線路板電鍍遠(yuǎn)程教育ppt課件

1、PCBPCB流程流程圖形電鍍篇圖形電鍍篇課程大綱課程大綱1. 1.圖形電鍍制作流程概述圖形電鍍制作流程概述2. 2.主物料主物料/ /治工具簡(jiǎn)介治工具簡(jiǎn)介3. 3.設(shè)備設(shè)備/ /流程操作介紹流程操作介紹4. 4.環(huán)境環(huán)境/ /安全介紹安全介紹5. 5.思考題思考題圖形電鍍制作流程概述圖形電鍍制作流程概述圖形電鍍目的:此制程為負(fù)片制程,在D/F后線路及所需部分電鍍加厚銅層,以符合線路通需要,保證整體電器性能規(guī)范.流程:除油除油水洗水洗* *2 2微蝕微蝕水洗水洗* *2 2酸洗酸洗鍍銅鍍銅水洗水洗* *2 2酸洗酸洗鍍錫鍍錫水洗水洗* *2 2上料上料下料下料硝掛硝掛水洗水洗* *2 2PCBP

2、CB制造工業(yè)中制造工業(yè)中, ,酸性鍍銅采酸性鍍銅采用優(yōu)質(zhì)的磷銅陽極用優(yōu)質(zhì)的磷銅陽極, ,以得到以得到高質(zhì)量的鍍層高質(zhì)量的鍍層, ,并滿足快速并滿足快速, ,高效高效, ,穩(wěn)定的電鍍要求穩(wěn)定的電鍍要求. .其純其純度量為度量為99.90%99.90%且金屬雜質(zhì)且金屬雜質(zhì)含量低含量低, ,其它雜質(zhì)少其它雜質(zhì)少, ,含磷量含磷量在在0.04%-0.065%0.04%-0.065%之間之間. .主物料主物料/ /治工具介紹治工具介紹一磷銅球一磷銅球陽極的長(zhǎng)度須要比陰極的掛陽極的長(zhǎng)度須要比陰極的掛架短架短, ,以減少掛架下端高電以減少掛架下端高電流區(qū)燒焦流區(qū)燒焦, ,至于短多少要視至于短多少要視陰陽極距

3、陰陽極距, ,槽深槽深, ,掛架掛架, ,攪拌方攪拌方式等實(shí)施狀況而定式等實(shí)施狀況而定. .其材質(zhì)要求其材質(zhì)要求:a.:a.優(yōu)越耐蝕優(yōu)越耐蝕, ,如如鋯與鈦鋯與鈦.b.b.良好的導(dǎo)電能力良好的導(dǎo)電能力. .二陽極籃二陽極籃主物料主物料/ /治工具介紹治工具介紹陽極袋是用來收集陽極不溶陽極袋是用來收集陽極不溶解金屬與雜質(zhì)陽極泥解金屬與雜質(zhì)陽極泥, ,以防止以防止鍍槽污染鍍槽污染, ,阻止粗糙鍍層發(fā)生阻止粗糙鍍層發(fā)生. . 三三. .陽極袋陽極袋主物料主物料/ /治工具介紹治工具介紹4. 4.硫酸銅硫酸銅: :硫酸銅是鍍液中主鹽，它在水溶液中電離出銅離子，銅硫酸銅是鍍液中主鹽，它在水溶液中電離出銅

4、離子，銅離子在陰極上獲得電子沉積出銅鍍層。提高硫酸銅濃度離子在陰極上獲得電子沉積出銅鍍層。提高硫酸銅濃度可以提高允許電流密度，避免高電流區(qū)燒焦，硫酸銅濃可以提高允許電流密度，避免高電流區(qū)燒焦，硫酸銅濃度過高，會(huì)降低鍍液分散能力。度過高，會(huì)降低鍍液分散能力。5. 5.硫酸硫酸: :硫酸的主要作用是增加溶液的導(dǎo)電性，硫酸的濃度對(duì)鍍硫酸的主要作用是增加溶液的導(dǎo)電性，硫酸的濃度對(duì)鍍液的分散能力和鍍層的機(jī)械性能均有影響，硫酸濃度太液的分散能力和鍍層的機(jī)械性能均有影響，硫酸濃度太低，鍍液分散能力下降，鍍層光范圍縮?。涣蛩釢舛忍?，鍍液分散能力下降，鍍層光范圍縮??；硫酸濃度太高，雖然鍍液分散能力較好，但鍍層

5、的延性分降低高，雖然鍍液分散能力較好，但鍍層的延性分降低主物料主物料/ /治工具介紹治工具介紹6. 6.氯離子：氯離子： 氯離子與載運(yùn)劑合并吸附于陰極表面，可以抑制高電流氯離子與載運(yùn)劑合并吸附于陰極表面，可以抑制高電流區(qū)銅的沉積速率，區(qū)銅的沉積速率， 改善電鍍的均勻性，另外氯離子也幫改善電鍍的均勻性，另外氯離子也幫助陽極腐蝕、產(chǎn)生均勻的陽極膜，有助陽極的溶解，使銅助陽極腐蝕、產(chǎn)生均勻的陽極膜，有助陽極的溶解，使銅離子均勻析出離子均勻析出. .主物料主物料/ /治工具介紹治工具介紹7. 7.有機(jī)添加劑有機(jī)添加劑:( :(光澤劑光澤劑, ,載運(yùn)劑載運(yùn)劑, ,平整劑平整劑) )在自然析鍍下所獲得的鍍

6、層表面是粗糙且無在自然析鍍下所獲得的鍍層表面是粗糙且無光澤的光澤的, ,需要添加適當(dāng)?shù)奶砑觿┮孕揎楀儗拥男枰砑舆m當(dāng)?shù)奶砑觿┮孕揎楀儗拥谋砻嫘螒B(tài)表面形態(tài); ;利用利用“有機(jī)物在陰極表面的吸附反有機(jī)物在陰極表面的吸附反應(yīng)形成薄膜及應(yīng)形成薄膜及“有機(jī)物的加速度與抑制性有機(jī)物的加速度與抑制性的平衡反應(yīng)的平衡反應(yīng)”,”,造成極化曲線偏移造成極化曲線偏移, ,使鍍層之使鍍層之結(jié)晶細(xì)致結(jié)晶細(xì)致, ,藉以增加銅延展性和電鍍效率藉以增加銅延展性和電鍍效率; ;同同時(shí)可調(diào)整高低電流區(qū)之沉積效率時(shí)可調(diào)整高低電流區(qū)之沉積效率, ,達(dá)到增加灌達(dá)到增加灌孔、均勻性及平整性之目的孔、均勻性及平整性之目的. .其在電鍍過程

7、中其在電鍍過程中扮演非常重要的角色扮演非常重要的角色. .主物料主物料/ /治工具介紹治工具介紹目的目的: :除板面有機(jī)油污除板面有機(jī)油污, ,手手印印, ,氧化物等有機(jī)性污染氧化物等有機(jī)性污染, ,提高板面親水性提高板面親水性. .溫度溫度: :一般溫度一般溫度36-40OC36-40OC濃度濃度:3%-10%(:3%-10%(不同品種不不同品種不同濃度之有機(jī)界面活性同濃度之有機(jī)界面活性劑劑), ),除油后水洗須加強(qiáng)除油后水洗須加強(qiáng), , 保證后槽不受污染保證后槽不受污染設(shè)備設(shè)備/流程操作介紹流程操作介紹除油槽除油槽一除油脫脂一除油脫脂目的目的: :咬蝕銅面咬蝕銅面, ,增加粗糙度增加粗糙度

8、以增加鍍層的結(jié)合力以增加鍍層的結(jié)合力, ,同時(shí)同時(shí)除去表層之有機(jī)物及無機(jī)物除去表層之有機(jī)物及無機(jī)物之臟污之臟污溫度溫度: :一般一般23-2723-27左右之左右之SPS(APS)SPS(APS)Cu+S2O82-+2SO42-+Cu2+Cu+S2O82-+2SO42-+Cu2+微蝕槽微蝕槽二微蝕二微蝕設(shè)備設(shè)備/流程操作介紹流程操作介紹目的目的: :去除板面氧化物去除板面氧化物, ,活活化板面化板面, ,且保證銅槽濃度且保證銅槽濃度平衡平衡. .操作操作: :室溫下之室溫下之10% 10% H2SO4H2SO4洗洗. .酸洗槽酸洗槽三酸洗三酸洗設(shè)備設(shè)備/流程操作介紹流程操作介紹鍍銅槽鍍銅槽四鍍

9、銅四鍍銅設(shè)備設(shè)備/流程操作介紹流程操作介紹電鍍?cè)黼婂冊(cè)? :通過整流機(jī)將交流電變成直流電通過整流機(jī)將交流電變成直流電, ,電解液受外加電壓影電解液受外加電壓影響下銅離子從陽極逐步向陰極轉(zhuǎn)移的過程響下銅離子從陽極逐步向陰極轉(zhuǎn)移的過程1. 1.法拉第定律法拉第定律. .第一定律第一定律-電鍍時(shí)電鍍時(shí), ,陰極上所沉積陰極上所沉積(deposit)(deposit)的金屬與所通的金屬與所通過的電量成正比過的電量成正比. .第二定律第二定律-在不同鍍液中以相同的電量進(jìn)行電鍍時(shí)在不同鍍液中以相同的電量進(jìn)行電鍍時(shí), ,其各其各自附出來的重量與其化學(xué)當(dāng)量成正比自附出來的重量與其化學(xué)當(dāng)量成正比. .法拉第

10、定律指出化學(xué)反應(yīng)之物質(zhì)守恒定律法拉第定律指出化學(xué)反應(yīng)之物質(zhì)守恒定律. .設(shè)備設(shè)備/流程操作介紹流程操作介紹2.電極電位. 當(dāng)金屬浸于其鹽類之溶液中時(shí),其表面那發(fā)生金屬溶成離子或離子沉積成金屬之置換可逆反應(yīng),直到某一電位下達(dá)到平衡,以常溫常壓下,以電解稀酸 液時(shí) 白金陰極表面之氫氣泡做為任意零值。將各種金屬對(duì)零值極” 連通作對(duì)比時(shí),可知各種金屬對(duì)氫標(biāo)準(zhǔn)電極之電位值。(NHE: normal hydrogen electrode)金屬NHE值越大,越易由離子還原成金屬,如:Zn2+ 2e Zn -0.762VCu2+ 2e Cu +0.34V因NHE值:CuZn,故相同條件下,在同一鍍液中,Cu金

11、屬先沉積出來.設(shè)備設(shè)備/流程操作介紹流程操作介紹設(shè)備設(shè)備/流程操作介紹流程操作介紹3.過電壓(Overpotential)過電壓系指當(dāng)該物質(zhì)產(chǎn)生一反應(yīng)不論化學(xué)(氧化還原)或物理反應(yīng)(擴(kuò)散)時(shí),都必須賦予額外能量,這種能量在電化學(xué)領(lǐng)域體現(xiàn)在此反應(yīng)發(fā)生時(shí)的電壓升高,這種比平衡電位升高的電位差叫過電壓(位)”即 = V-EO: 過電位設(shè)備設(shè)備/流程操作介紹流程操作介紹cathodeDiffusionlayerPVPV陰極膜(Diffusion layer)指以至槽液金屬離子濃度下降1%處起,一直到達(dá)陰極表面為止的濃度漸低的液膜,在陰極的部(P)載運(yùn)劑多聚集而增加電阻,而光澤劑會(huì)協(xié)助銅離子在谷部(V)

12、登陸,逐漸達(dá)到全面整平的目的.陽極膜示意圖設(shè)備設(shè)備/流程操作介紹流程操作介紹電鍍銅機(jī)理 鍍銅溶液的主要成分是硫酸銅和硫酸,在直流電壓的作用下,在陰/陽極上發(fā)生如下反應(yīng)：陰極: Cu2+獲得電子被還原成金屬銅,在直流情況下電流效率可達(dá)98以上. Cu2+2e Cu某些情況下鍍液中存在少量 Cu+,將發(fā)生如下反Cu+e Cu 還可能出現(xiàn)Cu2+的不完全還原: Cu2+e Cu+ 按標(biāo)準(zhǔn)電極電位0Cu2+/ Cu=+0.34伏,Cu+/ Cu=+0.51伏,應(yīng)盡量避免溶液中Cu+的出現(xiàn).由于銅的還原電位比H+正得多,所以一般不會(huì)有氫氣析出.設(shè)備設(shè)備/流程操作介紹流程操作介紹陽極： 陽極反應(yīng)是溶液中C

13、u2+的來源：Cu-2e Cu2+ 在少數(shù)情況下，陽極也可能發(fā)生如下反應(yīng)：Cu-e Cu+溶液中的Cu+在足夠量硫酸的存在下，可能被空氣中的氧氣氧化成Cu2+：2 Cu+1/2O2+2H+ 2 Cu2+H2O當(dāng)溶液中酸度不足時(shí)，Cu+會(huì)水解形成Cu20，形成所謂銅粉：2 Cu+2 H2O 2 Cu(OH)2+2H+C+u20+ H2O氧化亞銅的生成會(huì)使鍍層粗糙或呈海綿狀，因此在電鍍過程中應(yīng)盡量避免一價(jià)銅的出現(xiàn)。設(shè)備設(shè)備/流程操作介紹流程操作介紹銅槽操作條件銅槽操作條件:溫度溫度溫度對(duì)鍍液性能影響很大，溫度提高，會(huì)導(dǎo)致允許的電流密溫度對(duì)鍍液性能影響很大，溫度提高，會(huì)導(dǎo)致允許的電流密度提高，加快電

14、極反應(yīng)速度，但溫度過高，會(huì)加快添加劑的度提高，加快電極反應(yīng)速度，但溫度過高，會(huì)加快添加劑的分解，使添加劑的消耗增加，同時(shí)鍍層光亮度降低，鍍層結(jié)分解，使添加劑的消耗增加，同時(shí)鍍層光亮度降低，鍍層結(jié)晶粗糙。溫度太低，雖然添加劑的消耗降低，但允許電流密晶粗糙。溫度太低，雖然添加劑的消耗降低，但允許電流密度降低，高電流區(qū)容易燒焦。一般以度降低，高電流區(qū)容易燒焦。一般以20-300C為佳。為佳。 電流密度電流密度當(dāng)鍍液組成，添加劑，溫度，攪拌等因素一定時(shí)，鍍液所允當(dāng)鍍液組成，添加劑，溫度，攪拌等因素一定時(shí)，鍍液所允許的電流密度范圍也就一定了，為了提高生產(chǎn)效率，在保證許的電流密度范圍也就一定了，為了提高生

15、產(chǎn)效率，在保證鍍層質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量使用高的電流密度。鍍層質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量使用高的電流密度。 電流密度電流密度不同，沉積速度也不同。不同，沉積速度也不同。設(shè)備設(shè)備/流程操作介紹流程操作介紹攪拌攪拌可以消除濃差極化，提高允許電流密度，從而提高生產(chǎn)效率。攪拌可以通過使工件移動(dòng)或使溶液流動(dòng)，或兩者兼有來實(shí)現(xiàn)。1.是通過陰極桿的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)工件的移動(dòng)。陰極移動(dòng)方向應(yīng)該是與陽極表面垂直，最好能呈角度，如450，這樣能促進(jìn)孔內(nèi)的溶液流動(dòng)，如果有氣泡也能及時(shí)被趕出去。陰極移動(dòng)幅度為20-25毫米，移動(dòng)速度5-45次/分。2.壓縮空氣攪拌：壓縮空氣不僅帶給鍍液的中度到強(qiáng)烈的翻動(dòng)，對(duì)鍍銅液而言，它能提供足夠

16、的氧氣，促進(jìn)溶液中的Cu+氧化成Cu2+，協(xié)助消除Cu+的干擾。 設(shè)備設(shè)備/流程操作介紹流程操作介紹由于空氣攪拌對(duì)溶液的翻動(dòng)較大因而對(duì)溶液的清潔程度要求較高，所以一般空氣攪拌都與溶液的連續(xù)過濾配合使用。 3.過濾：可以凈化溶液，使溶液中的機(jī)械雜質(zhì)及時(shí)地除去，防止或減少了毛刺出現(xiàn)的機(jī)會(huì)，同時(shí)又可以做到使溶液流動(dòng)，尤其是有回流槽的鍍槽使用連續(xù)過濾，其溶液流動(dòng)的效果更明顯。過濾機(jī)應(yīng)使用5-10微米的PP濾芯.目的為蝕刻阻劑目的為蝕刻阻劑, ,保護(hù)共所覆蓋的銅導(dǎo)保護(hù)共所覆蓋的銅導(dǎo)體不會(huì)在堿性蝕銅時(shí)受到攻擊體不會(huì)在堿性蝕銅時(shí)受到攻擊. .各成份及其功能各成份及其功能. .-SnSO4,-SnSO4,提供

17、提供SnSn離子主劑離子主劑, ,槽內(nèi)勿用槽內(nèi)勿用吹氣吹氣, ,防止把防止把Sn2+Sn2+氧化成氧化成Sn4+.Sn4+.-H2SO4,-H2SO4,起導(dǎo)電及溶解陽極作用起導(dǎo)電及溶解陽極作用. .-添加劑添加劑, ,光澤系統(tǒng)可用的有多種光澤系統(tǒng)可用的有多種, ,可蛋白質(zhì)可蛋白質(zhì)(peptone).(peptone).白明膠白明膠(gelatin),B-(gelatin),B-Naphthol,Naphthol,鄰苯二酚等鄰苯二酚等. .電鍍錫槽電鍍錫槽五鍍錫五鍍錫設(shè)備設(shè)備/流程操作介紹流程操作介紹目的目的: :去除生產(chǎn)過程去除生產(chǎn)過程中鎖點(diǎn)上所鍍銅錫，中鎖點(diǎn)上所鍍銅錫，避免其脫落后附著避免其

18、脫落后附著到板上造成銅渣不到板上造成銅渣不良。良。其所用藥水為其所用藥水為68%68%濃硝酸濃硝酸. .剝掛槽剝掛槽六剝掛架六剝掛架設(shè)備設(shè)備/流程操作介紹流程操作介紹平安平安/環(huán)境介紹環(huán)境介紹設(shè)備操作規(guī)程a.緊急情況發(fā)生時(shí),可啟動(dòng)上板臺(tái)處程序停止與程序暫停按鈕;b.緊急情況發(fā)生時(shí),可啟動(dòng)天車控制盒上的程序停止或?qū)⒆詣?dòng)轉(zhuǎn)換為寸動(dòng);c.緊急情況發(fā)生時(shí),可拉動(dòng)軌道下方的拉線開關(guān);d.緊急情況發(fā)生時(shí),可推擊防撞開關(guān);e.天車運(yùn)行時(shí),不得將手放置于軌道上,不得跨越天車軌道;f.不得在軌道上放置手套等雜物,不得在軌道下方作業(yè);環(huán)境操作規(guī)程a.排放高濃廢液與一般廢液時(shí)注意管道的切換.b.現(xiàn)場(chǎng)藥水?dāng)[放不可超過二層,存放量不超過當(dāng)天的使用量,存放處張貼MSDS,并遵循強(qiáng)酸與強(qiáng)堿、氧化劑與還原劑、氨鹽與強(qiáng)堿、次氯酸鹽與酸類不可混放的原則.c.更換后的過濾棉芯,頤養(yǎng)、維修使用過的抹布丟棄于工業(yè)垃圾中,送往廢料倉,不可丟于生活垃圾中;膜渣收集、運(yùn)輸過程中,采用密封式,防止泄漏在地面上,腐蝕地面;若有藥水泄漏,先進(jìn)行圍堵,再用水沖洗至廢