¿Cuáles son los procesos de enchapado para PCB?

¿Cuáles son los procesos de enchapado para PCB?

The electroplating process of placa de circuito se puede clasificar aproximadamente en galvanoplastia de cobre brillante ácido, níquel / oro galvanizado y estaño galvanizado.

Línea de galjanoplastia

1、 Classification of electroplating process:

Níquel de electrochapado de cobre brillante ácido / estaño de electrochapado de oro

2 、 Flujo de proceso:

Pickling → copper plating on the whole board → pattern transfer → acid degreasing → secondary countercurrent rinsing → micro etching → secondary → pickling → tin plating → secondary countercurrent rinsing

Countercurrent rinsing → acid dipping → graphic copper plating → secondary countercurrent rinsing → nickel plating → secondary water washing → citric acid dipping → gold plating → recovery → 2-3-stage pure water washing → drying

3、 Process Description:

（1） Pickling

① Role and purpose:

Retire el óxido de la superficie de la placa y active la superficie de la placa. Generalmente, la concentración es del 5%, y algunos se mantienen en aproximadamente el 10%, principalmente para evitar que el agua ingrese y provoque el contenido inestable de ácido sulfúrico en el líquido del tanque;

② The acid leaching time should not be too long to prevent oxidation of the plate surface; After use for a period of time, if the acid solution is turbid or the copper content is too high, it shall be replaced in time to prevent contamination of the plated copper cylinder and plate surface;

③ Aquí se utilizará ácido sulfúrico de grado CP;

（2） Full plate copper plating: also known as primary copper, plate electricity, panel plating ① function and purpose:

Protect the thin chemical copper just deposited, prevent the chemical copper from being etched by acid after oxidation, and add it to a certain extent by electroplating

② Parámetros del proceso relacionados con el recubrimiento de cobre en toda la placa: la solución del baño se compone principalmente de sulfato de cobre y ácido sulfúrico. Se adopta la fórmula de alto contenido de ácido y bajo contenido de cobre para garantizar la uniformidad de la distribución del espesor de la placa y la capacidad de recubrimiento profundo para orificios profundos durante el galvanizado; El contenido de ácido sulfúrico es mayoritariamente de 180 g / L y la mayoría alcanza los 240 g / L; El contenido de sulfato de cobre es generalmente de aproximadamente 75 g / l. Además, se agrega una pequeña cantidad de ion cloruro al líquido del tanque como agente de brillo auxiliar y agente de brillo de cobre para reproducir el efecto de brillo juntos; La cantidad de adición o la cantidad de apertura del cilindro de abrillantador de cobre es generalmente de 3-5 ml / l. La adición de abrillantador de cobre generalmente se complementa de acuerdo con el método de kiloamperios hora o de acuerdo con el efecto de producción real; La corriente de toda la placa de galvanoplastia se calcula generalmente multiplicando 2 A / decímetro cuadrado por el área de galvanoplastia en la placa. Para toda la placa, es la longitud de la placa DM × Ancho de la placa DM × dos × 2A / DM2 ； La temperatura del cilindro de cobre se mantiene a temperatura ambiente, generalmente no más de 32 grados, en su mayoría controlada a 22 grados. Por lo tanto, debido a la alta temperatura en verano, se recomienda instalar un sistema de control de temperatura de enfriamiento para el cilindro de cobre;

③ Process maintenance:

Reponga el esmalte de cobre a tiempo según kiloamperios hora todos los días y agréguelo según 100-150 ml / Kah; Compruebe si la bomba de filtrado funciona con normalidad y si hay fugas de aire; Limpie la varilla conductora del cátodo con un paño húmedo limpio cada 2-3 horas; El contenido de sulfato de cobre (una vez a la semana), ácido sulfúrico (una vez a la semana) e iones de cloruro (dos veces por semana) en el cilindro de cobre se analizará regularmente cada semana, el contenido de abrillantador se ajustará mediante la prueba de celda de Hall, y las materias primas pertinentes se completarán a tiempo; Limpie la varilla conductora del ánodo y los conectores eléctricos en ambos extremos del tanque cada semana, reponga la bola de cobre del ánodo en la canasta de titanio a tiempo y electrolice con baja corriente 0.2-0.5 ASD durante 6-8 horas; Compruebe si la bolsa de la cesta de titanio del ánodo se daña cada mes y reemplácela a tiempo; Verifique si el lodo del ánodo se acumula en el fondo de la canasta de titanio del ánodo y límpielo a tiempo, si lo hubiera; Se utilizó un núcleo de carbón para la filtración continua durante 6-8 horas, y al mismo tiempo se eliminaron las impurezas mediante electrólisis de baja corriente; Aproximadamente cada medio año, determine si se requiere un tratamiento a gran escala (polvo de carbón activado) de acuerdo con la contaminación líquida del tanque; Reemplace el elemento de filtro de la bomba de filtro cada dos semanas;

④ Major treatment procedure: A. take out the anode, pour out the anode, clean the anode film on the anode surface, and then put it in the barrel packaging the copper anode. Roughen the copper corner surface to uniform pink with micro etchant. After washing and drying, put it into the titanium basket and put it into the acid tank for standby. B. soak the anode titanium basket and anode bag in 10% alkaline solution for 6-8 hours, wash and dry with water, and then soak in 5% dilute sulfuric acid, Wash and dry with water for standby; C. Transfer the tank liquid to the standby tank, add 1-3ml / L 30% hydrogen peroxide, start heating, turn on air stirring when the temperature is about 65 ℃, and stir with insulated air for 2-4 hours; D. Turn off the air stirring, slowly dissolve the activated carbon powder into the tank solution at the rate of 3-5g / L, turn on the air stirring after the dissolution is complete, and keep it warm for 2-4 hours; E. Turn off the air stirring, heat up and let the activated carbon powder settle to the bottom of the tank slowly; F. When the temperature drops to about 40 ℃, use 10um PP filter element and filter aid powder to filter the tank liquid into the cleaned working tank, turn on air stirring, put the anode, hang it into the electrolytic plate, and electrolyze at low current according to 0.2-0.5asd current density for 6-8 hours. G. adjust the content of sulfuric acid, copper sulfate and chloride ion in the tank to the normal operation range after laboratory analysis; Replenish the brightener according to the Hall cell test results; H. After the color of the plate is uniform, the electrolysis can be stopped, and then the electrolytic film is treated for 1-2 hours according to the current density of 1-1.5asd. A layer of black phosphorus film with uniform dense adhesion is formed on the anode; 1. Test plating OK;

⑤ The anode copper ball contains 0.3-0.6% phosphorus. The main purpose is to reduce the anode dissolution efficiency and reduce the production of copper powder;

⑥ When replenishing drugs, if the amount is large, such as copper sulfate and sulfuric acid; Low current electrolysis shall be conducted after addition; Pay attention to safety when adding sulfuric acid. When the amount of sulfuric acid is large (more than 10 liters), add it slowly several times; Otherwise, the temperature of the bath liquid will be too high, the photocatalyst decomposition will be accelerated, and the bath liquid will be polluted;

⑦ Special attention shall be paid to the supplement of chloride ion, because the chloride ion content is particularly low (30-90ppm), it must be weighed accurately with a measuring cylinder or measuring cup before adding; 1ml hydrochloric acid contains about 385ppm chloride ion,

⑧ Drug addition calculation formula:

Copper sulfate (kg) = (75-x) × Tank volume (L) / 1000

Sulfuric acid (in liters) = (10% – x) g / L × Tank volume (L)

Or (in liters) = (180-x) g / L × Tank volume (L) / 1840

Hydrochloric acid (ML) = (60-x) ppm × Tank volume (L) / 385

（3） Desengrasante ácido

① Propósito y función: eliminar el óxido en la superficie de cobre de la línea, la película residual de tinta y el pegamento residual, y garantizar la adhesión entre el cobre primario y el patrón de electrochapado de cobre o níquel.

② Remember to use acid degreaser here. Why not use alkaline degreaser, and the degreasing effect of alkaline degreaser is better than that of acid degreaser? Mainly because the graphic ink is not alkali resistant and will damage the graphic circuit, only acidic degreaser can be used before graphic electroplating.

③ Durante la producción, solo es necesario controlar la concentración y el tiempo de desengrasante. La concentración de desengrasante es de aproximadamente un 10% y se garantiza que el tiempo es de 6 minutos. Un poco más de tiempo no tendrá efectos adversos; El uso y reemplazo del líquido del tanque también se basa en 15 m2 / L de líquido de trabajo, y la adición suplementaria se basa en 100 m2 0. 5—0。 8L ；

（4） Micro etching:

Eatching Line

① Purpose and function: clean and roughen the copper surface of the circuit to ensure the bonding force between pattern electroplating copper and primary copper

② Sodium persulfate is mostly used as the micro etchant, with stable and uniform coarsening rate and good water washability. The concentration of sodium persulfate is generally controlled at about 60 g / L and the time is controlled at about 20 seconds. The addition of drugs is 3-4 kg per 100 square meters; Copper content shall be controlled below 20 g / L; Other maintenance and cylinder replacement are the same as copper precipitation micro corrosion.

（5） Pickling

① Role and purpose:

③ Aquí se utilizará ácido sulfúrico de grado CP;

（6） Graphic copper plating: also known as secondary copper, circuit copper plating

① Purpose and function: in order to meet the rated current load of each line, each line and hole copper need to reach a certain thickness. For the purpose of line copper plating, the hole copper and line copper shall be thickened to a certain thickness in time;

② Otros elementos son los mismos que para la galvanoplastia de placa completa

（7） Electroplated tin ① purpose and function: the purpose of graphic electroplated pure tin mainly uses pure tin as a metal resist layer to protect circuit etching;

② The bath liquid is mainly composed of stannous sulfate, sulfuric acid and additives; Stannous sulfate content is controlled at about 35 g / L and sulfuric acid is controlled at about 10%; The addition of tin plating additives is generally supplemented according to the method of kiloampere hour or according to the actual production effect; The current of electroplated tin is generally calculated as 1. 5 A / square decimeter multiplied by the electroplating area on the plate; The temperature of the tin cylinder is maintained at room temperature. Generally, the temperature does not exceed 30 degrees and is mostly controlled at 22 degrees. Therefore, due to the high temperature in summer, it is recommended to install a cooling and temperature control system for the tin cylinder;

③ Process maintenance:

Complementar oportunamente los aditivos de estañado de acuerdo con kiloamperios hora todos los días; Compruebe si la bomba de filtrado funciona con normalidad y si hay fugas de aire; Limpie la varilla conductora del cátodo con un trapo húmedo limpio cada 2-3 horas; Analice el sulfato estannoso (una vez a la semana) y el ácido sulfúrico (una vez a la semana) en un cilindro de estaño regularmente cada semana, ajuste el contenido de aditivos de estañado a través de la prueba de celda Hall y complemente las materias primas relevantes a tiempo; Limpie la varilla conductora del ánodo y los conectores eléctricos en ambos extremos del tanque cada semana; Electrólisis con ASD de baja corriente 0.2-0.5 durante 6-8 horas a la semana; La bolsa del ánodo se revisará todos los meses para ver si está dañada y la dañada se reemplazará a tiempo; Compruebe si hay lodo anódico acumulado en el fondo de la bolsa del ánodo y límpielo a tiempo si lo hay; Filtre continuamente con núcleo de carbón durante 6-8 horas cada mes y elimine las impurezas mediante electrólisis de baja corriente; Aproximadamente cada medio año, determine si se requiere un tratamiento a gran escala (polvo de carbón activado) de acuerdo con la contaminación líquida del tanque; Reemplace el elemento de filtro de la bomba de filtro cada dos semanas;

⑨ Major treatment procedure: A. take out the anode, remove the anode bag, clean the anode surface with a copper brush, wash and dry it with water, put it into the anode bag and put it into the acid tank for standby. B. soak the anode bag in 10% alkaline solution for 6-8 hours, wash and dry it with water, soak it in 5% dilute sulfuric acid, and wash and dry it with water for standby; C. Transfer the cell solution to the standby cell and slowly dissolve the activated carbon powder into the cell solution at the rate of 3-5g / L. after the solution is completely dissolved, adsorb it for 4-6 hours, filter the cell solution with 10um PP filter element and filter aid powder to the cleaned working cell, put it into the anode, hang it into the electrolytic plate, and electrolyze at low current of 0.2-0.5asd current density for 6-8 hours. D. adjust the sulfuric acid in the cell after chemical analysis, Stannous sulfate content within normal operating range; Add tin plating additives according to the Hall cell test results; E. Stop electrolysis after the color of the electrolytic plate surface is uniform; F. Test plating OK;

④ When replenishing drugs, if the addition amount is large, such as stannous sulfate and sulfuric acid; Low current electrolysis shall be conducted after addition; Pay attention to safety when adding sulfuric acid. When the amount of sulfuric acid is large (more than 10 liters), add it slowly several times; Otherwise, the bath temperature will be too high, the tin oxide will be oxidized, and the aging of the liquid will be accelerated.

⑤ Drug addition calculation formula:

Stannous sulfate (unit: kg) = (40-x) × Tank volume (L) / 1000

Sulfuric acid (in liters) = (10% – x) g / L × Tank volume (L)

Or (in liters) = (180-x) g / L × Tank volume (L) / 1840

（9） Niquelado

① Propósito y función: la capa de niquelado se utiliza principalmente como capa de barrera entre la capa de cobre y la capa de oro para evitar la difusión mutua de oro y cobre y afectar la soldabilidad y la vida útil de la placa; Al mismo tiempo, el respaldo de la capa de níquel también aumenta en gran medida la resistencia mecánica de la capa de oro;

② Process parameters related to copper plating on the whole plate: the addition of nickel plating additives is generally supplemented according to the method of kiloampere hour, or the addition amount is about 200ml / Kah according to the actual production effect of the plate; The current of pattern electroless nickel plating is generally calculated by multiplying 2 A / square decimeter by the electroplating area on the plate; The temperature of the nickel cylinder is maintained at 40-55 degrees, and the general temperature is about 50 degrees. Therefore, the nickel cylinder should be equipped with heating and temperature control system;

③ Process maintenance:

Timely supplement nickel plating additives according to kiloampere hours every day; Check whether the filter pump works normally and whether there is air leakage; Clean the cathode conductive rod with a clean wet rag every 2-3 hours; Analyze the contents of nickel sulfate (nickel sulfamate) (once a week), nickel chloride (once a week) and boric acid (once a week) in the copper cylinder regularly every week, adjust the content of nickel plating additives through Hall cell test, and supplement relevant raw materials in time; Clean the anode conductive rod and the electrical connectors at both ends of the tank every week, supplement the anode nickel angle in the titanium basket in time, and electrolyze with low current 0.2-0.5 ASD for 6-8 hours; Check whether the titanium basket bag of anode is damaged every month, and replace it in time; Check whether anode mud is accumulated at the bottom of anode titanium basket, and clean it in time if any; Carbon core was used for continuous filtration for 6-8 hours, and impurities were removed by low current electrolysis at the same time; Every half a year or so, determine whether large-scale treatment (activated carbon powder) is required according to the tank liquid pollution; Replace the filter element of the filter pump every two weeks;

④ Procedimiento de tratamiento principal: A. saque el ánodo, vierta el ánodo, limpie el ánodo y luego colóquelo en el barril lleno de esquina de níquel, raspe la superficie de la esquina de níquel con micrograbador para obtener un color rosa uniforme. Después de lavar y secar, colóquelo en la canasta de titanio y colóquelo en el tanque de ácido en espera. B. remojar la canasta de titanio del ánodo y la bolsa del ánodo en una solución alcalina al 10% durante 6-8 horas, lavar y secar con agua, y luego remojar en ácido sulfúrico diluido al 5%, lavar y secar con agua en espera; C. Transfiera el líquido del tanque al tanque de reserva, agregue 1-3 ml / L de peróxido de hidrógeno al 30%, comience a calentar, encienda la agitación del aire cuando la temperatura sea de aproximadamente 65 ℃ y revuelva con aire aislado durante 2-4 horas; D. Apague el aire agitando, disuelva lentamente el polvo de carbón activado en la solución del tanque a una velocidad de 3-5 g / L, encienda el aire agitando después de que se complete la disolución y manténgalo caliente durante 2-4 horas; E. Apague el aire removiendo, caliente y deje que el polvo de carbón activado se asiente en el fondo del tanque lentamente; F.Cuando la temperatura descienda a aproximadamente 40 ℃, use un elemento de filtro de PP de 10um y polvo de ayuda de filtro para filtrar el líquido del tanque en el tanque de trabajo limpio, active la agitación de aire, coloque el ánodo, cuélguelo en la placa electrolítica y presione 0. 2-0。 5asd electrólisis de baja corriente de densidad de corriente durante 6-8 horas, G. después del análisis químico, ajuste el contenido de sulfato de níquel o sulfamato de níquel, cloruro de níquel y ácido bórico en el tanque al rango de funcionamiento normal; Agregue aditivos de niquelado de acuerdo con los resultados de la prueba de celda Hall; H. Una vez que el color de la superficie de la placa electrolítica sea uniforme, detenga la electrólisis y luego realice el tratamiento electrolítico de acuerdo con la densidad de corriente de 1-1.5 ASD durante 10-20 minutos para activar el ánodo; 1. Pruebe el enchapado en buen estado;

⑤ When supplementing drugs, if the addition amount is large, such as nickel sulfate or nickel sulfamate and nickel chloride, it shall be electrolyzed with low current after addition; When adding boric acid, put the added boric acid into a clean anode bag and hang it in the nickel cylinder. It cannot be directly added into the tank;

⑥ Después del niquelado, se recomienda agregar un lavado con agua de recuperación y abrir el cilindro con agua pura, que se puede utilizar para complementar el nivel de líquido volatilizado por calentamiento en el cilindro de níquel. Después del lavado con agua de recuperación, se conecta con un enjuague a contracorriente secundario;

⑦ Fórmula de cálculo de adición de fármacos:

Sulfato de níquel (kg) = (280-x) × Volumen del tanque (L) / 1000

Cloruro de níquel (kg) = (45-x) × Volumen del tanque (L) / 1000

Ácido bórico (kg) = (45-x) × Volumen del tanque (L) / 1000

（10） Oro de galvanoplastia: se divide en procesos de galvanoplastia de oro duro (aleación de oro) y oro al agua (oro puro). La composición del baño de oro duro es básicamente la misma que la del baño de oro blando, pero hay algunos metales traza como níquel, cobalto o hierro en el baño de oro duro;

① Purpose and function: as a precious metal, gold has good weldability, oxidation resistance, corrosion resistance, low contact resistance and wear resistance