PCB电镀工艺知识总结

 一、PCB电镀工艺分类：

酸性光亮铜电镀镍/金电镀锡

二、工艺流程：

酸洗→全板电镀铜→图形转移→酸脱脂→二次逆流漂洗→微蚀→二次→酸洗→镀锡→二次逆流漂洗

逆流漂洗→酸洗→花纹铜电镀→二次逆流漂洗→镀镍→二次水洗→柠檬酸浸泡→镀金→回收→2-3级纯水洗→烘干

三、工艺说明：

（一）酸洗

① 作用与用途：

清除PCB板上的氧化物，激活电路板。 一般浓度为5%，有的保持在10%左右，主要是防止因进水造成槽液硫酸含量不稳定；

②酸洗时间不宜过长，防止板面氧化； 使用一段时间后，如发现酸液浑浊或含铜量过高，应及时更换，防止污染电镀铜缸、板表面；

③此处应使用C、P级硫酸；

（2）全板电镀铜：又称原铜、平板电镀、面板电镀

①功能及用途：

保护刚沉积的薄化学铜，防止化学铜氧化后被酸腐蚀，通过电镀一定程度的添加

②整板电镀铜相关工艺参数：

槽液主要成分为硫酸铜和硫酸，采用高酸低铜配方，确保镀时板面厚度分布的均匀性。 深孔、小孔的电镀及深电镀能力； 硫酸含量多为180g/L，多数达到240g/L； 硫酸铜的含量一般在75g/L左右。 另外，在浴液中加入少量氯离子，可作为辅助光亮剂和铜抛光剂一起发挥光亮效果； 铜抛光剂的添加量或开缸量一般为3-5ml/L。 铜抛光剂的添加一般按千安时的方法或根据实际生产板材效果进行补充； 全板电镀的电流一般是用2A/平方分米乘以板上的电镀面积来计算的。 全板电镀，板长dm×板宽dm×二×2A/DM2； 铜缸温度保持在室温。 温度一般不超过32℃，大部分温度控制在22℃，因此夏季温度高，建议为铜缸安装冷却温控系统；

③ 工艺维护：

每天按千安时补充铜抛光剂100-150ml/KAH； 检查过滤泵工作是否正常，是否漏气； 每2-3小时用干净的湿抹布擦拭阴极导电棒； 每周定期分析铜缸中硫酸铜（一次/周）、硫酸（一次/周）、氯离子（两次/周）含量，通过霍尔池试验调整抛光剂含量，及时补充相关原料 ; 每周清洗槽体两端的阳极导电棒和电接头，及时补充钛筐中的阳极铜球，用0. 2—0。 5ASD小电流电解6-8小时； 每月检查阳极钛篮包是否破损，破损及时更换； 检查阳极钛篮底部是否有阳极泥，如有及时清理； 炭芯连续过滤6-8小时，小电流电解除杂； 每半年左右根据罐液污染情况确定是否需要进行重大处理（活性炭粉）； 每两周更换一次过滤泵的滤芯；

④ 大型加工程序： 

1.取出阳极，倒出阳极，清洗阳极表面的阳极膜，然后放入包装铜阳极的桶中。 用微蚀刻剂将铜角表面粗糙化为均匀的粉红色。 洗净冲洗后放入钛篮，再放入酸槽备用  

2.将阳极钛篮和阳极袋浸入10%的碱液中6-8小时，洗净漂干，然后浸泡 5%稀硫酸洗净漂干备用。 

3.将槽液转移至备用槽中，加入1-3ml/L的30%双氧水，开始加热，温度达到65℃左右时开启空气搅拌，隔热空气搅拌2-4小时； 

4.关闭空气搅拌，将活性炭粉以3-5g/l缓慢溶解于浴液中。 待溶液完全溶解后，开启空气搅拌，保温2-4小时；

5.关掉空气搅拌，升温，让活性炭粉慢慢沉降到罐底； 

6.当温度降至40℃左右时，用10um PP滤芯和助滤粉将槽液滤入洁净工作槽，开启空气搅拌，放入阳极，挂入电解板，压紧 5ASD电流密度小电流电解6-8小时；

7.经化学分析，调整槽内硫酸、硫酸铜、氯离子含量至正常操作范围； 根据霍尔元件测试结果进行补充打磨；

8.电解板颜色均匀后，停止电解，再按1-1。 5ASD电流密度电解绿膜处理1-2小时，可在阳极上形成一层均匀、致密、附着力好的黑磷膜。

⑤ 阳极铜球含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；

⑥ 补药时，如加入大量硫酸铜、硫酸； 添加后进行小电流电解； 加入硫酸时应注意安全。 当加入的硫酸量较大（大于10升）时，应分次缓慢加入； 否则，槽液温度过高，会加速抛光剂的分解，污染槽液；

⑦ 特别注意氯离子的添加，因为氯离子含量极低（30-90ppm），添加前必须用量筒或量杯准确称量； 1ml盐酸约含385ppm氯离子，

⑧ 加药量计算公式：

硫酸铜（kg）=（75-X）×槽容积（L）/1000

硫酸（单位：升）=（10%-X）g/L×槽容积（L）

或（升）=（180-X）g/L×罐容积（L）/1840

盐酸（ml）=（60-X）ppm×槽容积（L）/385

（3）酸脱脂

① 目的与作用

② 记住这里用的是酸性除油剂。 为什么不用碱性除油剂，碱性除油剂的除油效果比酸性除油剂好？ 因为图文油墨不耐碱，会损坏图文电路，所以图文只能在电镀前使用酸性除油剂。

③ 生产时只需控制脱脂剂的浓度和时间即可。 除油剂的浓度在10%左右，时间保证6分钟。 时间长一点不会有不良影响； 罐液的使用和更换也按15 m2/L工作液，补充按100 m2 0. 5—0。 8L；

（4） 微蚀：

① 用途及作用：清洁、粗化线路铜面，保证图案电镀铜与原铜的结合力

②过硫酸钠多用作微蚀剂。 粗化率稳定均匀，水洗性好。 过硫酸钠的浓度一般控制在60g/L左右，时间控制在20秒左右。 药物用量为每100平方米3-4公斤； 铜含量控制在20g/L以下； 其他保养及更换缸体同铜微蚀。

（5）PCB酸洗

① 作用与用途：

去除表面氧化物，活化表面。 一般浓度为5%，有的保持在10%左右，主要是防止水带入，造成槽液中硫酸含量不稳定；

②酸洗时间不宜过长，防止板面氧化； 使用一段时间后，如发现酸液浑浊或含铜量过高，应及时更换，防止污染电镀铜缸、板表面；

③ 此处应使用C、P级硫酸；

（6）PCB图形镀铜：又称二次铜、电路镀铜

① 用途及作用：为满足每条线路的额定电流负载，每条线路和孔铜都需要达到一定的厚度。 线路铜电镀的目的是及时将孔铜和线路铜加厚到一定厚度；

② 其他项目同全板电镀

（7）PCB电镀锡

① 用途及作用：纯锡主要用作金属防腐层，保护线路蚀刻；

② 浴液主要由硫酸亚锡、硫酸和添加剂组成； 硫酸亚锡含量控制在35g/L左右，硫酸含量控制在10%左右； 镀锡添加剂一般按千安时的方法添加或根据实际生产板材效果添加； 电镀锡电流一般按1. 5 A/平方分米乘以板材上的电镀面积计算； 锡缸的温度保持在室温。 一般温度不超过30度，大部分控制在22度。 因此，夏季温度高，建议为锡缸安装冷却温控系统；

③ 工艺维护：

每天按千安小时补充镀锡添加剂； 检查过滤泵工作是否正常，是否漏气； 每2-3小时用干净的湿抹布擦拭阴极导电棒； 每周定期分析锡缸中的硫酸亚锡（一次/周）和硫酸（一次/周），通过霍尔池试验调整镀锡添加剂含量，及时补充相关原料； 每周清洗一次槽体两端的阳极导电棒和电气接头； 每周使用低电流 0。 5ASD电解6-8小时；2—0。 每月检查阳极袋是否破损，破损袋及时更换； 检查阳极袋底部是否有阳极泥，如有及时清理； 每月连续6-8小时碳芯过滤，小电流电解除杂； 每半年左右根据罐液污染情况确定是否需要进行重大处理（活性炭粉）； 每两周更换一次过滤泵的滤芯；

④ 补充药物时，如硫酸亚锡、硫酸等，添加量较大时； 添加后进行小电流电解； 加入硫酸时应注意安全。 当加入的硫酸量较大（大于10升）时，应分次缓慢加入； 否则，槽液温度过高，氧化亚锡被氧化，加速槽液老化；

（8）PCB镀镍

① 用途及作用：镀镍层主要作为铜层和金层之间的阻挡层，防止金、铜相互扩散，影响PCB板的可焊性和使用寿命； 同时，镍层打底也大大增加了金层的机械强度；

②整板电镀铜相关工艺参数：镀镍添加剂一般按千安小时法或根据板材实际生产效果添加，添加量约200ml/KAH； 图案电镀镍的电流一般是用2A/平方分米乘以板材上的电镀面积来计算的； 镍缸温度保持在40-55℃，一般温度在50℃左右。 因此，镍瓶应配备加热和控温系统；

③ 工艺维护：

每天按千安时补充镀镍添加剂； 检查过滤泵工作是否正常，是否漏气； 每2-3小时用干净的湿抹布擦拭阴极导电棒； 每周定期分析铜瓶中硫酸镍（氨基磺酸镍）、氯化镍（一次/周）和硼酸（一次/周）含量，并通过霍尔电池试验调整镀镍添加剂的含量， 并及时补充相关原材料； 每周清洗槽体两端的阳极导电棒和电接头，及时补充钛篮中的阳极镍角，使用0. 2—0。 5ASD电解6-8小时的小电流； 每月检查阳极钛篮包是否破损，破损及时更换； 检查阳极钛篮底部是否有阳极泥，如有及时清理； 炭芯连续过滤6-8小时，小电流电解除杂； 每半年左右根据PCB槽液的污染情况决定是否需要进行重大处理（活性炭粉）； 每两周更换一次过滤泵的滤芯；

④ 大加工程序： A 取出阳极，倒出阳极，清洗阳极，然后放入桶内进行镍角包装。 用微蚀刻剂将镍角表面粗糙化为均匀的粉红色。 洗净冲洗后放入钛篮，再放入酸槽备用 B 将阳极钛篮和阳极袋浸入10%的碱液中6-8小时，洗净漂干，然后浸泡 5%稀硫酸洗净漂干备用。 C、将槽液转移至备用槽中，加入1-3ml/L的30%双氧水，开始加热，温度达到65℃左右时开启空气搅拌，隔热空气搅拌2-4小时； D、关闭空气搅拌，将活性炭粉以3-5g/l缓慢溶解于浴液中。 待溶液完全溶解后，开启空气搅拌，保温2-4小时； E、关掉空气搅拌，升温，让活性炭粉慢慢沉降到罐底； F、当温度降至40℃左右时，用10um PP滤芯和助滤粉将槽液滤入洁净工作槽，开启空气搅拌，放入阳极，挂入电解板，压紧 5ASD电流密度小电流电解6-8小时，G经化学分析，调整槽内硫酸镍或氨基磺酸镍、氯化镍、硼酸含量至正常操作范围； 根据霍尔电池测试结果补充镀镍添加剂； H、电解板颜色均匀后，停止电解，再按1-1。 5ASD的电流密度是电解处理10-20分钟激活阳极； 一、试镀OK；

⑤补充药物时，如果用量较大，如硫酸镍或氨基磺酸镍，加氯化镍时，应小电流电解； 加入硼酸时，将加入的硼酸量装入干净的阳极袋中，挂在镍缸内，不要直接加入槽内；

⑥ 镀镍后，建议加1次循环水清洗，用纯水开缸，可补充镍缸因受热挥发的液位。 循环水洗涤后接二次逆流漂洗；

（9）电路板电镀：

分为硬金（金合金）电镀和水金（纯金）电镀。 硬金镀液的成分与软金镀液基本相同，只是硬金镀液中含有一些微量元素，如镍或钴或铁；

① 用途及作用：黄金作为贵金属，具有良好的可焊性、抗氧化性、耐腐蚀性、接触电阻低、合金耐磨性好等；

②目前电路板电镀金浴主要是柠檬酸金浴，因其维护简单、操作方便而被广泛使用；

③ 水中金含量控制在1g/L左右，PH值4.5度左右，温度35度，比重14波美度。