印制线路板镀铜

印制线路板镀铜是指在线路板件的表面和孔壁通过电镀铜的方式 印制线路板镀铜是指通过电镀铜的方式在线路板件和孔壁上沉积一层镀铜层，以满足客户的需求，深孔电镀铜是印制线路板的关键工艺所在。

电镀铜的分类：全板电镀(正片镀铜)和图形电镀(也称负片镀镀铜)

电镀理论依据

电镀的理论是在法拉第定律的基础上建立的，所有的电镀参数设定都是遵循法拉第定律。

法拉第定律：$ Q =n × z ×F = D × S × t × η $

式中：

    Q ----- 通电量(C)；

    n ----- 沉积出金属物质的量(mol)；

    z ----- 被还原金属离子价态；

    F ----- 法拉第常数(F=96485)；

    D ----- 电流密度(ASD或ASF)；

    S ----- 受镀面积(dm²或in²)、元件面积、焊面积；

    t ----- 电镀时间(Min)；

    η ----- 电流效率(%)。

电镀铜原理及模型

电镀铜的基本原理

电镀铜的基本原理是在电流的作用下，电子得失而产生的溶解与沉积。

阳极上的反应：

零价的单质铜失去2个电子，化合价升高而形成游离的铜离子：$Cu^0 - 2e^- → Cu^{2+} $，这为镀铜液源源不断地提供铜离子(Cu²⁺)。

阴极上的反应

在阴极上游离的铜离子得到2个电子，化合价降低从而形成0价态单质铜沉积在阴极上：$ Cu^{2+} + 2e^- → Cu^0 $

电镀铜槽的基本构造

• 整流机：为整个电镀铜过程提供稳定的电流；

• 镀铜液：由硫酸铜(CuSO₄·5H₂O)、硫酸(H₂SO₄)、氯离子(Cl^-)、镀铜添加剂组成，为反应的进行提供反应环境；

• 阳极：可溶性磷铜球，为镀铜液提供铜离子(Cu²⁺)

• 阴极：也就是受镀板件，最终目的就是为了把铜沉积到板件上。

阳极的特性

可溶性阳极

可溶性阳极的要求：阴阳极面积比例范围：1︰1~1︰2

阳极面积不足时(阳极<阴极)：电流密度过大、电镀效率下降，容易产生铜粉、高电流区易烧焦，严重时出现铜球钝化或不溶解(阳极极化)。

阳极面积过大时(阳极>2倍阳极)：影响电流一次分布，容易出现镀液铜离子浓度上升过快，镀层质量差、影响分散能力。

可溶性阳极与不可溶性阳极的比较。

可溶性阳极与不溶性阳极比较表

  可溶性阳极与不溶性阳极的电流分布图 

电镀设备介绍

较先进设备：

• PAL(亚洲电镀)：垂直连续电镀

• AEL(亚硕科技)：垂直连续电镀

• ATO(安美特)：水平脉冲电镀

传统设备：

• PENC(电镀工程及化工原料有限公司)

• Protek(保德公司)

• PAT(亿鸿-俊杰)

电镀铜药水介绍

ATOTECH(安美特化学公司)

• TP光剂：Cupracid TP Brightener/ Leveller

• U+光剂：Cupracid Universal Plus

• 脉冲光剂：Cuprapulse S3/S4 inpulse /H6

ROHM AND HASS(罗门哈斯化学公司)

• 125光剂：Copper Gleam 125T-AB(CH)

• PCM光剂：Copper Gleam PCM Plus Additive

• EP-1000光剂：Electroposit 1000 acid Copper