在印刷電路板上,銅用于互連基板上的元件。 雖然它是形成印制電路板導(dǎo)電通路的良導(dǎo)體材料,但如果長期暴露在空氣中,也容易因氧化而失去光澤,因腐蝕而失去可焊性。 因此,必須采用多種技術(shù)對銅印制線、通孔和電鍍通孔進(jìn)行保護(hù),包括有機涂裝、氧化膜和電鍍等技術(shù)。
有機涂料施工非常簡單,但由于其濃度、成分和固化周期的變化,不宜長期使用。 它甚至可能導(dǎo)致不可預(yù)知的可焊性偏差。 氧化膜可以保護(hù)電路不受腐蝕,但不能保持可焊性。 電鍍或金屬涂層工藝是確保可焊性和保護(hù)電路免受腐蝕的標(biāo)準(zhǔn)操作,在單面、雙面和多層印刷電路板的制造中起著重要作用。 特別是在印制導(dǎo)線上鍍一層可焊金屬已成為標(biāo)準(zhǔn)操作,為銅印制導(dǎo)線提供可焊保護(hù)層。
PCB設(shè)備中各種模塊的互連往往需要使用帶有彈簧觸點的印刷電路板插頭插座和設(shè)計與其相匹配的連接觸點的印刷電路板。 這些觸點要具有高耐磨性和低接觸電阻,這就需要一層稀有金屬,其中金是最常用的金屬。 此外,印制線路上還可以采用其他鍍層金屬,如鍍錫、鍍銅,有時印制線路的某些區(qū)域可以采用鍍銅。
印銅線上的另一種涂層是有機物,通常是阻焊層,在不需要焊接的地方采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)涂上一層環(huán)氧樹脂薄膜。 這個帶有一層有機助焊劑的過程不需要電子交換。 當(dāng)電路板浸入化學(xué)鍍液中時,一種具有耐氮性的化合物可以站立在裸露的金屬表面,不會被基板吸收。
PCB產(chǎn)品對精密技術(shù)的要求以及對環(huán)境和安全適應(yīng)性的嚴(yán)格要求,推動了電鍍實踐的長足進(jìn)步,這明顯體現(xiàn)在制造高復(fù)雜度、高分辨率的多基板技術(shù)上。 在電鍍方面,通過自動和計算機控制的電鍍設(shè)備的發(fā)展,有機和金屬添加劑化學(xué)分析的高復(fù)雜儀器技術(shù)的發(fā)展,以及化學(xué)反應(yīng)過程精確控制技術(shù)的出現(xiàn),電鍍技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了很高的水平。
使金屬層在電路板導(dǎo)線和通孔中生長的標(biāo)準(zhǔn)方法有兩種:電路電鍍和全板鍍銅,分別介紹如下。
1、線路電鍍
在此PCB工藝中,僅在設(shè)計電路圖案和通孔的地方接受銅層生成和蝕刻抑制劑金屬電鍍。 在線路電鍍過程中,線路和焊盤每邊增加的寬度大致相當(dāng)于電鍍表面增加的厚度。 因此,需要在原始負(fù)片上留一個邊距。
在PCB電路電鍍中,大部分銅面基本上都被抑制劑屏蔽了,只在線路、焊盤等有電路圖形的地方進(jìn)行電鍍。 由于要電鍍的表面積減小,所需的電源電流容量通常會大大降低。 此外,當(dāng)使用對比反轉(zhuǎn)光敏聚合物干膜電鍍抑制劑(最常用的一種)時,它們的負(fù)底片可以用相對便宜的激光打印機或繪圖筆制作。 在線電鍍中陽極消耗的銅較少,蝕刻過程中去除的銅也較少,從而降低了電解槽的分析和維護(hù)成本。 該技術(shù)的缺點是電路圖形在蝕刻之前需要涂上錫/鉛或一種電泳抑制劑材料,可以在應(yīng)用焊接抑制劑之前將其去除。 這增加了復(fù)雜性并增加了一套額外的濕化學(xué)溶液處理工藝。
2、PCB全板鍍銅
在這個過程中,所有的表面區(qū)域和鉆孔都鍍上了銅,一些抑制劑倒在不需要的銅表面上,然后鍍上蝕刻抑制劑金屬。 即使是中等尺寸的印刷電路板,也需要能夠提供相當(dāng)大電流的電動挖孔機,才能做出光滑光亮的銅面,便于后續(xù)工序清洗。 如果沒有光電繪圖儀,則需要用負(fù)片對電路圖形進(jìn)行曝光,使其成為比較常見的反差反轉(zhuǎn)干膜光刻膠。 蝕刻全板鍍銅電路板,電路板上鍍上的大部分PCB材料將再次被去除
隨著介質(zhì)銅載體溶液的增加,陽極的附加腐蝕負(fù)擔(dān)大大增加。
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