Подробное объяснение процесса покрытия PCB Panel

Dec. 20, 2022   |   1434 views

Слой галванической меди имеет преимущества хорошей проводности, теплопроводности и механической гнуткости и является одной из незаменимых ключевых технологий галванического покрытия при изготовлении печатных плат (ПХД).

Медное покрытие для печатной платы включает в себя покрытие панелей, покрытие графической схемы медью и покрытие микропористым изготовлением медью. Часто используемые растворы покрытия включают раствор сульфатного покрытия, прямой раствор пирофосфатного покрытия и раствор цианидного покрытия. В настоящее время обычно используется раствор кислотного сульфатного покрытия.

Ниже приводится пример для внедрения технологии медного галванического покрытия ПХД.

Я, Маринование

Целью маринования является удаление оксидов на поверхности доски и активация поверхности доски. Как правило, концентрация составляет 5%, а некоторые из них сохраняются на уровне около 10%, в основном для предотвращения нестабильного содержания серной кислоты в растворе бака, вызванном введением воды.

Во время работы необходимо контролировать время маринования, которое не должно быть слишком длинным, чтобы предотвратить окисление поверхности доски.

Для кислотного раствора, если кислотный раствор мутный или содержание меди слишком высокое после использования в течение определенного периода времени, он должен быть заменен вовремя, чтобы предотвратить загрязнение поверхности галванического медного цилиндра и пластины. Как правило, серная кислота класса CP используется в качестве серной кислоты для маринования.

2, Подготовка раствора для покрытия

Кислотная медная сульфатная ванна имеет преимущества хорошей дисперсии и способности глубокого покрытия, высокой эффективности тока и низкой стоимости, что делает ее широко используемой в производстве ПХД.

Кислотный сульфатный раствор для покрытия медью обычно состоит из сульфата меди (CuSO4), серной кислоты (H2SO4), соленой кислоты (в основном действующей в качестве иона хлорида Cl -), органических добавок и т.д.

Сульфат меди является основной солью и основным источником ионов Cu2 в растворе. Концентрация сульфата меди должна контролироваться во время приготовления. Если концентрация слишком низкая, скорость осаждения будет медленной; если концентрация слишком высока, скорость осаждения будет слишком быстрой, кристаллические частицы будут грубыми, и способность глубокого покрытия раствора покрытия будет затронута, что сделает разницу в толщине между поверхностью пластины и отверстием слишком большой.

Как правило, содержание CuSO4 • 5H2O контролируется при 60 г / л ~ 100 г / л. Основная роль серной кислоты в ванне заключается в повышении проводности ванны и предотвращении гидролиза Cu2. Концентрация также должна контролироваться во время использования.

Если концентрация слишком высока, способность дисперсии ванны плохая, но если концентрация слишком низкая, хрупкость покрытия увеличится и прочность уменьшится. В частности, необходимо сохранять ρ (H2SO4) / ρ Правильная и стабильная пропорция (Cu2 ) может достичь лучшего эффекта глубокого покрытия.

Согласно практике, содержание H2SO4 должно контролироваться при 180 г/л ~ 220 г/л. Ион хлорида (соловадная кислота) может улучшить активность анода, способствовать нормальному растворению анода и предотвратить пассивацию анода; Он также может уменьшить медный порошок, произведенный неполным анодным растворением, улучшить яркость и способность выравнивания покрытия и улучшить качество покрытия.

Содержание иона хлорида в растворе покрытия, как правило, низкое, которое может контролироваться при 30 мг / л ~ 80 мг / л. Добавки, как правило, включают носитель, осветитель, выравнивающий агент и т. д. Они играют очень важную роль в галванизации кислой сульфатной меди. Они могут изменить поверхностную адсорбцию электрода, тем самым изменяя структуру покрытия.

Однако добавки обычно требуют нескольких синергических действий для достижения желаемого эффекта. Поэтому трудно точно овладеть количеством добавок в фактическом процессе подготовки и галванического покрытия, что также является проблемой в галваническом покрытии микротворов PCB высокой плотности с высоким соотношением диаметра толщины. В настоящее время иностранные исследования разработали технологию, которая не использует добавок путем изменения условий импульсной галванизации.

3, Панельное покрытие

Также называется одноразовым медным покрытием. Его функция состоит в защите только что отложенной тонкой химической меди. Полноплатное галваническое покрытие означает использование всей печатной платы в качестве катода после металлизации отверстия, утолщение слоя медного покрытия в определенной степени, а затем формирование схемы путем травления, чтобы предотвратить сбор продукта из-за тонкого химического слоя медного покрытия, травленного последующим процессом. Контроль параметров процесса, связанных с полнопластинной медной галванизацией, осуществляется следующим образом:

1.Основными компонентами раствора ванны являются сульфат меди и серная кислота. Формула высокой кислоты и низкой меди принимается для обеспечения равномерности распределения толщины поверхности пластины во время галванического покрытия и способности глубокого покрытия для глубоких отверстий и небольших отверстий; Содержание серной кислоты обычно составляет 180 г/л, большинство из которых может достигать 240 г/л; Содержание сульфата меди, как правило, контролируется около 75 г/л.

2.Небольшое количество иона хлорида должно быть добавлено в раствор для ванны, чтобы играть роль вспомогательного агента блеска и агента блеска меди.

3.Медный полир должен быть добавлен в соответствии с фактическим эффектом производственной доски или методом килоампер-часов. Например, медный полир должен добавляться в соответствии с килоампер-часами каждый день, т.е. 100 мл / КАГ ~ 150 мл / КАГ. Количество добавленной медной полировки или количество открытия цилиндра, как правило, составляет 3 мл / л ~ 5 мл / л, а ток галванического покрытия полной платы, как правило, рассчитывается как 2A / дм2 × площадь галванического покрытия на плате, то есть длина платы (дм) для галванического покрытия полной платы × ширина платы (дм) × два × 2A / дм2.

Температура медного цилиндра должна поддерживаться при комнатной температуре, обычно контролируемой при 22 ℃, не более 32 ℃. Если температура слишком высока летом, медный цилиндр должен быть оснащен системой контроля температуры охлаждения.

5.Проверьте, работает ли насос фильтра нормально и есть ли утечка воздуха; Очистьте катодный проводящий прутник чистой влажной тканью каждые 2 часа ~ 3 часа.

Содержание сульфата меди (один раз в неделю), серной кислоты (один раз в неделю) и иона хлорида (два раза в неделю) в медном цилиндре должно анализироваться регулярно каждую неделю, а содержание полировки должно корректироваться с помощью теста клетки Холла для вовремя дополнения соответствующего сырья.

Следует уделять внимание безопасности при добавлении серной кислоты. При добавлении большого количества серной кислоты (более 10 л), ее следует добавлять медленно в несколько раз; В противном случае температура раствора для ванны будет слишком высокой, разложение полировки ускорится, и раствор для ванны будет загрязнен; Особое внимание следует уделять добавлению ионов хлорида. Поскольку содержание ионов хлорида очень низкое, его следует точно взвесить измерительным цилиндром или измерительной чашкой перед добавлением; 1 мл соленой кислоты содержит около 385 ионов хлорида × 10-6.

Кроме того, анодный проводник и электрические соединения на обоих концах резервуара должны чиститься каждую неделю, а медный шар анода в титановой корзине должен пополняться вовремя, а низкий ток 0,2 ASD ~ 0,5 ASD должен использоваться для электролиза в течение 6 часов ~ 8 часов; Проверьте, повреждается ли титановый корзинный мешок анода каждый месяц, и замените поврежденный вовремя; Проверьте, есть ли анодная грязь на дне анодной титановой корзины, и очистите ее вовремя, если есть; Углеродное ядро используется для непрерывной фильтрации в течение 6h ~ 8h, а электролиз низкого тока используется для удаления примесей; Определить, требуется ли серьезная обработка (порошок активированного угля) в соответствии с состоянием загрязнения жидкости резервуара каждые полгода или около того; Заменяйте фильтровый элемент фильтрового насоса каждые две недели.