电镀原理在印制电路板制造工艺中的应用

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1、电镀原理在印制电路板制造工艺中的应用印制线路板的定义印制线路板制造工艺的发展电镀原理定义影响电镀均匀性的因数一，印制电路板的发展现代印制电路的定义是按照工程设计的电路在绝缘基内部或表面形成提供电子元器件连接的导电图形。印制电路板是几乎所有的电子设备里必备的重要元件之一，从电子手表、计算机到电视，家用电器，电脑，通信电子设备以及军工武器设备系统，作为集成电子等元器件的连接载体被普遍使用。现代电子设备的高功能化和小型化驱动印制电路板的电镀工艺飞速发展，电路板是电子设备的主要结构件，其制造技术与工艺为适应高密度、高精度和微型化有了很大的变化，其中涉及

2、到的表面处理技术也有很大变化。众所周知，电镀的目的在于为制造中的电路板提供本身欠缺及非固有的表面特性，电镀在印制电路板中的主要目的是确保印制电路板的可焊性、防护性、导电性和耐磨性。电镀是通过阴极使电镀金属失去电子成为阳离子，再通过电镀池中的电镀液使这些阳离子在阳极的待镀金属表面得电子形成镀层，这就是电镀简单来说，电镀指借助外界直流电的作用，在溶液中进行电解反应，使导电体例如金属的表面沉积一金属或合金层。我们以硫酸铜镀浴作例子:硫酸铜镀液主要有硫酸铜、硫酸和水，甚至也有其它添加剂。硫酸铜是铜离子(Cu2+)的来源，当溶解于水中会离解出铜离子，铜离

3、子会在阴极(工件)还原(得到电子)沈积成金属铜。这个沉积过程会受镀浴的状况如铜离子浓度、酸碱度(pH)、温度、搅拌、电流、添加剂等影响。阴极主要反应:Cu2+(aq)+2e-→Cu(s)电镀过程浴中的铜离子浓度因消耗而下降，影响沉积过程。面对这个问题，可以两个方法解决：1.在浴中添加硫酸铜；2.用铜作阳极。添加硫酸铜方法比较麻烦，又要分析又要计算。用铜作阳极比较简单。阳极的作用主要是导体，将电路回路接通。但铜作阳极还有另一功能，是氧化(失去电子)溶解成铜离子，补充铜离子的消耗。阳极主要反应:Cu(s)→Cu2+(aq)+2e-由于整个镀液主要有

4、水，也会发生水电解产生氢气(在阴极)和氧气(在阳极)的副反应阴极副反应:2H3O+(aq)+2e-→H2(g)+2H2O(l)阳极副反应:6H2O(l)→O2(g)+4H3O+(aq)+4e-结果，工件的表面上覆盖了一层金属铜。这是一个典型镀浴的机理但实际的情况是十分复杂。自催化镀及浸渍镀。印制电路工艺随着电子行业的飞速发展和功能的不断强大印制电路板制造工艺也不断的进步，制造工艺方法也不断优化进步，制造工艺主要包括制作工程资料、备料开料、钻孔压合、菲林对位、图像转移、蚀刻、电镀、表面处理、成型。由于在实际应用中制作的方向和性能不同，所以在印制电

5、路板的制作过程中具体步骤及方法也不同。在印制电路板的制造工艺流程中电镀是其中重要的步骤，电镀的质量关系到整个工艺过程的成败，也关系到一个板子性能的好坏，所以。电镀是印制电路板加工的核心技术之一。它是一门各种技术掺杂的边缘科学。电镀的目的除了为了表面美观，符合客户要求，有更好的印制电路板市场外，还有为电路板孔内及板边的镀铜，增加电路板的镀铜厚度，以提高电路的性能和使用寿命，增加其抗蚀能力。防止板面太薄容易在制程中被刮伤。其中，电镀镍是利用电沉积的方法在有效的线路上电镀一层镍阻挡层，以防止铜与金之间相互渗析作用。电镀金的作用是防止镍面钝化，以满足线

6、路板的可焊性、耐腐蚀性等性能。在插头上电镀金钴等硬质合金成份是电镀金手指，以增强它的耐磨性，降低其接触电阻。在电镀原理中有三大核心要素，它们分别是设备、工艺和药水。而这三个要素则影响到电镀产品质量结果的三大主题，它们分别是均匀性、深镀能力、电镀效率。电镀溶液有镀铜、镀锡、镀镍、镀金等。通常用来电镀的方法有外加直流电镀或脉冲电镀来镀铜，无外加电源的的化学镀，和表面沉锡转化。电镀铜可分为全板电镀和图形电镀，它的理论依据是公式法拉第定律：Q＝n*z*F＝D*S*t*η（Q——通电量(C)n——沉积出金属物质的量(mol)z——被还原金属离子价态F——

7、法拉第常数(F=96485)D——电流密度（ASD或ASF）S——电镀面积(dm2或in2):元件面、焊锡面t——电镀时间(Min)η——电流效率(%)）在实际生产中，电镀均匀性是经验电镀质量的一个重要指标，所以大量的实验被做关于影响电镀均匀性的结果。影响电镀均匀性的因素有：1均匀的空气搅拌2相等的阴阳极距离3良好的导电4化学成分在控制范围内5定期做活性碳处理6污染物在控制范围内7温度在控制范围内使用较低的电流密度8阴阳极排列正确9阴阳极挡板设计合理10足够的溶液过滤与循环量镀铜质量三保证:电镀均匀性深镀能力电镀效率电镀均匀性一次电流分布：主要

8、取决于镀槽和电极的形状，也称为初次电流分布；二次电流分布：考虑浓差极化和电化学因素影响后的电流分布；三次电流分布：板件实际镀层的厚度分布均匀性评价标准