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电(dian)(dian)子产品所需要(yao)的(de)(de)精密的(de)(de)技(ji)(ji)(ji)术和环境与安(an)全(quan)适(shi)应性的(de)(de)严(yan)格要(yao)求促使电(dian)(dian)镀(du)实践(jian)取(qu)得了长(zhang)足的(de)(de)进(jin)(jin)步,这(zhei)一点明显的(de)(de)体(ti)现在了制造高(gao)(gao)复杂度、高(gao)(gao)分(fen)辨率的(de)(de)多基板(ban)技(ji)(ji)(ji)术中。在电(dian)(dian)镀(du)中,通过自(zi)动化的(de)(de)、计算(suan)机控制的(de)(de)电(dian)(dian)镀(du)设备的(de)(de)开发,进(jin)(jin)行有机物和金属添加剂化学分(fen)析的(de)(de)高(gao)(gao)复杂度的(de)(de)仪表(biao)技(ji)(ji)(ji)术的(de)(de)发展,以及精确控制化学反应过程(cheng)的(de)(de)技(ji)(ji)(ji)术的(de)(de)出(chu)现,电(dian)(dian)镀(du)技(ji)(ji)(ji)术达到了很(hen)高(gao)(gao)的(de)(de)水平。
对于印制(zhi)电路板的制(zhi)造来讲(jiang),线路电镀是一(yi)种更(geng)好的方法(fa),其标准厚度如下:
1)铜(tong) 35μm
2) 锡(xi)-铅(线(xian)路、焊垫、通(tong)孔) 20-25μm
3) 镍 0.2mil
4) 金(jin)(连接器顶端) 50μm
电镀工艺中之所以(yi)保持这样(yang)的(de)参(can)数是为了(le)向金属镀层(ceng)提供高导电性、良(liang)好(hao)的(de)焊接性、较高的(de)机械强度和能经受元器件终(zhong)端镶板以(yi)及(ji)从(cong)电路板表面向镀通(tong)孔(kong)中填(tian)铜所需的(de)延展性。
在印(yin)制电路板(ban)上(shang),铜用来互连基板(ban)上(shang)的(de)(de)元器件,尽管它(ta)是(shi)形成印(yin)制电路板(ban)导(dao)电路径板(ban)面图形的(de)(de)一(yi)种(zhong)良好的(de)(de)导(dao)体材料,但如果长时间的(de)(de)暴露在空气中,也很(hen)容易由(you)于氧(yang)化(hua)(hua)而(er)失去(qu)(qu)光泽,由(you)于遭受腐(fu)蚀(shi)而(er)失去(qu)(qu)焊(han)接性。因此,必须使用各种(zhong)技术(shu)来保护铜印(yin)制线(xian)、导(dao)通(tong)孔(kong)和镀(du)通(tong)孔(kong),这些技术(shu)包(bao)括有机涂(tu)漆、氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo)以及电镀(du)技术(shu)。
有机涂漆(qi)应(ying)用起来非常简单(dan),但由于其浓度(du)、成(cheng)分和固化(hua)周期的(de)改(gai)变而不适(shi)合长期的(de)使用,它甚至还会导(dao)致焊接(jie)性不可预(yu)测的(de)偏差。氧化(hua)膜可以保(bao)护电路免(mian)受侵(qin)蚀,但它却不能(neng)保(bao)持焊接(jie)性。
电镀或金(jin)属(shu)涂(tu)敷工艺是确保(bao)焊(han)接(jie)性和(he)保(bao)护电路避免侵(qin)蚀的(de)(de)标(biao)准操作,在(zai)单(dan)面、双面和(he)多层(ceng)(ceng)印(yin)制电路板的(de)(de)制造中扮演着(zhe)重(zhong)要(yao)的(de)(de)角色。特别是在(zai)印(yin)制线(xian)上镀一(yi)层(ceng)(ceng)具有焊(han)接(jie)性的(de)(de)金(jin)属(shu)已经成为(wei)(wei)为(wei)(wei)铜(tong)印(yin)制线(xian)提(ti)供焊(han)接(jie)性保(bao)护层(ceng)(ceng)的(de)(de)一(yi)种(zhong)标(biao)准操作。
在(zai)电子设备中(zhong)各种(zhong)模块的(de)(de)(de)互连常常需要使用带有(you)(you)弹簧触头的(de)(de)(de)印(yin)制(zhi)(zhi)电路板插头座和与(yu)其相匹配设计的(de)(de)(de)带有(you)(you)连接触头的(de)(de)(de)印(yin)制(zhi)(zhi)电路板。这些(xie)触头应当具有(you)(you)高(gao)度的(de)(de)(de)耐磨(mo)性和很低的(de)(de)(de)接触电阻(zu),这就(jiu)需要在(zai)其上镀(du)(du)一(yi)层稀有(you)(you)金属,其中(zhong)最(zui)常使用的(de)(de)(de)金属就(jiu)是金。另外在(zai)印(yin)制(zhi)(zhi)线(xian)上还(hai)可(ke)以(yi)使用其他涂敷金属,如镀(du)(du)锡、镀(du)(du)镇(zhen),有(you)(you)时还(hai)可(ke)以(yi)在(zai)某些(xie)印(yin)制(zhi)(zhi)线(xian)区域镀(du)(du)铜。
铜印(yin)制线上(shang)(shang)的(de)另(ling)外(wai)一(yi)种涂层(ceng)(ceng)是(shi)有机物,通常是(shi)一(yi)种防焊(han)膜,在那(nei)些不(bu)需要焊(han)接的(de)地方采用丝(si)网印(yin)制技术覆上(shang)(shang)一(yi)层(ceng)(ceng)环氧树脂薄膜。这种覆上(shang)(shang)一(yi)层(ceng)(ceng)有机保焊(han)剂(ji)的(de)工艺不(bu)需要电(dian)子交换,当(dang)电(dian)路(lu)板浸没在化学(xue)镀(du)液(ye)中(zhong)后(hou),一(yi)种具有氮耐受性的(de)化合(he)物可以站(zhan)附到暴露的(de)金属表面且不(bu)会被基(ji)板吸(xi)收(shou)。
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(gai)工艺中只在设计有电路图形和通孔的(de)地方接受(shou)铜层的(de)生成和蚀刻阻(zu)剂(ji)金(jin)属电镀。
在(zai)(zai)(zai)线路(lu)(lu)电镀(du)(du)(du)过(guo)程(cheng)中(zhong),线路(lu)(lu)和(he)焊垫(dian)每一侧增(zeng)加的宽度与电镀(du)(du)(du)表(biao)面增(zeng)加的厚度大体相当,因此,需要在(zai)(zai)(zai)原始底(di)片上(shang)(shang)留出余(yu)量。在(zai)(zai)(zai)线路(lu)(lu)电镀(du)(du)(du)中(zhong)基本上(shang)(shang)大多数的铜表(biao)面都要进行(xing)阻剂遮蔽,只在(zai)(zai)(zai)有线路(lu)(lu)和(he)焊垫(dian)等电路(lu)(lu)图形的地方进行(xing)电镀(du)(du)(du)。
由(you)于需要电(dian)镀(du)的表面区(qu)域(yu)减少(shao)了,所需要的电(dian)源(yuan)电(dian)流(liu)容量通常(chang)会大大减小,另外,当使用对比反转光敏聚合物干膜电(dian)镀(du)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(lu)电镀中(zhong)阳(yang)极的(de)(de)耗铜量较少,在蚀刻过程中(zhong)需要去除的(de)(de)铜也(ye)较少,因此降低了电解槽的(de)(de)分析和维护保(bao)养费用。该技术的(de)(de)缺点是在进行蚀刻之前电路(lu)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。这就增加了复杂性,额外增加了一套湿化学溶液处理工艺。
2. 全(quan)板(ban)镀铜(tong)
在该过程(cheng)中全(quan)部的表(biao)面区域和钻孔都进行(xing)镀(du)铜(tong),在不需要的铜(tong)表(biao)面倒上(shang)一些阻(zu)剂(ji)(ji),然后(hou)镀(du)上(shang)蚀刻阻(zu)剂(ji)(ji)金属。
即使对一块(kuai)中等尺寸的(de)印制(zhi)电(dian)(dian)路板来讲,这(zhei)也(ye)需要能(neng)提供相当大电(dian)(dian)流的(de)电(dian)(dian)掘,才(cai)能(neng)够制(zhi)成一块(kuai)容(rong)易清洗且光(guang)滑、明亮(liang)的(de)铜表面(mian)供后续工序使用(yong)。
如果没有光(guang)电绘(hui)图仪,则需要使用负底片来(lai)曝光(guang)电路(lu)图形(xing),使其(qi)成为(wei)更常见的(de)对(dui)比(bi)反转干膜光(guang)阻剂。
对全板镀铜的(de)电路(lu)板进(jin)行蚀(shi)(shi)刻(ke),则(ze)电路(lu)板上所镀的(de)大部分材料将(jiang)会再次被除去,由(you)于蚀(shi)(shi)刻(ke)剂中(zhong)铜的(de)载液增加,阳极受到额外腐蚀(shi)(shi)的(de)负担也大大加剧(ju)。
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