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La couche de cuivre galvanisé présente les avantages d'une bonne conductivité, de conductivité thermique et de ductilité mécanique, et est l'une des technologies de galvanisation clés indispensables dans la fabrication de circuits imprimés (PCB).

Le placage en cuivre pour cartes de circuits imprimés comprend le placage de panneaux, le placage en cuivre de circuits graphiques et le placage en cuivre de fabrication microporeuse. Les solutions de placage couramment utilisées comprennent la solution de placage au sulfate, la solution de placage direct au pyrophosphate et la solution de placage au cyanure. Actuellement, la solution de placage de sulfate acide est couramment utilisée.

Voici un exemple pour introduire la technologie de galvanoplating de cuivre de PCB.

Je... Piclage

Le but du décapage est d'éliminer les oxydes sur la surface de la planche et d'activer la surface de la planche. Généralement, la concentration est de 5%, et certaines d'entre elles sont maintenues à environ 10%, principalement pour éviter la teneur instable en acide sulfurique de la solution de réservoir causée par l'introduction d'eau.

Pendant le fonctionnement, il est nécessaire de contrôler le temps de décapage, qui ne doit pas être trop long pour empêcher l'oxydation de la surface de la planche.

Pour la solution acide, si la solution acide est turbide ou si la teneur en cuivre est trop élevée après utilisation pendant une période de temps, elle doit être remplacée à temps pour éviter la pollution à la surface du cylindre et de la plaque de cuivre galvanoplating. Généralement, l'acide sulfurique de qualité CP doit être utilisé comme acide sulfurique pour le décapage.

2, Préparation de la solution de placage

Le bain de sulfate de cuivre acide a les avantages de bonne dispersion et de capacité de placage profond, d'efficacité courante élevée et de faible coût, ce qui le rend largement utilisé dans la production de PCB.

La solution de plating de cuivre sulfate acide est généralement composée de sulfate de cuivre (CuSO4), d'acide sulfurique (H2SO4), d'acide chlorhydrique (agissant principalement sous forme d'ion chlorure Cl -), d'additifs organiques, etc.

Le sulfate de cuivre est le sel principal et la principale source d'ions Cu2 dans la solution. La concentration de sulfate de cuivre doit être contrôlée pendant la préparation. Si la concentration est trop basse, le taux de dépôt sera lent; si la concentration est trop élevée, le taux de dépôt sera trop rapide, les particules de cristal seront grossières et la capacité de placage profond de la solution de placage sera affectée, rendant la différence d'épaisseur entre la surface de la plaque et le trou trop grande.

Généralement, la teneur en CuSO4 • 5H2O est contrôlée à 60g / L ~ 100g / L. Le rôle principal de l'acide sulfurique dans le bain est d'augmenter la conductivité du bain et d'empêcher l'hydrolyse de Cu2. La concentration doit également être contrôlée pendant l’utilisation.

Si la concentration est trop élevée, la capacité de dispersion du bain est faible, mais si la concentration est trop basse, la fragilité du revêtement augmentera et la ténacité diminuera. En particulier, il est nécessaire de maintenir ρ (H2SO4)/ ρ Une proportion appropriée et stable de (Cu2 ) peut obtenir un meilleur effet de plaquage profond.

Selon la pratique, la teneur en H2SO4 devrait être contrôlée à 180g / L ~ 220g / L. L'ion chlorure (acide chlorhydrique) peut améliorer l'activité de l'anode, favoriser la dissolution normale de l'anode et empêcher la passivation de l'anode; Il peut également réduire la poudre de cuivre produite par la dissolution anodique incomplète, améliorer la luminosité et la capacité de nivelation du revêtement et améliorer la qualité du revêtement.

La teneur en ion chlorure dans la solution de placage est généralement faible, qui peut être contrôlée à 30 mg / L ~ 80 mg / L. Les additifs comprennent généralement le support, l'éclaircissant, l'agent de nivelation, etc. Ils jouent un rôle très important dans la galvanoplating au sulfate de cuivre acide. Ils peuvent modifier l'adsorption de surface de l'électrode, changeant ainsi la structure du revêtement.

Cependant, les additifs nécessitent généralement plusieurs actions synergiques pour obtenir l'effet souhaité. Par conséquent, il est difficile de maîtriser avec précision la quantité d'additifs dans le processus réel de préparation et d'électroplastage, ce qui est également un problème dans l'électroplastage de micro trous de PCB à haute densité avec un rapport d'épaisseur et de diamètre élevé. À l'heure actuelle, la recherche étrangère a développé une technologie qui n'utilise pas d'additifs en modifiant les conditions de galvanoplating à impulsion.

3, Plaçage de panneau

Aussi appelé placage en cuivre unique. Sa fonction est de protéger le cuivre chimique mince qui vient de se déposer. La galvanoplating complète consiste à utiliser l'ensemble de la carte imprimée comme cathode après la métallisation du trou, à épaissir la couche de placage en cuivre dans une certaine mesure, puis à former un modèle de circuit par gravure pour empêcher le produit d'être débarrassé en raison de la couche mince de placage en cuivre chimique qui est gravée par le processus ultérieur. Le contrôle des paramètres de procédé liés à la galvanoplating de cuivre à plaque complète est le suivant:

1.Les principaux composants de la solution de bain sont le sulfate de cuivre et l'acide sulfurique. La formule de cuivre acide et faible est adoptée pour assurer l'uniformité de la distribution d'épaisseur de la surface de la plaque lors de l'électroplastage et la capacité de plaçage profond pour les trous profonds et les petits trous; La teneur en acide sulfurique est généralement de 180 g/L, dont la plupart peuvent atteindre 240 g/L; La teneur en sulfate de cuivre est généralement contrôlée à environ 75 g/L.

Une petite quantité d'ion chlorure doit être ajoutée à la solution de bain pour jouer un rôle d'agent de lustre auxiliaire et d'agent de lustre de cuivre.

3.Le polissage en cuivre doit être ajouté selon l'effet réel de la carte de production ou la méthode de kiloampère-heures. Par exemple, le polissage en cuivre doit être ajouté selon les kiloampères-heures chaque jour, c'est-à-dire 100 ml / KAH ~ 150 ml / KAH. La quantité de polissage de cuivre ajouté ou la quantité d'ouverture du cylindre est généralement de 3ml / L ~ 5ml / L, et le courant d'électroplastage de plaque entière est généralement calculé comme 2A / dm2 × La zone d'électroplastage sur la plaque, c'est-à-dire la longueur de la plaque (dm) pour l'électroplastage de plaque complète × Largeur de la plaque (dm) × deux × 2A / dm2。

La température du cylindre en cuivre doit être maintenue à température ambiante, généralement contrôlée à 22 ℃, pas plus de 32 ℃. Si la température est trop élevée en été, le cylindre en cuivre doit être équipé d'un système de contrôle de la température de refroidissement.

5.Vérifiez si la pompe de filtre fonctionne normalement et s'il y a une fuite d'air; Nettoyez la tige conductrice cathodique avec un chiffon humide propre toutes les 2h ~ 3h.

La teneur en sulfate de cuivre (une fois par semaine), en acide sulfurique (une fois par semaine) et en ion chlorure (deux fois par semaine) dans le cylindre de cuivre doit être analysée régulièrement chaque semaine, et la teneur en polissage doit être ajustée par le biais d'un test de cellule Hall pour compléter les matières premières pertinentes à temps.

Il faut prêter attention à la sécurité lors de l'ajout d'acide sulfurique. En ajoutant une grande quantité d'acide sulfurique (plus de 10L), il doit être ajouté lentement à plusieurs reprises; Sinon, la température de la solution de bain sera trop élevée, la décomposition du polissage sera accélérée et la solution de bain sera polluée; Une attention particulière doit être accordée lors de l'ajout d'ions de chlorure. Comme la teneur en ions chlorure est très faible, il faut peser avec précision avec un cylindre de mesure ou une tasse de mesure avant d'ajouter; 1 ml d'acide chlorhydrique contient environ 385 ions chlorure × 10-6.

En outre, la tige conductrice de l'anode et les joints électriques aux deux extrémités du réservoir doivent être nettoyés toutes les semaines, et la boule de cuivre de l'anode dans le panier en titane doit être reconstituée à temps, et le faible courant 0.2ASD ~ 0.5ASD doit être utilisé pour l'électrolyse pendant 6h ~ 8h; Vérifiez si le sac de panier en titane de l'anode est endommagé chaque mois, et remplacez celui endommagé à temps; Vérifiez s'il y a de la boue d'anode au fond du panier en titane d'anode, et nettoyez-le à temps s'il y en a; Le noyau de carbone est utilisé pour la filtration continue pendant 6h ~ 8h, et l'électrolyse à faible courant est utilisée pour l'élimination des impuretés; Déterminer s'il faut un traitement majeur (poudre de charbon actif) en fonction de l'état de pollution du liquide réservoir tous les six mois environ; Remplacez l'élément filtrant de la pompe filtrante toutes les deux semaines.