PCB电镀铜常见问题以及排除方法

PCB电镀铜常见问题以及排除方法
    目前国内电镀越来越先进，光亮镀铜是以硫酸铜和硫酸作为基本成分,引入适量添加剂或其他光亮剂,使镀液的工艺特性得以改善和提高,并直接获得镜面光亮铜层[1]。其广泛用于装饰性多层电镀中间层及印刷线路板镀铜层,省去机械抛光。但是,生产中有时会出现镀层不亮现象。造成这种情况的因素较多,
    多样多化在新配镀液时所用的普通硫酸铜、硫酸是不纯的,如工业硫酸的质量分数≥92.5%,含有很多的铁和有机杂质,若不进行处理,电镀时会使镀层不亮。即便是用试剂级硫酸,如果不处理也会出现这种情况,因为硫酸铜或多或少也有杂质。可在尚未添加硫酸之前,在已溶解的硫酸铜溶液中(pH值为4)加入质量分数为30%的H2O21~2mL/L和活性炭0.5~1.0g/L联合处理。利用三价铁的氢氧化物容易沉淀的性质除去铁杂质;加入活性炭吸附,可以同时消除有机杂质的影响。这样开始电镀,就能镀得光亮铜层。
    镀液经长期使用所产生的金属杂质和有机杂质将越积越多,显然,该镀液是不纯的。如果不按工艺要求做定期处理,当铁杂质的质量浓度达到10g/L以上时,电流效率和镀层亮度明显下降。例如:某厂一镀槽电流开不大,镀层薄而不亮,镀件边角易烧焦,曾一度无法正常生产。在笔者建议下取样分析,但由于溶液中铁的质量浓度高,对分析硫酸铜、硫酸终点产生干扰而无法显示数据,于是分析铁离子竟高达40g/L。根据观察,镀液颜色浅,在确认镀液中各成分的质量浓度偏低的情况下,补充40g/L硫酸铜和15g/L硫酸,以降低铁杂质的影响;然后按常规进行处理,使镀槽恢复了正常,镀出了全光亮铜层。
2.光亮剂消耗
    酸性光亮镀铜液中光亮剂的消耗情况与很多因素有关,如工件种类、形状、表面状态以及镀液中无机、有机杂质和硫酸铜的质量浓度等。特别是Cl-不足,即便是光亮剂在正常范围内也难以获得整平性好的光亮镀层;当Cl-的质量浓度过高时,将加快光亮剂的消耗。
    长期使用的镀液,一部分光亮剂随着工件的带出和镀层的夹杂作用而消耗掉;一部分将分解成有机杂质;还有一部分留在镀液中而使光亮剂本身的组分发生变化。这些情况都有可能影响镀层的光亮性,造成镀层缺陷。在生产中除了按所用光亮剂的使用说明书使用之外,还要力求准确地掌握光亮剂的消耗情况,并注意经验的积累和细心的观察,采用少加勤加的办法及时补充光亮剂,以保持光亮剂在镀液中恒定。
    光亮整平性优异,镀层脆性小;允许电流密度高,阴极电流效率高,镀速快;不含络合剂,氨氮含量甚微,废水处理简单;该工艺已成为无氰镀铜的主流工艺,被广泛采用。尤其在塑料电镀方面,不可或缺。预计在相当长的时间内,都难有其它镀铜工艺能取而代之。