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電鍍的工藝條件
任何電鍍工藝規(guī)范都包含兩部分內(nèi)容:一為工藝配方,二為工藝條件。配方為鍍液組分及其含量范圍,工藝條件則指按相應(yīng)配方獲得良好效果應(yīng)具備的條件要求。若達(dá)不到這些要求,即使組分維持在允許范圍內(nèi),不但達(dá)不到應(yīng)有的效果,而且可能出現(xiàn)本不該有的故障。
與配方有繁有簡(jiǎn)一樣,工藝條件要求也有繁有簡(jiǎn)。工藝條件的影響有些是所有鍍種的共性,有些則屬于個(gè)別工藝必須強(qiáng)調(diào)的必備特殊要求。與鍍液組分的影響一樣,電鍍工作者熟悉了共性的東西,能一通百通,靈活掌握;對(duì)特殊要求則應(yīng)多問幾個(gè)為什么,才能給予充分重視。工藝條件主要包括下述幾方面內(nèi)容。
液溫,液溫指相應(yīng)工藝鍍液允許的使用溫度范圍。液溫影響對(duì)流傳質(zhì)速度、鍍液的黏度(進(jìn)而影響電遷移速度),影響電極電位與表面活性物質(zhì)的吸脫附性質(zhì)(進(jìn)而影響陰極極化效果),影響允許采用的陰極電流密度大小、物質(zhì)的溶解好壞、鍍液組分的交互影響,等等。舉例說明其影響的復(fù)雜性。
pH,當(dāng)鍍液pH 低于1 時(shí),為強(qiáng)酸性,高于12 時(shí)為強(qiáng)堿性,而pH 在1~12 之間時(shí)一般都應(yīng)標(biāo)明允許的pH范圍。pH 的影響有一些規(guī)律性的東西。
陰極電流密度(Jk),這應(yīng)當(dāng)是指工業(yè)大生產(chǎn)時(shí)對(duì)具體工藝適用的平均陰極電流密度范圍。從提高生產(chǎn)效率角度講,希望采用的陰極電流密度大些好,但實(shí)際允許值受多種因素的制約,包括濃差極化(如攪拌強(qiáng)度的影響)、電化學(xué)極化的影響(過大時(shí)鍍層易燒焦),液溫、主鹽濃度對(duì)傳質(zhì)速度的影響,工件復(fù)雜程度與裝掛方式的影響,等等,不是想大就大得了的。光亮性電鍍有一個(gè)共同現(xiàn)象:陰極電流密度越大、越接近燒焦處的鍍層光亮整平性越好,故條件允許時(shí)宜采用盡可能大的陰極電流密度。
陰極電流密度的下限受鍍液分散能力、深鍍能力,金屬析出電位,工件復(fù)雜程度與裝掛方式,鍍液允許的雜質(zhì)量(如亮鎳液中的Cu2 、NO3-、 CrO42- 等), 鍍層孔隙率等的影響,決不能為了省電、省材料而認(rèn)為越小越好。
電鍍工藝對(duì)高精密pcb的重要性
電鍍工藝填過孔的高精密pcb在過孔時(shí),經(jīng)過封裝成芯板后能承受住熱沖擊循環(huán),在一些情況下,例如,在基板厚度為60μm、基底銅為5μm的板上,也可以通過電鍍工藝填充直徑為100μm的通孔來取代之前的盲微孔。整個(gè)工藝與激光打孔后,降低了生產(chǎn)成本,提高了生產(chǎn)效率。
在水平電鍍生產(chǎn)線和垂直電鍍生產(chǎn)線中,采用不溶性磷銅陽極電鍍工藝可以保證鍍層達(dá)到預(yù)定要求,特別是對(duì)于以便攜式電子產(chǎn)品或集成電路板產(chǎn)品為主的高密度互連板(HDI)而言。該工藝的一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是能連續(xù)地向鍍液中供給穩(wěn)定的Cu2 離子,使鍍液中Cu2 離子的濃度穩(wěn)定在一定的水平上,有利于長(zhǎng)時(shí)間填充盲孔。
采用臥式脈沖電流電鍍生產(chǎn)線,調(diào)整鍍液參數(shù)和鍍液條件,是一種新型的超填充高密度互連板通孔工藝。該工藝能成功地填充15μm涂層上凹陷小于10μm的盲孔。新開發(fā)的工藝還可以生產(chǎn)50μm寬、線間距的板材。鍍層厚度非常均勻。據(jù)調(diào)查,這種半加成法在薄銅板上鍍銅,是制PCB電路板的常用方法。全板化學(xué)鍍銅的首要任務(wù)是改善銅沉淀溶液的組成,調(diào)整沉銅參數(shù),在沉銅前的圖形轉(zhuǎn)移,在沉銅后填充盲孔,以及電鍍用緩蝕劑的閃光腐蝕參數(shù)和性能。
目前,在沿海地區(qū)大多是綜合電鍍加工廠,根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模大小來設(shè)立生產(chǎn)計(jì)劃(調(diào)度)、工藝管理、質(zhì)量檢驗(yàn)和成本管理專職人員,也可由公司或電鍍廠部設(shè)立的上述專職部門直接對(duì)車間進(jìn)行管理。為保證生產(chǎn)過程的連續(xù)性,電鍍加工品從鍍前處理、電鍍、鍍后處理,直到產(chǎn)品檢驗(yàn)、計(jì)量、包裝的整個(gè)生產(chǎn)過程中,應(yīng)處于連續(xù)、正常地進(jìn)行,消除或很大限度地減少各種生產(chǎn)中不必要的間斷或停頓,這樣才能充分利用設(shè)備,有效控制工藝,盡可能減少生產(chǎn)中的消耗和不正常生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。
電鍍生產(chǎn)中,容易影響連續(xù)生產(chǎn)的因素很多,如有時(shí)生產(chǎn)安排不合理,毛坯脫節(jié);輔材料供應(yīng)中斷;工藝故障或設(shè)備故障;供水、供電、供氣不正常;員工安排不當(dāng)或勞動(dòng)力不足等都會(huì)影響生產(chǎn)。
保證生產(chǎn)過程的計(jì)劃性生產(chǎn)過程按計(jì)劃進(jìn)行是指生產(chǎn)中應(yīng)按工藝要求嚴(yán)格按比例有計(jì)劃地配套,才能使整個(gè)生產(chǎn)有序地連續(xù)運(yùn)行,達(dá)到設(shè)備不空位,工件不積壓,人員不余缺,確保正常生產(chǎn)。如果設(shè)備能力不協(xié)調(diào),工藝安排不合理,人員設(shè)置不當(dāng),都會(huì)隨時(shí)造成生產(chǎn)計(jì)劃的比例失調(diào)。因此,生產(chǎn)過程必須計(jì)劃管理,才能保證產(chǎn)品從毛坯投入生產(chǎn)到電鍍成品完成,能按質(zhì)、按量、按時(shí)地有規(guī)律、有步驟正常運(yùn)行,即每一工序定時(shí)、定量進(jìn)出槽,每一生產(chǎn)周期能正常出產(chǎn)品,每班、每天、每周、每月按生產(chǎn)計(jì)劃正常運(yùn)轉(zhuǎn),原、輔材料能定時(shí)添加(特別是各種電鍍添加劑),鍍液定期凈化處理,設(shè)備定期檢查及維護(hù)等。