一、PCB電鍍工藝分類:
酸性光亮銅電鍍鎳/金電鍍錫
二、工藝流程:
酸洗→全板電鍍銅→圖形轉(zhuǎn)移→酸脫脂→二次逆流漂洗→微蝕→二次→酸洗→鍍錫→二次逆流漂洗
逆流漂洗→酸洗→花紋銅電鍍→二次逆流漂洗→鍍鎳→二次水洗→檸檬酸浸泡→鍍金→回收→2-3級(jí)純水洗→烘干
三、工藝說明:
(一)酸洗
① 作用與用途:
清除PCB板上的氧化物,激活電路板。 一般濃度為5%,有的保持在10%左右,主要是防止因進(jìn)水造成槽液硫酸含量不穩(wěn)定;
②酸洗時(shí)間不宜過長,防止板面氧化; 使用一段時(shí)間后,如發(fā)現(xiàn)酸液渾濁或含銅量過高,應(yīng)及時(shí)更換,防止污染電鍍銅缸、板表面;
③此處應(yīng)使用C、P級(jí)硫酸;
(2)全板電鍍銅:又稱原銅、平板電鍍、面板電鍍
①功能及用途:
保護(hù)剛沉積的薄化學(xué)銅,防止化學(xué)銅氧化后被酸腐蝕,通過電鍍一定程度的添加
②整板電鍍銅相關(guān)工藝參數(shù):
槽液主要成分為硫酸銅和硫酸,采用高酸低銅配方,確保鍍時(shí)板面厚度分布的均勻性。 深孔、小孔的電鍍及深電鍍能力; 硫酸含量多為180g/L,多數(shù)達(dá)到240g/L; 硫酸銅的含量一般在75g/L左右。 另外,在浴液中加入少量氯離子,可作為輔助光亮劑和銅拋光劑一起發(fā)揮光亮效果; 銅拋光劑的添加量或開缸量一般為3-5ml/L。 銅拋光劑的添加一般按千安時(shí)的方法或根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)板材效果進(jìn)行補(bǔ)充; 全板電鍍的電流一般是用2A/平方分米乘以板上的電鍍面積來計(jì)算的。 全板電鍍,板長dm×板寬dm×二×2A/DM2; 銅缸溫度保持在室溫。 溫度一般不超過32℃,大部分溫度控制在22℃,因此夏季溫度高,建議為銅缸安裝冷卻溫控系統(tǒng);
③ 工藝維護(hù):
每天按千安時(shí)補(bǔ)充銅拋光劑100-150ml/KAH; 檢查過濾泵工作是否正常,是否漏氣; 每2-3小時(shí)用干凈的濕抹布擦拭陰極導(dǎo)電棒; 每周定期分析銅缸中硫酸銅(一次/周)、硫酸(一次/周)、氯離子(兩次/周)含量,通過霍爾池試驗(yàn)調(diào)整拋光劑含量,及時(shí)補(bǔ)充相關(guān)原料 ; 每周清洗槽體兩端的陽極導(dǎo)電棒和電接頭,及時(shí)補(bǔ)充鈦筐中的陽極銅球,用0. 2—0。 5ASD小電流電解6-8小時(shí); 每月檢查陽極鈦籃包是否破損,破損及時(shí)更換; 檢查陽極鈦籃底部是否有陽極泥,如有及時(shí)清理; 炭芯連續(xù)過濾6-8小時(shí),小電流電解除雜; 每半年左右根據(jù)罐液污染情況確定是否需要進(jìn)行重大處理(活性炭粉); 每兩周更換一次過濾泵的濾芯;
④ 大型加工程序:
1.取出陽極,倒出陽極,清洗陽極表面的陽極膜,然后放入包裝銅陽極的桶中。 用微蝕刻劑將銅角表面粗糙化為均勻的粉紅色。 洗凈沖洗后放入鈦籃,再放入酸槽備用
2.將陽極鈦籃和陽極袋浸入10%的堿液中6-8小時(shí),洗凈漂干,然后浸泡 5%稀硫酸洗凈漂干備用。
3.將槽液轉(zhuǎn)移至備用槽中,加入1-3ml/L的30%雙氧水,開始加熱,溫度達(dá)到65℃左右時(shí)開啟空氣攪拌,隔熱空氣攪拌2-4小時(shí);
4.關(guān)閉空氣攪拌,將活性炭粉以3-5g/l緩慢溶解于浴液中。 待溶液完全溶解后,開啟空氣攪拌,保溫2-4小時(shí);
5.關(guān)掉空氣攪拌,升溫,讓活性炭粉慢慢沉降到罐底;
6.當(dāng)溫度降至40℃左右時(shí),用10um PP濾芯和助濾粉將槽液濾入潔凈工作槽,開啟空氣攪拌,放入陽極,掛入電解板,壓緊 5ASD電流密度小電流電解6-8小時(shí);
7.經(jīng)化學(xué)分析,調(diào)整槽內(nèi)硫酸、硫酸銅、氯離子含量至正常操作范圍; 根據(jù)霍爾元件測試結(jié)果進(jìn)行補(bǔ)充打磨;
8.電解板顏色均勻后,停止電解,再按1-1。 5ASD電流密度電解綠膜處理1-2小時(shí),可在陽極上形成一層均勻、致密、附著力好的黑磷膜。
⑤ 陽極銅球含0. 3—0。 6%的磷,主要目的是降低陽極溶解效率,減少銅粉的產(chǎn)生;
⑥ 補(bǔ)藥時(shí),如加入大量硫酸銅、硫酸; 添加后進(jìn)行小電流電解; 加入硫酸時(shí)應(yīng)注意安全。 當(dāng)加入的硫酸量較大(大于10升)時(shí),應(yīng)分次緩慢加入; 否則,槽液溫度過高,會(huì)加速拋光劑的分解,污染槽液;
⑦ 特別注意氯離子的添加,因?yàn)槁入x子含量極低(30-90ppm),添加前必須用量筒或量杯準(zhǔn)確稱量; 1ml鹽酸約含385ppm氯離子,
⑧ 加藥量計(jì)算公式:
硫酸銅(kg)=(75-X)×槽容積(L)/1000
硫酸(單位:升)=(10%-X)g/L×槽容積(L)
或(升)=(180-X)g/L×罐容積(L)/1840
鹽酸(ml)=(60-X)ppm×槽容積(L)/385
(3)酸脫脂
① 目的與作用
② 記住這里用的是酸性除油劑。 為什么不用堿性除油劑,堿性除油劑的除油效果比酸性除油劑好? 因?yàn)閳D文油墨不耐堿,會(huì)損壞圖文電路,所以圖文只能在電鍍前使用酸性除油劑。
③ 生產(chǎn)時(shí)只需控制脫脂劑的濃度和時(shí)間即可。 除油劑的濃度在10%左右,時(shí)間保證6分鐘。 時(shí)間長一點(diǎn)不會(huì)有不良影響; 罐液的使用和更換也按15 m2/L工作液,補(bǔ)充按100 m2 0. 5—0。 8L;
(4) 微蝕:
① 用途及作用:清潔、粗化線路銅面,保證圖案電鍍銅與原銅的結(jié)合力
②過硫酸鈉多用作微蝕劑。 粗化率穩(wěn)定均勻,水洗性好。 過硫酸鈉的濃度一般控制在60g/L左右,時(shí)間控制在20秒左右。 藥物用量為每100平方米3-4公斤; 銅含量控制在20g/L以下; 其他保養(yǎng)及更換缸體同銅微蝕。
(5)PCB酸洗
① 作用與用途:
去除表面氧化物,活化表面。 一般濃度為5%,有的保持在10%左右,主要是防止水帶入,造成槽液中硫酸含量不穩(wěn)定;
②酸洗時(shí)間不宜過長,防止板面氧化; 使用一段時(shí)間后,如發(fā)現(xiàn)酸液渾濁或含銅量過高,應(yīng)及時(shí)更換,防止污染電鍍銅缸、板表面;
③ 此處應(yīng)使用C、P級(jí)硫酸;
(6)PCB圖形鍍銅:又稱二次銅、電路鍍銅
① 用途及作用:為滿足每條線路的額定電流負(fù)載,每條線路和孔銅都需要達(dá)到一定的厚度。 線路銅電鍍的目的是及時(shí)將孔銅和線路銅加厚到一定厚度;
② 其他項(xiàng)目同全板電鍍
(7)PCB電鍍錫
① 用途及作用:純錫主要用作金屬防腐層,保護(hù)線路蝕刻;
② 浴液主要由硫酸亞錫、硫酸和添加劑組成; 硫酸亞錫含量控制在35g/L左右,硫酸含量控制在10%左右; 鍍錫添加劑一般按千安時(shí)的方法添加或根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)板材效果添加; 電鍍錫電流一般按1. 5 A/平方分米乘以板材上的電鍍面積計(jì)算; 錫缸的溫度保持在室溫。 一般溫度不超過30度,大部分控制在22度。 因此,夏季溫度高,建議為錫缸安裝冷卻溫控系統(tǒng);
③ 工藝維護(hù):
每天按千安小時(shí)補(bǔ)充鍍錫添加劑; 檢查過濾泵工作是否正常,是否漏氣; 每2-3小時(shí)用干凈的濕抹布擦拭陰極導(dǎo)電棒; 每周定期分析錫缸中的硫酸亞錫(一次/周)和硫酸(一次/周),通過霍爾池試驗(yàn)調(diào)整鍍錫添加劑含量,及時(shí)補(bǔ)充相關(guān)原料; 每周清洗一次槽體兩端的陽極導(dǎo)電棒和電氣接頭; 每周使用低電流 0。 5ASD電解6-8小時(shí);2—0。 每月檢查陽極袋是否破損,破損袋及時(shí)更換; 檢查陽極袋底部是否有陽極泥,如有及時(shí)清理; 每月連續(xù)6-8小時(shí)碳芯過濾,小電流電解除雜; 每半年左右根據(jù)罐液污染情況確定是否需要進(jìn)行重大處理(活性炭粉); 每兩周更換一次過濾泵的濾芯;
④ 補(bǔ)充藥物時(shí),如硫酸亞錫、硫酸等,添加量較大時(shí); 添加后進(jìn)行小電流電解; 加入硫酸時(shí)應(yīng)注意安全。 當(dāng)加入的硫酸量較大(大于10升)時(shí),應(yīng)分次緩慢加入; 否則,槽液溫度過高,氧化亞錫被氧化,加速槽液老化;
(8)PCB鍍鎳
① 用途及作用:鍍鎳層主要作為銅層和金層之間的阻擋層,防止金、銅相互擴(kuò)散,影響PCB板的可焊性和使用壽命; 同時(shí),鎳層打底也大大增加了金層的機(jī)械強(qiáng)度;
②整板電鍍銅相關(guān)工藝參數(shù):鍍鎳添加劑一般按千安小時(shí)法或根據(jù)板材實(shí)際生產(chǎn)效果添加,添加量約200ml/KAH; 圖案電鍍鎳的電流一般是用2A/平方分米乘以板材上的電鍍面積來計(jì)算的; 鎳缸溫度保持在40-55℃,一般溫度在50℃左右。 因此,鎳瓶應(yīng)配備加熱和控溫系統(tǒng);
③ 工藝維護(hù):
每天按千安時(shí)補(bǔ)充鍍鎳添加劑; 檢查過濾泵工作是否正常,是否漏氣; 每2-3小時(shí)用干凈的濕抹布擦拭陰極導(dǎo)電棒; 每周定期分析銅瓶中硫酸鎳(氨基磺酸鎳)、氯化鎳(一次/周)和硼酸(一次/周)含量,并通過霍爾電池試驗(yàn)調(diào)整鍍鎳添加劑的含量, 并及時(shí)補(bǔ)充相關(guān)原材料; 每周清洗槽體兩端的陽極導(dǎo)電棒和電接頭,及時(shí)補(bǔ)充鈦籃中的陽極鎳角,使用0. 2—0。 5ASD電解6-8小時(shí)的小電流; 每月檢查陽極鈦籃包是否破損,破損及時(shí)更換; 檢查陽極鈦籃底部是否有陽極泥,如有及時(shí)清理; 炭芯連續(xù)過濾6-8小時(shí),小電流電解除雜; 每半年左右根據(jù)PCB槽液的污染情況決定是否需要進(jìn)行重大處理(活性炭粉); 每兩周更換一次過濾泵的濾芯;
④ 大加工程序: A 取出陽極,倒出陽極,清洗陽極,然后放入桶內(nèi)進(jìn)行鎳角包裝。 用微蝕刻劑將鎳角表面粗糙化為均勻的粉紅色。 洗凈沖洗后放入鈦籃,再放入酸槽備用 B 將陽極鈦籃和陽極袋浸入10%的堿液中6-8小時(shí),洗凈漂干,然后浸泡 5%稀硫酸洗凈漂干備用。 C、將槽液轉(zhuǎn)移至備用槽中,加入1-3ml/L的30%雙氧水,開始加熱,溫度達(dá)到65℃左右時(shí)開啟空氣攪拌,隔熱空氣攪拌2-4小時(shí); D、關(guān)閉空氣攪拌,將活性炭粉以3-5g/l緩慢溶解于浴液中。 待溶液完全溶解后,開啟空氣攪拌,保溫2-4小時(shí); E、關(guān)掉空氣攪拌,升溫,讓活性炭粉慢慢沉降到罐底; F、當(dāng)溫度降至40℃左右時(shí),用10um PP濾芯和助濾粉將槽液濾入潔凈工作槽,開啟空氣攪拌,放入陽極,掛入電解板,壓緊 5ASD電流密度小電流電解6-8小時(shí),G經(jīng)化學(xué)分析,調(diào)整槽內(nèi)硫酸鎳或氨基磺酸鎳、氯化鎳、硼酸含量至正常操作范圍; 根據(jù)霍爾電池測試結(jié)果補(bǔ)充鍍鎳添加劑; H、電解板顏色均勻后,停止電解,再按1-1。 5ASD的電流密度是電解處理10-20分鐘激活陽極; 一、試鍍OK;
⑤補(bǔ)充藥物時(shí),如果用量較大,如硫酸鎳或氨基磺酸鎳,加氯化鎳時(shí),應(yīng)小電流電解; 加入硼酸時(shí),將加入的硼酸量裝入干凈的陽極袋中,掛在鎳缸內(nèi),不要直接加入槽內(nèi);
⑥ 鍍鎳后,建議加1次循環(huán)水清洗,用純水開缸,可補(bǔ)充鎳缸因受熱揮發(fā)的液位。 循環(huán)水洗滌后接二次逆流漂洗;
(9)電路板電鍍:
分為硬金(金合金)電鍍和水金(純金)電鍍。 硬金鍍液的成分與軟金鍍液基本相同,只是硬金鍍液中含有一些微量元素,如鎳或鈷或鐵;
① 用途及作用:黃金作為貴金屬,具有良好的可焊性、抗氧化性、耐腐蝕性、接觸電阻低、合金耐磨性好等;
②目前電路板電鍍金浴主要是檸檬酸金浴,因其維護(hù)簡單、操作方便而被廣泛使用;
③ 水中金含量控制在1g/L左右,PH值4.5度左右,溫度35度,比重14波美度。
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