圖形電鍍:定義 “導(dǎo)電線路”
通過光刻 + 電鍍的方式,僅在需要導(dǎo)電的區(qū)域沉積金屬,步驟如下:
涂覆光刻膠:在基板表面均勻涂覆感光樹脂(光刻膠),烘干后形成保護(hù)膜。
曝光與顯影:用帶有線路圖形的菲林覆蓋基板,通過紫外線曝光使曝光區(qū)域的光刻膠固化;再用顯影液沖洗,去除未固化的光刻膠,露出需要電鍍的銅表面(線路區(qū)域)。
圖形電鍍:僅在露出的線路區(qū)域電鍍銅(增厚至目標(biāo)厚度),若需焊接保護(hù),可繼續(xù)電鍍錫(厚度 5-10μm)或鎳金。
褪膜與蝕刻:去除剩余的光刻膠,再用酸性蝕刻液(如氯化鐵溶液)腐蝕未被電鍍金屬保護(hù)的銅層,終留下所需的導(dǎo)電線路。
后處理:提升 PCB 性能與外觀
清洗干燥:用去離子水清洗電鍍后的殘留鍍液,再用熱風(fēng)(60-80℃)烘干,防止金屬氧化。
表面處理:根據(jù)應(yīng)用場景選擇不同的表面處理工藝,常見類型如下:
熱風(fēng)整平(HASL):將 PCB 浸入熔融錫鉛合金(或無鉛錫合金)中,再用熱風(fēng)吹平表面,形成均勻的錫層(焊接用)。
化學(xué)鎳金(ENIG):先化學(xué)鍍鎳(厚度 3-5μm),再化學(xué)鍍金(厚度 0.05-0.2μm),適用于高頻、高可靠性場景(如手機(jī)主板、連接器)。
OSP(有機(jī)保焊劑):在銅表面涂覆一層有機(jī)薄膜,防止銅氧化,焊接時薄膜可被焊錫溶解,成本較低(適用于消費(fèi)電子)。
隨著 PCB 向 “高密度、高頻率、小型化” 發(fā)展,電鍍工藝也在不斷升級:
無鉛化:受環(huán)保法規(guī)(如 RoHS)要求,傳統(tǒng)錫鉛電鍍已逐步被無鉛錫合金(如 Sn-Cu-Ni)替代。
薄化與精細(xì)化:針對 Mini LED、IC 載板等高端 PCB,需實(shí)現(xiàn) “超薄金屬層”(如金層厚度 綠色電鍍:開發(fā)低污染鍍液(如無甲醛化學(xué)鍍銅液)、廢水回收系統(tǒng)(如銅離子回收裝置),降低電鍍過程的環(huán)境影響。
高速電鍍(High-Speed Plating)
核心原理:通過提高電流密度(通常是直流電鍍的 2~5 倍)+ 強(qiáng)化電鍍液循環(huán)(如噴射、攪拌),加快金屬離子遷移速率,實(shí)現(xiàn) “短時間內(nèi)沉積厚鍍層” 的目標(biāo)。
工藝特點(diǎn):
沉積速率快(如銅鍍層沉積速率可達(dá) 20~50μm/h,是常規(guī)直流電鍍的 3~4 倍);
需配套高濃度電鍍液(保證離子供應(yīng))、散熱系統(tǒng)(避免電流過大導(dǎo)致局部過熱);
鍍層易出現(xiàn) “邊緣效應(yīng)”(工件邊緣鍍層偏厚),需通過工裝優(yōu)化。
PCB 應(yīng)用場景:
PCB “通孔電鍍”(THP)的厚銅需求(如電源板、服務(wù)器 PCB,通孔銅厚需≥25μm);
批量生產(chǎn)中的鍍層沉積(縮短單塊 PCB 的電鍍時間,提升產(chǎn)能)。