圖形電鍍教材

圖形電鍍教材第1頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六目錄

I.課程目標(biāo)II.定義III.內(nèi)容IV.應(yīng)用第2頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

I.課程目標(biāo)1.完成學(xué)員對(duì)PatternPlating工序從最初接觸到加深認(rèn)識(shí)的過(guò)程;2.側(cè)重理論方面使學(xué)員對(duì)PatternPlating工序有一個(gè)理性認(rèn)識(shí);3.使學(xué)員了解PatternPlating工序在實(shí)際中的發(fā)展和應(yīng)用;4.初步掌握PatternPlating工序的異常情況的處理方法.第3頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六II.PatternPlating（圖形電鍍）的定義：--------在PCB（PrintedCircuitBoard）的制作過(guò)程中，將合格的，已完成干菲林圖形轉(zhuǎn)移工序的板料，用酸銅電鍍的方法使線路銅和孔壁銅加厚到可以滿(mǎn)足客戶(hù)要求的和度，并且以鍍錫層來(lái)作為下工序蝕刻的保護(hù)層.第4頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六PatternPlating工序生產(chǎn)線流程（其中水洗沒(méi)有標(biāo)出）上板圖形清洗微蝕預(yù)浸酸銅電鍍褪蝕下板烘干電鍍錫預(yù)浸III、內(nèi)容：第5頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六公司運(yùn)作程序(COP)3.1.1圖形清洗3.1.1.1酸性藥水:LP--200和H2SO4的混合液3.1.1.2目的:去除1.手指印2.氧化物3.干膜碎4.油污3.1.1.3作用:1.使電鍍層結(jié)合緊密2.避免帶入污染走進(jìn)后面的缸體.第6頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.1.2微蝕（粗化）3.1.2.1藥水類(lèi)型:1.過(guò)硫酸鈉2.硫酸3.1.2.2目的:1.清除露銅面的氧化物2.粗化露銅面.3.1.2.3作用:使上下兩層銅面結(jié)合緊密,避免甩銅.第7頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.1.3硫酸預(yù)浸3.1.3.1藥水:硫酸3.1.3.2目的及作用:1.去除露銅面上殘存的微量氧化物;2.避免板上的露銅面氧化;3.使制板在硫酸溶液中預(yù)先浸潤(rùn),為下一步酸銅電鍍作好準(zhǔn)備.第8頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.1.4酸銅電鍍3.1.4.1電鍍銅機(jī)理3.1.4.2目的及作用:加厚銅層,使之達(dá)到客戶(hù)的要求3.1.4.3物料:1.硫酸銅（CuSO4）2.硫酸（H2SO4）3.銅球4.銅光亮劑5.氯離子（Cl-)第9頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.1.4.1電鍍銅機(jī)理：電鍍銅的溶液中主要是硫酸銅(CuSO4)和硫酸(H2SO4),在直流電壓的作用下,在陰極和陽(yáng)極上分別發(fā)生如下反應(yīng):陰極:銅離子被還原,正常情況下電流效率可達(dá)98%Cu2++2e=Cu有時(shí)溶液中會(huì)有一些Cu+,于是會(huì)有以下反應(yīng)：Cu++e=Cu有很少情況下會(huì)發(fā)生不完全還原反應(yīng)：Cu2++e=Cu+由于Cu2+的還原電位比H+的還原電位正的多，故一般不會(huì)有H2析出.第10頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六陽(yáng)極：陽(yáng)極反應(yīng)是溶液中Cu2+的來(lái)源：Cu-2e=Cu2+在極少的情況下，陽(yáng)極也會(huì)發(fā)生如下的反應(yīng)：Cu-e=Cu+溶液中的Cu+在足夠量硫酸的情況下，可能會(huì)被空氣中的氧氣氧化成Cu2+:4Cu++0.5O2+4H+=4Cu2++2H2O第11頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六當(dāng)溶液中的酸度不足時(shí)，會(huì)水解形成，形成所謂的“銅粉”：2Cu++2H2O=2Cu(OH)2+2H+2Cu++2H2O=Cu2O+H2O注意：氧化亞銅的出現(xiàn)會(huì)使鍍層粗糙或成海綿狀，因而在電鍍過(guò)程中要盡量避免一價(jià)銅的出現(xiàn).第12頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.1.4.3.1硫酸銅（CuSO4）--硫酸銅是鍍液中的主鹽，它在水溶液中電離出銅離子，銅離子在陰極上獲得電子沉積成銅鍍層，硫酸銅的濃度一般控制在60~100克/升，提高硫酸銅的濃度可以提高允許的電流密度，避免高電流區(qū)燒焦；但是，硫酸銅（CuSO4)濃度過(guò)高，會(huì)降低鍍液的分散能力。第13頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.1.4.3.2硫酸（H2SO4）硫酸的主要作用是增加溶液的導(dǎo)電性.硫酸的濃度對(duì)鍍液的分散能力和鍍層的機(jī)械性能均有影響:1.若硫酸的濃度太低，鍍液的分散能力下降；2.若硫酸的濃度過(guò)高，雖然鍍液的分散能力較好，但是，鍍層的延展性會(huì)降低.第14頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.1.4.3.3銅球陽(yáng)極--磷銅陽(yáng)極為什么要使用磷銅陽(yáng)極？因?yàn)槭褂昧足~陽(yáng)極時(shí)，1.陽(yáng)極在鍍液中溶解速度較慢（形成黑色的陽(yáng)極膜），使其陽(yáng)極電流效率接近陰極電流效率；2.可以避免大量的Cu+進(jìn)入溶液，形成銅粉或Cu2O，而導(dǎo)致鍍層粗糙，產(chǎn)生節(jié)瘤；3.避免生成大量的陽(yáng)極泥所以，使用的銅球陽(yáng)極必須為磷銅陽(yáng)極。但是，磷銅中的含磷量要有一定值，若含磷量過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致陽(yáng)極膜過(guò)厚，陽(yáng)極屏蔽性鈍化，使溶液中的銅離子減少。第15頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.1.4.3.4銅光亮劑1.任何硫酸鹽鍍銅液，如果沒(méi)有添加劑，都不能鍍出滿(mǎn)意的鍍層；2.添加劑所包含的整平劑能強(qiáng)烈地吸附在微觀的凸起部位，從而對(duì)電沉積有抑制作用，達(dá)到電鍍整平性；3.注意，只有在Cl-與添加劑的協(xié)同作用下，才能達(dá)到添加劑預(yù)期的作用效果，也才能夠使鍍層的內(nèi)部應(yīng)力減至最小。第16頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.1.4.3.5氯離子（Cl-）1.作為陽(yáng)極活化劑，幫助陽(yáng)極正常溶解；2.若氯離子小于20克/升，會(huì)在鍍層上產(chǎn)生條紋狀粗糙現(xiàn)象；3.若氯離子含量過(guò)高，則在陽(yáng)極上生成白色陽(yáng)極膜，使陽(yáng)極鈍化，導(dǎo)致溶液中銅離子降低。第17頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.1.4.3.6另外，在銅缸中，對(duì)其它重金屬離子也要嚴(yán)格控制

第18頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.1.4.4輔助設(shè)施（機(jī)械部分）1.循環(huán)過(guò)濾；2.打氣；3.搖擺；4.陽(yáng)極藍(lán)，袋.第19頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.1.5磺酸預(yù)浸3.1.5.1藥水：磺酸3.1.5.2目的及作用：

使制板在磺酸溶液中預(yù)先浸潤(rùn)，為下一步電鍍錫做好準(zhǔn)備，同時(shí)避免帶入水進(jìn)去鍍錫缸將其稀釋。第20頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.1.6電鍍錫3.1.6.1電鍍錫機(jī)理;3.1.6.2目的及作用：在鍍銅層上加鍍一薄層錫（約0.2~0.4mil），來(lái)作為下工序蝕刻時(shí)銅線路的保護(hù)層。第21頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.1.6.3直接物料：1.磺酸錫；2.磺酸；3.錫球陽(yáng)極（鈦籃）；4.錫光亮劑.注意：若用硫酸錫作為主鹽，硫酸作為加強(qiáng)溶液的導(dǎo)電物質(zhì)，則需要用鋯籃作為陽(yáng)極籃。第22頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.1.7褪蝕3.1.7.1藥水：硝酸3.1.7.2目的及作用：將電鍍夾具上在鍍銅和鍍錫時(shí)鍍上的銅粉和錫粉咬蝕掉，使夾具潔凈，以便在下一輪電鍍循環(huán)時(shí)和制板接觸良好。第23頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.2機(jī)械部分1.天車(chē)；2.電腦；3.冷水機(jī)；4.自動(dòng)加藥泵；5.打氣；6.搖擺；7.循環(huán)過(guò)濾；8.振蕩.第24頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六自動(dòng)加藥泵:按“安時(shí)數(shù)”自動(dòng)加藥打氣：(一般為0.3~0.8米3/分鐘/分米2)1.攪拌2.吹走氣泡3.提供足夠的氧氣(O2),使Cu+轉(zhuǎn)化成Cu2+,可消除Cu+的干擾.第25頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.2.6搖擺

1.攪拌2.提高溶液的深鍍能力（ThrowingPower）3.趕緊走氣泡,避免斷銅第26頁(yè)，共33頁(yè)，2023年，2月20日，星期六3.2.7循環(huán)過(guò)濾（過(guò)濾泵及濾蕊）

1.凈化溶液,除去雜質(zhì),減少手刺,銅絲等缺陷2.使溶液流動(dòng),起到攪拌的作用3.流量