法

10、技术发展的继续，也就是在垂直电镀工艺的基础上发展起来的新颖电镀技术。这种技术的关键就是应制造出相适应的、相互配套的水平电镀系统，能使高分散能力的镀液，在改进供电方式和其它辅助装置的配合下，显示出比垂直电镀法更为优异的功能作用。 二、水平电镀原理简介 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：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

11、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

12、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

13、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。从电极表面到对流镀液间所形成的速率梯度层称之谓流动界面层。该流动界面层的厚度约为扩散层厚度的的十倍，故扩散层内离子的输送几乎不受对流作用的影响。在电埸的作用下，电镀液中的离子受静电力而引起离子输送称之谓离子迁移。其迁移的速率用公式表示如下： zeoe/r要。其中为离子迁移速率、为离子的电荷数、eo为一个电子的电荷量（即1.61019c）、为电位、为水合离子的半径、为电镀液的粘度。根据方程式的计算可以看出，电位降落越大， 电镀液的粘度越小，离子迁移的速率也就越快。 根据电沉积理论，电镀时

14、，位于阴极上的印制电路板为非理想的极化电极，吸附在阴极的表面上的铜离子获得电子而被还原成铜原子，而使靠近阴极的铜离子浓度降低。因此，阴极附近会形成铜离子浓度梯度。铜离子浓度比主体镀液的浓度低的这一层镀液即为镀液的扩散层。而主体镀液中的铜离子浓度较高，会向阴极附近铜离子浓度较低的地方，进行扩散，不断地补充阴极区域。印制电路板类似一个平面阴极，其电流的大小与扩散层的厚度的关系式为方程式： 其中为电流、为铜离子的电荷数、为法拉第常数、为阴极表面积、为铜离子扩散系数（），b为主体镀液中铜离子浓度、o为阴极表面铜离子的浓度、为扩散层的厚度、为波次曼常数（ ）、为温度、为铜水合离子的半径、为电镀液的粘度。

15、当阴极表面铜离子浓度为零时，其电流称为极限扩散电流ii： 从上式可看出，极限扩散电流的大小决定于主体镀液的铜离子浓度、铜离子的扩散系数及扩散层的厚度。当主体镀液中的铜离子的浓度高、铜离子的扩散系数大、扩散层的厚度薄时，极限扩散电就越大。根据上述公式得知，要达到较高的极限电流值，就必须采取适当的工艺措施，也就是采用加温的工艺方法。因为升高温度可使扩散系数变大，增快对流速率可使其成为涡流而获得薄而又均一的扩散层。从上述理论分析，增加主体镀液中的铜离子浓度，提高电镀液的温度，以及增快对流速率等均能提高极限扩散电流，而达到加快电镀速率的目的。水平电镀基于镀液的对流速度加快而形成涡流，能有效地使扩散层的

16、厚度降至微米左右。故采用水平电镀系统进行电镀时，其电流密度可高达/2。 印制电路板电镀的关键，就是如何确保基板两面及导通孔内壁铜层厚度的均匀性。要得到镀层厚度的均一性，就必须确保印制板的两面及通孔内的镀液流速要快而又要一致，以获得薄而均一的扩散层。要达到薄均一的扩散层，就目前水平电镀系统的结构看，尽管该系统内安装了许多喷咀，能将镀液快速垂直的喷向印制板，以加速镀液在通孔内的流动速度，致使镀液的流动速率很快，在基板的上下面及通孔内形成涡流，使扩散层降低而又较均一。但是，通常当镀液突然流入狭窄的通孔内时，通孔的入口处镀液还会有反向回流的现象产生，再加上一次电流分布的影响，演常常造成入口处孔部位电镀

17、时，由于尖端效应导致铜层厚度过厚，通孔内壁构成狗骨头形状的铜镀层。根据镀液在通孔内流动的状态即涡流及回流的大小，导电镀通孔质量的状态分析，只能通过工艺试验法来确定控制参数达到印制电路板电镀厚度的均一性。因为涡流及回流的大小至今还是无法通过理论计算的方法获知，所以只有采用实测的工艺方法。从实测的结果得知，要控制通孔电镀铜层厚度的均匀性，就必须根据印制电路板通孔的纵横比来调整可控的工艺参数，甚至还要选择高分散能力的电镀铜溶液，再添加适当的添加剂及改进供电方式即采用反向脉冲电流进行电镀才给获得具有高分布能力的铜镀层。 特别是积层板微盲孔数量增加，不但要采用水平电镀系统进行电镀，还要采用超声波震动来促

18、进微盲孔内镀液的更换及流通，再改进供电方式利用反脉冲电流及实际测试的的数据来调正可控参数，就能获得满意的效果。 三、水平电镀系统基本结构 根据水平电镀的特点，它是将印制电路板放置的方式由垂直式变成平行镀液液面的电镀方式。这时的印制电路板为阴极，而电流的供应方式有的水平电镀系统采用导电夹子和导电滚轮两种。从操作系统方便来谈，采用滚轮导电的供应方式较为普遍。水平电镀系统中的导电滚轮除作为阴极外，还具有传送印制电路板的功能。每个导电滚轮都安装着弹簧装置，其目的能适应不同厚度的印制电路板（）电镀的需要。但在电镀时就会出现与镀液接触的部位都可能被镀上铜层，久面久之该系统就无法运行。因此，目前的所制造的水

19、平电镀系统，大多将阴极设计成可切换成阳极，再利用一组辅助阴极，便可将被镀互滚轮上的铜电解溶解掉。为维修或更换方面起见，新的电镀设计也考虑到容易损耗的部位便于拆除或更换。阳极是采用数组可调整大小的不溶性钛篮，分别放置在印制电路板的上下位置，内装有直径为圆球状、含磷量为可溶性的铜、阴极与阳极之间的距离为。 镀液的流动是采用泵及喷咀组成的系统，使镀液在封闭的镀槽内前后、上下交替迅速的流动，并能确保镀液流动的均一性。 镀液为垂直喷向印制电路板，在印制电路板面形成冲壁喷射涡流。其最终目的达到印制电路板两面及通孔的镀液快速流动形成涡流。另外槽内装有过滤系统，其中所采用的过滤网为网眼为微米，以过滤去电镀过程

20、中所产生的颗粒状的杂质，确保镀液的干净无污染。 在制造水平电镀系统时，还要考虑到操作方便和工艺参数的自动控制。因为在实际电镀时，随着印制电路板尺寸的大小、通孔孔径的尺寸的大小及所要求的铜厚度的不同、传送速度、印制电路板间的距离、泵马力的大小、喷咀的方向及电流密度的高低等工艺参数的设定，都需要进行实际测试和调整及控制，才能获得合乎技术要求的铜层厚度。就必采用计算机进行控制。为提高生产效率及高档次产品质量的一致性和可靠性，将印制电路板的通孔前后处理（包括镀覆孔）按照工艺程序，构成完整的水平电镀系统，才是满足新品开发、上市的需要。 四、水平电镀的发展优势 水平电镀技术的发展不是偶然的，而是高密度、高

21、精度、多功能、高纵横比多层印制电路板产品特殊功能的需要是个必然的结果。它的优势就是要比现在所采用的垂直挂镀工艺方法更为先进，产品质量更为可靠，能实现规模化的大生产。它与垂直电镀工艺方法相比具有以下长处： （）适应尺寸范围较宽，无需进行手工装挂，实现全部自动化作业，对提高和确保作业过程对基板表面无损害，对实现规模化的大生产极为有利。 （）在工艺审查中，无需留有装夹位置，增加实用面积，大大节约原材料的损耗。 （）水平电镀采用全程计算机控制，使基板在相同的条件下，确保每块印制电路板的表面与孔的镀层的均一性。 （）从管理角度看，电镀槽从清理、电镀液的添加和更换，可完全实现自动化作业，不会因为人为的错误

22、造成管理上的失控问题。 （）从实际生产中可测所知，由于水平电镀采用多段水平清洗，大大节约清洗水的用量及减少污水处理的压力。 （）由于该系统采用封闭式作业，减少对作业空间的污染和热量的蒸发对工艺环境的直接影响，大大改善作业环境。特别是烘板时由于减少热量的损耗，节约了能量的无谓消耗及大大提高生产效率。 五、总结 水平电镀技术的出现，完全为了适应高纵横比通孔电镀的需要。但由于电镀过程的复杂性和特殊性，在设计与研制水平电镀系统仍然存在着若干技术性的问题。这有待于在实践过程中加以改进。尽管如此，但水平电镀系统的使用，对印制电路行业来说是很大的发展和进步。因为此类型的设备在制造高密度多层板方面的运用，显示

23、出很大的潜力，它不但能节省人力及作业时间而且生产的速度和效率比传统的垂直电镀线要高。而且降低能量消耗、减少所需处理的废液废水废气，而且大大改善工艺环境和条件，提高电镀层的质量水准。水平电镀线适用于大规模产量24小时不间断作业，水平电镀线在调试的时候较垂直电镀线稍困难一些，一旦调试完毕是十分稳定的，同时在使用过程中要随时监控镀液的情况对镀液进行调整，确保长时间稳定工作。 pcb电镀工艺介绍一 概述线路板的电镀工艺,大约可以分类:酸性光亮铜电镀、电镀镍/金、电镀锡,文章介绍的是关于在线路板加工过程是,电镀工艺的技术以及工艺流程,以及具体操作方法. 二 工艺流程：浸酸全板电镀铜图形转移酸性除油二级逆

24、流漂洗微蚀二级逆流漂洗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 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； 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； 此处应使用c.p级硫酸；(二)全板电镀铜：又叫一次铜，板电，panel-plating 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 全板电镀铜相关工艺参数：槽液主

25、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

26、系统； 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。2?0。5asd电解6?8小时；每月应检查阳极的钛篮袋有无破损，破损者应及时更换；并检查阳极钛篮底部是否堆积有阳极泥，如有应及时清理干净；并用碳芯连续过滤6?8小时，同时低电流电解除杂；每半年左右具体根据槽液污染

27、状况决定是否需要大处理（活性炭粉）；每两周要更换过滤泵的滤芯； 大处理程序：a.取出阳极，将阳极倒出，清洗阳极表面阳极膜，然后放在包装铜阳极的桶内，用微蚀剂粗化铜角表面至均匀粉红色即可，水洗冲干后，装入钛篮内，方入酸槽内备用b.将阳极钛篮和阳极袋放入10%碱液浸泡6?8小时，水洗冲干，再用5%稀硫酸浸泡，水洗冲干后备用；c.将槽液转移到备用槽内，加入1-3ml/l的30%的双氧水，开始加温，待温度加到65度左右打开空气搅拌，保温空气搅拌2-4小时；d.关掉空气搅拌，按3?5克/升将活性碳粉缓慢溶解到槽液中，待溶解彻底后，打开空气搅拌，如此保温2?4小时；e.关掉空气搅拌，加温，让活性碳粉慢慢沉

28、淀至槽底；f.待温度降至40度左右，用10um的pp滤芯加助滤粉过滤槽液至清洗干净的工作槽内，打开空气搅拌，放入阳极，挂入电解板，按0。2-0。5asd电流密度低电流电解6?8小时，g.经化验分析，调整槽中的硫酸，硫酸铜，氯离子含量至正常操作范围内；根据霍尔槽试验结果补充光剂；h.待电解板板面颜色均匀后，即可停止电解，然后按1-1。5asd的电流密度进行电解生膜处理1-2小时，待阳极上生成一层均匀致密附着力良好的黑色磷膜即可；i.试镀ok.即可； 阳极铜球内含有0。3?0。6%的磷，主要目的是降低阳极溶解效率，减少铜粉的产生； 补充药品时，如添加量较大如硫酸铜，硫酸时；添加后应低电流电解一下；

29、补加硫酸时应注意安全，补加量较大时（10升以上）应分几次缓慢补加；否则会造成槽液温度过高，光剂分解加快，污染槽液； 氯离子的补加应特别注意，因为氯离子含量特别低（30-90ppm）,补加时一定要用量筒或量杯称量准确后方可添加；1ml盐酸含氯离子约385ppm， 药品添加计算公式： 硫酸铜（单位：公斤）=（75-x）×槽体积（升）/1000硫酸（单位：升）=（10%-x）g/l×槽体积（升） 或（单位：升）=（180-x）g/l×槽体积（升）/1840盐酸（单位：ml）=（60-x）ppm×槽体积（升）/385 (三)酸性除油 目的与作用：除去线路铜面上的

30、氧化物，油墨残膜余胶，保证一次铜与图形电镀铜或镍之间的结合力 记住此处使用酸性除油剂，为何不是用碱性除油剂且碱性除油剂除油效果较酸性除油剂更好？主要因为图形油墨不耐碱，会损坏图形线路，故图形电镀前只能使用酸性除油剂。 生产时只需控制除油剂浓度和时间即可，除油剂浓度在10%左右，时间保证在6分钟，时间稍长不会有不良影响；槽液使用更换也是按照15平米/升工作液，补充添加按照100平米0。5?0。8l；(四)微蚀： 目的与作用：清洁粗化线路铜面，确保图形电镀铜与一次铜之间的结合力 微蚀剂多采用过硫酸钠，粗化速率稳定均匀，水洗性较好，过硫酸钠浓度一般控制在60克/升左右，时间控制在20秒左右，药品添加

31、按100平米3-4公斤；铜含量控制在20克/升以下；其他维护换缸均同沉铜微蚀。(五)浸酸作用与目的：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； 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；此处应使用c.p级硫酸；(六)图形电镀铜：又叫二次铜，线路镀铜 目的与作用:为满足各线路额定的电流负载，各线路和孔铜铜后需要达到一定的厚度，线路镀铜的目的及时将孔铜和线路铜加厚到一定的厚度； 其它项目均同全板电镀(七)电镀锡 目的与作用:图形电镀纯锡目的主要使用纯锡单纯作为金

32、属抗蚀层，保护线路蚀刻； 槽液主要由硫酸亚锡，硫酸和添加剂组成；硫酸亚锡含量控制在35克/升左右，硫酸控制在10%左右；镀锡添加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；电镀锡的电流计算一般按1。5安/平方分米乘以板上可电镀面积；锡缸温度维持在室温状态，一般温度不超过30度，多控制在22度，因此在夏季因温度太高，锡缸建议加装冷却温控系统；工艺维护：每日根据千安小时来及时补充镀锡添加剂剂；检查过滤泵是否工作正常，有无漏气现象；每个2-3小时应用干净的湿抹布将阴极导电杆擦洗干净；每周要定期分析锡缸硫酸亚锡（1次/周），硫酸（1次/周），并通过霍尔槽试验来调整镀锡添加剂含量，并及时

33、补充相关原料；每周要清洗阳极导电杆，槽体两端电接头；每周用低电流0。2?0。5asd电解6?8小时；每月应检查阳极袋有无破损，破损者应及时更换；并检查阳极袋底部是否堆积有阳极泥，如有应及时清理干净；每月用碳芯连续过滤6?8小时，同时低电流电解除杂；每半年左右具体根据槽液污染状况决定是否需要大处理（活性炭粉）；每两周要更换过滤泵的滤芯； 大处理程序：a.取出阳极，取下阳极袋，用铜刷清洗阳极表面，水洗冲干后，装入阳极袋内，放入酸槽内备用b.将阳极袋放入10%碱液浸泡6?8小时，水洗冲干，再用5%稀硫酸浸泡，水洗冲干后备用；c.将槽液转移到备用槽内，按3?5克/升将活性碳粉缓慢溶解到槽液中，待溶解彻

34、底后，吸附4-6小时候，用10um的pp滤芯加助滤粉过滤槽液至清洗干净的工作槽内，放入阳极，挂入电解板，按0。2-0。5asd电流密度低电流电解6?8小时，d.经化验分析，调整槽中的硫酸，硫酸亚锡含量至正常操作范围内；根据霍尔槽试验结果补充镀锡添加剂；e.待电解板板面颜色均匀后，即停止电解;f.试镀ok.即可；补充药品时，如添加量较大如硫酸亚锡，硫酸时；添加后应低电流电解一下；补加硫酸时应注意安全，补加量较大时（10升以上）应分几次缓慢补加；否则会造成槽液温度过高，亚锡氧化，加快槽液老化 ； 药品添加计算公式： 硫酸亚锡（单位：公斤）=（40-x）×槽体积（升）/1000硫酸（单位：

35、升）=（10%-x）g/l×槽体积（升） 或（单位：升）=（180-x）g/l×槽体积（升）/1840 (八)镀镍 目的与作用：镀镍层主要作为铜层和金层之间的阻隔层，防止金铜互相扩散，影响板子的可焊性和使用寿命；同时又镍层打底也大大增加了金层的机械强度； 全板电镀铜相关工艺参数：镀镍添加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，添加量大约200ml/kah；图形电镀镍的电流计算一般按2安/平方分米乘以板上可电镀面积 ；镍缸温度维持在40-55度，一般温度在50度左右，因此镍缸要加装加温，温控系统；工艺维护：每日根据千安小时来及时补充镀镍添加剂 ；检查过滤泵

36、是否工作正常，有无漏气现象；每个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镍（氨基磺酸镍）（1次/周），氯化镍（1次/周），硼酸（1次/周）含量，并通过霍尔槽试验来调整镀镍添加剂含量，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镍角，用低电流0。2?0。5asd电解6?8小时；每月应检查阳极的钛篮袋有无破损，破损者应及时更换；并检查阳极钛篮底部是否堆积有阳极泥，如有应及时清理干净；并用碳芯连续过滤6?8小时，同时低电流电解除杂；每半年左右具体根据槽液污染状况决定是否需要大处理（活性炭粉）；每两周药更换过滤泵的滤芯；大处理程序：a.取

37、出阳极，将阳极倒出，清洗阳极，然后放在包装镍角的桶内，用微蚀剂粗化镍角表面至均匀粉红色即可，水洗冲干后，装入钛篮内，方入酸槽内备用b.将阳极钛篮和阳极袋放入10%碱液浸泡6?8小时，水洗冲干，再用5%稀硫酸浸泡，水洗冲干后备用；c.将槽液转移到备用槽内，加入1-3ml/l的30%的双氧水，开始加温，待温度加到65度左右打开空气搅拌，保温空气搅拌2-4小时；d.关掉空气搅拌，按3?5克/升将活性碳粉缓慢溶解到槽液中，待溶解彻底后，打开空气搅拌，如此保温2?4小时；e.关掉空气搅拌，加温，让活性碳粉慢慢沉淀至槽底；f.待温度降至40度左右，用10um的pp滤芯加助滤粉过滤槽液至清洗干净的工作槽内，

38、打开空气搅拌，放入阳极，挂入电解板，按0。2-0。5asd电流密度低电流电解6?8小时，g.经化验分析，调整槽中的硫酸镍或氨基磺酸镍，氯化镍，硼酸含量至正常操作范围内；根据霍尔槽试验结果补充镀镍添加剂；h.待电解板板面颜色均匀后，即可停止电解，然后按1-1。5asd的电流密度进行电解处理10-20分钟活化一下阳极；i.试镀ok.即可；补充药品时，如添加量较大如硫酸镍或氨基磺酸镍，氯化镍时，添加后应低电流电解一下；补加硼酸时应将补充量的硼酸装入一干净阳极袋挂入镍缸内即可，不可直接加入槽内；镀镍后建议加一回收水洗，用纯水开缸，可以用来补充镍缸因加温而挥发的液位，回收水洗后接二级逆流漂洗；药品添加计

39、算公式： 硫酸镍（单位：公斤）=（280-x）×槽体积（升）/1000氯化镍（单位：公斤）=（45-x）×槽体积（升）/1000硼酸（单位：公斤）=（45-x）×槽体积（升）/1000(九)电镀金：    分为电镀硬金（金合金）和水金（纯金）工艺，镀硬金与软金槽液组成基本一致，只不过硬金槽内多了一些微量金属镍或钴或铁等元素； 目的与作用：金作为一种贵金属，具有良好的可焊性，耐氧化性，抗蚀性，接触电阻小，合金耐磨性好等等优良特点； 目前线路板电镀金主要为柠檬酸金槽浴，以其维护简单，操作简单方便而得到广泛应用； 水金金含量控制在

40、1克/升左右，ph值4。5左右，温度35度，比重在14波美度左右，电流密度1asd左右； 主要添加药品有调节ph值的酸式调整盐和碱式调整盐，调节比重的导电盐和镀金补充添加剂以及金盐等； 为保护好金缸，金缸前应加一柠檬酸浸槽，可有效减少对金缸的污染和保持金缸稳定； 金板电镀后应用一纯水洗作为回收水洗，同时也可用来补充金缸蒸发变化的液位，回收水洗后接二级逆流纯水洗，金板水洗后即放入10克/升的碱液以防金板氧化； 金缸应采用镀铂钛网做阳极，一般不锈钢316容易溶解，导致镍铁铬等金属污染金缸，造成镀金发白，露镀，发黑等缺陷； 金缸有机污染应用碳芯连续过滤，并补充适量镀金添加剂。 电镀锡铜合金技术介绍众

41、所周知，锡铅(sn-pb)合金焊料能优异，在电子元器件的组装领域得广泛应用。但是，非常遗憾的是sn-pb中的铅对于环境和人体健康有害，限制使用含铅电子材料的活动已正式启动。在欧洲欧洲委员会已提出电子机器弃物条令案的第3次草案明文规定，在2004年的废弃物中严禁有铅pb、镉cd、汞hg和6价铬cr等有害物质。在亚洲的日本于1998年已制定出家电产品回收法案，从2001年开始生产厂家对已使用过的废弃家电产品履行回收义务。根据这一法案，      日本各个家电·信息机器厂家开始励行削减铅使用量的活动。 在这样的背景下，强烈要求开发

42、无铅焊接技术和相应的锡铜sn-cu合金电镀技术。 无铅焊料电镀技术要求     关于无铅焊料电镀层和电解液，除了不允许使用含铅物质之外比较难于实现的是要求与以往一直使用的sn-pb电镀层有同样的宝贵特性。具体要求的性能，如下所述：(1)环境安全性不允许有像铅pb等有害人体健康和污染环境的物质；(2)析出稳定性获得均匀的外表面和均匀的合金比例；(3)焊料润湿性当进行耐热试验和高温、高湿试验后，焊料的润湿性仅允许有很小程度的劣化；（4）抑制金属须晶产生；(5)焊接强度粘着性同焊料材料之间接合可靠性；（6）柔韧性不发生断裂；（7）不污染流焊槽; （8

43、）低成本；(9)良好的可作业性主要是指电解容易管理；(10)长期可靠性即使是长期使用电解液，也能保证电镀层稳定；(11)排水处理不加特殊的螯合剂(chelate)，可利用中和凝聚沉淀处理方法清除重金属。     在选择无铅焊料电镀技术时，应当综合分析权衡上述诸多因素，选sn-pb电镀性能的无铅焊料电镀技术，选择sn-cu（合金焊料）电解液的原因作为无铅焊料电镀技术，现已研究很多种，诸如，试图以sn-zn、sn-bi、sb-ag和sn-cu电镀取代一直使用的sn-pb电镀。然而，这些无铅电镀技术也是各有短、长，并非十全十美。例如，sn电镀的优点是

44、低成本，确有电子元器采用电镀锡的力方法，因为是单一金属锡，当然不存在电镀合金比率的管理问题。可是，sn电镀的缺点突出，如像产生金属须晶(whisker)而且焊料润湿性随时间推移发生劣化。sn-zn电镀的长处于在成本和熔点低，美中不足是大气中焊接困难，必须在氮气中实现焊接。sn-bi电镀的优势是熔点低而且焊料润湿性优良，其劣势也不胜枚举：因为bi是脆性金属，含有bi的sn-bi镀层容易发生裂纹，而且组装后的器件引线和电路板焊接界面剥（liftoff），更麻烦的是电解液中的bi3+离子在sn-bi合金阳极或电镀层上置换沉积。sn-ag电镀的优点是接合强度以及耐热疲劳特性都非常好，缺点是成本高，也存

45、在sn-ag阳极和sn-ag镀层上出现ag置换沉积现象。     上述的无铅电镀技术都有优异的特性，同时也存在很多有待进一步研究的课题，实用化为时尚早。为此，日本上村工业公司认为sn-cu电镀最有希望取代sn-pb电镀，可以发展成实用化技术，于是决定开发sn-cu电解液。关于sn-cu电镀层特性，它除了熔点稍许偏高(sn-cu共晶温度227)之外，润湿性良好。成本低，对流焊槽无污染，而且可抑制金属须晶生成。    sn-cu合金焊料的开发sn/sn2+的标准电极电位是-0136vvsshe(25)，然而c

46、u/cu2+是+033v，两者之间的电位差比较大，在般的单纯盐类电解液里，铜cu很容易优先析出。而且，当用可溶性sn阳极或者sn-cu合金阳极的时候，由于电解液中的cu2+离子和阳极的sn之间置换反应产生析出沉表1标准电解液和作业条件(获得sn-lwt%cu镀层的情况积。因此，把电解液中的sn2+和cu2+的析出电位搞得相接近，需要有抑制铜cu优析出的络合剂。通过研究各种各样的络合剂，最后终于找到sn-cu电解液配方，它能使sn和cu形成合金并可抑制在铜cu阳极上的置换沉积。在这种电解液的基础出上，开发出镀层特性优良的sn-cu合金电解液“soft alloy gtc”，将在下文详细介绍。 s

47、oft alloy gtc的特点 (1)电解液构成及作业条件     关于soft alloy gtc的标准电解液构成和作业条件，详见表1所示。soft alloy gtc产品系列对应由滚筒式电镀直到高速电镀的宽阴极电流密度范围应用，同时，用户可根据用途选择电解液，例如，对于耐药性方面有问题的电子元器件可选用中性的电解液。 (2)良好镀层外观     关于sn-cu电镀层的表面形状当放大1000倍时观察各种电解液构成的镀层（包括滚筒式电镀、支架式电镀和高速电镀电解液形成的镀层），均都致密且呈现半光泽状。 (3)析出

48、比率     电镀层的析出比率、可作出定量分析。具体作法是使用sus作为基底进行电镀，把其电镀层溶解到1：1硝酸溶液中，通过原子吸收光；谱分析将获得定量分析结果。例如，在支架电镀的电解液里金属比率和镀层里铜cu含有率之间的关系如图1所示。在电解液里cu的含有率增加的情况下，镀层里的铜cu含有率也几乎成正比地增长，根据这种近似的线性关系很容易管理合金比例；电解液中cu的含有率与1wt%时的阴极电流密度和镀层中cu含有率的关系如图2所示，从中不难看出除了在低电流密度时镀层中的cu含有率偏高些之外，基本上与电流密度无关，比较稳定。也就是说，电流密度超过2acm

49、2以后，基本上镀层中的含cu率不再受阴极电流密度左右。 (4)关于电镀层的熔点     关于sn-cu电镀层的熔点测试方法如下，取10mg的sn-cu镀层，在流动氮气流速为50ml分的环境下，将温度由室温开始，以10份的升温速度加温到300c，测量其熔点。测试结果，以差示扫描热量分析曲线表示，详见图4所示。对三种样品实测结果，它们的熔融峰值温度都处于sn-cu合金的共晶温度227附近(详见图4)；即使是电镀层样品中的cu含有率有差异，但是，熔融峰值温度几乎是相同的。 (5)焊料润湿性优秀     有比较才

50、能有鉴别，为了证实sn-cu焊料镀层的润湿性是否优秀，采用meniscograph方法构成的zero crosstime对各种焊料镀层断评比。具体作法是以soft alloy gtc-20电解液用支架式电镀方法制造出多种焊料镀层样品，通过高温高湿处理(温度：60相对湿度：95，处理时间：168小时）后，进行润湿性评比。具体的menis-cograph测试条件如表2所示。测试样品的制作过程如下：在铜基础材料上先电镀一层ni，再在其表面上电镀所要测试的sn-cu镀层。用作对比的镀层样品是sn和sn-pb镀尾测试条件完全相同。 评比测试的结果，如图4所示。测试样品和对比用样品，当它们在高温高湿处理之前，各个焊料镀层的润湿性几乎是相同的。但是，经过高温高湿处理之后，利用zero cross time进行比较，结果显示在图4里，一目了然。 评比结果，除sn-35wtc