CN111155162A

CN111155162A - 改善pcb电镀铜均匀性的方法

Info

Publication number: CN111155162A
Application number: CN202010119028.2A
Authority: CN
Inventors: 崔正丹; 胡泽洪; 郑小红
Original assignee: Xingda Hongye Pcb Co Of Guangdong Ltd
Current assignee: Xingda Hongye Pcb Co Of Guangdong Ltd
Priority date: 2020-02-26
Filing date: 2020-02-26
Publication date: 2020-05-15

Abstract

本发明涉及一种改善PCB电镀铜均匀性的方法，包括以下步骤：将设有多个镂孔的阳极挡板置于电镀设备的阳极与阴极之间，对PCB进行图形电镀，以使PCB的图形上形成铜层；测量所述铜层的整体厚度；根据铜层的整体厚度情况，在阳极挡板对应铜层偏厚区域的区域上进行选择性堵塞镂孔。上述改善PCB电镀铜均匀性的方法，在阳极挡板对应铜层偏厚区域的区域上进行选择性堵塞镂孔，阻挡电力线从被堵塞的镂孔穿过，则电力线分布发生变化，以使电力线均匀分布在PCB的图形上，有效改善PCB电镀铜厚的均匀性，进而提升PCB阻抗的精度，且操作简单，成本低，可适用于垂直连续电镀设备、龙门电镀设备，通用性强；适用于不同图形的PCB，应用灵活。

Description

改善PCB电镀铜均匀性的方法

技术领域

本发明涉及电镀技术领域，特别是涉及一种改善PCB电镀铜均匀性的方法。

背景技术

近年来随着无线网络从4G向5G过渡，网络频率不断提升。从通信网络到终端应用，通信频率全面高频化，高速大容量应用层出不穷。在市场应用方面，信号频率不断提升，高频高速PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)应用越来越多，高速大容量的需求也越来越多。对于高速多层PCB而言，直接的变化是对于高速PCB的信号完整性要求或插损要求越来越高，而高速多层PCB产品信号完整性的关键在于特性阻抗的控制。对PCB阻抗的精度控制要求已经由有常规的±10％已经提升到±7％，甚至±5％；业内许多研究表明要提升阻抗控制的精度公差就必须保证阻抗线的线宽公差，从PCB流程可发现，外层线宽公差精度的控制主要来源于电镀铜厚的均匀性管控；只有提升了铜层厚度的均匀性才能做好蚀刻后阻抗线宽的精度公差。

传统改善PCB电镀铜均匀性的方法主要针对阳极的上下及左右挡板的调整或采用特殊的阳极排布与设计进改善，但操作均比较繁琐，需要较多的设备投资，成本高。

发明内容

基于此，有必要针对目前传统技术的问题，提供一种改善PCB电镀铜均匀性的方法。

一种改善PCB电镀铜均匀性的方法，包括以下步骤：

将设有多个镂孔的阳极挡板置于电镀设备的阳极与阴极之间，对PCB进行图形电镀，以使PCB的图形上形成铜层；

测量所述铜层的整体厚度；

根据铜层的整体厚度情况，在阳极挡板对应铜层偏厚区域的区域上进行选择性堵塞镂孔。

上述改善PCB电镀铜均匀性的方法，在阳极挡板对应铜层偏厚区域的区域上进行选择性堵塞镂孔，阻挡电力线从被堵塞的镂孔穿过，则电力线分布发生变化，以使电力线均匀分布在PCB的图形上，有效改善PCB电镀铜厚的均匀性，进而提升PCB阻抗的精度，且操作简单，成本低，可适用于垂直连续电镀设备、龙门电镀设备，通用性强；适用于不同图形的PCB，应用灵活

在其中一个实施例中，在所述根据铜层厚度偏厚的位置，对所述阳极挡板对应位置上的镂孔进行选择性堵塞的步骤中，采用柔性材料堵塞镂孔。

在其中一个实施例中，所述柔性材料为耐酸碱透明柔性材料。

在其中一个实施例中，所述耐酸碱透明柔性材料为PVC或PP。

在其中一个实施例中，所述阳极挡板上具有为镂空区域，多个所述镂孔间隔分布在所述镂空区域。

在其中一个实施例中，分布在所述镂空区域边缘部的镂孔密度大于分布在所述镂空区域中部的镂孔密度。

在其中一个实施例中，分布在所述镂空区域边缘部的镂孔尺寸大于分布在所述镂空区域中部的镂孔尺寸。

在其中一个实施例中，所述镂孔的形状为圆形、椭圆形、三角形、矩形及菱形中一种或多种。

在其中一个实施例中，所述阳极挡板为圆形板、梯形板或方形板。

在其中一个实施例中，所述阳极挡板的一端设置有提手。

附图说明

图1为改善PCB电镀铜均匀性的方法的阳极挡板的结构示意图；

图2为本发明第一实施例的改善PCB电镀铜均匀性的方法的流程示意图；

图3为本发明第二实施例的改善PCB电镀铜均匀性的方法的流程示意图。

附图中各标号的含义为：

阳极挡板10，镂孔11，提手12，镂空区域20，封闭区域30。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

请参考图1及图2，为本发明第一实施例的改善PCB电镀铜均匀性的方法，包括以下步骤：

步骤S10：将设有多个镂孔11的阳极挡板10置于电镀设备的阳极与阴极之间，对PCB进行图形电镀，以使PCB的图形上形成铜层。

具体地，阳极挡板10可以为圆形板、梯形板或方形板；在本实施例中，阳极挡板10为矩形板。阳极挡板10由绝缘材料制成，绝缘材料可以阻挡电力线穿过；可以理解地，电镀时，电镀设备中的电力线只能从阳极挡板10上的镂孔11穿过，其余则被屏蔽。另外，阳极挡板10还用于阻挡电镀液内沉积的各种杂质或残渣附着PCB表面的铜层上，有效提高铜层的表面质量。

在一些实施例中，阳极挡板10的一端设置有提手12，便于用户拿取。

阳极挡板10上具有镂空区域20，多个镂孔11间隔分布在镂空区域20，镂空区域20的面积大于或等于PCB上的图形面积，镂空区域20的面积小于阳极挡板10的面积；进一步地，阳极挡板10上还具有封闭区域30，且封闭区域30环绕镂空区域20设置，封闭区域30用于阻挡电力线从镂空区域20外穿过，以防对PCB的图形外进行镀铜，有效提高PCB的质量。

需要说明的是，在无阳极挡板10的情况下，对PC版进行电镀时，阳极与阴极之间的电场出现边缘效应；具体地，PCB电镀区域的边缘部位的电力线分布较为集中，而靠近中间部位的电力线分布较为稀疏，从而会导致PCB上的电镀区域的中间区域铜层较薄、边缘区域的铜层较厚，即出现铜层“中间薄、边缘厚”的边缘效应。而将设有多个镂孔11的阳极挡板10放置在电镀设备的阳极与阴极之间时，电力线穿过镂孔11会产生反边缘效应；具体地，PCB图形的边缘部位的电力线分布较为稀疏，而靠近中间部位的电力线分布较为集中，从而会导致PCB上的电镀区域的中间区域铜层较厚、边缘区域的铜层较薄，即出现铜层“中间厚、边缘薄”的反边缘效应。

从而，在其中一个实施例中，分布在镂空区域20边缘部的镂孔11密度大于分布在镂空区域20中部的镂孔11密度，以增多穿过镂空区域20边缘部的电力线、减少穿过镂空区域20中部的电力线，有效减少铜层边缘部与铜层中部的铜层厚度的差异，以减少镂孔11的堵塞数量及次数，有效提高工作效率。

在另一个实施例中，分布在镂空区域20边缘部的镂孔11尺寸大于分布在镂空区域20中部的镂孔11尺寸，以增多穿过镂空区域20边缘部的电力线、减少穿过镂空区域20中部的电力线，有效减少铜层边缘部与铜层中部的铜层厚度的差异，以减少镂孔11的堵塞数量及次数，有效提高工作效率。

镂孔11的形状为圆形、椭圆形、三角形、矩形及菱形及中一种或多种，可以根据实际情况进行设计。

电镀设备可为垂直连续电镀设备或龙门电镀设备。

步骤S20；测量铜层的整体厚度。

具体地，从铜层边缘至铜层中部测量铜层不同位置的铜层厚度。

步骤S30：根据铜层厚度偏厚的位置，在阳极挡板10对应铜层偏厚区域的区域上进行选择性堵塞镂孔。

具体地，测量铜层的厚度后，根据铜层的整体厚度，将铜层分别铜层偏厚区域及铜层正常区域，铜层偏厚区域的铜层厚度大于铜层正常区域。电线线从阳极挡板10的镂孔12穿过后，直接射向PCB对应的区域上，而铜层偏厚区域表示电力线在该区域分布较为集中，即从阳极挡板10对应区域穿过的电力线较为集中，从而通过在阳极挡板10与铜层偏厚区域的对应区域上的部分镂孔11堵塞，阻挡电力线从被堵塞的镂孔11穿过，则电力线分布发生变化，以使电力线均匀分布在PCB的图形上，提升PCB电镀铜厚的均匀性，进而提升PCB阻抗的精度；具体地，可使得铜厚均匀性能力由铜厚极差R<6.5um(电镀铜厚度20um)提升至R<3um。

在步骤S30中，采用柔性材料堵塞镂孔11，柔性材料具有绝缘性，有效阻挡电力线从堵塞的镂孔11穿过，且由于柔性材料具有一定的柔软性，便于堵塞镂孔11。在本实施例中，柔性材料可拆卸堵塞在镂孔11处，从而，当需要电镀不同图形的PCB时，无需更换阳极挡板10，直接根据该PCB的图形堵孔位置重新进行堵塞镂孔11即可，有效降低成本和提高工作效率。在另一个实施例中，柔性材料固定堵塞在镂孔11处，从而后续需要再对同样图形的PCB进行图形电镀时，直接更换为对应图形PCB的阳极挡板10即可，简单方便。柔性材料为耐酸碱透明柔性材料。进一步地，耐酸碱透明柔性材料可以为PVC或PP。

进一步地，如图基于第一实施例提出本发明改善PCB电镀铜均匀性的方法第二实施例，在本实施例中，所述步骤S30之后，还包括：

步骤S40：记录阳极挡板10的堵孔位置并将阳极挡板10的堵孔位置与对应图形的PCB进行绑定，从而后续需要再对同样图形的PCB进行图形电镀时，无需再进行步骤S10、S20及S30，即无需再进行堵孔实验，直接根据记录对阳极挡板10进行堵孔即可，大大减少成本及提供工作效率。进一步地，记录阳极挡板10的堵孔位置的方式可以是对阳极挡板10的堵孔位置进行拍照或记录堵孔的坐标。

需要说明的是，一般地，需要多次重复进行步骤S10、步骤S20及步骤S30，以使阳极挡板10上的镂孔11堵塞到位，进而确保铜层的整体厚度均匀一致。可以理解地，第一次完成步骤S30后，将阳极挡板10重新置于电镀设备的阳极与阴极之间，重新对新的PCB进行图形电镀，以使PCB的图形上形成铜层；然后，测量铜层厚度，若铜层的整体厚度一致，则进入步骤S40；若若铜层的整体厚度不一致，进入步骤S30，即根据铜层厚度偏厚的位置，对阳极挡板10对应位置上的镂孔11进行选择性堵塞；第二次完成步骤S30后，再次进入步骤S10，以此循环，直至铜层的整体厚度一致。

上述改善PCB电镀铜均匀性的方法，在阳极挡板10对应铜层偏厚区域的区域上进行选择性堵塞镂孔，阻挡电力线从被堵塞的镂孔11穿过，则电力线分布发生变化，以使电力线均匀分布在PCB的图形上，有效改善PCB电镀铜厚的均匀性，进而提升PCB阻抗的精度，且操作简单，成本低，可适用于垂直连续电镀设备、龙门电镀设备，通用性强；适用于不同图形的PCB，应用灵活。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种改善PCB电镀铜均匀性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

测量所述铜层的整体厚度；

2.根据权利要求1所述的改善PCB电镀铜均匀性的方法，其特征在于，在所述根据铜层厚度偏厚的位置，对所述阳极挡板对应位置上的镂孔进行选择性堵塞的步骤中，采用柔性材料堵塞镂孔。

3.根据权利要求2所述的改善PCB电镀铜均匀性的方法，其特征在于，所述柔性材料为耐酸碱透明柔性材料。

4.根据权利要求3所述的改善PCB电镀铜均匀性的方法，其特征在于，所述耐酸碱透明柔性材料为PVC或PP。

5.根据权利要求1所述的改善PCB电镀铜均匀性的方法，其特征在于，所述阳极挡板上具有镂空区域，多个所述镂孔间隔分布在所述镂空区域。

6.根据权利要求5所述的改善PCB电镀铜均匀性的方法，其特征在于，分布在所述镂空区域边缘部的镂孔密度大于分布在所述镂空区域中部的镂孔密度。

7.根据权利要求5所述的改善PCB电镀铜均匀性的方法，其特征在于，分布在所述镂空区域边缘部的镂孔尺寸大于分布在所述镂空区域中部的镂孔尺寸。

8.根据权利要求1所述的改善PCB电镀铜均匀性的方法，其特征在于，所述镂孔的形状为圆形、椭圆形、三角形、矩形及菱形中一种或多种。

9.根据权利要求1所述的改善PCB电镀铜均匀性的方法，其特征在于，所述阳极挡板为圆形板、梯形板或方形板。

10.根据权利要求1所述的改善PCB电镀铜均匀性的方法，其特征在于，所述阳极挡板的一端设置有提手。