超大尺寸印制电路板溶铜工艺脉冲电镀研究-易镀表面处理

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网站寄语：印制电路板溶铜工艺脉冲电镀是一个复杂且关键的工序，它涉及到电镀技术的创新与应用，以满足现代电子工业对高性能、高可靠性PCB的需求。以下是关于超大尺寸印制电路板溶铜工艺脉冲电镀研究，不妨进来了解一下。

随着印制电路板(printedcircuitboard,PCB)行业的发展，对工艺精细化管理的要求越来越高。本文主要研究一种超大尺寸不溶性阳极溶铜脉冲电镀工艺，使用不析氧阳极钛网+溶铜粒工艺，降低了光剂消耗，提升了药水寿命，同时保证大尺寸(623mm×1093mm)PCB的脉冲电镀均匀性≤5μm,高纵横比(aspectratio,AR)(14:1)电镀分散能力(throwingpower,TP)≥90%。

测试物料介绍
1.1 测试板信息

测试板尺寸为623mm×1093mm，其他参数见表1。

表1测试板信息

1.2 测试设备信息

(1)阳极钛网：垂直电镀槽内采用导体贯穿连接阳极上下，可降低阳极电阻，有利于电流均匀分布并提高均匀性。

(2)溶铜槽：溶铜槽内设置铜粒存放区与副槽，同时与电镀槽连通循环，以保证铜离子供应。

(3)脉冲整流器：可采用分段脉冲复合波形设置，满足不同纵横比板的需求，提升镀铜质量。

1.3 测试药水信息

电镀药水使用某公司CuXXX7系列添加剂，光亮剂与整平剂两组分添加剂;采用纯铜粒，添加FeSO₄·7H₂O溶铜剂。

主要测试项目

电镀铜性能测试项目见表2。

表2测试项目

测试结果

3.1 均匀性调试

由于生产尺寸达到623mm×1093mm,阳极钛网长度已超过1093mm,钛网的传导电阻必然导致上端与下端的电流差异变大，电镀夹点位与槽底位极差变大。针对这个问题，采用钛包铜板连接钛网上下，降低钛网上下电阻差异。均匀性测量按照模具测量覆铜板(coppercladlaminate,CCL)电镀后不同位置的铜厚，统计计算极差及均匀性结果。

未做改进前，电镀均匀性测量结果见表3,铜厚极差7.8μm主要来源于夹点边与对边及侧边的差异。夹点边铜厚较厚，边缘效应导致电流过大，侧边不均匀且板较长导致底端板翘，两面距离阳极差异较大导致电流差异。优化方式为夹点位置增加上挡板遮挡部分电力线，减小挡条间距5mm限制板底部偏移。

调整后的铜厚测量结果见表3,夹点边及侧边均调整好，调整后的大尺寸板电镀均匀性已经达到较高的水平。

表3 优化调整前后电镀均匀性测量结果

3.2 深镀能力测试结果

测试方法。测量切片孔不同位置镀铜厚度，TP计算式如下：

正常条件电镀TP测试数据见表4.

由表4可知，板厚2.0mm(AR比为8:1)和2.5mm(AR比为10:1)的TP已经满足90%要求，3.5mm(AR比为14:1)的TP最低77%未达到90%,需调整。对于不溶性阳极电镀铜，影响深镀能力最大的因素是硫酸铜的浓差极化，为解决这个问题，需从药水交换量及脉冲波形方面入手。药水交换量通过将喷流泵频率提高15%达到95%,脉冲波形采用正反比和脉宽比逐步降低的复合波形，如图1所示。