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电路板加工企业之PCB电镀工序的重要性

作者: 发布时间:2021-02-20 阅读:955

  加工电路板铜是用来互连PCB基板上元件,使其起到电气连接效果,铜是加工电路板导电路径图形的一种良好导体材料,但若长期暴露在空气中,容易氧化遭受腐蚀而失去良好的焊接性,所以在印制线路板时需用各种技术来保护铜印制线、镀通孔、导通孔,具体包括"有机涂漆""氧化膜"和"电镀技术"。

  ①有机涂漆操作简单,但由于其浓度、成分和固化周期的改变而不适合长期使用,甚至会导致焊接性不可预测的偏差;②氧化膜可保护电路免受侵蚀,缺点不能保持焊接性;③电镀工艺是确保焊接性和保护电路避免侵蚀的标准操作,在印制电路板制造中扮演着举足轻重的角色,由其在印制线上镀一层具有焊接性的金属已成为铜印制线提供焊接性保护层的一种标准性操作。

  在线路板加工过程中各种模块互连常需要使用带有弹簧触头,印制线路板插头座和与其相匹配设计的带有连接触头的印制线路板,这些触头应当具有高度的耐磨性和很低的接触电阻,需要在其上镀一层稀有金属,最常使用的金属就是金。其次在印制线上还可使用其他涂敷金属,例如镀镇/镀锡,有时还可以在某些印制线区域镀铜。

  


  铜印制线上的另外一种涂层为"机物",通常是一种防焊膜,在那些不需要焊接的地方采用丝网印制技术覆上一层环氧树脂薄膜。这种覆上一层有机保焊剂的工艺不需要电子交换,当线路板浸没在化学镀液中后,一种具有氮耐受性的化合物可以站附到暴露的金属表面且不会被基板吸收。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,当使用对比反转光敏聚合物干膜电镀阻剂(最常使用的一种类型)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,也降低了电解槽的分析和维护保养费用。缺点: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。这就增加了电镀工艺的复杂性,也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。若没有光电绘图仪,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。对全板镀铜的线路板进行蚀刻,则线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。

  加工电路板铜是用来互连PCB基板上元件,使其起到电气连接效果,铜是加工电路板导电路径图形的一种良好导体材料,但若长期暴露在空气中,容易氧化遭受腐蚀而失去良好的焊接性,所以在印制线路板时需用各种技术来保护铜印制线、镀通孔、导通孔,具体包括"有机涂漆""氧化膜"和"电镀技术"。

  ①有机涂漆操作简单,但由于其浓度、成分和固化周期的改变而不适合长期使用,甚至会导致焊接性不可预测的偏差;②氧化膜可保护电路免受侵蚀,缺点不能保持焊接性;③电镀工艺是确保焊接性和保护电路避免侵蚀的标准操作,在印制电路板制造中扮演着举足轻重的角色,由其在印制线上镀一层具有焊接性的金属已成为铜印制线提供焊接性保护层的一种标准性操作。

  在线路板加工过程中各种模块互连常需要使用带有弹簧触头,印制线路板插头座和与其相匹配设计的带有连接触头的印制线路板,这些触头应当具有高度的耐磨性和很低的接触电阻,需要在其上镀一层稀有金属,最常使用的金属就是金。其次在印制线上还可使用其他涂敷金属,例如镀镇/镀锡,有时还可以在某些印制线区域镀铜。

  


  铜印制线上的另外一种涂层为"机物",通常是一种防焊膜,在那些不需要焊接的地方采用丝网印制技术覆上一层环氧树脂薄膜。这种覆上一层有机保焊剂的工艺不需要电子交换,当线路板浸没在化学镀液中后,一种具有氮耐受性的化合物可以站附到暴露的金属表面且不会被基板吸收。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,当使用对比反转光敏聚合物干膜电镀阻剂(最常使用的一种类型)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,也降低了电解槽的分析和维护保养费用。缺点: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。这就增加了电镀工艺的复杂性,也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。若没有光电绘图仪,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。对全板镀铜的线路板进行蚀刻,则线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。


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