Spiegazione dettagliata del processo di elettroplaccatura del PCB!

I PCB sono un componente indispensabile dei moderni prodotti elettronici, poiché forniscono una piattaforma di montaggio per componenti elettronici e consentono collegamenti elettrici tra i circuiti. Per garantire un'eccellente conduttività e resistenza alla corrosione, la galvanica è un passaggio cruciale nel processo di produzione dei PCB. La galvanica non solo migliora la conduttività della superficie del PCB e la saldabilità, ma protegge anche efficacemente il PCB dalle influenze ambientali.

Immersione con acido → Ramatura dell'intera-scheda → Trasferimento del disegno → Sgrassaggio acido → Risciacquo secondario in controcorrente → Microincisione → Immersione con acido secondario → Stagnatura → Risciacquo secondario in controcorrente → Immersione con acido → Ramatura con disegno → Risciacquo secondario in controcorrente → Nichelatura → Risciacquo secondario con acqua → Immersione con acido citrico → Doratura → Riciclaggio → Risciacquo con acqua pura a 2-3 fasi → Asciugatura

Flusso del processo di galvanoplastica PCB

I. Immersione acida

1. Funzione e scopo

Rimuove gli ossidi superficiali e attiva la superficie della tavola. La concentrazione è generalmente del 5%, talvolta mantenuta intorno al 10%. È importante impedire l'ingresso di umidità nel bagno, che potrebbe portare a livelli di acido solforico instabili.

Il tempo di immersione nell'acido non dovrebbe essere troppo lungo per prevenire l'ossidazione della superficie.

Dopo un periodo di utilizzo, se la soluzione acida diventa torbida o il contenuto di rame è troppo elevato, deve essere sostituita tempestivamente per evitare la contaminazione della vasca di ramatura e della superficie della scheda.

Utilizzare acido solforico di grado CP.

II. Placcatura in rame-scheda completa

1. Funzione e scopo:

Proteggere il sottile strato di rame chimico appena depositato dall'ossidazione e dagli attacchi acidi e ridurne la concentrazione a un certo livello attraverso la galvanica.

Parametri di processo per la placcatura in rame-scheda completa: il bagno contiene solfato di rame e acido solforico come componenti chiave. Viene utilizzata una formula ad alto-acido e basso-rame per garantire una distribuzione uniforme dello spessore su tutta la tavola e una profondità di placcatura profonda nei fori piccoli e profondi.

Il contenuto di acido solforico è tipicamente di 180 g/L, con alcuni che raggiungono i 240 g/L.

Il contenuto di solfato di rame è generalmente di circa 75 g/L. Una quantità in tracce di ioni cloruro viene aggiunta al bagno come tampone. Gli agenti lucidanti ausiliari e gli agenti abbronzanti lavorano insieme per creare un effetto lucido.

Il dosaggio dell'agente abbronzante o il volume iniziale è generalmente di 3-5 ml/L. L'aggiunta dell'agente abbronzante si basa generalmente sui kiloampere-ora o sui risultati effettivi della produzione del pannello.

2. La corrente per la galvanica-della scheda intera viene generalmente calcolata come 2 A/decimetro quadrato moltiplicati per l'area di placcatura. Per la galvanica-della scheda intera, si tratta della lunghezza della scheda × larghezza della scheda × 2 × 2 A/dm². La temperatura del bagno di rame viene mantenuta a temperatura ambiente, generalmente non superiore a 32 gradi, ed è generalmente controllata a 22 gradi. Pertanto in estate, a causa delle alte temperature, si consiglia di installare un sistema di raffreddamento sul bagno di rame.

3. Manutenzione del processo

Rifornire quotidianamente il lucidante per rame in base ai kiloampere-ora (kAH) a una velocità di 100-150 ml/kAH.

Controllare il corretto funzionamento e le perdite della pompa filtro.

Pulire l'asta conduttiva del catodo con un panno pulito e umido ogni 2-3 ore.

Analizzare regolarmente il contenuto di solfato di rame (una volta alla settimana), acido solforico (una volta alla settimana) e ioni cloruro (due volte alla settimana) nel serbatoio di rame. Regolare il contenuto del lucidante utilizzando un test con cella ad effetto Hall e reintegrare tempestivamente le materie prime pertinenti.

Pulire settimanalmente l'asta conduttiva dell'anodo. Collegare i collegamenti elettrici su entrambe le estremità del serbatoio, riempire tempestivamente le sfere di rame dell'anodo nel cestello in titanio ed eseguire l'elettrolisi a una corrente bassa di 0,2-0,5 ASD per 6-8 ore.

Ispezionare mensilmente il sacchetto del cestello in titanio con l'anodo per individuare eventuali danni e sostituire immediatamente quelli presenti.

Controllare anche il fondo del cestello in titanio dell'anodo per eventuali accumuli di melma anodica; se presente, pulirlo immediatamente.

Filtra continuamente con un nucleo di carbone per 6-8 ore eseguendo contemporaneamente l'elettrolisi a bassa corrente per rimuovere le impurità.

Ogni sei mesi circa, determinare se è necessario un trattamento importante (polvere di carbone attivo), a seconda del livello di contaminazione del liquido del serbatoio.

Sostituire l'elemento filtrante nella pompa del filtro ogni due settimane.

4. Procedura di soluzione specifica

Rimuovere l'anodo, svuotarlo e pulire la pellicola anodica sulla superficie dell'anodo. Posizionatelo nel barile contenente l'anodo di rame. Sciacquare con acqua e asciugare, quindi posizionarlo in un cestello in titanio e riporlo in un serbatoio di acido per un uso successivo.

Immergere il cestello in titanio dell'anodo e il sacchetto dell'anodo in una soluzione alcalina al 10% per 6-8 ore. Sciacquare e asciugare, quindi immergere in acido solforico diluito al 5%. Sciacquateli e asciugateli, quindi metteteli da parte.

Trasferire la soluzione del bagno in un serbatoio di riserva, aggiungere 1-3 ml/L di perossido di idrogeno al 30% e iniziare a riscaldare. Quando la temperatura raggiunge circa 65 gradi, mescolare con aria. Mantenere la temperatura per 2-4 ore.

Spegnere l'agitazione dell'aria e sciogliere lentamente la polvere di carbone attivo nella soluzione del bagno a una velocità di 3-5 g/L. Una volta sciolto, mescolare con aria. Continua a riscaldare. 2-4 ore;

Spegnere l'agitazione dell'aria, aumentare la temperatura e consentire alla polvere di carbone attivo di depositarsi lentamente sul fondo del serbatoio.

Quando la temperatura scende a circa 40 gradi, filtrare il liquido del bagno attraverso un elemento filtrante in PP da 10 µm con polvere filtrante in un serbatoio di lavoro pulito. Accendere l'agitazione dell'aria, aggiungere l'anodo e appendere la piastra elettrolitica. Esegui l'elettrolisi a bassa-corrente con una densità di corrente di 0,2-0,5 ASD per 6-8 ore.

Dopo le analisi di laboratorio, regolare i livelli di acido solforico, solfato di rame e ioni cloruro nel serbatoio entro i normali intervalli operativi. Aggiungere lo sbiancante in base ai risultati del test della cella di Hall.

Una volta che la superficie della piastra elettrolitica ha un colore uniforme, interrompere l'elettrolisi e continuare il trattamento della pellicola elettrolitica a una densità di corrente di 1-1,5 ASD per 1-2 ore finché sull'anodo non si forma una pellicola di fosforo nero uniforme, densa e ben aderente.

Prova di placcatura.

5. La sfera di rame dell'anodo contiene lo 0,3-0,6% di fosforo. Lo scopo principale è ridurre l'efficienza di dissoluzione dell'anodo e ridurre la generazione di polvere di rame.

6. Quando si aggiungono agenti supplementari, come solfato di rame o acido solforico, eseguire un'elettrolisi a bassa-corrente dopo l'aggiunta. Prestare attenzione quando si aggiunge acido solforico. Grandi quantità (oltre 10 litri) devono essere aggiunte lentamente e in più porzioni. In caso contrario, la temperatura del bagno si surriscalderà, accelerando la decomposizione del fotocatalizzatore e contaminando il bagno.

7. Prestare particolare attenzione quando si aggiungono ioni cloruro. A causa del contenuto di cloruro estremamente basso (30-90 ppm), è essenziale una misurazione accurata utilizzando un cilindro graduato o un misurino.. 1 ml di acido cloridrico contiene circa 385 ppm di ioni cloruro.

8. Formula per il calcolo dell'aggiunta chimica:

Solfato di rame (kg)=(75 - X) × Volume del serbatoio (L) / 1000

Acido solforico (l)=(10% - X) g/l × volume del serbatoio (l)

Oppure (L)=(180 - X) g/L × Volume del serbatoio (L) / 1840

Acido cloridrico (ml)=(60 - X) ppm × Volume serbatoio (L) / 385

III. Sgrassaggio acido

1. Scopo e funzione: rimuove gli ossidi, la pellicola residua di inchiostro e l'adesivo dalla superficie in rame del circuito, garantendo l'adesione tra il rame primario e il rame o nichel modellato.

2. Ricordarsi di utilizzare uno sgrassatore acido qui. Poiché gli inchiostri con motivi non sono resistenti agli alcali-e danneggeranno i circuiti con motivi, è necessario utilizzare solo sgrassanti acidi prima della galvanica dei motivi.

3. Durante la produzione è necessario controllare solo la concentrazione dello sgrassante e il tempo di trattamento. La concentrazione dello sgrassatore dovrebbe essere intorno al 10% e il tempo di trattamento dovrebbe essere entro 6 minuti. Un tempo di trattamento più lungo non avrà effetti avversi. Anche la soluzione del bagno deve essere utilizzata e sostituita in ragione di 15 m2/L di soluzione di lavoro, con l'aggiunta di 0,5-0,8 L per 100 m2 di soluzione.

IV. Microincisione

1. Scopo e funzione: pulisce e irruvidisce la superficie di rame dei circuiti, garantendo l'adesione tra il modello di rame elettrolitico e il rame primario.

2. Il persolfato di sodio viene spesso utilizzato come micromordenzante, offrendo un tasso di irruvidimento stabile e uniforme e una buona lavabilità con acqua. La concentrazione di persolfato di sodio è generalmente controllata a circa 60 g/L, il tempo di trattamento a circa 20 secondi e la quantità di sostanza chimica aggiunta è di 3-4 kg per 100 m2. Il contenuto di rame deve essere controllato a 20 g/L. Altre manutenzioni e modifiche al serbatoio sono le stesse della microincisione su rame.

5. Immersione acida

1. Scopo e funzione: rimuove gli ossidi dalla superficie della tavola e attiva la superficie della tavola. La concentrazione è generalmente del 5%, talvolta mantenuta intorno al 10%. È importante impedire l'ingresso di umidità nel bagno, che può portare a un contenuto di acido solforico instabile.

2. Evitare l'immersione prolungata nell'acido per prevenire l'ossidazione della superficie della scheda. Se la soluzione acida diventa torbida o il contenuto di rame è troppo elevato dopo un periodo di utilizzo, deve essere sostituita tempestivamente per evitare la contaminazione del serbatoio di ramatura e della superficie del pannello.

3. È necessario utilizzare acido solforico di grado CP.

6. Placcatura in rame con motivo

1. Scopo e funzione: per soddisfare il carico di corrente nominale di ciascun circuito, ogni strato di placcatura in rame del circuito e del foro deve raggiungere un certo spessore dopo la placcatura. Lo scopo della ramatura del circuito è quello di ispessire rapidamente il rame del foro e del circuito fino a un certo spessore.

2. Tutti gli altri passaggi sono gli stessi della galvanica-della scheda completa.

VII. Stagno galvanico

1. Scopo e funzione: Lo scopo della galvanoplastica con stagno puro è quello di utilizzare lo stagno puro semplicemente come un metallo resistente per proteggere il circuito dall'incisione.

2. Il bagno è composto principalmente da solfato stannoso, acido solforico e additivi. Il contenuto di solfato stannoso è controllato a circa 35 g/L, e il contenuto di acido solforico è controllato a circa il 10%. Gli additivi per la stagnatura vengono generalmente aggiunti in base ai kiloampere-ora o ai risultati effettivi della produzione della scheda. La corrente di galvanizzazione viene generalmente calcolata come 1,5 A/decimetro quadrato moltiplicata per l'area di placcatura del pannello. La temperatura del bagno di stagno viene mantenuta a temperatura ambiente, generalmente non superiore a 30 gradi Celsius e tipicamente controllata a 22 gradi Celsius. Pertanto nel periodo estivo, a causa delle alte temperature, è consigliabile dotare la vasca di stagno di un sistema di raffreddamento e controllo della temperatura.

3. Manutenzione del processo

Rifornire quotidianamente gli additivi per la stagnatura in base ai kiloampere-ora (kAH). Controllare il corretto funzionamento e le perdite della pompa filtro. Pulire l'asta conduttiva del catodo con un panno pulito e umido ogni 2-3 ore.

Analizzare settimanalmente il serbatoio di stagno per il solfato stannoso (una volta alla settimana) e l'acido solforico (una volta alla settimana). Regolare il contenuto dell'additivo per la stagnatura attraverso un test in cella Hall e reintegrare tempestivamente le materie prime pertinenti.

Pulire settimanalmente l'asta conduttiva dell'anodo e i connettori elettrici su entrambe le estremità del serbatoio.

Eseguire l'elettrolisi a una corrente bassa di 0,2-0,5 ASD per 6-8 ore settimanali.

Ispezionare mensilmente il sacchetto dell'anodo per eventuali danni e sostituire tempestivamente eventuali elementi danneggiati. Controllare il fondo del sacchetto per verificare la presenza di fango anodico e pulirlo immediatamente.

Utilizza un nucleo di carbone per la filtrazione continua per 6-8 ore al mese, eseguendo simultanea l'elettrolisi a bassa corrente per rimuovere le impurità.

Ogni sei mesi determinare se è necessario un trattamento importante (polvere di carbone attivo) in base alla contaminazione della soluzione del serbatoio.

Sostituire l'elemento filtrante della pompa filtro ogni due settimane.

4. Procedura di soluzione specifica

Rimuovere l'anodo e il sacchetto dell'anodo. Pulire la superficie dell'anodo con una spazzola di rame, sciacquare con acqua e asciugare. Posizionare il sacchetto dell'anodo in un serbatoio acido per un uso successivo.

Immergere il sacchetto dell'anodo in una soluzione alcalina al 10% per 6-8 ore, sciacquare con acqua, quindi immergerlo in acido solforico diluito al 5%. Sciacquare con acqua, sciacquare e mettere da parte.

Trasferisci la soluzione del bagno in un serbatoio di riserva e sciogli lentamente la polvere di carbone attivo a una velocità di 3-5 g/L. Una volta completamente sciolto, lasciarlo assorbire per 4-6 ore. Filtrare la soluzione del bagno utilizzando un elemento filtrante in PP da 10 µm con polvere ausiliaria di filtraggio in un serbatoio di lavoro pulito. Posizionare l'anodo nel serbatoio di lavoro e collegare la piastra elettrolitica. Eseguire l'elettrolisi a bassa corrente con una densità di corrente di 0,2-0,5 ASD per 6-8 ore.

Dopo l'analisi, regolare i livelli di acido solforico e solfato stannoso nel serbatoio entro i normali intervalli operativi. Aggiungere additivi per stagnatura in base ai risultati del test della cella di Hall.

Una volta che la superficie della piastra elettrolitica ha un colore uniforme, interrompere l'elettrolisi.

Prova di placcatura.

5. Quando si aggiungono altri farmaci, come il solfato stannoso o l'acido solforico, è necessario eseguire un'elettrolisi a bassa-corrente dopo l'aggiunta. È necessario adottare precauzioni di sicurezza quando si aggiunge acido solforico. Grandi quantità (oltre 10 litri) devono essere aggiunte lentamente e in più porzioni. In caso contrario, la temperatura del bagno si surriscalderà, si verificherà l'ossidazione del solfato stannoso e l'invecchiamento del bagno accelererà.

6. Formula di calcolo per l'aggiunta del farmaco:

Solfato stannoso (kg)=(40 - X) × volume del bagno (litri) / 1000

Acido solforico (litri)=(10% - X) g/L × volume del bagno (litri)

Oppure (litri)=(180 - X) g/L × volume del bagno (litri) / 1840

VIII. Galvanotecnica Oro

La galvanica dell'oro si divide in processi di oro duro (lega d'oro) e oro ad acqua (oro puro). La composizione del bagno di placcatura in oro duro e dolce è essenzialmente la stessa, tranne per il fatto che il bagno d'oro duro contiene oligoelementi come nichel, cobalto o ferro.

1. Scopo e funzione: L'oro, come metallo prezioso, possiede un'eccellente saldabilità, resistenza all'ossidazione, resistenza alla corrosione, bassa resistenza al contatto ed eccellente resistenza all'usura della lega.

2. Attualmente, il metodo principale per la doratura sui circuiti stampati è il bagno d'oro con acido citrico, ampiamente utilizzato per la sua semplice manutenzione e facilità d'uso.

3. Il contenuto di oro nell'acqua deve essere controllato a circa 1 g/L, il pH intorno a 4,5, la temperatura a 35 gradi, il peso specifico intorno a 14 gradi B e la densità di corrente intorno a 1 ASD.

4. Gli additivi chiave includono sali acidi e alcalini per la regolazione del pH, sali conduttivi per la regolazione del peso specifico, additivi per la doratura e sali d'oro.

5. Per proteggere il bagno d'oro, è necessario aggiungere un bagno di acido citrico prima del bagno per ridurre efficacemente la contaminazione e mantenerne la stabilità.

6. Dopo la galvanizzazione, la placca d'oro deve essere risciacquata con acqua pura come risciacquo con acqua di riciclo. Questo può essere utilizzato anche per ripristinare il livello di evaporazione del bagno d'oro. Dopo il risciacquo con acqua di riciclo, è necessario eseguire un risciacquo secondario con acqua pura in controcorrente. Immediatamente dopo il risciacquo, la placca d'oro deve essere immersa in una soluzione alcalina da 10 g/l per prevenire l'ossidazione.

7. Il bagno d'oro dovrebbe utilizzare come anodo una rete di titanio rivestita in platino-. Il tipico acciaio inossidabile 316 si dissolve facilmente, provocando la contaminazione del metallo da nichel, ferro e cromo, con conseguenti difetti come sbiancamento, delaminazione della placcatura e annerimento dell'oro placcato.

8. La contaminazione organica nel bagno d'oro deve essere filtrata continuamente con un nucleo di carbone e deve essere aggiunta una quantità adeguata di additivi per la doratura.

IX. Placcatura in nichel

1. Scopo e funzione: lo strato di nichel funge da barriera tra gli strati di rame e oro, impedendo la diffusione incrociata-tra gli strati di oro e rame, che può influire sulla saldabilità e sulla durata della scheda. Inoltre lo strato di nichel aumenta notevolmente anche la resistenza meccanica dello strato d'oro come primer.

2. Parametri di processo per la galvanica del rame-a pannello completo

Gli additivi per la nichelatura vengono generalmente aggiunti in base ai kiloampere-ora (kAH) o in base ai risultati di produzione effettivi. La velocità di aggiunta è di circa 200 ml/kAH.

La corrente per la nichelatura a disegno viene generalmente calcolata moltiplicando 2 A/dm² per l'area di placcatura della scheda.

La temperatura del bagno di nichel viene mantenuta tra 40 e 55 gradi, tipicamente intorno ai 50 gradi. Pertanto, è necessario installare un sistema di riscaldamento e controllo della temperatura.

3. Manutenzione del processo

Gli additivi per la nichelatura dovrebbero essere aggiunti quotidianamente in base a kAH.

Controllare il corretto funzionamento e le perdite della pompa filtro.

Pulire l'asta conduttiva del catodo con un panno pulito e umido ogni 2-3 ore.

Analizzare regolarmente il contenuto di solfato di nichel (solfammato di nichel) (una volta alla settimana), cloruro di nichel (una volta alla settimana) e acido borico (una volta alla settimana) nel bagno di rame. Regolare il contenuto dell'additivo per la nichelatura attraverso un test in cella ad effetto Hall e reintegrare le materie prime pertinenti.

Pulire settimanalmente l'asta conduttiva dell'anodo e il bagno. Collegare i connettori elettrici su entrambe le estremità, rifornire tempestivamente il nichel dell'anodo nel cestello di titanio ed eseguire l'elettrolisi a una corrente bassa di 0,2-0,5 ASD per 6-8 ore.

Ogni mese, controllare che il sacchetto del cestello in titanio dell'anodo non sia danneggiato e sostituirlo tempestivamente. Controllare anche il fondo del cestello in titanio dell'anodo per eventuali accumuli di fango anodico e pulirlo immediatamente.

Filtra continuamente con un nucleo di carbone per 6-8 ore mentre esegui l'elettrolisi a bassa corrente per rimuovere le impurità.

Ogni sei mesi circa, determinare se è necessario un trattamento importante (polvere di carbone attivo) in base al livello di contaminazione della soluzione del bagno.

Sostituire l'elemento filtrante nella pompa del filtro ogni due settimane.

4. Procedura di soluzione specifica

Rimuovere l'anodo, svuotarlo, pulirlo e posizionarlo nel secchio contenente i corni di nichel. Risciacqua le corna di nichel con un micro-agente mordenzante per irruvidire la superficie fino a renderla rosa uniforme. Sciacquare con acqua e asciugare, quindi posizionarlo in un cestello in titanio e riporlo in un serbatoio di acido per un uso successivo.

Immergere il cestello in titanio dell'anodo e il sacchetto dell'anodo in una soluzione alcalina al 10% per 6-8 ore. Sciacquare con acqua e risciacquare. Quindi immergere in acido solforico diluito al 5%, risciacquare con acqua e asciugare. Mettere da parte.

Trasferire la soluzione del bagno in un serbatoio di riserva, aggiungere 1-3 ml/L di perossido di idrogeno al 30% e iniziare a riscaldare. Quando la temperatura raggiunge circa 65 gradi, iniziare l'agitazione con aria. Mantenere la temperatura e agitare per 2-4 ore.

Spegni l'agitazione. Mescolare e sciogliere lentamente la polvere di carbone attivo nel bagno a una velocità di 3-5 g/L. Una volta completamente sciolto, agitare con aria e mantenere la temperatura per 2-4 ore.

Spegnere l'aria e mescolare, quindi riscaldare il bagno per consentire alla polvere di carbone attivo di depositarsi lentamente sul fondo del bagno.

Quando la temperatura scende a circa 40 gradi, filtrare il liquido del bagno attraverso un elemento filtrante in PP da 10 µm con polvere ausiliaria di filtraggio in un serbatoio di lavoro pulito. Mescolare con aria, aggiungere l'anodo, collegare la piastra elettrolitica e condurre l'elettrolisi a bassa-corrente a una densità di corrente di 0,2-0,5 ASD per 6-8 ore.

Dopo l'analisi, regolare i livelli di solfato di nichel o solfammato di nichel, cloruro di nichel e acido borico nel bagno entro i normali intervalli operativi.

Aggiungere additivi di nichelatura in base ai risultati dell'esperimento con cella di Hall.

Una volta che la superficie della piastra elettrolitica ha assunto un colore uniforme, interrompere l'elettrolisi e continuare l'elettrolisi a una densità di corrente di 1-1,5 ASD per 10-20 minuti per attivare l'anodo.

Prova di placcatura.

5. Quando si aggiungono additivi, se si aggiungono grandi quantità come solfato di nichel, solfammato di nichel o cloruro di nichel, eseguire un'elettrolisi a bassa-corrente dopo l'aggiunta. Quando si aggiunge acido borico, posizionare la quantità aggiunta in un sacchetto pulito per l'anodo e appenderlo nel serbatoio del nichel; non aggiungerlo direttamente al serbatoio.

6. Dopo la nichelatura si consiglia di aggiungere acqua riciclata per il risciacquo. Avviare il serbatoio con acqua pura per ricostituire il livello del liquido nel serbatoio di nichel che evapora a causa del riscaldamento. Far seguire al risciacquo con acqua riciclata un risciacquo secondario in controcorrente.

7. Formula per il calcolo dell'aggiunta di farmaci

Solfato di nichel (kg)=(280 - X) × Volume del serbatoio (L) / 1000

Cloruro di nichel (kg)=(45 - X) × Volume del serbatoio (L) / 1000

Acido borico (kg)=(45 - X) × Volume del serbatoio (L) / 1000