CN101054701B - 提高电镀均匀性的方法 - Google Patents
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Abstract
一种提高电镀均匀性的方法，将被电镀物作为阴极置于电镀槽里的电镀液中，在电镀槽里的电镀液中置放与阴极相对的阳极，在被电镀物上的被镀面与阳极之间置放一带有开窗和挡边的挡板，用挡板的挡边阻断绕过挡板边缘的电力线，消除电镀边缘效应，提高电镀层厚度的均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高电镀均匀性的方法，特别适用于提高印制电路板的电镀镀层厚度的均匀性。
背景技术
电镀金属层厚度的均匀性是衡量电镀品质的关键性能指标之一。是一个直接影响印制电路板的后续加工工艺好坏的重要指标。比如对于普通的印制电路板而言，具有良好的电镀铜层厚度均匀性将能够得到比较均匀的蚀刻性能。因此，有利于精细线路的制作；而对于封装载板，作为最终表面处理的镍金属层电镀，具有良好均匀性的电镀层厚度才能够得到可靠的焊接性能，也才能提高产品的成品率。
现有技术中，有多种方法用于改善电镀层厚度的均匀性。比如，①采用小电流电镀的方法，是通过降低沉积速率长时间电镀实现电镀均匀性的提高。但是这种方法有两个缺点：一是因为电镀时间较长，镀层容易发黑，影响外观品质；另一方面，小电流电镀会大幅度的限制生产能力，降低生产效率。
②采用置放挡板的方法来改善电镀层厚度的均匀性，它不用降低电流密度，因此，它克服了上述采用小电流电镀方法的缺陷，是当前工业生产中普遍使用的方法。采用的挡板是用绝缘材料制成，将其置于电镀槽内电镀液中的阴阳极之间，通过遮挡一部分的电力线用以达到电力线的均匀分布，以此提高电镀层的均匀性。该挡板离阴极(被电镀物)越近，对电力线分布影响越大。在使用挡板的电镀过程中，其镀层的不均匀主要来源于电力线在被电镀物(印制板)边缘的集中所带来的边缘效应的结果。普通的挡板通常设计成平面形，然后根据实际被电镀物(印制板)的面积大小，在挡板上镂空出略小于被电镀物(印制板)面积的窗口，以此延长电力线到被电镀物边缘的距离，降低被电镀物边缘的电力线强度，为此达到减弱边缘效应的目的。
在实际生产应用中，采用平面形挡板时，被电镀物(印制板)下半部分的镀层容易偏厚。原因是采用平面形挡板时，被电镀物(印制板)上部会接近液面，而且挡板的高度一般超过液面，因此，没有电力线绕过挡板上部集中在被电镀物的上部；而挡板的下部离液底面距离较大，因此电力线可以绕过挡板的底边集中在被电镀物的下部，从而使被电镀物下部的镀层偏厚。如图1所示，图1中阴极为被电镀物，被电镀物是两面电镀镀层，二个挡板分别置放在阴极(被电镀物)的两边，从图1中清楚地显示出电力线绕过挡板的底边到达阴极(被电镀物)。因此，被电镀物下部的镀层厚度比上部镀层的厚度要厚。为了对此问题的改善，虽然可以通过加长挡板以避免或降低绕过挡板底边的电力线，但挡板加长后，会增加安装的困难，并且挡板的尺寸增大时，使挡板的底边容易碰到电镀槽的底部，将影响(或无法)电镀。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中存在的缺陷，提供一种提高电镀层厚度均匀性的方法，采用一种新形挡板，既不增加操作的难度，又能有效地降低挡板边缘效应，提高被电镀物电镀镀层的均匀性，提高被电镀物产品的性能。
本发明为了达到上述的目的，所采用的技术方案是：将被电镀物作为阴极置于电镀槽里的电镀液中，在电镀槽里的电镀液中置放与阴极相对的阳极，在被电镀物上的被镀面与阳极之间置放一带有开窗的挡板，在挡板的边缘上置放与挡板连在一起的挡边，用挡边消除绕过挡板边缘的电力线。
如上述本发明的方法，因为置放在被电镀物的被镀面前的挡板上带有挡边，该挡边阻断了能够绕过挡板边缘的电力线，消除了电镀边缘效应，使得被镀面边缘上的镀层厚度与其它部分的镀层厚度一致。因此，提高整体被镀面镀层厚度的均匀性。以一款16*20英寸的载板为例，电镀镍层的厚度控制在10微米，合格标准为5-15微米，最差的误差不超过10微米。如上述现有技术中所采用的平面形挡板，经过电镀后，镍镀层的厚度分布在6-17微米之间，误差为11微米，超出了合格标准的误差范围；采用本发明方法的带有挡边的挡板后，利用相同电镀条件进行电镀，其镍镀层的厚度分布在8-13微米以内，误差仅是5微米，完全符合合格的标准。显然，采用本发明的方法提高了电镀镀层的均匀性，提高了被电镀物的产品性能和成品率。
附图说明
图1是现有技术电镀槽内电力线的分布图；
图2是本发明电镀槽内电力线的分布图；
图3是本发明方法中所采用挡板一实施例的形状示意图；
图4是图3A-A面的剖面图；
图5是本发明方法中所采用挡板另一实施例的形状示意图；
图6是图5B-B面的剖视图。
具体实施方式
如图1、2所示，在本实施例中，要求被电镀物(印制电路板)是双面镀层，作为阴极置于电镀槽中间的电镀液里，相对于两被镀面的电镀液里置放两阳极，在两阳极与两被镀面之间分别置放一开窗挡板，电力线穿过挡板的开窗射到阴极的被镀面上形成镀层；
图1是在先技术电镀时电力线的走向，由图1(或图2)中显示出挡板上部露出液面，不存在有电力线绕过挡板边缘射到阴极上的问题，也就不存在因边缘效应造成被镀面上部镀层加厚的问题；但，在挡板的下端面在液底面之上，这时，电力线绕过挡板的下端面射到阴极的下部上，造成了被镀面下部的镀层加厚，使得镀层的厚度均匀性较差；
图2是本发明方法在电镀时电力线的走向，电镀条件与图1所述的相同。但所采用的挡板在底边上置有与挡板连接在一起的挡边，从图2中很显然地显示出，在挡板的下端面下没有电力线绕过，因为挡板底边上的挡边阻断了电力线。因此，也就不存在被镀面的镀层因为挡板的边缘效应所造成的不均匀性。
本发明的方法中所采用的开窗挡板是在开窗挡板伸进电镀液里的边缘上置放与挡板连在一起的挡边。所以，可以是在挡板伸进电镀液里的底边上置放一与挡板连在一起的挡边，如图3、4所示，在这一实施例中挡板的纵向截面呈L形，如图3所示。
当挡板的宽度小于电镀槽的宽度时，为了消除绕过挡板两侧边的电力线，防止因挡板两侧边的电镀边缘效应造成被镀面两边镀层的加厚，以致造成镀层厚度的不均匀性。所采用的挡板在挡板伸进电镀液里的底边和两侧边上置放与挡板连在一起的挡边，如图5、6所示，挡板的横截面呈凵形，如图6所示。
因为本发明采用带有挡边的挡板是为了阻断绕过挡板边缘的电力线，所以，挡边的高度以能够阻断电力线为准。通常的情况下，选择挡边的高度可以小于，或等于，或大于被镀面至挡板表面的距离。而且，通常的情况下，选择挡边与挡板之间的夹角可以在0°-180°之间任意角度。
Claims (4)
1.一种提高电镀均匀性的方法，是将被电镀物作为阴极置于电镀槽里的电镀液中，在电镀槽里的电镀液中置放与阴极相对的阳极，在被电镀物上的被镀面与阳极之间置放一带有开窗的挡板，其特征在于在挡板的边缘上置放与挡板连在一起的挡边，用挡边消除绕过挡板边缘的电力线。
2.根据权利要求1所述的提高电镀均匀性的方法，其特征在于在挡板伸进电镀液里的边缘上置放与挡板连在一起的挡边。
3.根据权利要求2所述的提高电镀均匀性的方法，其特征在于所采用的挡板是在挡板伸进电镀液里的底边上置放与挡板连在一起的挡边。
4.根据权利要求2所述的提高电镀均匀性的方法，其特征在于所采用的挡板是在挡板伸进电镀液里的底边和侧边上置放与挡板连在一起的挡边。
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