CN107254695A - Pcb板电镀铜工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PCB板化学镍金工艺，包括以下步骤：(1)除油，(2)水洗，(3)浸酸，(4)电镀，(5)水洗；步骤(4)采用全自动电镀设备包括PLC控制器，电镀车以及电镀槽，电镀车上设有电镀车控制器，电镀槽上设有电镀槽控制器，电镀槽中设有电镀液，电镀液由硫酸铜、硫酸、添加剂及活性炭组成，电镀槽中还设有槽腔及阳极导电母排，槽腔用于放置待电镀PCB板，槽腔的两侧均设有喷嘴，阳极导电母排上设有钛篮，钛篮套有阳极袋，钛篮下端设有阳极遮挡布，电镀车将待电镀PCB板运送至电镀槽，电镀车设有吊臂，吊臂用于将待电镀PCB板放置于槽腔中。本发明电镀的PCB的铜层厚度均匀，提高PCB板的耐腐蚀性和导电性。

Description

PCB板电镀铜工艺
技术领域
本发明涉及电镀技术领域，尤其涉及一种PCB板电镀铜工艺。
背景技术
PCB板又称印刷电路板或印制电路板，是电子元器件电气连接的提供者。它的发展已经有100多年的历史了，设计主要是版图设计，采用电路板的主要优点是大大减少布线和装配的差错，提高了自动化水平和生产劳动率。由于集成电路封装密度增加，导致互连线的高度集中，因此双面板甚至多层板的使用成为必须，为了实现多层板之间的电气连接，必须进行钻孔。金属铜具有良好的导电性、导热性及电阻率低、可靠性高、延展性好等特性，目前被广泛用作超大集成电路和PCB板制造中的互连材料。
在PCB板制作过程中通过化学沉铜工艺在PCB板的板面及孔中获得极薄的一层铜，为了防止在后序工艺蚀刻过程中将铜层蚀刻掉，从而导致PCB板报废，因此必须增加铜的厚度。在制作PCB板的过程中，为了增加铜的厚度，电镀是必不可少的工序，通过电镀程序增加孔铜和面铜的厚度，提高PCB板的耐腐蚀性和导电性。
镀铜厚度是否均匀直接影响着PCB板电镀的质量，从而影响PCB板的的质量，因此在PCB板制作过程中必须镀铜的均匀性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种PCB板电镀铜工艺，以解决现有技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种PCB板电镀铜工艺，包括以下步骤：(1)取待电镀PCB板放入酸性除油剂中除油，(2)水洗，(3)将步骤(2)处理后的PCB板放入酸中浸泡，(4)利用全自动电镀设备将步骤(3)处理后的PCB板电镀，(5)水洗，其中步骤(4)所述全自动电镀设备包括PLC控制器、电镀车以及电镀槽，所述电镀车上设有电镀车控制器，所述电镀槽上设有电镀槽控制器，所述电镀槽中设有电镀液，所述电镀液由硫酸铜溶液、硫酸、添加剂及活性炭组成，所述电镀槽中还设有槽腔及阳极导电母排，所述槽腔用于放置待电镀PCB板，所述槽腔的两侧均设有喷嘴，所述喷嘴交替喷射电镀液，所述喷嘴喷射方向平行于待电镀PCB板的面，所述阳极导电母排上设有钛篮，所述钛篮套有阳极袋，所述钛篮下端还设有阳极遮挡布，所述电镀车将待电镀PCB板运送至电镀槽，所述电镀车设有吊臂，所述吊臂通过所述电镀车控制器将待电镀PCB板放置所述槽腔中。
上述技术方案中，所述PLC控制器控制电镀槽控制器及电镀车控制器。
上述技术方案中，所述阳极遮挡布上设有电镀线，所述电镀线与电镀槽控制器连接。
上述技术方案中，步骤(1)所述的酸性除油剂的浓度为8mL/L～15mL/L，所述待电镀的PCB板除油时间为3～6分钟。
上述技术方案中，步骤(3)所述的酸为硫酸、硝酸或盐酸，所述酸的浓度为100mL/L～150mL/L，处理时间为10～30分钟。
上述技术方案中，所述硫酸铜的浓度为50g/L～100g/L，所述硫酸的浓度为90mL/L～120mL/L。
上述技术方案中，所述添加剂为氯离子、加速剂、抑制剂及整平剂。
上述技术方案中，所述氯离子为氯盐，所述氯离子的浓度为30mg/L～80mg/L，所述加速剂为脂肪族含硫化合物，所述加速剂的浓度为0.2mg/L～0.5mg/L，所述抑制剂为聚醚类化合物，所述抑制剂的浓度为15mg/L～25mg/L，所述整平剂为聚胺类化合物，所述整平剂的浓度为12mg/L～18mg/L。
上述技术方案中，所述活性炭用于处理添加剂所产生的的副产物。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明的电镀液中加入添加剂，氯离子与其他添加剂的协同作用，可以降低待电镀PCB板极化，实现镀层的光亮平整；
(2)本发明的电镀液中加入添加剂，加速剂与其他添加剂协同作用，有利于电镀过程中晶核的形成，发挥着细化晶粒的作用，使晶核分布致密，促使度铜层变得平滑；
(3)本发明的电镀液中加入添加剂，在氯离子的协同作用下，抑制剂在待电镀的PCB板表面吸附使待电镀的PCB板上的电流区的差异降低，使铜能均匀持续沉积，同时可以降低待电镀的PCB板的表面张力，使电镀液更容易进入孔内，增加孔内的铜的厚度；
(4)本发明的电镀液中加入添加剂，整平剂与其他添加剂协同作用，可以抑制待电镀的PCB板上高电流区铜的沉积，从而提高镀铜层厚度的均匀性；
(5)本发明的电镀液中加入活性炭可以处理添加剂副产物，从而防止添加剂副产物对镀铜的影响；
(6)本发明钛篮外套有阳极袋，可以防止钛篮处产生的阳极泥渣进入电镀液中，延长电镀液的使用寿命，降低电镀槽的污染，从而降低生产成本；
(7)本发明电镀设备的PLC控制器可以根据待电镀的PCB板尺寸移动阳极遮挡布，将钛篮下端与待电镀的PCB板相比多出的部分遮挡屏蔽，防止钛篮产生的阳离子在待电镀的PCB板较短的一端被还原形成堆积铜层，提高铜层厚度的均匀性；
(8)本发明的电镀槽两侧设置的喷嘴交替喷流电镀液，且喷流的方向平行于待电镀的PCB板的板面，从而使待电镀的PCB板的孔产生负压，从而使孔内电镀的铜层的厚度增加，且铜层均匀；
具体实施方式
本发明提出的一种PCB板电镀铜工艺，包括以下步骤：
(1)取待电镀的PCB板放入浓度为8mL/L～15mL/L酸性除油剂中除油，处理时间为3～6分钟；
(2)高压水洗步骤(1)处理的PCB板，清洗残留的酸性除油剂；
(3)将步骤(2)处理后的PCB板放入浓度为100mL/L～150mL/L的硫酸、硝酸或盐酸中浸泡10～30分钟，除去板面氧化物；
(4)利用全自动电镀设备将步骤(3)处理后的PCB板进行电镀；
(5)利用高压水洗步骤(4)处理的PCB板，清洗残留的电镀液；
其中步骤(4)所述全自动电镀设备包括PLC控制器，电镀车以及电镀槽，所述电镀车上设有电镀车控制器，所述电镀槽上设有电镀槽控制器，电镀车控制器及电镀槽控制器通过PLC控制器控制，所述电镀槽中设有电镀液，所述电镀液成分由浓度为50g/L～100g/L的硫酸铜溶液、浓度为90mL/L～120mL/L的硫酸、添加剂及活性炭组成，其中添加剂由浓度为30mg/L～80mg/L的氯盐、浓度为0.2mg/L～0.5mg/L脂肪族含硫化合物、浓度为15mg/L～25mg/L的聚醚类化合物及浓度为12mg/L～18mg/L的聚胺类化合物组成，所述电镀槽中还设有槽腔及阳极导电母排，所述槽腔用于放置待电镀PCB板，所述槽腔的两侧均设有喷嘴，所述喷嘴交替喷射电镀液，所述喷嘴喷射方向平行于待电镀PCB板的面，所述阳极导电母排上设有钛篮，所述钛篮外套有阳极袋，所述钛篮下端还设有阳极遮挡布，阳极遮挡布上设有电镀线，电镀线由电镀槽控制器控制，电镀车上的控制器将待电镀的PCB板的尺寸信息传递给PLC控制器后，PLC控制器再将待电镀的PCB板的尺寸信息传递给电镀槽控制器，阳极遮挡布上的电镀线通过电镀槽控制器进行调节，将钛篮下端与待电镀的PCB板相比多出的部分遮挡屏蔽，所述电镀车用于运载待电镀PCB板，所述电镀车设有吊臂，所述吊臂用于将待电镀PCB板放置于所述槽腔中。
实施例1
(1)取待电镀的PCB板放入浓度为8mL/L酸性除油剂中除油，处理时间为3分钟；
(2)利用高压水洗步骤(1)处理的PCB板，清洗残留的除油剂；
(3)将步骤(2)处理后的PCB板放入浓度为100mL/L的硫酸中浸泡10分钟，除去板面氧化物；
(4)将步骤(3)处理后的PCB板装载在电镀车上运送至电镀槽，电镀车上的吊臂将PCB板放入电镀槽中的槽腔内进行电镀，电镀槽内加入电镀液及活性炭，电镀液由浓度为50g/L的硫酸铜溶液、浓度为90mL/L的硫酸、浓度为30mg/L的氯化钠、浓度为0.2mg/L聚二硫二丙烷磺酸钠、浓度为15mg/L的聚乙二醇及浓度为12mg/L的聚醚酰亚胺组成；
(5)利用高压水洗步骤(4)处理的PCB板，清洗残留的电镀液。
实施例2
(1)取待电镀的PCB板放入浓度为12mL/L酸性除油剂中除油，处理时间为5分钟；
(2)利用高压水洗步骤(1)处理的PCB板，清洗残留的除油剂；
(3)将步骤(2)处理后的PCB板放入浓度为125mL/L的硫酸中浸泡20分钟，除去板面氧化物；
(4)将步骤(3)处理后的PCB板装载在电镀车上运送至电镀槽，电镀车上的吊臂将PCB板放入电镀槽中的槽腔内进行电镀，电镀槽内加入电镀液及活性炭，电镀槽内的电镀液由浓度为75g/L的硫酸铜溶液、浓度为105mL/L的硫酸、浓度为60mg/L的氯化钠、浓度为0.4mg/L聚二硫二丙烷磺酸钠、浓度为20mg/L的聚乙二醇及浓度为15mg/L的聚醚酰亚胺组成；
(5)利用高压水洗步骤(4)处理的PCB板，清洗残留的电镀液。
实施例3
(1)取待电镀的PCB板放入浓度为15mL/L酸性除油剂中除油，处理时间为6分钟；
(2)利用高压水洗步骤(1)处理的PCB板，清洗残留的除油剂；
(3)将步骤(2)处理后的PCB板放入浓度为150mL/L的硫酸中浸泡30分钟，除去板面氧化物；
(4)将步骤(3)处理后的PCB板装载在电镀车上运送至电镀槽，电镀车上的吊臂将PCB板放入电镀槽中的槽腔内进行电镀，电镀槽内加入电镀液及活性炭，电镀槽内的电镀液由浓度为100g/L的硫酸铜溶液、浓度为120mL/L的硫酸、浓度为80mg/L的氯化钠、浓度为0.5mg/L聚二硫二丙烷磺酸钠、浓度为25mg/L的聚乙二醇及浓度为18mg/L的聚醚酰亚胺组成；
(5)利用高压水洗步骤(4)处理的PCB板，清洗残留的电镀液。
实施例4
(1)取待电镀的PCB板放入浓度为8mL/L酸性除油剂中除油，处理时间为3分钟；
(2)利用高压水洗步骤(1)处理的PCB板，清洗残留的除油剂；
(3)将步骤(2)处理后的PCB板放入浓度为100mL/L的硝酸中浸泡10分钟，除去板面氧化物；
(4)将步骤(3)处理后的PCB板装载在电镀车上运送至电镀槽，电镀车上的吊臂将PCB板放入电镀槽中的槽腔内进行电镀，电镀槽内加入电镀液及活性炭，电镀槽内的电镀液由浓度为50g/L的硫酸铜溶液、浓度为90mL/L的硫酸、浓度为30mg/L的氯化钠、浓度为0.2mg/L聚二硫二丙烷磺酸钠、浓度为15mg/L的聚乙二醇及浓度为12mg/L的聚醚酰亚胺组成；
(5)利用高压水洗步骤(4)处理的PCB板，清洗残留的电镀液。
实施例5
(1)取待电镀的PCB板放入浓度为12mL/L酸性除油剂中除油，处理时间为5分钟；
(2)利用高压水洗步骤(1)处理的PCB板，清洗残留的除油剂；
(3)将步骤(2)处理后的PCB板放入浓度为125mL/L的硝酸中浸泡20分钟，除去板面氧化物；
(4)将步骤(3)处理后的PCB板装载在电镀车上运送至电镀槽，电镀车上的吊臂将PCB板放入电镀槽中的槽腔内进行电镀，电镀槽内加入电镀液及活性炭，电镀槽内的电镀液由浓度为75g/L的硫酸铜溶液、浓度为105mL/L的硫酸、浓度为60mg/L的氯化钠、浓度为0.4mg/L聚二硫二丙烷磺酸钠、浓度为20mg/L的聚乙二醇及浓度为15mg/L的聚醚酰亚胺组成；
(5)利用高压水洗步骤(4)处理的PCB板，清洗残留的电镀液。
实施例6
(1)取待电镀的PCB板放入浓度为15mL/L酸性除油剂中除油，处理时间为6分钟；
(2)利用高压水洗步骤(1)处理的PCB板，清洗残留的除油剂；
(3)将步骤(2)处理后的PCB板放入浓度为150mL/L的硝酸中浸泡30分钟，除去板面氧化物；
(4)将步骤(3)处理后的PCB板装载在电镀车上运送至电镀槽，电镀车上的吊臂将PCB板放入电镀槽中的槽腔内进行电镀，电镀槽内加入电镀液及活性炭，电镀槽内的电镀液由浓度为100g/L的硫酸铜溶液、浓度为120mL/L的硫酸、浓度为80mg/L的氯化钠、浓度为0.5mg/L聚二硫二丙烷磺酸钠、浓度为25mg/L的聚乙二醇及浓度为18mg/L的聚醚酰亚胺组成；
(5)利用高压水洗步骤(4)处理的PCB板，清洗残留的电镀液。
实施例7
(1)取待电镀的PCB板放入浓度为8mL/L酸性除油剂中除油，处理时间为3分钟；
(2)利用高压水洗步骤(1)处理的PCB板，清洗残留的除油剂；
(3)将步骤(2)处理后的PCB板放入浓度为100mL/L的盐酸中浸泡10分钟，除去板面氧化物；
(4)将步骤(3)处理后的PCB板装载在电镀车上运送至电镀槽，电镀车上的吊臂将PCB板放入电镀槽中的槽腔内进行电镀，电镀槽内加入电镀液及活性炭，电镀槽内的电镀液由浓度为50g/L的硫酸铜溶液、浓度为90mL/L的硫酸、浓度为30mg/L的氯化钠、浓度为0.2mg/L聚二硫二丙烷磺酸钠、浓度为15mg/L的聚乙二醇及浓度为12mg/L的聚醚酰亚胺组成；
(5)利用高压水洗步骤(4)处理的PCB板，清洗残留的电镀液。
实施例8
(1)取待电镀的PCB板放入浓度为12mL/L酸性除油剂中除油，处理时间为5分钟；
(2)利用高压水洗步骤(1)处理的PCB板，清洗残留的除油剂；
(3)将步骤(2)处理后的PCB板放入浓度为125mL/L的盐酸中浸泡20分钟，除去板面氧化物；
(4)将步骤(3)处理后的PCB板装载在电镀车上运送至电镀槽，电镀车上的吊臂将PCB板放入电镀槽中的槽腔内进行电镀，电镀槽内加入电镀液及活性炭，电镀槽内的电镀液由浓度为75g/L的硫酸铜溶液、浓度为105mL/L的硫酸、浓度为60mg/L的氯化钠、浓度为0.4mg/L聚二硫二丙烷磺酸钠、浓度为20mg/L的聚乙二醇及浓度为15mg/L的聚醚酰亚胺组成；
(5)利用高压水洗步骤(4)处理的PCB板，清洗残留的电镀液。
实施例9
(1)取待电镀的PCB板放入浓度为15mL/L酸性除油剂中除油，处理时间为6分钟；
(2)利用高压水洗步骤(1)处理的PCB板，清洗残留的除油剂；
(3)将步骤(2)处理后的PCB板放入浓度为150mL/L的盐酸中浸泡30分钟，除去板面氧化物；
(4)将步骤(3)处理后的PCB板装载在电镀车上运送至电镀槽，电镀车上的吊臂将PCB板放入电镀槽中的槽腔内进行电镀，电镀槽内加入电镀液及活性炭，电镀槽内的电镀液由浓度为100g/L的硫酸铜溶液、浓度为120mL/L的硫酸、浓度为80mg/L的氯化钠、浓度为0.5mg/L聚二硫二丙烷磺酸钠、浓度为25mg/L的聚乙二醇及浓度为18mg/L的聚醚酰亚胺组成；
(5)利用高压水洗步骤(4)处理的PCB板，清洗残留的电镀液。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (9)

1.一种PCB板电镀铜工艺，包括以下步骤：
(1)取待电镀PCB板放入酸性除油剂中除油，
(2)水洗，
(3)将步骤(2)处理后的PCB板放入酸中浸泡，
(4)利用全自动电镀设备将步骤(3)处理后的PCB板电镀，
(5)水洗，
其特征在于：步骤(4)所述全自动电镀设备包括PLC控制器、电镀车及电镀槽，所述电镀车上设有电镀车控制器，所述电镀槽上设有电镀槽控制器，所述电镀槽中设有电镀液，所述电镀液由硫酸铜溶液、硫酸、添加剂及活性炭组成，所述电镀槽中还设有槽腔及阳极导电母排，所述槽腔用于放置待电镀PCB板，所述槽腔的两侧均设有喷嘴，所述喷嘴交替喷射电镀液，所述喷嘴喷射方向平行于待电镀PCB板的面，所述阳极导电母排上设有钛篮，所述钛篮套有阳极袋，所述钛篮下端还设有阳极遮挡布，所述电镀车将待电镀PCB板运送至电镀槽，所述电镀车上设有吊臂，所述吊臂通过所述电镀车控制器将待电镀PCB板放置所述槽腔中。
2.如权利要求1所述的PCB板电镀铜工艺，其特征在于：所述PLC控制器控制电镀槽控制器及电镀车控制器。
3.如权利要求1所述的PCB板电镀铜工艺，其特征在于：所述阳极遮挡布上设有电镀线，所述电镀线与电镀槽控制器连接。
4.如权利要求1所述的PCB板电镀铜工艺，其特征在于：步骤(1)所述的酸性除油剂的浓度为8mL/L～15mL/L，所述待电镀PCB板除油时间为3～6分钟。
5.如权利要求1所述的PCB板电镀铜工艺，其特征在于：步骤(3)所述的酸为硫酸、硝酸或盐酸，所述酸的浓度为100mL/L～150mL/L，浸泡时间为10～30分钟。
6.如权利要求1所述的PCB板电镀铜工艺，其特征在于：所述硫酸铜的浓度为50g/L～100g/L，所述硫酸的浓度为90mL/L～120mL/L。
7.如权利要求1所述的PCB板电镀铜工艺，其特征在于：所述添加剂为氯离子、加速剂、抑制剂及整平剂。
8.如权利要求5所述的PCB板电镀铜工艺，其特征在于：所述氯离子为氯盐，所述氯离子的浓度为30mg/L～80mg/L，所述加速剂为脂肪族含硫化合物，所述加速剂的浓度为0.2mg/L～0.5mg/L，所述抑制剂为聚醚类化合物，所述抑制剂的浓度为15mg/L～25mg/L，所述整平剂为聚胺类化合物，所述整平剂的浓度为12mg/L～18mg/L。
9.如权利要求1所述的PCB板电镀铜工艺，其特征在于：所述活性炭用于处理添加剂所产生的的副产物。
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