PCB工艺基础8-电镀基础原理和概念培训.ppt

四 电镀条件及其管理 4.4 电流密度和溶液负荷 每单位面积的电流叫电流密度，他是决定镀层厚度和电镀 状态的重要因素。通常用A/dm2的单位（ASD）,过去用A/ft2 (ASF).。控制阴极和阳极的电流密度是非常必要的。因此 ，要注意电极面积的比例。 表示电镀溶液负荷的参数是用每一电镀液单位容量的电流 值和电流密度，单位通常为A/L。 4.5 电镀时间 电镀时间和电流密度的积决定了单位面积的析出量即镀层 厚度，因此控制镀层厚度时控制好电镀时间是必不可少的。 携手生益 成就卓越 * * * 二镀液 2.1 镀液的组成和评价 电镀生产中的镀液一般由主盐和添加剂两部分组成。不同 用途的镀液体系的添加剂有所不同，即使用途相同，不同厂 家的镀液也有不同。镀液中主盐为金属盐类，其作用是提供 金属离子，在PCB电镀铜镀液的主盐一般为硫酸铜、硫酸， 添加剂包含络合剂、光亮剂等。 在镀液生成中镀层在零件表面上分布的均匀性和完整性 是决定镀层质量的重要因素。实际上不管哪种镀液，其所得 镀层总不是十分均匀的。为评定镀液的优劣，可以用镀液的 分散能力和覆盖能力来表示。 二 镀液 分散能力是指镀液所具有的镀层厚度均匀分布的能力，也 叫均镀能力。覆盖能力是指镀液能使零件深孔、凹洼的表面 沉积出镀层的能力，也叫深镀能力。镀液的分散能力只说明 镀件表面厚度的的均匀程度，而覆盖能力只说明镀件表面凹 入处或深孔处有无镀层沉积。这两个概念共同表示零件在镀 液中能否得到完整、均匀的镀层。 二 镀液 2.2 影响镀液分散能力和覆盖能力的因素 影响镀层分布的因素主要有以下几个方面： （1）电流分布 首先镀层的分布与电流的分布有关系。根据法拉第定 律:电流通过电解质溶液时，在阴极上析出物质的量与通过的 电童成正比。从这一点来说，阴极表面不同部位所得镀层的 薄厚、均匀与否(如果不考虑电流效率的影响)就决定于电流 在阴极表面上分布是否均匀。电流密度愈大，镀层也就愈厚 ，反之镀层愈薄,因此金属在阴极表面上的沉积量取决于电流 在阴极表面上的分布。 二镀液 2）电流效率 金属在阴极表面的分布还与电流效率有关。镀层金属的 分布决定于电流的分布，但金属的分布不等于电流的分布。 因为通过阴极的电流不单是消耗于金属离子的沉积，而且消 耗于析氢和其他副反应，即存在电流效率问题。电流效率随 电流密度的变化而改变，其影响金属在不同部位上分布，可 分为以下三种情况： ① 阴极电流效率随电流密度的改变而几乎没有变化的，如 硫酸盐镀铜、镀锌等电流效率对金属的分布没有影响，阴极 不同部位上镀出的金属多少，就直接决定于该处的电流大小。 二 镀液 ② 阴极电流效率:它随电流密度的升高而下降的，则能提高 分散能力。这是大多数络合物电解液的特点。由于电流密度 大的地方电流效率低，电流密度小的地方电流效率高。这样 使各处的电流密度分布变得更加均匀些，电解液的分散能力 得到了改善。 ③ 阴极电流效率：它随电流密度的升高而增大的，则会降低 分散能力。由于阴极上电流密度大的地方电流效率高。电流 密度小的地方电流效率低，这样各处的实际电流密度更加不 均匀，而造成分散能力的低下。如在镀铬时由于阴极极化小 ，再加上电流效率随电流密度的增高而加大，其分散能力很 差，甚至在一个平板（阴极）上电流的分布也很不均匀，镀 层厚度相差悬殊。 二 镀液 （3）基体金属的表面状态 基体金属的表面状态对金属在阴极表面的分布有着重大 的影响。金属在不洁净的阴极表面上很难沉积出均匀的镀层 ，甚至不能沉积。由于氢在粗糙表面上的过电位小于光滑表 面，所以在粗糙表面上氢容易析出，镀层就难以沉积。 （4）几何因素 电镀槽的几何形状，阴阳级的形状和尺寸，两个电极在电 镀槽中的排布形式等几何因素直接影响着镀层的分布。 所 有这些与电解液分散能力和覆盖能力有关的因素，彼此不是 孤立的，而是有着内在的联系。在实际操作实践中要根据具 体情况找出主要影响因素。 二 镀液 2.3 改善电解液分散能力和覆盖能力的途径 在电镀生成中。根据影响镀层分布的主要因素采取以下相应的措施。 （1）阴极极化度 对于阴极极化较小的电解液，力求增大阴极极化的因素。 当其他条件不变时凡是阴极极化随电流密度的变化而较大改 变的电解液，即阴极极化度（改变单位电流密度所引起的电 极电位的变化）大的镀液，其分散能力较好。因此间接或直 接促使阴极极化度增大的因素如选择适当的络合剂及添加剂 ，均能改善镀层的分散能力和覆盖能力。 二 镀液 （2）镀液电导率 对电阻较大的电解液，可以适当加入导电能力较强的电解质。当镀液