一种改进电路板镀铜均匀度的方法及其设施技术

一种改进电路板镀铜均匀度的方法及其设施。本发明专利技术涉及到一种电路板镀铜工艺，采用直径30mm至60mm磷铜球做阳极，对电镀线镀铜槽每段连接直径40至60cm，高50cm至80cm的密封圆柱形溶铜槽，并添加直径为25mm无磷纯铜球，循环量大于4

【技术实现步骤摘要】
一种改进电路板镀铜均匀度的方法及其设施


[0001]本专利技术涉及到电路板加工领域，尤其涉及到一种电路板镀铜工艺。

技术介绍

[0002]目前电路板图形电镀线制造技术中，当仅采用的是双面多层电路板传统二次镀铜工艺，对镀铜均匀性要求不高，但是如果采用黑影、胶化、厚化铜等直接图形电镀的高密度高可靠性要求的电路板技术时，对镀铜均匀性要求极高。
[0003]如下中国专利文献与本专利技术较强的关联性：CN1840261；CN107675218；CN109234787；CN113026065。但是，这些文献均没有提出解决采用黑影、胶化、厚化铜等直接图形电镀技术中高密度高、可靠性的电路板镀铜均匀性问题的技术方案。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种提高电路板(含电路板图形)电镀铜均匀性，或/和减少镀铜厚度，从而提高电路板的可靠性或/和良品率的方法及其配套设施。为实现前述专利技术目的，按如下技术方案：
[0005]采用磷铜球做阳极，对电镀铜缸溶铜槽的铜缸进行改进，对电镀线镀铜槽每段连接密封圆柱形溶铜槽，并添加无磷纯铜球；对图形电镀线前处理酸洗槽增加自动添加桶；对镀铜液进行改进。具体步骤如下：
[0006]步骤一，采用直径30mm至60mm磷铜球做阳极；对电镀铜缸溶铜槽的铜缸进行改进，采用直径40至60mm磷铜球做阳极，对电镀线镀铜槽每段连接直径40至60cm，高50cm至80cm的密封圆柱形溶铜槽，并添加直径为25mm无磷纯铜球，循环量大于4
‑
6MTO(优选5倍镀液体积)。
[0007]步骤二，为稳定镀液中的H2SO4和Cl
‑
含量，对图形电镀线前处理酸洗槽增加自动添加桶，药液中H2SO4含量按200
±
20g/L，并添加Cl
‑
含量60
±
20ppm，根据酸洗槽中液位自动补充。当酸洗槽中Cu
2+
小于100ppm时进行更换或补足Cu
2+
含量至初始状态。
[0008]步骤三，对镀铜液每隔2至7天进行分析一次，按规格3/4作为上限标准补充各组分，镀铜添加剂按千安培/小时自动添加，每隔一定周期进行CVS分析，调整至中值；为稳定镀液中的CuSO4.5H2O含量，阴阳极面积比理论值宜为1∶2，前述比值数字均可以正负5％至15％。
[0009]经上述改进后，产生如下技术效果中的之一种或多种：
[0010]1.改进后不需补充镀液中各组分至所述规格的四分之三，且镀液更加稳定，镀液基础成分基本可以无需补充，析氢等副反应极少，镀层应力大幅度减少。
[0011]2.电路板的镀层均匀性COV值从大于10％减少至5％以下。
[0012]3.采用《GBT 4677
‑
2002印制板测试方法》、《DB44/T 166
‑
2003家用电器产品的电镀层质量等级及试验方法》、《JB/T 10620
‑
2006金属覆盖层铜锡合金电镀层》测试样品，发现可以：
[0013](1)明显提高镀铜均匀性，对高密度电路板制造的良品率可以提高1至3个百分点(电路板生产企业中的良品率每提升一个百分点，即可以直接提高企业纯利率约0.7个百分点，经济效益十分显著)，生产及成品的可靠性可以提升5％左右；
[0014](2)镀层厚度的极差减少30
‑
50％，如表面镀层厚度从20
±
5um精度提高到20
±
2um精度。
[0015]4.实施本专利技术技术，还有一个意外的技术效果，按照《GB/T 7473水质铜的测定2，9
‑
二甲基
‑
1，10菲啰啉分光光度法》、《GB/T 7474水质铜的测定二乙基二硫代氨基甲酸钠分光度法》、《GB/T 7475水质铜、锌、铅、镉的测定原子吸收分光度法》测定本专利技术方法排放的污染物中的总铜含量，可以比《GB 21900
‑
2008电镀污染物排放标准》中的限值降低0.1至0.15mg/L，可以有效降低排放水质中总铜含量9％至48.5％，达到极显著水平。
[0016]5.对照《GBT 22900
‑
2009科学技术研究项目评价通则》对本专利技术技术进行项目上的技术评价，可以达到此通则所述《表A.3开发研究项目技术就绪水平量表》中所述第八级水平，以及《表A.2应用研究项目技术就绪水平量表》中第九级水平。
附图说明
[0017]图1为电镀铜缸溶铜槽示意图
具体实施方式
[0018]改进前常规镀液状况通常是：采用直径25mm磷铜球做阳极，对镀铜液每三天分析一次，按规格上限3/4补充各组分，镀铜添加剂按千安培/小时自动添加，每周CVS分析调整至中值。见下表：
[0019][0020]为稳定镀液中的CuSO4.5H2O含量，阴阳极面积比理论值为1∶2，但是生产过程由于图形电镀的产品每个型号图形与受镀面积不一致，镀液的稳定性极差；为避免前述问题，采用直径50
±
10mm磷铜球做阳极，对图形电镀线镀铜槽每段连接直径50
±
10cm，高50cm至80cm密封圆柱形溶铜槽1个，并添加直径为25
±
5mm无磷纯铜球，循环量大于5MTO(即5倍镀液体积)。然后，按附图电镀铜缸溶铜槽示意图对接(连接)10
‑
20个铜缸，优选是15个铜缸进行对接(连接)改进。
[0021]为稳定镀液中的H2SO4和Cl
‑
含量，对图形电镀线前处理酸洗槽增加自动添加桶，药液中H2SO4含量按200
±
20g/L，并添加Cl
‑
含量60
±
20ppm，根据酸洗槽中液位自动补充。当酸
洗槽中Cu
2+
小于100ppm时进行更换或补加Cu
2+
至100ppm以上，优选的是进行更换。
[0022]改进后镀液状况：对镀铜液每三天分析一次，按下表所示规格中值补充各组分后，镀铜添加剂按千安培小时自动添加，每周CVS分析调整至中值。
[0023] 规格添加值1234567CuSO4.5H2O75
±
15g/L7574.574.275.274.775.175.175.5H2SO4含量200
±
20g/L200198198.9199.2198.7201.2200.8199Cl
‑
含量60
±
20ppm606059.359.758.960.760.760.8
[0024]从以上分析数据不难发现，改进后不需补充镀液中各组分规格的四分之三，且镀液更稳定，镀液基础成分基本不需补充，析氢等副反应极少，镀层应力大幅度减少。镀层均匀性COV值从大于10％减少至5％以下，镀层厚度极差减少30
‑
50％，比如表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改进电路板镀铜均匀度的方法，采用磷铜球做阳极，对电镀铜缸溶铜槽的铜缸进行改进，对电镀线镀铜槽每段连接密封圆柱形溶铜槽，并添加无磷纯铜球；对图形电镀线前处理酸洗槽增加自动添加桶；对镀铜液进行改进，其特征在于：采用直径30mm至60mm磷铜球做阳极；对电镀铜缸溶铜槽的铜缸进行改进，采用直径40至60mm磷铜球做阳极，对电镀线镀铜槽每段连接直径40至60cm，高50cm至80cm的密封圆柱形溶铜槽，并添加直径为25mm无磷纯铜球，循环量大于4
‑
6MTO。2.如权利要求1所述的改进电路板镀铜均匀度的方法，其特征在于：对图形电镀线前处理酸洗槽增加自动添加桶，药液中H2SO4含量按200
±
20g/L，并添加Cl
‑
含量60
±
20ppm，根据酸洗槽中液位自动补充，当酸洗槽中Cu
2+
小于100ppm时进行更换或补足Cu
2+
含量至初始状态。3.如权利要求1所述的改进电路板镀铜均匀度的方法，其特征在于：对镀铜液每隔一定周期进行分析一次，按规格3/4作为上限标准补充各组分，镀铜添加剂按千安培/小时自动添加，每隔一定周期进行CVS分析，调整至中值；为稳定镀液中的CuSO4.5H2O含量，阴阳极面积比理论值宜为1∶2，前述比值数字均可以正负5％至15％。4.如权利要求1所述的改进电路板镀铜均匀度的方法，其特征在于：步骤一，采用直径30mm至60mm磷铜球做阳极；对电镀铜缸溶铜槽的铜缸进行改进，采用直径40至60mm磷铜球做阳极，对电镀线镀铜槽每段连接直径40至60cm，高50cm至80cm的密封圆柱形溶铜槽，并添加直径为25mm无磷纯铜球，循环量大于4
‑
6MTO；步骤二，为稳定镀液中的H2SO4和Cl
‑
含量，对图形电镀线前处理酸洗槽增加自动添加桶，药液中H2SO4含量按200
±
20g/L，并添加Cl
‑
含量60
±
20ppm，根据酸洗槽中液位自动补充，当酸洗槽中Cu
2+
小于100ppm时进行更换或补足Cu
2+
含...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴巨德，林国平，任卫东，李长生，
申请(专利权)人：萍乡市丰达兴线路板制造有限公司，
类型：发明
国别省市：