PCB电镀工艺[1].doc

印制板表面镀(涂)工艺
一、印制板表面镀（涂）方法：a、电镀法。b、化学镀。
二、印制板表面镀层常见元素：
a、镍，元素符号Ni，原子量58.7，密度8.88g/cm3，Ni2+的电化当量1.095g/AH。
b、金，元素符号Au，原子量197，密度19.32g/cm3，Au+的电化当量0.1226g/A·m。
c、锡，元素符号Sn，原子量118.69。
d、银，元素符号Ag，原子量107.88。
e、钯，元素符号Pd，原子量106.4。
三、镀层概述：
a、镍：用于印制板的镍镀层分为半光亮镍(又称低应力镍或哑镍)和光亮镍两种。主要作为板面镀金或插头镀金的底层，根据需要也可作为面层，镀层厚度按照IPC-6012(1996)标准规不低于2~2．5μm。镍镀层应具有均匀细致，孔隙率低，延展性好等特点，而且低应力镍应具有宜于钎焊或压焊的功能。
b、金：用于印制板生产的镀金层分为两类；板面镀金和插头镀金。
1)板面镀金：板面镀金层是24K纯金，具有柱状结构，它有极好的导电性和可焊性。镀层厚度0．01~0．05μm。
板面镀金层是以低应力镍或光亮镍为底层，镍镀层厚度3-51xm，镍镀层作为中间层起着金、铜之间的阻挡层的作用，它可以阻止金铜间的相互扩散和阻碍铜穿透到金表面。镍层存在相当于提高了金镀层的硬度。
板面镀金层既是碱性蚀刻的保护层，也是有IC铝线压焊和按键式印制板的最终表面镀层。
2)插头镀金：插头镀金也称镀硬金，俗称"金手指"。它是含有Co、Ni、Fe、Sb等合金元素的合金镀层，它的硬度、耐磨性都高于纯金镀层。硬金镀层具有层状结构。用于印制板的插头镀金层一般0．5~1．5μm或更厚。合金元素含量≤0．2％。插头镀金用于高稳定、高可靠的电接触的连接；对镀层厚度、耐磨、孔隙率均有要求。
硬金镀层以低应力镍为阻挡层，防止金铜之间的相互扩散。为了提高硬金镀层的结合力和减少孔隙率，也为了保护镀液减少污染，在镍层和硬金层之间需镀以0．02~0．05p,m的纯金层。
c、锡：PCB裸铜板化学镀锡也是近年来受到普遍重视的可焊性镀层。
铜基体上化学镀锡从本质上讲是化学浸锡，是铜与镀液中的络合锡离子发生置换反应，生成锡镀层，当铜表面被锡完全覆盖，反应即停止。
d、银：化学镀银层既可以锡焊又可"邦定"(压焊)，因而受到普遍重视。化学镀银层其本质也是浸银，铜的标准电极电位0Cu+／Cu=0．51V，银的标准电极电位0Ag+／Ag=0．799V，故而铜可以置换溶液中的银离子而在铜表面生成沉积银层：Ag++Cu→Cu++Ag为控制反应速度，溶液中的Ag+会以络离子状态存在，当铜表面被完全覆盖或溶液中Cu达到一定浓度，反应即告结束。
e、钯：化学镀Pd是PCB板上理想的铜、镍保护层,它既可焊接又可"邦定"。它可直接镀在铜上，而且因为Pd具有自催化能力，镀层可以长厚。其厚度可达0．08~0．2μm，它也可以镀在化学镍镀层上。Pd层耐热性高，稳定，能经受多次热冲击。
在组装焊接时，对Ni／Au镀层，当镀金层与熔化焊料接触后，金被熔与焊料中形成AuSn4，当焊料中重量比达3％，焊料会发脆影响焊点可靠性，但被熔的焊料不与Pd形成化合物，Pd漂浮在焊料表面，很稳定。
由于Pd的价格贵过金，在一定程度上限制了它的应用。随着IC集成度的提高和组装技术的进步，化学镀Pd在芯片极组装(CSP)上将发挥更有效的作用。

PCB电镀镍工艺
1、作用与特性PCB（是英文PrintedCircuieBoard印制线路板的简称）上用镀镍来作为贵金属和贱金属的衬底镀层，对某些单面印制板，也常用作面层。对于重负荷磨损的一些表面，如开关触点、触片或插头金，用镍来作为金的衬底镀层，可大大提高耐磨性。当用来作为阻挡层时，镍能有效地防止铜和其它金属之间的扩散。哑镍/金组合镀层常常用来作为抗蚀刻的金属镀层，而且能适应热压焊与钎焊的要求，唯读只有镍能够作为含氨类蚀刻剂的抗蚀镀层，而不需热压焊又要求镀层光亮的PCB，通常采用光镍/金镀层。镍镀层厚度一般不低于2.5微米，通常采用4-5微米。PCB低应力镍的淀积层，通常是用改性型的瓦特镍镀液和具有降低应力作用的添加剂的一些氨基磺酸镍镀液来镀制。我们常说的PCB镀镍有光镍和哑镍（也称低应力镍或半光亮镍），通常要求镀层均匀细致，孔隙率低，应力低，延展性好的特点。
2、氨基磺酸镍（氨镍）氨基磺酸镍广泛用来作为金属化孔电镀和印制插头接触片上的衬底镀层。所获得的淀积层的内应力低、硬度高，且具有极为优越的延展性。将一种去应力剂加入镀液中，所得到的镀层将稍有一点应力。有多种不同配方的氨基磺酸盐镀液，典型的氨基磺酸镍镀液配方如下表。由于镀层的应力低，所以获得广泛的应用，但氨基磺酸镍稳定性差，其成本相对高。
3、改性的瓦特镍（硫镍）改性瓦特镍配方，采用硫酸镍，连