核心目的
實(shí)現(xiàn)電路導(dǎo)通:在基板(如 FR-4 環(huán)氧樹脂板)表面沉積銅、錫等金屬,形成導(dǎo)電線路;對(duì)多層板的 “過孔” 進(jìn)行電鍍(孔金屬化),打通層間電路。
提升可靠性:通過電鍍鎳、金等耐腐蝕金屬,保護(hù)銅層不被氧化,延長(zhǎng) PCB 使用壽命;電鍍錫可作為焊接保護(hù)層,確保元器件焊接牢固。
增強(qiáng)機(jī)械性能:部分場(chǎng)景下電鍍厚銅(如功率 PCB),提升電流承載能力;電鍍鎳層可增強(qiáng)表面硬度,避免線路磨損。
按 “電鍍對(duì)象” 分類
不同電鍍工藝對(duì)應(yīng) PCB 制造的不同環(huán)節(jié),核心差異如下表:
電鍍類型 應(yīng)用場(chǎng)景 核心作用 常用金屬
孔金屬化電鍍 多層板、雙面板過孔 使絕緣孔壁導(dǎo)電,實(shí)現(xiàn)層間電路連接 化學(xué)銅(打底)+ 電解銅(增厚)
表面線路電鍍 單 / 雙面板線路、多層板外層 增厚線路銅層(從 18μm→35-70μm),提升導(dǎo)電性 電解銅
焊接保護(hù)層電鍍 元器件焊接 pads、引腳 防止銅氧化,降低焊接溫度,確保焊接質(zhì)量 錫(熱風(fēng)整平前)、化學(xué)鎳金(ENIG)
防氧化 / 耐磨電鍍 高頻 PCB、連接器接口 提升表面耐腐蝕性、降低接觸電阻
孔金屬化:多層板的 “關(guān)鍵步驟”
多層板的過孔(孔徑通常 0.2-0.8mm)內(nèi)壁為絕緣樹脂,需通過以下步驟實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電:
除膠渣:用高錳酸鉀溶液氧化孔壁的樹脂殘?jiān)ㄣ@孔時(shí)產(chǎn)生),避免殘?jiān)绊懡饘俑街?
化學(xué)鍍銅(沉銅):在無外接電源的情況下,將基板浸入含硫酸銅、甲醛(還原劑)的鍍液中,通過化學(xué)反應(yīng)在孔壁和基板表面沉積一層薄銅(厚度 0.5-1μm),形成初始導(dǎo)電層。
原理:甲醛將 Cu2?還原為 Cu 單質(zhì),均勻附著在非導(dǎo)電的孔壁上。
電解鍍銅(加厚銅):將沉銅后的基板作為陰極,放入含硫酸銅、硫酸的鍍液中,通以直流電(電流密度 1-2A/dm2),使銅離子在陰極放電沉積,將孔壁和線路銅層增厚至 15-35μm(滿足電流承載需求)。
脈沖電鍍(Pulse Plating)
核心原理:采用脈沖電源(電流隨時(shí)間周期性 “通 - 斷” 或 “強(qiáng) - 弱” 變化,如矩形波、正弦波)替代直流電源,通過控制脈沖頻率(100Hz~1MHz)、占空比(通電時(shí)間 / 周期)調(diào)節(jié)鍍層生長(zhǎng)。
工藝特點(diǎn):
脈沖 “斷流期” 可減少陰極附近金屬離子的 “濃度極化”,降低鍍層孔隙率;
鍍層結(jié)晶更細(xì)小、純度更高,硬度和耐腐蝕性優(yōu)于直流電鍍;
對(duì)電源精度要求高,成本高于直流電鍍。
PCB 應(yīng)用場(chǎng)景:
高密度 PCB(HDI)的精密線路電鍍(如線寬≤0.1mm 的線路,避免鍍層粗糙導(dǎo)致短路);
對(duì)鍍層性能要求高的場(chǎng)景(如汽車 PCB、工業(yè)控制 PCB 的耐磨 / 耐蝕鍍層)。