CN102877098B - 一种多波段输出的脉冲电镀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于PCB板的电镀技术领域，具体涉及一种多波段输出的脉冲电镀方法，包括如下步骤：A.根据PCB板的厚度、孔径大小、厚径比，选定电镀溶液；B.设定多组脉冲电镀参数，每组脉冲电镀参数分别对应相应的电镀波段； C.根据PCB板选择相应的脉冲电镀参数在电镀溶液中进行电镀；所述脉冲电镀参数包括电流密度、电镀时间、正反电流比、正反时间比；所述多波段输出脉冲电镀的段数为2~6段。在不同的电镀波段内，通过设定不同的电流密度、正反电流比、正反时间比，配合相应的电镀溶液，使得高厚径比PCB板的孔内电镀铜厚度均匀性及深镀能力基本一致，保证了不同孔内电镀铜厚度均匀性。
Description
技术领域
本发明属于PCB板的电镀技术领域，具体涉及一种多波段输出的脉冲电镀方法。
背景技术
随着PCB板技术的发展，目前的PCB板趋向于大尺寸、高层数、高厚度、高厚径比、多种孔径。现有的PCB板的电镀铜方法一般采用直流电镀或者单一波形的脉冲电镀，但是这种电镀方法无法满足高厚径比PCB板的孔内电镀铜的厚度均匀性和孔的深镀能力，另外，高厚径比的PCB板往往存在多种孔径，现有的电镀方法不能满足不同孔径的PCB板电镀铜的厚度均匀性，以及深镀能力的一致性，如果电镀铜的厚度和深镀能力不能达到要求，则会导致批量的PCB板报废，浪费人力物力，增加了生产成本。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种多波段输出的脉冲电镀方法，利用该方法能保证多种孔径、高厚径比的PCB板电镀铜的厚度均匀、深镀能力差异较小，减少了PCB板的报废，节约了成本。
一种多波段输出的脉冲电镀方法，其特征在于：包括如下步骤：
A. 根据PCB板的厚度、孔径大小、厚径比，选定电镀溶液；
B.设定多组脉冲电镀参数，每组脉冲电镀参数分别对应相应的电镀波段；
C.根据PCB板选择相应的脉冲电镀参数在电镀溶液中进行电镀；
所述脉冲电镀参数包括电流密度、电镀时间、正反电流比、正反时间比；所述步骤B的电镀波段的段数为2~6段。
其中，所述电流密度为18~28ASF，多组脉冲电镀的总电镀时间为60~200min，正反电流比1:1~1:4，正反时间比为20:1或40:2。
其中，所述步骤C的具体参数为：脉冲电镀波段的段数为2段；第一段：电流密度为28ASF，电镀时间为20min，正反电流比为1:2.5，正反时间比为20:1；第二段：电流密度为28ASF，电镀时间为40min，正反电流比为1:3.5，正反时间比为20:1。
其中，所述步骤C的具体参数为：脉冲电镀波段的段数为3段；第一段：电流密度为22ASF，电镀时间为15min，正反电流比为1:2，正反时间比为20:1；第二段：电流密度为22ASF，电镀时间为80min，正反电流比为1:3.5，正反时间比为20:1；第三段：电流密度为22ASF，电镀时间为25min，正反电流比为1:3，正反时间比为20:1。
其中，所述步骤C的具体参数为：脉冲电镀波段的段数为4段；第一段：电流密度为20ASF，电镀时间为5min，正反电流比为1:1，正反时间比为20:1；第二段：电流密度为20ASF，电镀时间为80min，正反电流比为1:3.8，正反时间比为40:2；第三段：电流密度为20ASF，电镀时间为40min，正反电流比为1:3，正反时间比为20:1；第四段：电流密度为20ASF，电镀时间为15min，正反电流比为1:2，正反时间比为20:1。
其中，所述步骤C的具体参数为：脉冲电镀波段的段数为5段；第一段：电流密度为19ASF，电镀时间为5min，正反电流比为1:1，正反时间比为20:1；第二段：电流密度为19ASF，电镀时间为70min，正反电流比为1:4，正反时间比为40:2；第三段：电流密度为19ASF，电镀时间为50min，正反电流比为1:3.5，正反时间比为20:1；第四段：电流密度为19ASF，电镀时间为45min，正反电流比为1:3，正反时间比为20:1；第五段：电流密度为19ASF，电镀时间为10min，正反电流比为1:1，正反时间比为20:1。
其中，所述步骤C的具体参数为：脉冲电镀波段的段数为6段；第一段：电流密度为18ASF，电镀时间为5min，正反电流比为1:1，正反时间比为20:1；第二段：电流密度为18ASF，电镀时间为70min，正反电流比为1:4，正反时间比为40:2；第三段：电流密度为18ASF，电镀时间为50min，正反电流比为1:3.5，正反时间比为20:1；第四段：电流密度为18ASF，电镀时间为45min，正反电流比为1:3，正反时间比为20:1；第五段：电流密度为18ASF，电镀时间为20min，正反电流比为1:2，正反时间比为20:1；第六段：电流密度为18ASF，电镀时间为10min，正反电流比为1:1，正反时间比为20:1。
其中，所述电镀溶液包括脉冲电镀铜光亮剂和整平剂。
其中，所述电镀溶液还包括硫酸铜和硫酸溶液。
本发明的有益效果是：在不同的电镀波段内，通过设定不同的电流密度、正反电流比、正反时间比，配合相应的电镀溶液，使得高厚径比PCB板的孔内电镀铜厚度均匀性及深镀能力基本一致，保证了不同孔内电镀铜厚度均匀性。
具体实施方式
为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。
一种多波段输出的脉冲电镀方法，包括如下步骤：
A. 根据PCB板的厚度、孔径大小、厚径比，选定电镀溶液；
B.设定多组脉冲电镀参数，每组脉冲电镀参数分别对应相应的电镀波段；
C.根据PCB板选择相应的脉冲电镀参数在电镀溶液中进行电镀；
所述脉冲电镀参数包括电流密度、电镀时间、正反电流比、正反时间比；所述多波段输出脉冲电镀的段数为2~6段。
其中，所述电流密度为18~28ASF，多组脉冲电镀的总电镀时间为60~200min，具体时间根据电镀铜的厚度来设定，电镀铜越厚，所需时间越长，正反电流比1:1~1:4，正反时间比为20:1或40:2。
其中，所述电镀溶液包括脉冲电镀铜光亮剂和整平剂。光亮剂选择性吸附在低电流区域受镀的表面，降低表面阻抗，提高沉积速率，使镀层结晶细致，提高镀层物理性质，使镀层表面光亮。整平剂选择性吸附在高电流区域受镀的表面，使高/低电流区的极化电阻趋于一致，改善孔内及表面镀层的均匀性。
其中，所述电镀溶液还包括硫酸铜和硫酸溶液。
在不同的电镀波段内，通过设定不同的电流密度、正反电流比、正反时间比，配合相应的电镀溶液，使得高厚径比PCB板的孔内电镀铜厚度均匀性及深镀能力基本一致，保证了不同孔内电镀铜厚度均匀性。
实施例一：
其中，所述步骤C的具体参数为：脉冲电镀波段的段数为2段；第一段：电流密度为28ASF，电镀时间为20min，正反电流比为1:2.5，正反时间比为20:1；第二段：电流密度为28ASF，电镀时间为40min，正反电流比为1:3.5，正反时间比为20:1。
表一为单一波形脉冲电镀和实施例一的两波段组合波形脉冲电镀结果比较：
表一（板厚：2.0—3.5mm之间，厚径比：≤10:1）
从表一中可以看出采用两波段组合波形脉冲电镀比单一波形脉冲电镀的效果更加好，单一波形脉冲电镀的深镀能力相差34%，多波段组合脉冲电镀的深镀能力相差11%，因此，多波段组合脉冲电镀的不同孔径深镀能力差距较小，电镀质量更好。
实施例二：
其中，所述步骤C的具体参数为：脉冲电镀波段的段数为3段；第一段：电流密度为22ASF，电镀时间为15min，正反电流比为1:2，正反时间比为20:1；第二段：电流密度为22ASF，电镀时间为80min，正反电流比为1:3.5，正反时间比为20:1；第三段：电流密度为22ASF，电镀时间为25min，正反电流比为1:3，正反时间比为20:1。
表二为单一波形脉冲电镀和实施例二的三波段组合波形脉冲电镀结果比较：
表二（板厚：3.5—4.5mm之间，厚径比：≤12:1）
从表二中可以看出采用三波段组合波形脉冲电镀比单一波形脉冲电镀的效果更加好，单一波形脉冲电镀的深镀能力相差40%，多波段组合脉冲电镀的深镀能力相差10%，因此，多波段组合脉冲电镀的不同孔径深镀能力差距较小，电镀质量更好。
实施例三：
其中，所述步骤C的具体参数为：脉冲电镀波段的段数为4段；第一段：电流密度为20ASF，电镀时间为5min，正反电流比为1:1，正反时间比为20:1；第二段：电流密度为20ASF，电镀时间为80min，正反电流比为1:3.8，正反时间比为40:2；第三段：电流密度为20ASF，电镀时间为40min，正反电流比为1:3，正反时间比为20:1；第四段：电流密度为20ASF，电镀时间为15min，正反电流比为1:2，正反时间比为20:1。
表三为单一波形脉冲电镀和实施例三的四波段组合波形脉冲电镀结果比较：
表三（板厚：4.5—6.0mm之间，厚径比：≤14:1）
从表三中可以看出采用四波段组合波形脉冲电镀比单一波形脉冲电镀的效果更加好，单一波形脉冲电镀的深镀能力相差41%，多波段组合脉冲电镀的深镀能力相差14%，因此，多波段组合脉冲电镀的不同孔径深镀能力差距较小，电镀质量更好。
实施例四：
其中，所述步骤C的具体参数为：脉冲电镀波段的段数为5段；第一段：电流密度为19ASF，电镀时间为5min，正反电流比为1:1，正反时间比为20:1；第二段：电流密度为19ASF，电镀时间为70min，正反电流比为1:4，正反时间比为40:2；第三段：电流密度为19ASF，电镀时间为50min，正反电流比为1:3.5，正反时间比为20:1；第四段：电流密度为19ASF，电镀时间为45min，正反电流比为1:3，正反时间比为20:1；第五段：电流密度为19ASF，电镀时间为10min，正反电流比为1:1，正反时间比为20:1。
表四为单一波形脉冲电镀和实施例四的五波段组合波形脉冲电镀结果比较：
表四（板厚：6.0—7.5mm之间，厚径比：≤15:1）
从表四可以看出采用五波段组合波形脉冲电镀比单一波形脉冲电镀的效果更加好，单一波形脉冲电镀的深镀能力相差42%，多波段组合脉冲电镀的深镀能力相差17%，因此，多波段组合脉冲电镀的不同孔径深镀能力差距较小，电镀质量更好。
实施例五：
其中，所述步骤C的具体参数为：脉冲电镀波段的段数为6段；第一段：电流密度为18ASF，电镀时间为5min，正反电流比为1:1，正反时间比为20:1；第二段：电流密度为18ASF，电镀时间为70min，正反电流比为1:4，正反时间比为40:2；第三段：电流密度为18ASF，电镀时间为50min，正反电流比为1:3.5，正反时间比为20:1；第四段：电流密度为18ASF，电镀时间为45min，正反电流比为1:3，正反时间比为20:1；第五段：电流密度为18ASF，电镀时间为20min，正反电流比为1:2，正反时间比为20:1；第六段：电流密度为18ASF，电镀时间为10min，正反电流比为1:1，正反时间比为20:1。
表五为单一波形脉冲电镀和实施例五的六波段组合波形脉冲电镀结果比较：
表五（板厚：7.0—8.5mm之间，厚径比：≤15:1）
从表五可以看出采用六波段组合波形脉冲电镀比单一波形脉冲电镀的效果更加好，单一波形脉冲电镀的深镀能力相差46%，多波段组合脉冲电镀的深镀能力相差19%，因此，多波段组合脉冲电镀的不同孔径深镀能力差距较小，电镀质量更好。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (12)
1.一种多波段输出的脉冲电镀方法，其特征在于：包括如下步骤：
A. 根据PCB板的厚度、孔径大小、厚径比，选定电镀溶液；
B.设定多组脉冲电镀参数，每组脉冲电镀参数分别对应相应的电镀波段；
C.根据PCB板选择相应的脉冲电镀参数在电镀溶液中进行电镀；
所述步骤C的具体参数为：脉冲电镀波段的段数为3段；第一段：电流密度为22ASF，电镀时间为15min，正反电流比为1:2，正反时间比为20:1；第二段：电流密度为22ASF，电镀时间为80min，正反电流比为1:3.5，正反时间比为20:1；第三段：电流密度为22ASF，电镀时间为25min，正反电流比为1:3，正反时间比为20:1。
2.根据权利要求1所述的一种多波段输出的脉冲电镀方法，其特征在于：所述电镀溶液包括脉冲电镀铜光亮剂和整平剂。
3.根据权利要求2所述的一种多波段输出的脉冲电镀方法，其特征在于：所述电镀溶液还包括硫酸铜和硫酸溶液。
4.一种多波段输出的脉冲电镀方法，其特征在于：包括如下步骤：
A. 根据PCB板的厚度、孔径大小、厚径比，选定电镀溶液；
B.设定多组脉冲电镀参数，每组脉冲电镀参数分别对应相应的电镀波段；
C.根据PCB板选择相应的脉冲电镀参数在电镀溶液中进行电镀；
所述步骤C的具体参数为：脉冲电镀波段的段数为4段；第一段：电流密度为20ASF，电镀时间为5min，正反电流比为1:1，正反时间比为20:1；第二段：电流密度为20ASF，电镀时间为80min，正反电流比为1:3.8，正反时间比为40:2；第三段：电流密度为20ASF，电镀时间为40min，正反电流比为1:3，正反时间比为20:1；第四段：电流密度为20ASF，电镀时间为15min，正反电流比为1:2，正反时间比为20:1。
5.根据权利要求4所述的一种多波段输出的脉冲电镀方法，其特征在于：所述电镀溶液包括脉冲电镀铜光亮剂和整平剂。
6.根据权利要求5所述的一种多波段输出的脉冲电镀方法，其特征在于：所述电镀溶液还包括硫酸铜和硫酸溶液。
7.一种多波段输出的脉冲电镀方法，其特征在于：包括如下步骤：
A. 根据PCB板的厚度、孔径大小、厚径比，选定电镀溶液；
B.设定多组脉冲电镀参数，每组脉冲电镀参数分别对应相应的电镀波段；
C.根据PCB板选择相应的脉冲电镀参数在电镀溶液中进行电镀；
所述步骤C的具体参数为：脉冲电镀波段的段数为5段；第一段：电流密度为19ASF，电镀时间为5min，正反电流比为1:1，正反时间比为20:1；第二段：电流密度为19ASF，电镀时间为70min，正反电流比为1:4，正反时间比为40:2；第三段：电流密度为19ASF，电镀时间为50min，正反电流比为1:3.5，正反时间比为20:1；第四段：电流密度为19ASF，电镀时间为45min，正反电流比为1:3，正反时间比为20:1；第五段：电流密度为19ASF，电镀时间为10min，正反电流比为1:1，正反时间比为20:1。
8.根据权利要求7所述的一种多波段输出的脉冲电镀方法，其特征在于：所述电镀溶液包括脉冲电镀铜光亮剂和整平剂。
9.根据权利要求8所述的一种多波段输出的脉冲电镀方法，其特征在于：所述电镀溶液还包括硫酸铜和硫酸溶液。
10.一种多波段输出的脉冲电镀方法，其特征在于：包括如下步骤：
A. 根据PCB板的厚度、孔径大小、厚径比，选定电镀溶液；
B.设定多组脉冲电镀参数，每组脉冲电镀参数分别对应相应的电镀波段；
C.根据PCB板选择相应的脉冲电镀参数在电镀溶液中进行电镀；
所述步骤C的具体参数为：脉冲电镀波段的段数为6段；第一段：电流密度为18ASF，电镀时间为5min，正反电流比为1:1，正反时间比为20:1；第二段：电流密度为18ASF，电镀时间为70min，正反电流比为1:4，正反时间比为40:2；第三段：电流密度为18ASF，电镀时间为50min，正反电流比为1:3.5，正反时间比为20:1；第四段：电流密度为18ASF，电镀时间为45min，正反电流比为1:3，正反时间比为20:1；第五段：电流密度为18ASF，电镀时间为20min，正反电流比为1:2，正反时间比为20:1；第六段：电流密度为18ASF，电镀时间为10min，正反电流比为1:1，正反时间比为20:1。
11.根据权利要求10所述的一种多波段输出的脉冲电镀方法，其特征在于：所述电镀溶液包括脉冲电镀铜光亮剂和整平剂。
12.根据权利要求11所述的一种多波段输出的脉冲电镀方法，其特征在于：所述电镀溶液还包括硫酸铜和硫酸溶液。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150617 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |