線路板(PCB)電鍍加工是 PCB 制造中的核心工藝之一,其核心作用是在絕緣基板表面或孔壁上形成導電金屬層,實現(xiàn)元器件間的電路連接、增強電流承載能力并提升表面耐磨性 / 耐腐蝕性。該工藝需結合 PCB 類型(如單 / 雙面板、多層板)和性能需求,選擇不同的電鍍方案,流程精密且對參數(shù)控制要求。
孔金屬化:多層板的 “關鍵步驟”
多層板的過孔(孔徑通常 0.2-0.8mm)內壁為絕緣樹脂,需通過以下步驟實現(xiàn)導電:
除膠渣:用高錳酸鉀溶液氧化孔壁的樹脂殘渣(鉆孔時產(chǎn)生),避免殘渣影響金屬附著。
化學鍍銅(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,通過化學反應在孔壁和基板表面沉積一層薄銅(厚度 0.5-1μm),形成初始導電層。
原理:甲醛將 Cu2?還原為 Cu 單質,均勻附著在非導電的孔壁上。
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)。
直流電鍍(DC Plating)
核心原理:采用恒定直流電源對 PCB 工件施加電流,使電鍍液中的金屬離子(如 Cu2?、Ni2?)在陰極(PCB 待鍍表面)獲得電子并沉積為金屬層,是基礎、通用的電鍍方式。
工藝特點:
電流穩(wěn)定,金屬沉積速率均勻,鍍層結晶相對致密;
設備簡單、成本低,無需復雜的電源控制系統(tǒng)。
PCB 應用場景:
常規(guī) PCB 的 “全板電鍍”(整板沉積銅 / 鎳 / 金,為后續(xù)蝕刻做基礎);
非精密線路的表面鍍層(如普通消費類 PCB 的焊盤鎳金電鍍)。
化學鍍(Electroless Plating,無電解電鍍)
核心原理:無需外接電源,通過電鍍液中的還原劑(如甲醛、次磷酸鈉)與金屬離子發(fā)生氧化還原反應,使金屬離子在 PCB 表面(需先吸附催化劑,如鈀)自催化沉積為鍍層。
工藝特點:
鍍層厚度均勻性(可滲透至 PCB 盲孔、埋孔的微小縫隙,解決 “電流無法到達” 的問題);
無需導電基底(可在絕緣基材表面沉積金屬,為后續(xù)電鍍做 “導電種子層”);
沉積速率慢(銅鍍層約 1~3μm/h),成本高于電解電鍍。
PCB 應用場景:
PCB“盲孔 / 埋孔電鍍” 的打底(先化學鍍銅 1~2μm,形成導電層,再進行電解電鍍增厚);
柔性 PCB(FPC)的鍍層(避免電流不均導致的鍍層開裂,保證柔性基材上鍍層的完整性);
絕緣基材(如陶瓷 PCB)的金屬化(在陶瓷表面化學鍍銅 / 鎳,實現(xiàn)導電連接)。