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PCB镀铜工艺分析

印刷电路板(PCB)是连接的电迹线和轨道的结电子元件互相安装在PCB上。这些痕迹是由铜迹制成的,在这篇文章中,我们将讨论铜在PCB上的化学沉积。化学镀铜是通过在PCB结构上应用一系列化学工艺来完成的。的PCB板安装在开销起重机上,这些起重机将携带面板上的化学和漂洗浴缸。这些起重机是全自动和控制的计算机。

IPC-2221A表4.2标准说,通过化学镀铜方法应用在PTH壁上平均铜沉积的最小铜厚度为1级和2级的0.79 mil和0.98 mil3级PCB.

然而,通过电镀方法可以将镀铜的厚度增加到PTH孔上的特定厚度。化学沉积(化学镀方法)也可用于增加整个PCB的整体铜厚度。电镀通孔(PTH)可以描述为部件和轨道之间的互连以及层之间的互连多层印刷电路板

以常见的方式说,PCB是一个厚厚的硬板玻璃纤维材料层压环氧树脂,将组件焊接在孔中,并在板上印刷或蚀刻轨道,以实现不同电子组件之间的连接。

种类PCB衬底材料:

1.聚酰胺(PI)树脂基材是20世纪50年代初印刷电路板的基材。通用名称是用于热塑性聚合物的尼龙。强烈推荐用于柔性pcb。高温/热耐久性。重量轻,比FR-4昂贵。

2.FR-2具有浸渍有酚醛棉纸的酚醛树脂。它的标准较低,而不是FR-4和105O.C评级。

3。FR-3结构是浸渍环氧树脂的棉纸。比酚醛棉纸更好。

4.FR-4结构PCB是浸渍有环氧树脂的纤维玻璃。它非常常用于大多数PCB。这是艰难的本质上。可以承受温度最高130O.良好的绝缘性能。

5.铝绝缘金属基板,如常用于高电流PCB,需要散热。例子是LED灯pcb和灯具

PCB制造中的电镀铜

电镀铜:

在PCB上的孔的壁上完成后,铜的电镀是在PCB的壁上完成之后完成的。大型PCB面板用作阴极,并且孔的壁已经施加/沉积碳。在不同的浴缸中以不同的方式洗涤,清洁和活化PCB面板铜表面,最后是电镀。

所有在PCB板上钻孔的孔都同时电镀。这些孔是外层组件之间的互连,也是内层组件之间的互连。就像盲人和埋地/孔.这种电镀铜负责更好地焊接组件和坚固的焊点。这只有在确保整个PCB板电镀均匀时才可能。

使用计算机自动化镀铜的过程以保持精度和定时。对于精确的时间,面板仍然是浴缸,以获得更好的结果。为了良好的导电性,孔的壁必须镀到25微米的量。表面轨道也应镀到30微米。因此,如果使用铜箔17.5微米厚,则完成过程后,总厚度可达40微米。

镀铜镀后,也镀薄的锡层。这被称为“镀锡”。重要的是要注意,铜的厚度也可以以每平方英尺的铜箔的重量(盎司)表示。

铬酸法:

通过孔的PCB被六价铬粒子刺穿,会导致铜箔覆盖受阻,限制氧化还原反应,破坏锡-钯胶体。这个问题可以通过二次激活的方法来解决。但是二次激活过程太昂贵了。

替代方法是使用亚硫酸钠溶液等“铬酸”将六价铬转化为具有价三价的铬。硫酸钠钠的温度为100度华氏度。虽然在洗涤过程中保持的温度为120f至150f后,在中和后。浓硫酸和高锰酸钾可用于去除在蚀刻过程和电镀期间产生的污渍。

化学镀铜细节解释:

化学镀又称化学镀镀通孔(第p)是一种氧化还原反应,即自催化。在该孔中,钻孔具有非导电基板的壁,在这种情况下,铜化学沉积铜以用于随后的铜电镀工艺。

化学镀铜的流程图描述为下面。

PCB制造中的化学镀铜工艺

步骤1:碱性脱脂:

第一步是从底板表面去除油。它还包括去除PCB面板板孔中的灰尘,指纹和其他碎屑

负责调整:

电荷调整是指树脂表面由弱负电荷转变为弱正电荷。这是由于树脂本身的电荷因子。这是在使用校正液后完成的。但有时应用连续正电荷极性表面可以保证在后期工艺中活化剂在孔壁上的有效吸附。这种电荷调整也称为“超浸渍”。

洗涤:

污染的洗涤/清洁(由于上述过程)是携带即将到来的微蚀刻和活化过程的重要步骤。该清洁步骤将确保沉积在墙壁和基板镀铜上的化学铜之间的适当和紧密的粘合。

必须控制清洗水的温度和清洗水的流量。

步骤2:微蚀刻:

微蚀刻是一种将表面粗糙化的过程,目的是在化学沉积的铜和铜基体之间建立强附着力。这一步的主要目的是通过去除铜表面的氧化物来创建一个粗糙的活性铜表面。新的活性粗铜现在能够很好地吸收胶体钯。

粗糙表面的主要用途是

1.大大增加了表面面积和表面能,使化学沉积的铜与基体底部的铜之间有更多的接触面积

2.在清洗步骤中,如果一些污染或表面活性剂没有得到适当的清洗,微蚀刻抑制剂可以工作在基材底部,蚀刻铜箔导致去除表面活性剂/污染的基材表面。完全依靠这些抑制剂进行洗涤是不现实的,对于表面污染较大的表面活性剂。

步骤3:预浸渍:

为了延长钯罐的使用寿命,完成预浸渍。该步骤用于避免从预处理罐中的污染到钯罐中。在预浸渍步骤中,在即将到来的过程/步骤中,氯化钯促进孔壁中的活化液。

第四步:激活:

阐述电镀夹具在PCB制造中的应用

这是在前一步中具有正电荷的孔壁可以有效地吸收负电荷胶体钯颗粒的主要步骤,以使孔壁平滑,均匀,紧凑,连续性和平均

激活是重要的,以确保高质量的铜下沉。高质量活化需要控制的因素有比时间、锡(价态II)和氯离子的标准离子浓度、温度、酸度和比重。

步骤5:胶溶作用:

在这一步中,锡(价态II)离子被除去。将胶体钯粒子暴露于催化化学铜沉淀反应中。氟硼酸是一种较好的脱粘剂。

步骤6:铜化学镀:

铜沉淀反应将继续诱导电镀铜。这是通过上面讨论的激活来完成的。氢是反应的副产物,用作反应催化剂,从而继续沉淀。作为铜的这种化学镀的结果,化学铜沉积在孔的壁上和表面上。浴在正常的空气搅拌下保持。重要的是提到的成品质量(PCB)与上述步骤成正比。此过程中的任何误操作都可能导致整个批量PCB浪费。因此建议严格遵循标准工作说明。