CN103052270A

CN103052270A - 金属电路板图形电镀铜锡的方法

Info

Publication number: CN103052270A
Application number: CN2012105267999A
Authority: CN
Inventors: 卢小燕; 陶应辉; 石学权; 代付成
Original assignee: SICHUAN HAIYING ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SICHUAN HAIYING ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-12-10
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2013-04-17

Abstract

本发明公布了金属电路板图形电镀铜锡的方法，包括以下步骤：工件预处理、微蚀、第一次清洗、镀铜、第二次清洗、镀锡、第三次清洗。本发明在镀铜完成后，对工件进行清洗，然后立即进行镀锡作业，由于镀锡作业使得焊锡的平面更加光滑，提高了产品的均一性，而且可以批量处理；采用了镀锡工艺，改变了传统的工序观念，克服了PCB板不能镀锡的技术偏见，提高了产品的性能和生产效率；采用CS-4-A或者CS-4-B系列的除油剂作为除油过程中的邮寄成分，能够加快油脂分解的速度，进一步提高效率；在镀铜液中加入铜光剂，可以使得产品的铜表面光滑、完整，平整度高，有利于提高产品的质量。

Description

金属电路板图形电镀铜锡的方法

技术领域

本发明涉及一种PCB电路板的印制方法，具体是指金属电路板图形电镀铜锡的方法。

背景技术

印制电路板，又称印刷电路板，是电子元器件电气连接的提供者。它的发展已有100多年的历史了；它的设计主要是版图设计；采用电路板的主要优点是大大减少布线和装配的差错，提高了自动化水平和生产劳动率。PCB板有以下三种主要的划分类型：单面板（Single-SidedBoards），在最基本的PCB上，零件集中在其中一面，导线则集中在另一面上。因为导线只出现在其中一面，所以这种PCB叫作单面板（Single-sided）。因为单面板在设计线路上有许多严格的限制（因为只有一面，布线间不能交叉而必须绕独自的路径），所以只有早期的电路才使用这类的板子；双面板(Double-SidedBoards），这种电路板的两面都有布线，不过要用上两面的导线，必须要在两面间有适当的电路连接才行。这种电路间的“桥梁”叫做导孔(via），导孔是在PCB上，充满或涂上金属的小洞，它可以与两面的导线相连接，因为双面板的面积比单面板大了一倍，双面板解决了单面板中因为布线交错的难点，它更适合用在比单面板更复杂的电路上；多层板(Multi-LayerBoards）为了增加可以布线的面积，多层板用上了更多单或双面的布线板，用一块双面作内层、二块单面作外层或二块双面作内层、二块单面作外层的印刷线路板，通过定位系统及绝缘粘结材料交替在一起且导电图形按设计要求进行互连的印刷线路板就成为四层、六层印刷电路板了，也称为多层印刷线路板，板子的层数并不代表有几层独立的布线层，在特殊情况下会加入空层来控制板厚，通常层数都是偶数，并且包含最外侧的两层，大部分的主机板都是4到8层的结构，不过技术上理论可以做到近100层的PCB板，大型的超级计算机大多使用相当多层的主机板，不过因为这类计算机已经可以用许多普通计算机的集群代替，超多层板已经渐渐不被使用了，因为PCB中的各层都紧密的结合，一般不太容易看出实际数目，不过如果仔细观察主机板，还是可以看出来。目前的电路板基本上都只有镀铜工序，其上的锡材料是焊接上去的，此方法的特点是整体的效率低下，产品的一致性差，合格率低。

发明内容

本发明的目的在于提供金属电路板图形电镀铜锡的方法，解决目前的电路板印制过程中，锡材焊接带来的生产效率低下、产品均一性差的问题，达到提高产品质量和生产速度的目的。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

金属电路板图形电镀铜锡的方法，包括以下步骤：

（A）工件预处理：将工件放置在台板上，然后除油，并且进行两次水洗；

（B）微蚀：利用微蚀液对工件表面进行轻微腐蚀；

（C）第一次清洗：将微蚀液清洗干净；

（D）镀铜：在镀铜缸内将工件进行镀铜作业；

（E）第二次清洗：将镀铜液清洗干净；

（F）镀锡：在镀锡缸内将工件进行镀锡作业；

（G）第三次清洗：将镀锡液清洗干净。

本发明的方法中，利用电镀工艺，在镀铜完成后，对工件进行清洗，然后立即进行镀锡作业，由于镀锡作业使得焊锡的平面更加光滑，提高了产品的均一性，而且可以批量处理，相对于传统的手工焊接工艺，大大提高了其生产效率；由于采用了镀锡工艺，改变了传统的工序观念，克服了PCB板不能镀锡的技术偏见，提高了产品的性能和生产效率。

具体地讲，所述步骤（A）中，除油过程是将工件放置在除油液中浸泡3～8min，其中每升除油液含有90～110ml浓硫酸、45～55ml除油剂。采用CS-4-A或者CS-4-B系列的除油剂，能够加快油脂分解的速度。

具体地讲，所述步骤（B）中，微蚀过程是将工件放置在微蚀液中浸泡1～2min，其中每升微蚀液含有40～60过硫酸钠、30～50ml浓硫酸，CU²⁺的含量小于15g/L。

具体地讲，所述步骤（C）中，首先将工件进行两次水洗，然后放置在酸液中进行一次酸洗3～8min，其中酸液为含有体积百分数为6～8%的硫酸。

具体地讲，所述步骤（D）中，镀铜过程是将工件放置在镀铜缸中利用镀铜液进行，保持温度22～28℃，35～55min，其中每升镀铜液中CuSO₄·5H₂O的含量为60～100g，浓硫酸的含量为90～110ml，铜光剂的含量为5～7ml。通过在镀铜液中加入铜光剂，可以使得产品的铜表面光滑、完整，平整度高，有利于提高产品的质量。

具体地讲，所述步骤（F）中，镀锡过程是将工件放置在镀锡缸中利用镀锡液进行，保持温度18～26℃，15～18min，其中每升镀锡液中SnSO₄的含量为25～40g，浓硫酸的含量为110～140ml。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1本发明金属电路板图形电镀铜锡的方法，利用电镀工艺，在镀铜完成后，对工件进行清洗，然后立即进行镀锡作业，由于镀锡作业使得焊锡的平面更加光滑，提高了产品的均一性，而且可以批量处理，相对于传统的手工焊接工艺，大大提高了其生产效率；由于采用了镀锡工艺，改变了传统的工序观念，克服了PCB板不能镀锡的技术偏见，提高了产品的性能和生产效率；

2本发明金属电路板图形电镀铜锡的方法，采用CS-4-A或者CS-4-B系列的除油剂作为除油过程中的邮寄成分，能够加快油脂分解的速度，进一步提高效率；

3本发明金属电路板图形电镀铜锡的方法，通过在镀铜液中加入铜光剂，可以使得产品的铜表面光滑、完整，平整度高，有利于提高产品的质量。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

本发（A）工件预处理：将工件放置在台板上，然后除油，将工件放置在除油液中浸泡3～8min，其中每升除油液含有90～110ml浓硫酸、45～55ml除油剂。采用CS-4-A或者CS-4-B系列的除油剂，能够加快油脂分解的速度，并且进行两次水洗，将工件表面的除油剂完全清除；

（B）微蚀：将工件放置在微蚀液中浸泡1～2min，其中每升微蚀液含有40～60过硫酸钠、30～50ml浓硫酸，CU²⁺的含量小于15g/L，当CU²⁺的含量大于25g/L的时候更换微蚀液；

（C）第一次清洗：首先将工件进行两次水洗，将其表面的微蚀液完全清除，然后放置在酸液中进行一次酸洗3～8min，其中酸液为含有体积百分数为6～8%的硫酸；

（D）镀铜：镀铜过程是将工件放置在镀铜缸中利用镀铜液进行，保持温度22～28℃，35～55min，其中每升镀铜液中CuSO₄·5H₂O的含量为60～100g，浓硫酸的含量为90～110ml，铜光剂的含量为5～7ml，其中温度控制选择25℃为控制点，每升镀铜液中CuSO₄·5H₂O的含量以75g、浓硫酸的含量为100ml、铜光剂为5ml为最佳的配制控制点，电流密度为1.6-2.0A/d㎡，电锡时间为15-18分钟，电流密度为0.7-1.2A/d㎡，孔铜标准18-25um；电铜缸药水的维护和保养：生产时做足做好100㎡耗用加料用分析添加，做到多次少量加，见《电镀线物料耗用表》；铜缸生产时不间断空气搅拌和棉芯循环过滤；每月一次碳芯过滤，过滤时间为8～12h；每月清洗一次阳极袋、钛篮、铜球、清洁好后必须用低电流电解处理8～12h；每次加新铜球，必须用稀H₂SO₄水浸泡一定时间，用清水洗净后再加，加完要作拖缸处理，处理时间8～12h；生产时每天清洁阳极杆，保证导电效果良好；

（E）第二次清洗：清洗工序和第一次清洗相同，首先将工件进行两次水洗，将工件表面镀铜液清洗干净，然后放置在酸液中进行一次酸洗3～8min，其中酸液为含有体积百分数为6～8%的硫酸；

（F）镀锡：镀锡过程是将工件放置在镀锡缸中利用镀锡液进行，保持温度18～26℃，15～18min，其中每升镀锡液中SnSO₄的含量为25～40g，浓硫酸的含量为110～140ml，其中温度以22℃为控制点，每升镀锡液中SnSO4的含量为30g，浓硫酸的含量为125ml为最佳配制控制点；生产时做足好100㎡耗用加料及分析添加，做到多次少量加，两个月清洗一次锡板和阳极袋，每天必须清洁阳极杆，保证导电效果良好；每周更换一次过滤棉芯，同时每周做一次低电流电解处理，处理时间8～12h；4～6个月倒一次锡缸，倒缸方法是：把过滤泵棉芯换新，用过滤泵把锡缸的药水抽到备用缸里澄清，再把锡板、阳极袋提出来清洗干净，彻底清洗原生产缸，然后更换过滤泵棉芯，再把备用缸的药水抽回原生产缸，补加液位调校好药水含量至工艺范围，再用低电流电解处理8～12h，据分析调校好后才批量生产；

（G）第三次清洗：将工件进行两次水洗，将镀锡液清洗干净。

生产过程中需要注意：生产中加料和保养必须配戴好防护用品，避免造成意外伤害；操作时一定反戴洁净的胶手套，上下板必须轻拿轻放，避免擦花板面；夹板时尽量夹板之宽铜边，以避免夹在线路上；随时检查电缆线头和阳极杆是否松动，电流是否正常；不要使用包胶严重破损的夹棍；如有品质异常的板，立即向组长、主管反馈，再决定处理方法，不能自作主张；生产过程中突然停电时，立即关闭电源，把药水缸里的板起出来放在水缸里洗干净，把板取下来插架放好，电来后针求组长、主管意见必要时由工艺决定处理方法；各药水缸循环过滤泵更棉芯时，必须先关闭电源开关和进出口开关后，方可更换；生产时夹板必须夹好，不能掉缸，以免有品质问题发生；上板时，要仔细检查铜面有氧化、手指印、污物等处理不好的东西，无法处理时退回干区。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims

1.金属电路板图形电镀铜锡的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（B）微蚀：利用微蚀液对工件表面进行轻微腐蚀；

（C）第一次清洗：将微蚀液清洗干净；

（D）镀铜：在镀铜缸内将工件进行镀铜作业；

（E）第二次清洗：将镀铜液清洗干净；

（F）镀锡：在镀锡缸内将工件进行镀锡作业；

（G）第三次清洗：将镀锡液清洗干净。

2.根据权利要求1所述的金属电路板图形电镀铜锡的方法，其特征在于，所述步骤（A）中，除油过程是将工件放置在除油液中浸泡3～8min，其中每升除油液含有90～110ml浓硫酸、45～55ml除油剂。

3.根据权利要求1所述的金属电路板图形电镀铜锡的方法，其特征在于：所述步骤（B）中，微蚀过程是将工件放置在微蚀液中浸泡1～2min，其中每升微蚀液含有40～60过硫酸钠、30～50ml浓硫酸，CU²⁺的含量小于15g/L。

4.根据权利要求1所述的金属电路板图形电镀铜锡的方法，其特征在于：所述步骤（C）中，首先将工件进行两次水洗，然后放置在酸液中进行一次酸洗3～8min，其中酸液为含有体积百分数为6～8%的硫酸。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的金属电路板图形电镀铜锡的方法，其特征在于：所述步骤（D）中，镀铜过程是将工件放置在镀铜缸中利用镀铜液进行，保持温度22～28℃，35～55min，其中每升镀铜液中CuSO₄·5H₂O的含量为60～100g，浓硫酸的含量为90～110ml，铜光剂的含量为5～7ml。

6.根据权利要求5所述的金属电路板图形电镀铜锡的方法，其特征在于：所述步骤（F）中，镀锡过程是将工件放置在镀锡缸中利用镀锡液进行，保持温度18～26℃，15～18min，其中每升镀锡液中SnSO₄的含量为25～40g，浓硫酸的含量为110～140ml。