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PCB电路板的电镀技术与工艺介绍

作者:小洁  来源:互联网  更新时间:2019-11-29 10:53:22  点击次数:

印制电路板能形成工业化、规模化生产,最主要是由于国际上一些知名公司在20世纪60年代推出的有关化学镀铜的专利配方以及胶体钯专利配方。印制电路板通孔采用化学镀铜为其工业化、规模化生产以及自动化生产打下良好的基础。它也成为被各生产企业所接受的印制电路板制作基础工艺之一。接下来,简单介绍电路板的电镀工艺。

PCB电路板的电镀技术与工艺介绍

(1)图形电镀法

覆铜箔板一钻孔一去毛刺一表面清整处理一弱腐蚀一活化一化学镀铜一全板镀铜一蚀刻电镀图形成像一图形电镀铜一镀锡铅或镍金一退除抗蚀剂一蚀刻一热熔一涂阻焊层

(2)全板电镀法

覆铜箔板一钻孔一去毛刺一表面清整处理一弱腐蚀一活化一化学镀铜一全板镀铜一贴膜或网印一蚀刻一退抗蚀剂一涂阻焊剂一热风整平或化学镀镍金

在以上印制电路板制作过程中都有化学镀铜工艺,化学镀铜是印制电路板制作过程中很重要的环节。化学镀铜的特点是,溶液含有络合剂或螯合剂。其还原剂采用的是甲醛。

化学镀铜溶液中的络合剂及甲醛等物质会给环境带来危害,在废水处理时有很大的困难。另外,化学镀铜槽液的维护和管理也有一定困难。但化学镀铜仍然是印制电路板制作中不可忽视的工艺。

电子产品所需要的精密的技术和环境与安全适应性的严格要求促使电镀实践取得了长足的进步,这一点明显的体现在了制造高复杂度、高分辨率的多基板技术中。在电镀中,通过自动化的、计算机控制的电镀设备的开发,进行有机物和金属添加剂化学分析的高复杂度的仪表技术的发展,以及精确控制化学反应过程的技术的出现,电镀技术达到了很高的水平。

使金属增层生长在电路板导线和通孔中有两种标准的方法:线路电镀和全板镀铜,现叙述如下。

1.线路电镀

该工艺中只在设计有电路图形和通孔的地方接受铜层的生成和蚀刻阻剂金属电镀。在线路电镀过程中,线路和焊垫每一侧增加的宽度与电镀表面增加的厚度大体相当,因此,需要在原始底片上留出余量。

在线路电镀中基本上大多数的铜表面都要进行阻剂遮蔽,只在有线路和焊垫等电路图形的地方进行电镀。由于需要电镀的表面区域减少了,所需要的电源电流容量通常会大大减小,另外,当使用对比反转光敏聚合物干膜电镀阻剂(常使用的一种类型)时,其负底片可以用相对便宜的激光印制机或绘图笔制作。线路电镀中阳极的耗铜量较少,在蚀刻过程中需要去除的铜也较少,因此降低了电解槽的分析和维护保养费用。该技术的缺点是在进行蚀刻之前电路图形需要镀上锡/铅或一种电泳阻剂材料,在应用焊接阻剂之前再将其除去。这就增加了复杂性,额外增加了一套湿化学溶液处理工艺。

2. 全板镀铜

在该过程中全部的表面区域和钻孔都进行镀铜,在不需要的铜表面倒上一些阻剂,然后镀上蚀刻阻剂金属。即使对一块中等尺寸的印制电路板来讲,这也需要能提供相当大电流的电掘,才能够制成一块容易清洗且光滑、明亮的铜表面供后续工序使用。如果没有光电绘图仪,则需要使用负底片来曝光电路图形,使其成为更常见的对比反转干膜光阻剂。对全板镀铜的电路板进行蚀刻,则电路板上所镀的大部分材料将会再次被除去,由于蚀刻剂

中铜的载液增加,阳极受到额外腐蚀的负担也大大加剧。图8-1给出了脱除过程的印制电路板电镀流程图。

对于印制电路板的制造来讲,线路电镀是一种更好的方法,其标准厚度如下:

1)铜

2) 锡-铅(线路、焊垫、通孔)

3) 镍 0.2mil

4) 金(连接器顶端) 50μm

电镀工艺中之所以保持这样的参数是为了向金属镀层提供高导电性、良好的焊接性、较高的机械强度和能经受元器件终端镶板以及从电路板表面向镀通孔中填铜所需的延展性。

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