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电镀原理


电镀工艺介绍
一. 电镀工艺的分类: 酸性光亮铜电镀 电镀镍/金 电镀锡 二. 工艺流程: 浸酸→全板电镀铜→图形转移→酸性除油→二级逆流漂洗→微蚀→二级 →浸酸→镀锡→二级逆流漂洗 逆流漂洗→浸酸→图形电镀铜→二级逆流漂洗 →镀镍→二级水洗→浸柠檬酸→镀金→回收→2-3 级纯水洗→烘干 三. 流程说明: (一)浸酸 ① 作用与目的: 除去板面氧化物,活化板面,一般浓度

在 5%,有的保持在 10%左右,主要 是防止水分带入造成槽液硫酸含量不稳定; ② 酸浸时间不宜太长,防止板面氧化;在使用一段时间后,酸液出现浑浊 或铜含量太高时应及时更换,防止污染电镀铜缸和板件表面; ③ 此处应使用 C.P 级硫酸; (二)全板电镀铜:又叫一次铜,板电,Panel-plating ① 作用与目的: 保护刚刚沉积的薄薄的化学铜,防止化学铜氧化后被酸浸蚀掉,通过电镀将 其加后到一定程度 ② 全板电镀铜相关工艺参数:槽液主要成分有硫酸铜和硫酸,采用高酸低 铜配方,保证电镀时板面厚度分布的均匀性和对深孔小孔的深镀能力;硫酸含量 多在 180 克 /升,多者达到 240 克/升;硫酸铜含量一般在 75 克/升左右,另槽 液中添加有微量的氯离子,作为辅助光泽剂和铜光剂共同发挥光泽效果;铜光剂 的添加量或 开缸量一般在 3-5ml/L, 铜光剂的添加一般按照千安小时的方法来补 充或者根据实际生产板效果;全板电镀的电流计算一般按 2 安/平方分米乘以板 上可电镀 面积,对全板电来说,以即板长 dm×板宽 dm×2×2A/ DM2;铜缸温度 维持在室温状态,一般温度不超过 32 度,多控制在 22 度,因此在夏季因温度 太高,铜缸建议加装冷却温控系统; ③ 工艺维护: 每日根据千安小时来及时补充铜光剂,按 100-150ml/KAH 补充添加;检查 过滤泵是否工作正常,有无漏气现象;每隔 2-3 小时应用干净的湿抹布 将阴极 导电杆擦洗干净;每周要定期分析铜缸硫酸铜(1 次/周),硫酸(1 次/周), 氯离子(2 次/周)含量,并通过霍尔槽试验来调整光剂含量,并及时补充 相关 原料;每周要清洗阳极导电杆,槽体两端电接头,及时补充钛篮中的阳极铜球, 用低电流 0. 2—0. 5ASD 电解 6—8 小时; 每月应检查阳极的钛篮袋有无 破损, 破损者应及时更换;并检查阳极钛篮底部是否堆积有阳极泥,如有应及时清理干

净;并用碳芯连续过滤 6—8 小时,同时低电流电解除杂;每半年左右具体根 据 槽液污染状况决定是否需要大处理(活性炭粉);每两周要更换过滤泵的滤芯;] ④ 大处理程序:A.取出阳极,将阳极倒出,清洗阳极表面阳极膜,然后放 在包装铜阳极的桶内,用微蚀剂粗化铜角表面至均匀粉红色即可,水洗冲干后, 装入钛篮 内,方入酸槽内备用 B.将阳极钛篮和阳极袋放入 10%碱液浸泡 6—8 小时,水洗冲干,再用 5%稀硫酸浸泡,水洗冲干后备用;C.将槽液转移到备用 槽内,加 入 1-3ml/L 的 30%的双氧水,开始加温,待温度加到 65 度左右打开 空气搅拌,保温空气搅拌 2-4 小时;D.关掉空气搅拌,按 3—5 克/升将活性碳粉 缓慢溶解到槽液中,待溶解彻底后,打开空气搅拌,如此保温 2—4 小时;E.关 掉空气搅拌,加温,让活性碳粉慢慢沉淀至槽底;F.待温度降至 40 度左右,用 10um 的 PP 滤芯加助滤粉过滤槽液至清洗干净的工作槽内,打开空气搅拌,放 入阳极,挂入电解板,按 0.2-0.5ASD 电流密度低电流电解 6—8 小时, G. 经化验分析,调整槽中的硫酸,硫酸铜,氯离子含量至正常操作范围内;根据霍 尔槽试验结果补充光剂;H.待电解板板面颜色均匀后,即可停止电解,然后按 1-1.5ASD 的电流密度进行电解生膜处理 1-2 小时,待阳极上生成一层均匀致 密附着力良好的黑色磷膜即可;I.试镀 OK.即可; ⑤ 阳极铜球内含有 0.3—0.6%的磷,主要目的是降低阳极溶解效率,减 少铜粉的产生; ⑥ 补充药品时,如添加量较大如硫酸铜,硫酸时;添加后应低电流电解一 下;补加硫酸时应注意安全,补加量较大时(10 升以上)应分几次缓慢补加; 否则会造成槽液温度过高,光剂分解加快,污染槽液; ⑦ 氯离子的补加应特别注意,因为氯离子含量特别低(30-90ppm),补加 时一定要用量筒或量杯称量准确后方可添加;1ml 盐酸含氯离子约 385ppm, ⑧ 药品添加计算公式: 硫酸铜(单位:公斤)=(75-X)×槽体积(升)/1000 硫酸(单位:升)=(10%-X)g/L×槽体积(升) 或(单位:升)=(180-X)g/L×槽体积(升)/1840 盐酸(单位:ml)=(60-X)ppm×槽体积(升)/385 (三)酸性除油 ① 目的与作用:除去线路铜面上的氧化物,油墨残膜余胶,保证一次铜与 图形电镀铜或镍之间的结合力 ② 记住此处使用酸性除油剂,为何不是用碱性除油剂且碱性除油剂除油效 果较酸性除油剂更好?主要因为图形油墨不耐碱,会损坏图形线路,故图形电镀 前只能使用酸性除油剂. ③ 生产时只需控制除油剂浓度和时间即可,除油剂浓度在 10%左右,时间 保证在 6 分钟,时间稍长不会有不良影响;槽液使用更换也是按照 15 平米/升工 作液,补充添加按照 100 平米 0.5—0.8L; (四)微蚀: ① 目的与作用:清洁粗化线路铜面,确保图形电镀铜与一次铜之间的结合 力

② 微蚀剂多采用过硫酸钠,粗化速率稳定均匀,水洗性较好,过硫酸钠浓 度一般控制在 60 克/升左右,时间控制在 20 秒左右,药品添加按 100 平米 3-4 公斤;铜含量控制在 20 克/升以下;其他维护换缸均同沉铜微蚀. (五)浸酸 ①作用与目的: 除去板面氧化物,活化板面,一般浓度在 5%,有的保持在 10%左右,主要 是防止水分带入造成槽液硫酸含量不稳定; ②酸浸时间不宜太长,防止板面氧化;在使用一段时间后,酸液出现浑浊或 铜含量太高时应及时更换,防止污染电镀铜缸和板件表面; ③此处应使用 C.P 级硫酸; (六)图形电镀铜:又叫二次铜,线路镀铜 ① 目的与作用:为满足各线路额定的电流负载,各线路和孔铜铜后需要达到 一定的厚度,线路镀铜的目的及时将孔铜和线路铜加厚到一定的厚度; ② 其它项目均同全板电镀 (七)电镀锡 ① 目的与作用:图形电镀纯锡目的主要使用纯锡单纯作为金属抗蚀层,保护 线路蚀刻; ② 槽液主要由硫酸亚锡,硫酸和添加剂组成;硫酸亚锡含量控制在 35 克/ 升左右,硫酸控制在 10%左右;镀锡添加剂的添加一般按照千安小时的方法来 补充或者根 据实际生产板效果;电镀锡的电流计算一般按 1.5 安/平方分米乘 以板上可电镀面积;锡缸温度维持在室温状态,一般温度不超过 30 度,多控制 在 22 度,因此 在夏季因温度太高,锡缸建议加装冷却温控系统; ③工艺维护: 每日根据千安小时来及时补充镀锡添加剂剂;检查过滤泵是否工作正常,有 无漏气现象;每个 2-3 小时应用干净的湿抹布将阴极导电杆擦洗干净;每周要定 期 分析锡缸硫酸亚锡(1 次/周),硫酸(1 次/周),并通过霍尔槽试验来调整 镀锡添加剂含量,并及时补充相关原料;每周要清洗阳极导电杆,槽体两端电接 头; 每周用低电流 0.2—0.5ASD 电解 6—8 小时;每月应检查阳极袋有无破 损,破损者应及时更换;并检查阳极袋底部是否堆积有阳极泥,如有应及时清理 干 净;每月用碳芯连续过滤 6—8 小时,同时低电流电解除杂;每半年左右具 体根据槽液污染状况决定是否需要大处理(活性炭粉);每两周要更换过滤泵的 滤芯; ⑨ 大处理程序:A.取出阳极,取下阳极袋,用铜刷清洗阳极表面,水洗冲 干后, 装入阳极袋内, 放入酸槽内备用 B.将阳极袋放入 10%碱液浸泡 6—8 小时, 水洗 冲干,再用 5%稀硫酸浸泡,水洗冲干后备用;C.将槽液转移到备用槽内, 按 3—5 克/升将活性碳粉缓慢溶解到槽液中,待溶解彻底后,吸附 4-6 小时候, 用 10um 的 PP 滤芯加助滤粉过滤槽液至清洗干净的工作槽内, 放入阳极, 挂入 电解板,按 0.2-0.5ASD 电流密度低电流电解 6—8 小时,D.经化验分 析,

调整槽中的硫酸,硫酸亚锡含量至正常操作范围内;根据霍尔槽试验结果补充镀 锡添加剂;E.待电解板板面颜色均匀后,即停止电解;F.试镀 OK.即可; ④补充药品时,如添加量较大如硫酸亚锡,硫酸时;添加后应低电流电解一 下;补加硫酸时应注意安全,补加量较大时(10 升以上)应分几次缓慢补加; 否则会造成槽液温度过高,亚锡氧化,加快槽液老化 ; ⑤药品添加计算公式: 硫酸亚锡(单位:公斤)=(40-X)×槽体积(升)/1000 硫酸(单位:升)=(10%-X)g/L×槽体积(升) 或(单位:升)=(180-X)g/L×槽体积(升)/1840 (八)镀镍 ① 目的与作用:镀镍层主要作为铜层和金层之间的阻隔层,防止金铜互相 扩散,影响板子的可焊性和使用寿命;同时又镍层打底也大大增加了金层的机械 强度; ② 全板电镀铜相关工艺参数:镀镍添加剂的添加一般按照千安小时的方法 来补充或者根据实际生产板效果,添加量大约 200ml/KAH;图形电镀镍的电流 计算一般按 2 安/平方分米乘以板上可电镀面积 ;镍缸温度维持在 40-55 度,一 般温度在 50 度左右,因此镍缸要加装加温,温控系统; ③工艺维护: 每日根据千安小时来及时补充镀镍添加剂 ;检查过滤泵是否工作正常,有 无漏气现象;每个 2-3 小时应用干净的湿抹布将阴极导电杆擦洗干净;每周要定 期分析铜缸硫酸镍(氨基磺酸镍)(1 次/周), 氯化镍(1 次/周),硼酸(1 次/周)含量,并通过霍尔槽试验来调整镀镍添加剂含量,并及时补充相关原料; 每周要清洗阳极导电杆,槽体两端电接头,及时补 充钛篮中的阳极镍角,用低 电流 0.2—0.5ASD 电解 6—8 小时;每月应检查阳极的钛篮袋有无破损,破 损者应及时更换;并检查阳极钛篮底部是否堆积有阳 极泥,如有应及时清理干 净;并用碳芯连续过滤 6—8 小时,同时低电流电解除杂;每半年左右具体根据 槽液污染状况决定是否需要大处理 (活性炭粉) 每两周药 更换过滤泵的滤芯; ; ] ④大处理程序:A.取出阳极,将阳极倒出,清洗阳极,然后放在包装镍角的 桶内,用微蚀剂粗化镍角表面至均匀粉红色即可,水洗冲干后,装入钛篮内,方 入 酸槽内备用 B.将阳极钛篮和阳极袋放入 10%碱液浸泡 6—8 小时, 水洗冲干, 再用 5%稀硫酸浸泡, 水洗冲干后备用; C.将槽液转移到备用槽内, 加入 1- 3ml/L 的 30%的双氧水,开始加温,待温度加到 65 度左右打开空气搅拌,保温空气搅 拌 2-4 小时;D.关掉空气搅拌,按 3—5 克/升将活性碳粉缓慢溶 解到槽液中, 待溶解彻底后,打开空气搅拌,如此保温 2—4 小时;E.关掉空气搅拌,加温, 让活性碳粉慢慢沉淀至槽底;F.待温度降至 40 度左右,用 10um 的 PP 滤芯加 助滤粉过滤槽液至清洗干净的工作槽内, 打开空气搅拌, 放入阳极, 挂入电解板, 按 0.2-0.5ASD 电流密度低电流电解 6—8 小时, G.经化验分析,调整槽中 的硫酸镍或氨基磺酸镍,氯化镍,硼酸含量至正常操作范围内;根据霍尔槽试验 结果补充镀镍添加剂; H.待电解板板面颜色均匀后, 可停止电解, 即 然后按 1-1. 5ASD 的电流密度进行电解处理 10-20 分钟活化一下阳极;I.试镀 OK.即可; ⑤补充药品时,如添加量较大如硫酸镍或氨基磺酸镍,氯化镍时,添加后应 低电流电解一下; 补加硼酸时应将补充量的硼酸装入一干净阳极袋挂入镍缸内即

可,不可直接加入槽内; ⑥镀镍后建议加一回收水洗,用纯水开缸,可以用来补充镍缸因加温而挥发 的液位,回收水洗后接二级逆流漂洗; ⑦药品添加计算公式: 硫酸镍(单位:公斤)=(280-X)×槽体积(升)/1000 氯化镍(单位:公斤)=(45-X)×槽体积(升)/1000 硼酸(单位:公斤)=(45-X)×槽体积(升)/1000 (九)电镀金:分为电镀硬金(金合金)和水金(纯金)工艺,镀硬金与软 金槽液组成基本一致,只不过硬金槽内多了一些微量金属镍或钴或铁等元素; ① 目的与作用:金作为一种贵金属,具有良好的可焊性,耐氧化性,抗蚀 性,接触电阻小,合金耐磨性好等等优良特点; ② 目前线路板电镀金主要为柠檬酸金槽浴,以其维护简单,操作简单方便 而得到广泛应用; ③ 水金金含量控制在 1 克/升左右,PH 值 4.5 左右,温度 35 度,比重在 14 波美度左右,电流密度 1ASD 左右; ④ 主要添加药品有调节 PH 值的酸式调整盐和碱式调整盐,调节比重的导 电盐和镀金补充添加剂以及金盐等; ⑤ 为保护好金缸,金缸前应加一柠檬酸浸槽,可有效减少对金缸的污染和 保持金缸稳定; ⑥ 金板电镀后应用一纯水洗作为回收水洗,同时也可用来补充金缸蒸发变 化的液位,回收水洗后接二级逆流纯水洗,金板水洗后即放入 10 克/升的碱液以 防金板氧化; ⑦ 金缸应采用镀铂钛网做阳极,一般不锈钢 316 容易溶解,导致镍铁铬等 金属污染金缸,造成镀金发白,露镀,发黑等缺陷; ⑧ 金缸有机污染应用碳芯连续过滤,并补充适量镀金添加剂.

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