| 对于双面板和多层板，在化学镀完成以后，还必须进行电镀加厚，使铜层的厚度达到25肛m左右，并且要求镀铜分散能力好，镀层脆性小，镀液对基板的浸蚀小等。 成熟的镀铜工艺有很多，如氰化物镀铜、硫酸盐镀铜、焦磷酸盐镀铜、氟硼酸盐镀铜、氨基磺酸盐镀铜等。氰化物镀铜由于操作环境的安全问题和环境污染的问题很少选用，还有一个原因是在这种镀液中获得厚镀层的效率很低，镀层质量也无法保证。 对于孔金属化电镀来说，镀液的分散能力是很重要的指标。一般要求镀铜层在孔内的厚度与基板表面的厚度要接近1：1。如果分散能力差，就会出现当孔内达到厚度要求后，表面厚度已经大大超差，使其后的蚀刻时间延长而影响线路精度。 相比而言，焦磷酸盐镀铜的分散能力是较好的，因此，有些印制板的加厚电镀采用焦磷酸盐镀铜。 4.2.3.1 焦磷酸盐镀铜 焦磷酸盐镀铜的组成和操作条件如下： 焦磷酸铜80～lO09/L 光泽剂0.5mL/L焦磷酸钾 300～4009/L 阴极电流密度 2～3A/dm2P比{[P20;一]IECu2+]}7.o～8.0 阳极 无氧铜正磷酸 909/L以下 阳极电流密度 l～2A/dm2pH值 8.4～9.0 温度 55℃氨水(28%) 2～5mL/L 搅拌 阴极移动或空气搅拌P比是管理焦磷酸盐镀铜的一个重要参数：
另外，正磷酸是焦磷酸水解生成的： P20;一+H20一2HPOi一 正磷酸盐超过一定浓度，就会对电镀的质量带来不利影响，而这个反应是不可逆的，因此，当正磷酸盐累积到一定量时，只有用新的镀液置换一部分旧的镀液，甚至完全弃掉旧液而换用新的镀液，这显然是很不经济的做法。另外，聚酰亚胺多层板不能耐受焦磷酸镀液，因此不能适用所有的印制线路板特别是细微线路板的加工。同时，焦磷酸根对铜离子的络合也造成废水处理的困难。因此，当硫酸盐镀铜技术有了新的进步以后，焦磷酸盐镀铜已经逐渐被硫酸盐镀锢取代一.4.2.3.2硫酸盐镀铜 ：. 铜作为印制电路制造中的基本导线金属，已经得到了广泛的承认，成为搪准 的导电层和线路图形的基本材料。它具有极为优越的导电性(仅次于银)，容易电镀，成本低，并具有高可靠性。铜很容易活化，因此在铜和其他电镀的金属之间可以获得良好的金属结合力。对于镀铜工艺的选择，现在已经基本上有完全采用硫酸盐镀铜的趋势。这是因为现在的添加剂技术使酸性镀铜工艺无论是分散能力还是镀层性能都能够满足印制板生产的要求，并且形成了专门用于印制线路板的镀铜工艺。 硫酸盐镀铜的组成和操作条件如下： 硫酸铜 60～809/L 阳极电流密度 l～2A/dm2硫酸 90～115mL/L 阴极电流密度 2～3A/dm2氯离子 50～70m9/k9 温度 25。C光亮剂 适量 搅拌 阴极移动或空气搅拌阳极磷铜(P：0.003%～0.005%) 如果用自来水配制，可以不另外添加氯离子，但印制线路板行业所有工作.液基本上是采用去离子水配制，所以要另外加入氯离子，这时一定要注意添加量的控制，千万不可过量，宁少勿多，否则要想去掉多余的氯离子就很麻烦了。 光亮剂因为基本上是商业化的，要根据说明书的用量添加和补充，一般在1～2mL/L左右，也是宁可少加而不要过量。 硫酸盐酸性镀铜的阳极管理也很重要，这是对镀层质量有重要影响的因素。为了防止阳极呈一价铜溶解而产生歧化反应生成铜粉，要让阳极处于半钝化状态，以二价铜离子的形式溶解。这主要是靠阳极中含有的一定量的磷来实现的。阳极的电流密度也很重要，要保证阳极电流密度在正常半钝化状态，就要保证阳极一定的面积，这时使用钛篮是很重要的。它可以基本保证阳极的面积，同时方便添加磷铜阳极球或块。钛篮外面要加阳极袋。 另外，酸性硫酸盐光亮镀铜的工作温度是室温，并且不宜超过30。C，最好在镀液内装有降温的交换器，以便在镀液温度升高而超过工艺规定的范围时，进行降温。 4.2.3.3 电镀锡 电镀锡在印制电路板制造中也有着举足轻重的作用，这是因为镀锡在减成法中既有保护线路图的作用，又可以是最终的焊接性镀层。作为图形保护用的镀锡在图形制作成型后，有时还会将其退除，有些简单的单面板或双面板会保留锡层作为最终镀层。 目前印制板电镀采用较多的有氟硼酸镀锡和氨基磺酸盐镀锡，这些镀锡的成本较高且存在环保问题，因此现在开始流行硫酸盐镀锡。 由于用于印制板的镀锡有特别的要求，因此，不能采用常规的硫酸盐镀锡，这两种镀锡工艺的异同可参见表4—2。 表4-2 图形保护镀锡和焊接性镀锡的性能要求比较
由表4—2可见，对于图形保护镀锡来说，装饰性和焊接性都可以不作要求，但是对镀液的分散能力和镀层的均匀性则有很高的要求，这是因为对于图形来说，尤其是双面以上的印制线路板有很多的小孔，同时在线路板的有些部位有很细和很密的线路，如果分散能力不好和镀层分布不均匀，就会导致孔位镀层不够厚而在蚀刻中出现孔位的破坏或线路的缺损，造成印制线路板报废。 用于印制板的镀锡工艺如下。 氟硼酸锡 259～509/L 2一甲基醛缩苯胺 30～40mL/L氟硼酸 260～3009/L p萘酚 lmL/L硼酸 30～359/L 温度 l5～25℃甲醛 20～30mL/L 阴极电流密度 l～3A/din2平平加 30～40mL/L 阴极移动 20～30次/min(2)磺酸盐镀锡 甲基磺酸锡 309/L 稳定剂 20mL/L羟基酸 1259/L 温度 l5～25℃乙醛 l5mL/L 阴极电流密度 l～5A/din2一 光亮剂 25mL/L 阴极移动 l～3m/min分散剂 IOmL/L (3)硫酸盐镀锡 相比之下，硫酸盐镀锡的成本要低一些，典型的硫酸盐镀锡的工艺如下[1]：硫酸亚锡 609/L 温度 l0～25℃硫酸 l509/L 阴极电流密度 l～5A/dm2添加剂A 8mL/L 阴极移动 20～30次/rain添加剂B 5mL/L 硫酸盐镀锡最常见的问题是二价锡的稳定性问题，在镀液中二价锡氧化为四价锡时，不仅使有效的主盐浓度减少，而且会使镀液出现浑浊，镀层质量下降。除了选用强力还原抗氧化添加剂外，只要严格控制工艺条件，硫酸盐镀锡的工作周期是可以延长的。 4.2.3.4 电镀镍金 。 有些印制线路板在完成线路上的电子元件安装后，成了一个功能块。越种功 能块在电子整机中使用时，为了维修或更换方便，采用了插拔的方式，即在线路板上的一个边上制作有一排像手指一样张开的线路的插脚，以便在插入电子整机的插槽中时，与整机的线路完成连接。为了提高连接性能，并经受住多次插拔，连接线接口部位要特别镀上耐磨金镀层，以便可以长期使用而不出现腐蚀。为了节省宝贵的金资源，就只能对像手指一样的连接部位进行镀金，而不是对全板进行镀金，所以叫金手指电镀。它是一种局部镀的技术，即只对需要的部位进行电镀。 印制板上的金镀层有几种作用。金作为金属抗蚀层，能耐受所有一般的蚀刻液。它的电导率很高，电阻率为2.44弘fl·cm。由于它有很正的电位，使得它是一种抗锈蚀的理想金属和接触电阻低的理想的表面金属。同时，金作为可焊性的基底，是多年来争论的问题之一。显然，不能只是为了焊接才选择镀金，但是镀金层易于焊接也是事实。 近年来已经发展了一些新的镀金工艺，它们大多数是专利性的，这表明为避开有毒的碱性氰化物镀金及其对电镀抗蚀剂的破坏作用所作的努力。 (1)电镀镍①硫酸型硫酸镍 3009/L pH值 4.0---4.6 氯化镍459/L 温度 55℃硼酸409/L 阴极电流密度 l.0,--4.OA/dm2添加剂 适量 ②氨基磺酸型 氨基磺酸镍 3509/L pH值 3.5～4.5氯化镍 59/L 温度 55。C硼酸409/L 阴极电流密度 l.0～5.0A/dm2添加剂 适量 (2)电镀金 ①酸性硬金(金手指用) 金盐 2～89/L pH值 4.o～4.5柠檬酸钾 60～809/L 温度 30～50℃柠檬酸 10～209/L 阳极 铂金镀钛膜钴、镍、铁离子l00～500m9/L 阴极电流密度0.5～2.0A/dm2②镀金(导线连接用) 金盐 6～129/L 温度 60～80℃磷酸钾 40～609/L 阳极 铂金镀钛膜氯苯酸钾 微量 阴极电流密度0.1～0.5A/dm2pH值 6.O～8.0 |
