阅读说明：本技术 印刷电路板通孔电镀工艺 (Electroplating process for through hole of printed circuit board ) 是由 张静 曾琳 张渊 于 2020-06-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种印刷电路板通孔电镀工艺,包括以下步骤:除油：使用酸性除油剂对印刷电路板电镀前铜表面污渍及氧化层进行清洁处理,除油的操作温度为43-54℃,时间为3-5min；水洗：采用流动的去离子水配合机械摇摆对经过除油剂处理的所述印刷电路板进行清洗,水洗的操作温度为20-28℃,时间为2-4min；预浸：使用稀硫酸溶液配合机械摇摆和过滤循环系统对所述印刷电路板进行电镀前的预清洗,稀硫酸的浓度为10％,预浸的操作温度为20-28℃,时间1-3min；电镀：使用电镀药水、过滤循环系统、机械摇摆以及喷流对所述印刷电路板进行电镀；电镀的温度为23-26℃,所述电镀药水包括电镀基础液和电镀添加剂。其特点在于能最大程度的缩短电镀时间,增加生产效率。(The invention discloses a through hole electroplating process of a printed circuit board, which comprises the following steps: cleaning stains and oxide layers on the copper surface before electroplating of the printed circuit board by using an acidic degreasing agent, wherein the degreasing operation temperature is 43-54 ℃, and the time is 3-5 min; washing with water: cleaning the printed circuit board treated by the oil removal agent by using flowing deionized water and mechanical swinging, wherein the operation temperature of water washing is 20-28 ℃, and the time is 2-4 min; pre-dipping: pre-cleaning the printed circuit board before electroplating by using a dilute sulfuric acid solution in combination with a mechanical swing and filtration circulating system, wherein the concentration of the dilute sulfuric acid is 10%, the pre-soaking operation temperature is 20-28 ℃, and the time is 1-3 min; electroplating: electroplating the printed circuit board by using electroplating liquid medicine, a filtering and circulating system, mechanical swinging and jet flow; the electroplating temperature is 23-26 ℃, and the electroplating liquid medicine comprises electroplating base liquid and electroplating additives. The electroplating method is characterized in that the electroplating time can be shortened to the greatest extent, and the production efficiency is increased.)

印刷电路板通孔电镀工艺

技术领域

本发明涉及了电镀领域，具体的是一种印刷电路板孔电镀工艺。

背景技术

在通孔的直流电镀过程中，孔口的电流密度往往比孔中间位置的电流密度大，使得孔内电流分布由孔边到孔中央逐渐降低，致使大量的铜沉积在表面与孔边，无法确保孔中央的铜达到应有的厚度。

对于高纵横比线路板，为了减少这种现象，通常采用降低电流密度、增加溶液电导率、采用高酸低铜的电镀槽液配置方式配合适当的空气搅拌来增加通孔内孔铜厚度。使孔内的电极反应控制区加大，电镀添加剂的作用才能体现出来。

但是此种电镀方式电镀时间长，导致生产效率低，影响电镀产能，更重要的是无法确保深孔电镀铜层的完整性，有可能电流还未达到孔中央位置，其部分的导电层已被溶解。

随着印刷线路板纵横比越来越高，使用低电流密度无法完全克服通孔内镀铜厚度不足问题；而且对于厚度很高的印刷线路板，仅使用空气搅拌仍然存在由于孔内镀液交换不均匀，贯孔性不良而导致孔内铜厚不够；同时使用空气搅拌会造成孔口拖尾现象，导致孔口镀铜表面颜色差异，上下铜厚不均匀。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种印刷电路板通孔电镀工艺，可有效缩短电镀时间，增加生产效率。

为实现上述目的，本申请实施例公开了一种印刷电路板通孔电镀工艺，包括以下步骤：

除油：使用酸性除油剂对印刷电路板电镀前铜表面污渍及氧化层进行清洁处理，除油的操作温度为43-54℃，时间为3-5min。

优选的，除油的化学品为麦德美科技(苏州)有限公司的型号为717AcidCleaner(175032)的除油剂，所述除油剂的操作浓度为8-15％。

水洗：采用流动的去离子水配合机械摇摆对经过除油剂处理的所述印刷电路板进行清洗，水洗的操作温度为20-28℃，时间为2-4min；

预浸：使用稀硫酸溶液配合机械摇摆和过滤循坏系统对所述印刷电路板进行电镀前的预浸，预浸的操作温度为20-28℃，时间1-3min；

电镀：配置电镀药水搭配过滤循环系统、机械摇摆以及喷流对所述印刷电路板进行电镀；电镀的温度为23-26℃。

其特点在于能最大程度的缩短电镀时间，增加生产效率。

优选的，所述除油步骤中，使用过滤循环系统，配合机械摇摆对所述印刷电路板电镀前铜表面污渍及氧化层进行清洁处理。

优选的，所述除油步骤的操作温度为43-54℃，操作温度为3-5min。

优选的，所述预浸步骤中，所述硫酸溶液为10％的硫酸。

优选的，所述电镀步骤还包括以下步骤：

电镀槽清洗：配制电镀药水前，应预先在所述电镀槽内安装好清洗干净的喷盘，用10％的硫酸浸泡电镀槽8小时；完毕后，将硫酸排出，用去离子水清洗电镀槽；将铜阳极球预先用硫酸和双氧水浸泡至粉红色，所述硫酸和双氧水的浓度均为3％-5％。

电镀基础液的配制：向所述电镀槽内加入一半的去离子水，然后按顺序依次加入50-85g/L硫酸铜和190-270g/L硫酸，降至室温，加入60-90ppm的盐酸，加入去离子水，得到电镀基础液，将铜阳极球装入钛蓝再加入所述电镀槽；

活化：在所述电镀槽内挂上假镀板通过直流5ASF活化电镀药水，时间为7-9h；

电镀药水的配置：向活化后电镀基础液中加入电镀开缸剂、光亮剂以及起镀剂，使得所述电镀槽内槽液达到液位

电镀：将所述电路印刷板放入电镀药水中依照电镀参数进行电镀。

优选的，在配置所述电镀药水时，先加入开缸剂和光亮剂，然后挂上假镀板电解到12AH/L，再加入起镀剂。

优选的，所述电路印刷板的厚度为≤3mm，纵横比为10：1-20：1，正向电流为25-35ASF，反向电流与正向电流的比率为1-3，频率为50-200HZ；

所述电路印刷板的厚度为3-5mm，纵横比为15：1-30：1，正向电流为15-25ASF，反向电流与正向电流的比率2-4，频率为9.5-50HZ；

所述电路印刷板的厚度为5-10mm，纵横比为20：1-40：1，正向电流为10-15ASF，反向电流与正向电流的比率3.5-5，频率为1-15HZ。

本发明的有益效果如下：

1、优化了脉冲电镀波形，对于6mm厚度以下的测试板可以适用较大的电流，从而有效减少电镀时间，提升高纵横比板子的电镀效果；

2、优化了电镀槽的铜酸比例配套脉冲整流装置，可有效的增加高纵横比的通孔内铜的电镀厚度；

3、搭配过滤循环系统、机械摇摆以及喷流替代空气搅拌，解决空气搅拌不均匀造成的孔口拖尾现象。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1中样品电镀效果图；

图2是本发明实施例2中样品电镀效果图；

图3是本发明实施例3中样品电镀效果图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为达到上述目的，本发明提供一种印刷电路板通孔电镀工艺，包括以下步骤：

除油：使用酸性除油剂对印刷电路板电镀前铜表面污渍及氧化层进行清洁处理，除油的操作温度为43-54℃，时间为3-5min，

优选的，除油剂为麦德美科技(苏州)有限公司的型号为717Acid Cleaner(175032)的产品，操作浓度为8-15％。

水洗：采用流动的去离子水配合机械摇摆对经过除油剂处理的所述印刷电路板进行清洗，水洗的操作温度为25-28℃，时间为2-4min。

优选的，水洗的操作温度为25℃，时间为3min；

预浸：使用稀硫酸溶液配合机械摇摆和过滤循坏系统对所述印刷电路板进行电镀前的预清洗，预浸的操作温度为20-28℃，时间1-3min。

优选的，预浸的操作温度为25℃，时间1min，所述稀硫酸的操作浓度为10％。

电镀槽清洗：配制电镀药水前，应预先在所述电镀槽内安装好清洗干净的喷盘，用浓度为10％的硫酸浸泡槽体8小时；完毕后，将硫酸排出，用去离子水清洗电镀槽；将铜阳极球预先用硫酸和双氧水浸泡至粉红色，所述硫酸和双氧水的浓度均为3％-5％。

电镀基础液的配制：向所述电镀槽内加入一半的去离子水，然后按顺序依次加入50-85g/L硫酸铜和190-270g/L硫酸，降至室温，加入60-90ppm的盐酸，加入去离子水，得到电镀基础液，将铜阳极球装入钛蓝再加入所述电镀槽。

活化：在所述电镀槽内挂上假镀板通过直流5ASF活化电镀药水，时间为7-9h；

电镀药水的配置：向活化后电镀基础液中加入电镀开缸剂、光亮剂以及起镀剂，使得所述电镀槽内槽液达到液位，

所述开缸剂为麦德美科技(苏州)有限公司的型号为PPR 200M Make-up(172563)的产品，添加量为1.3％v/v；所述光亮剂为麦德美科技(苏州)有限公司的型号为PPR200MBrightener(172561)的产品，添加量为0.1％v/v；

所述起镀剂为麦德美科技(苏州)有限公司的型号为PPR Inert Starter(172560)的产品，添加量0.25％v/v。

优选的，在配置所述电镀药水时，先加入开缸剂和光亮剂，然后挂上假镀板电解到12AH/L，再加入起镀剂。

电镀：将所述电路印刷板放入电镀槽中，通过所述电镀药水中依照电镀参数进行电镀。电镀的温度为23-26℃。

优选的，所述除油步骤中，使用过滤循环系统，配合机械摇摆对所述印刷电路板进行电镀前铜表面污渍及氧化层进行清洁处理。

优选的，所述除油步骤的操作温度为43-54℃，操作温度为3-5min。

优选的，所述预浸步骤中，所述硫酸为10％的硫酸溶液。

实施例1

测试样板：10mm的印刷电路板，通孔的孔径为0.3mm。

除油：使用麦德美科技(苏州)有限公司的型号为717的酸性除油剂对印刷电路板进行除油，除油的操作温度为54℃，时间为3min。

所述除油剂的操作浓度为12％，溶剂为去离子水。

水洗：采用流动的去离子水配合机械摇摆对所述印刷电路板进行清洗，水洗的操作温度为25℃，时间为3min。

可以理解的是，水洗的作用主要是去除印刷电路板上的酸性除油剂，以免污染后续的药水。

预浸：使用10％的硫酸溶液配合机械摇摆和过滤循坏系统对所述印刷电路板进行预浸，预浸的操作温度为25℃，时间1min。

可以理解的是，预浸是为了浸湿印刷电路板，清除铜表面的氧化物，活化印刷电路板上的铜面。

电镀：

清洗干净的喷盘放入电镀槽，先用10％的硫酸浸泡槽体8小时；完毕后，放走硫酸，用去离子水清洗电镀槽；

进一步的，向电镀槽内加入一半的去离子水，然后按顺序依次加入75g/L硫酸铜和220g/L硫酸，降至室温，加入75ppm盐酸，再加入适量的去离子水得到电镀基础液，向所述槽液中挂上清洗干净的内含铜阳极球的钛蓝，此时电镀基础液低于所述电镀槽的液位。

进一步的，在所述电镀槽内挂上假镀板开直流5ASF活化电镀基础液，时间为8h。

进一步的，向所述电镀药水中添加麦德美科技(苏州)有限公司的型号为PPR200MMake-up的开缸剂和麦德美科技(苏州)有限公司的型号为PPR 200M Brightener的光亮剂。

进一步的，将槽液哑性脉冲至12Ah/L，然后加入麦德美科技(苏州)有限公司的型号为PPR Inert Starter的起镀剂，使得电镀槽内槽液到达液位，得到电镀药水。

将所述电路印刷板放入电镀药水中进行电镀。

搭配过滤循环系统、机械摇摆以及喷流对所述印刷电路板上的通孔进行电镀。

电镀的温度为24℃，电镀时间为220mins，电镀铜厚度为30um；电镀参数为正相电流为12ASF，反向电流与正向电流的比率为4，频率为4.8HZ，纵横比为33：1。

请参考图1，图1为10mm的印刷电路板，通孔的孔径为0.3mm，在12ASF 220min下的电镀效果图，从图1中可以看出孔内铜比较均匀且厚度较厚，孔边铜比较均匀。TP值在60％以上。

实施例2

测试样板：4.5mm的印刷电路板，通孔的孔径为0.2mm。

除油：使用麦德美科技(苏州)有限公司的型号为717的酸性除油剂对印刷电路板进行除油，除油的操作温度为54℃，时间为3min。

所述除油剂的操作浓度为12％，溶剂为去离子水。

水洗：采用流动的去离子水配合机械摇摆对所述印刷电路板进行清洗，水洗的操作温度为25℃，时间为3min。

可以理解的是，水洗的作用主要是去除印刷电路板上的酸性除油剂，以免后续污染后续的药水。

预浸：使用10％的硫酸溶液配合机械摇摆和过滤循坏系统对所述印刷电路板进行预浸，预浸的操作温度为25℃，时间1min。

可以理解的是，预浸是为了浸湿印刷电路板，活化印刷电路板上的铜面。

电镀：

清洗干净的喷盘放入电镀槽，先用10％的硫酸浸泡槽体8小时；完毕后，放走硫酸，用去离子水清洗电镀槽；

进一步的，向电镀槽内加入一半的去离子水，然后按顺序依次加入75g/L硫酸铜和220g/L硫酸，降至室温，加入75ppm盐酸，再加入适量的去离子水得到电镀基础液，向所述槽液中挂上清洗干净的内含铜阳极球的钛蓝，此时电镀基础液低于所述电镀槽的液位。

进一步的，在所述电镀槽内挂上假镀板开直流5ASF活化电镀药水，时间为8h；

进一步的，向所述电镀基础液中添加麦德美科技(苏州)有限公司的型号为PPR200Mstarter的开缸剂和麦德美科技(苏州)有限公司的型号为PPR200M Brightener的光亮剂。

进一步的，将槽液哑性脉冲至12Ah/L，然后加入麦德美科技(苏州)有限公司的型号为PPR Inert Starter的起镀剂，使得电镀槽内槽液到达液位，得到电镀药水。

可以理解的是，所述电镀药水按TDS配制。

将所述电路印刷板放入电镀药水中进行电镀。

搭配过滤循环系统、机械摇摆以及喷流对所述印刷电路板上的通孔进行电镀。

电镀的温度为24℃，电镀时间为140mins，电镀铜厚度为30um，正向电流为15ASF,反向电流与正向电流的比率为4，频率为9.5HZ，频率为4.8HZ，纵横比为22.5：1。

请参考图2，图2为4.5mm的印刷电路板，通孔的孔径为0.2mm，在15ASF140min下的电镀效果图，从图2中可以看出孔内铜比较均匀且厚度较厚，孔边铜比较均匀。TP值在100％以上。

实施例3

测试样板：4.5mm的印刷电路板，通孔的孔径为0.25mm。

除油：使用麦德美科技(苏州)有限公司的型号为717的酸性除油剂对印刷电路板进行除油，除油的操作温度为54℃，时间为3min。

所述除油剂的操作浓度为12％，溶剂为去离子水。

水洗：采用流动的去离子水配合机械摇摆对所述印刷电路板进行清洗，水洗的操作温度为25℃，时间为3min。

可以理解的是，水洗的作用主要是去除印刷电路板上的酸性除油剂，以免后续污染后续的药水。

预浸：使用10％的硫酸溶液配合机械摇摆和过滤循坏系统对所述印刷电路板进行预浸，预浸的操作温度为25℃，时间1min。

可以理解的是，预浸是为了浸湿印刷电路板，活化印刷电路板上的铜面。

电镀：

清洗干净的喷盘放入电镀槽，先用10％的硫酸浸泡槽体8小时；完毕后，放走硫酸，用去离子水清洗电镀槽；

进一步的，在电镀槽内加入一半的去离子水，然后按顺序依次加入75g/L硫酸铜和220g/L硫酸，降至室温，加入75ppm盐酸，再加入适量的去离子水得到电镀基础液，向所述槽液中挂上清洗干净的内含铜阳极球的钛蓝，此时电镀基础液低于所述电镀槽的液位。

进一步的，在所述电镀槽内挂上假镀板通过直流5ASF活化电镀基础液，时间为8h；

进一步的，向所述电镀基础液中添加麦德美科技(苏州)有限公司的型号为PPR200Mstarter的开缸剂和麦德美科技(苏州)有限公司的型号为PPR200M Brightener的光亮剂。

进一步的，将槽液哑性脉冲至12Ah/L，然后加入麦德美科技(苏州)有限公司的型号为PPR Inert Starter的起镀剂，使得电镀槽内槽液到达液位，得到电镀药水。

所述开缸剂的用量为1.3％，所述光亮剂的用量为0.05％，所述起镀剂的用量为0.25％。

将所述电路印刷板放入电镀药水中进行电镀，搭配过滤循环系统、机械摇摆以及喷流对所述印刷电路板上的通孔进行电镀。

电镀的温度29℃，电镀时间为90mins，电镀铜厚度为30um.正向电流为25ASF，反向电流与正向电流的比率为4，频率为65HZ，所述纵横比为18：1。

可以理解的是，所述电镀药水按TDS配制。

请参考图3，图3为4.5mm的印刷电路板，通孔的孔径为0.25mm，在25ASF90min下的电镀效果图，从图3中可以看出孔内铜厚度偏薄，粗糙不均匀，孔边铜比较均匀。TP值在40％左右。

将图1、图2以及图3进行对比，从图1中可以看出孔内铜比较均匀且厚度较厚，孔边铜比较均匀，TP值在60％以上。从图2中可以看出孔内铜比较均匀且厚度较厚，孔边铜比较均匀，TP值在100％以上。从图3中可以看出孔内铜厚度偏薄，粗糙不均匀，孔边铜比较均匀，TP值在40％左右。

可以看出使用优化了脉冲电镀波形，对于6mm厚度以下的测试板可以适用较大的电流，从而有效减少电镀时间，提升高纵横比板子的电镀效果。

使用优化了电镀槽的铜酸比例配套脉冲整流装置，可有效的增加高纵横比的通孔内铜的电镀厚度。

搭配过滤循环系统、机械摇摆以及喷流替代空气搅拌，解决空气搅拌不均匀造成的孔口拖尾现象。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。