電路板電鍍工藝1第1頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月誰的問題最難？機(jī)械問題：易找難修電鍍問題：難找難修電氣問題：難找易修Whytraining

?2第2頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月課程目標(biāo)了解電鍍在印制板行業(yè)中的應(yīng)用；掌握鍍銅藥水的管控知識(shí)；熟悉生產(chǎn)線保養(yǎng)和維護(hù)的基本內(nèi)容；掌握鍍層品質(zhì)的評價(jià)方法。3第3頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月課程內(nèi)容第一部分：電鍍及化學(xué)鍍簡介；第二部分：印制板鍍銅介紹；第三部分：電鍍藥水管理；第四部分：生產(chǎn)線保養(yǎng)及維護(hù)；第五部分：電鍍效果評價(jià)；第六部分：鍍層物理性能評估；第七部分：電鍍創(chuàng)新及技術(shù)展望。4第4頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第一部分：電鍍簡介采用電解方法沉積形成鍍層的過程印制線路板加工的核心技術(shù)之一各種技術(shù)相互滲透的邊緣科學(xué)電鍍?nèi)笠兀涸O(shè)備、藥水、工藝三大主題：均勻性、深鍍能力、電鍍效率5第5頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月電鍍關(guān)系圖設(shè)備工藝藥水電鍍效率深鍍能力均勻性優(yōu)異電鍍效果6第6頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月印制板電鍍分類電鍍?nèi)芤海哄冦~、鍍（鉛）錫、鍍鎳、鍍金等電鍍方法：有外加電流（鍍銅）、無外加電流（化學(xué)鍍）、表面轉(zhuǎn)化（沉錫）電鍍電源：直流電鍍、脈沖電鍍電鍍方式：垂直電鍍、水平電鍍電鍍陽極：可溶性陽極、不溶性陽極7第7頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月化學(xué)鍍(Electroless)利用還原劑使金屬離子在被鍍表面上自催化還原沉積出金屬層；還原劑種類：次磷酸鹽和醛類沉積時(shí)不需外加電源；鍍層分布均勻、結(jié)構(gòu)和性能優(yōu)良；印制板主要化學(xué)鍍：化學(xué)沉銅、化學(xué)沉鎳等8第8頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月化學(xué)沉銅(ElectrolessCopper)化學(xué)沉銅：完成金屬銅的沉積，實(shí)現(xiàn)孔的導(dǎo)通(金屬化)，是印制板的重要加工流程。

簡單反應(yīng)原理：在Pd的催化作用下發(fā)生反應(yīng)：

Cu2++HCHO+3OH–

→Cu0+HCOO–+2H2O

完成化學(xué)沉銅后孔壁及表面如下圖所示：9第9頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第二部分：印制板鍍銅介紹在板件表面和孔壁上鍍銅，滿足客戶要求深孔電鍍是印制線路板的關(guān)鍵所在鍍銅分類：全板電鍍和圖形電鍍Layer1Layer6Layer2Layer3Layer4Layer5CopperDryFilmcopperTin

DryFilm10第10頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月電鍍理論依據(jù)法拉第定律：Q＝n*z*F＝D*S*t*η Q——

通電量(C)n——

沉積出金屬物質(zhì)的量(mol)z——

被還原金屬離子價(jià)態(tài)F——

法拉第常數(shù)(F=96485)D——

電流密度（ASD或ASF）S——

電鍍面積(dm2或in2):元件面、焊錫面t——

電鍍時(shí)間(Min)η——

電流效率(%)11第11頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月電鍍銅基本原理電鍍液組成(H2O+CuSO4.5H2O+H2SO4+Cl-+添加劑)+整流器-離子交換ne-ne-電鍍上銅陰極(板件)陽極CuCu2++2e-

Cu2++2e-Cu

12第12頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月可溶性陽極不足之處陰陽極面積要求比例1：1-1：2！陽極面積不足（＜陰極）：電流密度過大，電鍍效率下降容易產(chǎn)生銅粉、高電流區(qū)燒焦嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)銅球鈍化或不溶解陽極面積太大（＞2倍陰極）：影響電流一次分布容易出現(xiàn)鍍液銅離子濃度上升鍍層質(zhì)量較差，影響分散能力13第13頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月二種陽極類型的電流分布圖14第14頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月可溶性陽極與不溶性陽極比較不溶性陽極可溶性陽極陽極反應(yīng)2H20→O2+4H++4e-Cu→Cu2+2e-陽極材料處理過鈦網(wǎng)含磷銅球電鍍方式水平或垂直垂直陰極電流密度1.5-8.0ASD0.5-2.5ASD鍍層均勻性好較差制作成本高低15第15頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月

電鍍設(shè)備介紹較先進(jìn)設(shè)備：PAL（亞洲電鍍）:垂直連續(xù)電鍍AEL（亞碩科技）:垂直連續(xù)電鍍ATO（安美特）:水平脈沖電鍍傳統(tǒng)設(shè)備：PENC（電鍍工程及化工原料有限公司）Protek（保德公司）PAT（億鴻-俊杰）16第16頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月電鍍藥水介紹ATOTECH（安美特化學(xué)公司）TP光劑：

CupracidTPBrightener/LevellerU+光劑：

CupracidUniversalPlus脈沖光劑：CuprapulseS3/S4inpulse/H6ROHMANDHASS（羅門哈斯化學(xué)公司）125光劑：

CopperGleam125T-AB(CH)PCM光劑：CopperGleamPCMPlusAdditiveEP-1000光劑：Electroposit1000acidCopper17第17頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第三部分：電鍍藥水管理化學(xué)成份控制：自動(dòng)添加、分析補(bǔ)加鍍液凈化處理：有形雜質(zhì)：棉芯過濾、洗缸無機(jī)雜質(zhì)：不同電流密度拖缸有機(jī)雜質(zhì)：碳芯過濾、碳處理碳處理前后棉芯過濾18第18頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月電鍍液分析方法無機(jī)化學(xué)成份分析:Cu2+、

H2SO4、Cl-鍍液專業(yè)分析方法:赫氏槽分析哈林槽試驗(yàn)CVS添加劑分析定期測量鍍液TOC值，確認(rèn)污染程度。19第19頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月一、赫氏槽片分析研究鍍液主要組份和添加劑的影響可顯示不同電流密度下的鍍層質(zhì)量快速分析鍍液產(chǎn)生故障的原因赫氏槽片赫氏槽20第20頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月二、哈林槽試驗(yàn)?zāi)M生產(chǎn)線實(shí)際鍍液工作狀態(tài)實(shí)驗(yàn)室評估鍍液深鍍能力的最佳方法用于關(guān)鍵工藝參數(shù)的篩選試驗(yàn)試驗(yàn)樣板哈林槽試驗(yàn)21第21頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月三、CVS-循環(huán)伏安剝離法CVS(CyclicVoltammetricStripping)采用電化學(xué)分析手段對鍍液進(jìn)行管理定量測定有機(jī)添加劑濃度監(jiān)控電鍍?nèi)芤何廴镜某潭葹檠芯俊?yōu)化新的電鍍技術(shù)提供條件CVS機(jī)工作曲線22第22頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第四部分：生產(chǎn)線保養(yǎng)和維護(hù)保養(yǎng)是電鍍線穩(wěn)定的前提，需要做細(xì)做足！設(shè)備保養(yǎng)：機(jī)器檢修、故障排除等陽極保養(yǎng)：添加銅球、調(diào)整位置等藥水保養(yǎng)：更換藥水、凈化鍍液等清潔保養(yǎng)：缸體沖刷、導(dǎo)電部件清洗等拖缸處理：銅球形成陽極膜，除金屬雜質(zhì)磨刀不誤砍柴工！23第23頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月保養(yǎng)過程（1）清潔飛巴保養(yǎng)陽極24第24頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月保養(yǎng)過程（2）擦亮V座清潔水缸25第25頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月保養(yǎng)過程（3）26第26頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第五部分：電鍍效果評價(jià)孔銅和面銅厚度滿足客戶要求不出現(xiàn)夾膜（圖形電鍍）、孔徑超差等不出現(xiàn)燒焦、鍍層不良、顏色不良等缺陷鍍銅質(zhì)量三保證:電鍍均勻性深鍍能力電鍍效率27第27頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月一、電鍍均勻性一次電流分布：主要取決于鍍槽和電極的形狀，也稱為初次電流分布；二次電流分布：考慮濃差極化和電化學(xué)因素影響后的電流分布；三次電流分布：板件實(shí)際鍍層的厚度分布28第28頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月均勻性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)CoV（CoefficientofVariance）：鍍層厚度平均值：標(biāo)準(zhǔn)偏差：銅厚均勻:(評價(jià)標(biāo)準(zhǔn):CoV≤12%）板面厚度極差：≤10um（鍍厚25um）勻均性公差百分比：如±20%29第29頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月二、電鍍深鍍能力有機(jī)添加劑：光亮劑、整平劑濃度電流密度：低電流(如：1.5ASD以下)無機(jī)化學(xué)成份：高酸低銅(10:1以上)電鍍方式：脈沖電鍍、直流電鍍藥水交換：搖擺、振蕩、打氣（噴射）、循環(huán)、氣動(dòng)、水平方式等30第30頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月深鍍能力（Throwingpower)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：AR=8：1TP≥65%（6點(diǎn)法）相關(guān)說明：板厚:2.4mm，孔徑0.3mm！31第31頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月三、電鍍效率陰陽極面積：合適比例（1：1~1：2）陽極電流密度：0.3~1.8ASD（保養(yǎng)前后）板件電流密度：0.5~2.5ASD（孤立、大銅面）導(dǎo)電性能：整流機(jī)、電纜、V座、飛巴、夾具鈦籃陽極袋：合適的空隙率大小藥水壽命：新開缸藥水或老缸藥水32第32頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第六部分：鍍層物理性能評價(jià)延展性及抗拉強(qiáng)度測試測試要求：鍍銅層厚度≧2mil評價(jià)標(biāo)準(zhǔn):延展性≧12%，抗拉強(qiáng)度≧248MPa

熱沖擊測試測試方法：288℃/10s/3循環(huán)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn):3Cycle未發(fā)現(xiàn)Cracks現(xiàn)象33第33頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月鍍層物理性能評價(jià)高低溫冷熱循環(huán)測試測試條件：125℃，30min→-65℃，30min評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：100Cycle孔電阻變化率≤10%。SEM分析鍍層結(jié)晶結(jié)構(gòu)評估標(biāo)準(zhǔn)：結(jié)晶致密、雜亂無章無出現(xiàn)柱狀或有方向性晶體互連應(yīng)力測試（I.S.T）評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：100Cycle孔電阻變化率≤10%。參考標(biāo)準(zhǔn)：IPC-TM-6502.6.2634第34頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月優(yōu)異品質(zhì)的穩(wěn)定控制穩(wěn)定的整流機(jī)輸出和良好的導(dǎo)電性徹底的設(shè)備維護(hù)和生產(chǎn)保養(yǎng)合適的鍍液成份和控制條件合理的工藝參數(shù)（如：電流密度等）嚴(yán)格的有機(jī)添加劑控制方法定期污染測試及鍍液凈化(如：3KAH/L)35第35頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月第七部分：電鍍創(chuàng)新及新技術(shù)展望1.技術(shù)創(chuàng)新:對現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造對現(xiàn)用藥水進(jìn)行改良和優(yōu)化2.管理創(chuàng)新:設(shè)備、藥水定期保養(yǎng)制程能力與品質(zhì)定期驗(yàn)證3.制度創(chuàng)新:維護(hù)和保養(yǎng)形成制度創(chuàng)新改善維持不斷改進(jìn)和提升36第36頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月電鍍新技術(shù)展望二個(gè)提高：提高板面均鍍能力提高深孔深鍍能力二種技術(shù)：采用電鍍填孔新技術(shù)采用脈沖電鍍新技術(shù)二個(gè)降低：降低耗用，節(jié)能減排！降低污染，構(gòu)造和諧！脈沖和直流板面均鍍比較37第37頁，課件共40頁，創(chuàng)作于2023年2月電鍍新