一种PCB板电镀层的制作工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种PCB板电镀层的制作工艺，包括如下步骤：步骤S1、基板除油：采用弱碱性的除油液，浸泡除油；步骤S2、基板预处理：先将基板浸没在第一预处理溶液中浸泡3‑4min，接着在第二预处理液中浸泡3‑4min；步骤S4、配制电镀液；步骤S5、电镀：在电镀装置内完成电镀处理。本发明专利技术通过在电镀前分别采用第一预处理液和第二预处理液对基板进行预处理，能够在基材表面形成导电层，导电层的形成不仅有利于电镀铜的速度、获得更加均匀的电镀层，而且相当于连接桥体，提高电镀铜层与基板之间的结合力，获得性能优异的PCB板；并且本发明专利技术采用特制的电镀装置对预处理后的基板进行电镀处理，能够保证电镀过程中电流分布均匀，提升电镀铜层的均匀性。

A Manufacturing Process of PCB Plate Electroplating

【技术实现步骤摘要】
一种PCB板电镀层的制作工艺
本专利技术属于PCB板制造
，具体地，涉及一种PCB板电镀层的制作工艺。
技术介绍
印刷电路板(PCB板)，是电子元器件电气连接的提供者。电镀是PCB板生产制作过程中的重要工序，是通过电解方法在基材上沉积形成镀层的过程，通常电镀时，镀层金属做阳极，被氧化成阳离子进入电镀液，待镀的PCB板则做阴极，镀层金属的阳离子在PCB板表面被还原形成镀层。金属镀层能够提供高导电性、良好的焊接性、较高的机械强度和能经受元器件终端镶板以及从电路板表面向镀通孔中填铜所需的延展性。专利号为CN201410258911.4的中国专利公开了一种PCB板电镀方法以及PCB板电镀装置，为电镀槽中的电镀刷供电，以在所述PCB板正面进行电镀以形成正面电镀层，以及在所述PCB板反面进行电镀以形成反面电镀层，其中，该正面电镀层和反面电镀层的形成采用的是增铜工艺，而非减铜工艺，不用在前处理前的电镀工艺中对铜厚进行相应的补偿，这样相应的降低了PCB板的成本。但是该电镀方式会存在PCB板铜层分布不均匀的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种PCB板电镀层的制作工艺，通过在电镀前分别采用第一预处理液和第二预处理液对基板进行预处理，能够在基材表面形成导电层，导电层的形成不仅有利于电镀铜的速度、获得更加均匀的电镀层，而且相当于连接桥体，提高电镀铜层与基板之间的结合力，获得性能优异的PCB板；并且本专利技术采用特制的电镀装置对预处理后的基板进行电镀处理，能够保证电镀过程中电流分布均匀，提升电镀铜层的均匀性，降低单位面积的铜消耗量；良好均匀性的电镀铜层，可以减少线路蚀刻的难度，达到降低生产报废率，提升PCB板品质的目的。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种PCB板电镀层的制作工艺，包括如下步骤：步骤S1、基板除油：采用弱碱性的除油液，浸泡除油，温度40-44℃，时间4-5min；步骤S2、基板预处理：先将基板浸没在第一预处理溶液中，保持3-4min，取出后用去离子水冲洗掉多余的第一预处理液后吹干，接着将吹干后的基板在第二预处理液中浸泡3-4min，溶液温度维持在20-24℃，取出后用去离子水冲洗去除多余的第二预处理溶液，用温度为80-90℃的热风吹干；步骤S3、配制电镀液：将硫酸铜、硫酸、盐酸溶解于去离子水中，搅拌溶解完全后，加入聚乙二醇、聚二硫二丙烷磺酸钠和整平剂，继续搅拌均匀，获得电镀液；步骤S5、电镀：拧动电镀装置的球体，使竖板夹紧经过预处理的基板，将阳极金属板通过强力吸盘固定于滑动块上，根据预处理基板的竖直长度调节阳极金属板的高度，使阳极金属板下表面与基板的下表面齐平，将电镀液放置在电镀装置的电镀槽中，使电镀液正好淹没基板，准备就绪后，通电，对基板进行电镀处理，电镀完成后，得到PCB板电镀层。进一步地，步骤S2中所述第一预处理液由如下方法制备：将阳离子表面活性剂溶于去离子水中，形成质量浓度为50g/L的第一预处理液。进一步地，步骤S2中所述第二预处理液由如下方法制备：将碳黑和石墨分散于去离子水中，加入辛基苯基聚氧乙烯基醚，搅拌分散均匀后，加入KOH调节混合液的pH值至10.0-10.5，得到第二预处理液；其中，碳黑、辛基苯基聚氧乙烯基醚和石墨的质量比为10:2.4-2.5:2.5-2.6，第二预处理液中碳黑的质量分数为1.6％。进一步地，步骤S4中电镀液中各物质的浓度分别为硫酸铜60g/L、硫酸220g/L、氯离子50mg/L、聚乙二醇200mL/L、聚二硫二丙烷磺酸钠15mL/L、整平剂2mL/L。进一步地，步骤S5中所述电镀装置，包括承载装置、阳极固定装置和基板固定装置，阳极固定装置和基板固定装置均安装于承载装置上；承载装置包括底板和承载板，底板和承载板之间通过两块承载竖板固定连接且承载板平行于底板设置；两块承载竖板之间固定有第一锥齿轮安装板和第二锥齿轮安装板；承载板的上表面固定有四根限位柱，限位柱的相对表面开有条形槽，条形槽沿限位柱长度方向设置；电镀槽固定于承载板的上表面；阳极固定装置包括第一锥齿轮、螺纹杆和滑动块，第一锥齿轮固定于第一轴杆上，第一轴杆通过轴承贯穿安装于第一锥齿轮安装板上，第一轴杆连接有电机；螺纹杆通过轴承贯穿安装于承载板和第二锥齿轮安装板上，螺纹杆的下端固定有第二锥齿轮，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合；滑动块的表面固定有限位块，限位块表面开有第一螺纹通孔，第一螺纹通孔与螺纹杆配合，滑动块通过第一螺纹通孔安装于螺纹杆上，滑动块的两侧表面固定有限位条，限位条与条形槽滑动配合，滑动块的另一表面通过连接杆固定有强力吸盘；基板固定装置包括固定板，固定板的下表面固定于限位柱的上表面，固定板的下表面固定有两块相对设置的连接柱，连接柱的表面活动安装有连接轴杆，连接轴杆上固定有夹板，夹板包括L形板和固定于L形板端表面的竖板，L形板的另一端表面固定有第二轴杆，第二轴杆上活动连接有连杆，连杆的另一端活动连接于操作机构，操作机构安装于立板上，立板固定于固定板的下表面，立板的表面开有安装孔，操作机构包括椭圆形板，椭圆形板的两端分别与连杆活动连接，椭圆形板的表面固定有摇柱，摇柱通过安装孔贯穿安装于立板上，摇柱的另一端固定有球体。进一步地，所述第一锥齿轮安装板的两侧表面分别固定于承载竖板上，下表面固定于底板上，第一锥齿轮安装板垂直于底板设置，第二锥齿轮安装板垂直于第一锥齿轮安装板设置。进一步地，L形板和竖板构成Z字形结构，L形板的顶角处开有圆形通孔，夹板通过该圆形通孔固定于连接轴杆上，竖板的相对表面开有基板安装槽。本专利技术的有益效果：本专利技术在电镀前分别采用第一预处理液和第二预处理液对基板进行预处理，通过第一预处理液处理后会在表面吸附阳离子表面活性剂，可以加强基板对后续碳颗粒以及石墨颗粒的吸附；再通过第二预处理液进行处理，能够在基材表面形成导电层，导电层的形成不仅有利于提升电镀铜的速度、获得更加均匀的电镀层，而且相当于连接桥体，提高电镀铜层与基板之间的结合力，获得性能优异的PCB板；并且将第二预处理液代替传统的胶体钯，钯是贵金属，能够有效降低生产成本；微米级鳞片石墨具有良好导电性，其片状结构相对于碳黑粒径更大，彼此易于搭接形成导电通路，使得石墨具有更优良的电镀性能，但是鳞片石墨粒径大，分布于基板表面时会使膜层过厚影响铜层与基板的结合力，通过将碳黑和石墨按照特定比例协同处理基板，在基板表面生成碳黑/石墨复合导电层，使得基板表面不仅能够获得厚度适中的导电层，而且导电层的电镀性能好；本专利技术采用特制的电镀装置进行电镀处理，通过拧动球体，将经过预处理的基板夹紧固定在电镀槽内，滑动块随着螺纹杆旋转能够沿竖直方向上下移动，进而能够控制固定于其上的阳极金属板上下移动，根据在电镀槽内的基板的竖直长度，使得位于电镀液内的阳极金属板的竖直长度与基板的竖直长度相等，阳极金属板与基板在竖直方向上的长度相等，能够保证电镀过程中电流分布均匀；分别固定及调节好基板和阳极金属板的位置关系后，通入电流，完成电镀处理；通过电镀装置的设置，能够便捷化调节金属阳极板上下移动，阳极金属板与基板在竖直方向上的长度相等，能够保证电镀过程中电流分布均匀，提升电镀铜层的均匀性，降低单位面积的铜消耗量；良好均匀性的电镀铜层，可以减少线路蚀刻的难度，达到降低生产报本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PCB板电镀层的制作工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、基板除油：采用弱碱性的除油液，浸泡除油，温度40‑44℃，时间4‑5min；步骤S2、基板预处理：先将基板浸没在第一预处理溶液中，保持3‑4min，取出后用去离子水冲洗掉多余的第一预处理液后吹干，接着将吹干后的基板在第二预处理液中浸泡3‑4min，溶液温度维持在20‑24℃，取出后用去离子水冲洗去除多余的第二预处理溶液，用温度为80‑90℃的热风吹干；步骤S3、配制电镀液：将硫酸铜、硫酸、盐酸溶解于去离子水中，搅拌溶解完全后，加入聚乙二醇、聚二硫二丙烷磺酸钠和整平剂，继续搅拌均匀，获得电镀液；步骤S4、电镀：拧动电镀装置的球体(3703)，使竖板(3502)夹紧经过预处理的基板，将阳极金属板通过强力吸盘(2303)固定于滑动块(23)上，根据预处理基板的竖直长度调节阳极金属板的高度，使阳极金属板下表面与基板的下表面齐平，将电镀液放置在电镀装置的电镀槽(4)中，使电镀液正好淹没基板，准备就绪后，通电，对基板进行电镀处理，电镀完成后，得到PCB板电镀层。

【技术特征摘要】
1.一种PCB板电镀层的制作工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、基板除油：采用弱碱性的除油液，浸泡除油，温度40-44℃，时间4-5min；步骤S2、基板预处理：先将基板浸没在第一预处理溶液中，保持3-4min，取出后用去离子水冲洗掉多余的第一预处理液后吹干，接着将吹干后的基板在第二预处理液中浸泡3-4min，溶液温度维持在20-24℃，取出后用去离子水冲洗去除多余的第二预处理溶液，用温度为80-90℃的热风吹干；步骤S3、配制电镀液：将硫酸铜、硫酸、盐酸溶解于去离子水中，搅拌溶解完全后，加入聚乙二醇、聚二硫二丙烷磺酸钠和整平剂，继续搅拌均匀，获得电镀液；步骤S4、电镀：拧动电镀装置的球体(3703)，使竖板(3502)夹紧经过预处理的基板，将阳极金属板通过强力吸盘(2303)固定于滑动块(23)上，根据预处理基板的竖直长度调节阳极金属板的高度，使阳极金属板下表面与基板的下表面齐平，将电镀液放置在电镀装置的电镀槽(4)中，使电镀液正好淹没基板，准备就绪后，通电，对基板进行电镀处理，电镀完成后，得到PCB板电镀层。2.根据权利要求1所述的一种PCB板电镀层的制作工艺，其特征在于，步骤S2中所述第一预处理液由如下方法制备：将阳离子表面活性剂溶于去离子水中，形成质量浓度为50g/L的第一预处理液。3.根据权利要求1所述的一种PCB板电镀层的制作工艺，其特征在于，步骤S2中所述第二预处理液由如下方法制备：将碳黑和石墨分散于去离子水中，加入辛基苯基聚氧乙烯基醚，搅拌分散均匀后，加入KOH调节混合液的pH值至10.0-10.5，得到第二预处理液；其中，碳黑、辛基苯基聚氧乙烯基醚和石墨的质量比为10:2.4-2.5:2.5-2.6，第二预处理液中碳黑的质量分数为1.6％。4.根据权利要求1所述的一种PCB板电镀层的制作工艺，其特征在于，步骤S4中电镀液中各物质的浓度分别为硫酸铜60g/L、硫酸220g/L、氯离子50mg/L、聚乙二醇200mL/L、聚二硫二丙烷磺酸钠15mL/L、整平剂2mL/L。5.根据权利要求1所述的一种PCB板电镀层的制作工艺，其特征在于，步骤S5中所述电镀装置，包括承载装置(1)、阳极固定装置(2)和基板固定装置(3)，阳极固定装置(2)和基板固定装置(3)均安装于承载装置(1)上；承载装置(1)包括底板(11)和承载板(12)，底板(11)和承载板(12)之间通过两块承载竖板(13)固定连接且承载板(12)平行于底板(11)设置；两块承载竖板(13)之间固定有第一锥齿轮安装板(14)和第二锥齿轮安装板(15)；承载板(12)的上表面固定...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈泽和，
申请(专利权)人：深圳市明正宏电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44