电镀深镀能力
电镀基础知识100问（下）
电镀基础知识100问（下）51.光亮硫酸盐镀铜溶液中的杂质对镀层质量有何影响?答:在光亮硫酸盐镀铜溶液中，金属杂质的影响比其它电镀溶液少。
很多的金属离子由于外界带入或基体金属的腐蚀(如铁、镍、锌)逐渐在镀液内累积，由于铜的电极电位较正，在强酸性溶液中，它们的存在，不足以造成共沉积的条件，因此影响也不大。
但铁、镍的存在会降低溶液的导电度，在含量高时会使镀层粗糙。
砷、锑的电位与铜相接近，能与铜共沉积，而使镀层粗糙变脆。
铅在溶液中能沉淀而出，影响不大。
某些有机杂质也常常引起镀层发脆。
52.为什么用低电流密度电解除去镍液中的微量金属时，搅拌能提高除去杂质的效率?答:用电解法除去镀镍液中的杂质时，进行搅拌，能使杂质与阴极有更多的接触机会，故能提高去除杂质的效率。
53.锌压铸件去油时，为什么不能在高温的强碱下浸渍?答:因为锌是两性金属，它易溶于酸，也易溶于碱。
在高温强碱中锌溶解很快，所以锌压铸件不能在高温的强碱中浸渍除油。
54.在某镀镍溶液中，通入镀槽的总电流为400A，通电时间共15分钟，假如电流效率为95%，共析出金属镍多少克?答:根据电解定律，镀层重量(m)应为:m=K·I·t·ηk根据上述公式并查得镍的电化当量K为1.095 克/安培·小时。
在上述条件下，可析出金属镍104克55.测定镀铬溶液的电流效率时，通过电流20A，经2小时在阴极上析出金属铬的重量为1.8克，求该镀铬液的电流效率?答:根据电解定律，镀层重量(m)应为:ηk=K·I·t·m 根据上述公式并查得六价铬的电化当量K为0.324 克/安培·小时。
在上述条件下，该镀铬液的阴极电流效率为13.9%56.重铬酸根在阴极上还原至三价铬的反应，为什么在没有催化阴离子时，一瞬间就停止了?答:镀铬溶液在没有催化阴离子的情况下，接通电流时，阴极上有氢气析出，同时部分还原为三价铬。
第八电镀液的分散能力和覆盖能力
镀层在阴极表面上分布的均匀性和完整性，是决定镀层
质量的一个重要因素，它在一定程度上影响着镀层的防护
性能。在电镀中常用分散能力和覆盖能力来分别评定金属 镀层在阴极上分布的均匀性和完整性。
一.电镀液的分散能力
分散能力（或称均镀能力）: 就是电解液能使零件表面镀层的 厚度均匀分布的能力。 宏观分散能力指镀层各处的均匀分布情况。 微观分散能力指微孔，缝等处能否镀上镀层。
因电解液的电阻R=ρL/S，由于远近
阴极的面积S相同，同样电解液的电阻率也相同，
因此 : I 1
I2
R电液 2 R电液1
L2 / S L2 K L1 / S L1
（K=常数）（3-4）
可见，当阴极极化不存在时，近阴极和远阴极上的电流密度与 它们和阳极的距离成反比。这种电流分布最不均匀。
中的金属离子才能还原为金属并沉积在阴极表面。如果被镀零
件上某些部位的电位达不到欲镀金属的析出电位时，则这些部 位上将不会有金属离子还原，所以也不会有金属镀层形成。这 就说明该电镀溶液的覆盖能力不好。影响镀液覆盖能力的因素， 一般可以归纳为以下三个方面。
(1) 电镀溶液本性的影响。 金属的析出电位与电镀溶液的组成有关。电位越正，有利
镀件通以高于正常电流密度数倍甚至数十倍的大电流，形成 瞬间比较大的阴极极化，使被镀零件表面瞬间被一薄层镀层 完全覆盖，然后再降至正常电流密度值继续进行电镀。 (2)增加预镀工序。在进行正常电镀之前，预先在一定组成的
镀液中电镀一种薄层镀层，该镀层可以是与正常镀层相同的
金属层，也可以是其他金属层，但应使正常镀层在其上容易 析出。后一种情况的例子是黄铜件镀铬前的预镀镍层，这是 因为铬在镍上比在黄铜上更易于电沉积的缘故。
第八电镀液的分散能力和覆盖能力讲课稿
(1) 电镀溶液本性的影响。 金属的析出电位与电镀溶液的组成有关。电位越正，有利
宏观分散能力指镀层各处的均匀分布情况。 微观分散能力指微孔，缝等处能否镀上镀层。 若镀层在阴极表面分布的比较均匀，就认为这种电解液具 有良好的分散能力；在各种电解液中，氰化物电解液的分散能 力比较好，普通酸性镀铜和镀锌等简单盐电解液的分散能力较 差，镀络电解液的分散能力更差。
1.1 电流与金属在阴极上的分布
此时R极化≈ 0
I 初次分布时：I
1 2
R电液 2 R电液 1
因电解液的电阻R=ρL/S，由于远近
阴极的面积S相同，同样电解液的电阻率也相同，
因此 :
I1 I2
R R电 电1 2液 液L L1 2//SSL L1 2
K
（K=常数）（3-4）
可见，当阴极极化不存在时，近阴极和远阴极上的电流密度与
它们和阳极的距离成反比。这种电流分布最不均匀。
于提高覆盖能力 (2) 基体材料本性的影响。
依材料不同各异，通常金属析出过电位与氢析出过电位相 反。 (3) 基体材料表面状态的影响。
光滑、洁净→有利于覆盖
粗糙、油污→不利于覆盖
2.2 改善覆盖能力的因途径 针对上述的影响因素，可以采取以下措施来改善镀层的覆
盖能力。 (1)施加冲击电流。冲击电流是指在电镀开始通电的瞬间，给 镀件通以高于正常电流密度数倍甚至数十倍的大电流，形成 瞬间比较大的阴极极化，使被镀零件表面瞬间被一薄层镀层 完全覆盖，然后再降至正常电流密度值继续进行电镀。 (2)增加预镀工序。在进行正常电镀之前，预先在一定组成的 镀液中电镀一种薄层镀层，该镀层可以是与正常镀层相同的 金属层，也可以是其他金属层，但应使正常镀层在其上容易 析出。后一种情况的例子是黄铜件镀铬前的预镀镍层，这是 因为铬在镍上比在黄铜上更易于电沉积的缘故。
浅析镀铜深镀能力与铜消耗
极差法 深镀 能力 （ ）计算 公式 为 ： 极差法深镀能力 ［ （ Ｆ ＋ Ｆ ） ／ ２ ］ ／ ［ （ Ａ 十 Ｂ — 卜 （ 二 ＋ Ｄ ） ／ ４ 】 （ １ １
假 设孔 口的铜 厚 与 板面 新 增 的 铜 厚相 同 ，采 用
２ ７ ０ ． １ ６ （ ｇ ／ ｍ 、
．
．
５ ９ ． ．
电镀 涂 覆 Ｐ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｏ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ
印制 电路 信息 ２ ０ １ ５ Ｎ ｏ ． １ ０
Ｇ１ ｕ ｍ ｃ ｕ ￣１／ ａ ｍ ×０ ． ０ ０ ０ １ ｃ ｍ／ ｐ ． ｍ×１ ０ ０ ｃ ｍ×１ ０ ０ ｃ ｍ Ｘ
因此 深镀 能力对 单位 产 品铜 消耗 的影响 非常 大 。
Ｙ ＝ （ ２ ａ ＋ ｂ ） ／ ３ ａ
（ ４ ）
合并 （ ３ ）和 （ ４ １式可得 出：ｙ ＝ （ ｘ＋ ２ ） ／ ３ （ ５ １ 可得 Ｙ － ｘ＝ （ ｘ＋ ２ ） ／ ３ － Ｘ＝ ２ （ １ － Ｘ） ／ ３ ＞０ （ ０ ＜Ｘ＜１ １（ ６ １ 从式 （ ６ ）可 以看 出 ，平 均 法计 算 的深 镀 能力 大 于 极 差 法 计算 的深 镀 能 力 ， 采用 极 差 法 比平 均法 计 算 深 镀 能 力 更 为严 苛 ，计 算 的 深度 能力 值 可 以拉 开
同 的铜 ，更 多 的铜 被 镀在 孔 内，面 上 镀 的铜 就 会 相
对 减 少 ，孔 内镀 的 铜 厚和 板 面铜 镀 的铜 厚 就 会 比较 接 近 ，使 得 孔 内与 板 面上 的铜 的 比增 加 ，从 而 使 孔 中铜 厚 达 到 客 户 要 求 ， 又 可 以不 增 加 成 本 ，所 以提 高 深镀 能力 可 以有效 的减 少铜 消耗 量 。 厚和 孔径 条 件 下 ， 电镀 后 孔 内与 孔 口镀层 厚度 的 比 值 。 做孔 垂 直 金 相 切 片 ，读 取 孔 内铜 厚数 据 、孔 边 沿 的铜 厚数 据 。深 镀 能 力 的计 算 方 法 包括 ： 极差 法 和 平 均法 两 种 。这 两 种 方 法 都 可 以作 为 一 定板 厚 和 孔 径 条件 下 ，该 条 生 产 线 的深 镀 能 力 值 。 当然 ，还
深镀能力研究
深镀能力的研究摘要：结合电镀理论与本公司实际生产情况分析深镀能力的影响因素，指出了电镀设备、电镀液配方和电镀参数是其主要影响因素。
针对我司电镀线的生产实际状况，分别研究电镀药水、纵横比对深镀能力的影响。
实验表明，现有的生产设备、药水有能力生产纵横比达12：1的线路板；对于高纵横比板的通孔，图镀线的化学药水配方有较好的深镀能力，并提出了保证和改善深镀能力的建议和措施。
关键词：电路板，深镀能力，图形电镀，电镀药水，纵横比1.引言现代印制电路板设计要求趋向于精细导线、高密度、多层次、大面积、细孔径、高纵横比发展。
这就对电镀工艺技术特别是图形电镀提出了更高的要求：不仅要求板面镀层均匀，厚度差小，还要保证金属化孔的高质量，使电路板具有优良的物理特性。
金属化孔起着多层印制线路电气互连的作用。
孔壁镀铜层质量是印制板质量的核心，要求镀层有合适的厚度、均匀性和延展性。
对于高纵横比多层板，不仅要求镀层均匀性好，而且要求有高的分散性，即板面镀铜层厚度与孔中心镀铜层厚度差要小。
电镀线的深镀能力大小反映了公司一个重要的生产制程能力，这就是我们研究的主要项目。
目前电镀铜工艺流程为：沉铜→板镀→图形电镀。
沉铜线镀孔铜厚一般为0.2~0.5µm，板镀线镀孔铜厚一般为5~8µm，图形电镀线镀孔铜厚一般大于20µm。
因此我们主要研究图形电镀线的深镀能力。
2.深镀能力影响因素分析从人、机、物、法、环和量等六大环节分析了图形电镀线深镀能力的影响因素，具体归纳如图1所示。
图1 影响深镀能力的因素分析鱼骨图由图1可以看出，影响深镀能力的因素是多方面的，主要取决于机、物、法三方面，也即是镀铜缸的结构、铜缸药水和电镀参数等因素。
（1）镀铜缸结构的影响铜缸的结构设计决定了电力线的宏观分布，而电流的分布情况又是影响深镀能力的最根本因素。
因此，只有当镀铜缸的结构设计合理时，才能得到良好的深镀能力。
镀铜缸的结构设计包括：缸体的大小，阴、阳极之间的距离及面积比，挂架上的夹具分布、夹具的良好等，阴极移动的频率和振幅、震动、打气、循环过滤等各方面，如图2所示。
电镀均匀性说明
电镀均匀性及深镀能力测试规范一、目的：对我司完成安装调试的电镀线进行规范的均匀性测试评估。
二、使用范围：所有安装了我司电镀线的客户。
三、职责：工程部负责规范的制定和修改，客户负责前期的均匀性测试，工程部COV 跟进人员负责和客户一起对电镀均匀性和深镀能力评估、调试、测试或做进一步改善。
四、操作规范细则：1. 电镀线安装完成后，客户处技术部门人员需要对电镀COV 测试的准备工作做出相关的安排：1.1 电镀COV 、深镀能力测试板若干片，根据电镀线飞巴长度决定。
1.2 安排确定在哪个铜缸做COV 和深镀能力的测试评估。
1.3 出相关联络单，知会到相关部门协助、配合。
第1 页共20 页1.4 对要做测试的铜缸的硬件设施检查确认，如喷嘴无堵塞、歪斜、断裂，电流正负偏差在5%，摇摆幅度在控制范围内，浮架无偏差、夹具无掉落等。
2. 测试程序及条件：2.1 客户处技术部门人员可以先安排对电镀线的COV 进行测试，评估我司电镀线的COV 分布情况，后续再对电镀铜缸的深镀能力评估测试，测试时同时需要考虑药水的控制范围。
如在合同要求范围内，可以正常验收，如不在合同范围内，即未达到客户的要求范围，我司安排技术服务人员到现场跟进调整解决。
2.2 测试板规格：FR-4 1.624 mm 18〃*24 〃H/H 整板基铜偏差< 1um2.3 测试工具Oxford CMI700 铜厚测试仪、钳流表、卷尺2 . 4测试流程cov：开料一一标识一一磨板一一面铜测试一一电镀一一水洗烘干——面铜测试——数据分析——得出结论。
第2页共20页深镀能力：开料——标识——钻孔——沉铜——电镀——水洗烘干——孔铜测试——数据分析——得出结论。
上板时请按下列方式挂板：（注：面对上板方向从左往右编号。
）15ASF*100min （可根据实际生产情况调整）2.6测试选点COV测试：测量铜厚时，每块板的每面短方向（水平方向）每隔1.6i nch,长方向（竖直方向）每隔2.2 in ch,取一测试点，每面平均分布11*11=121个点，对此121点铜厚进行测试，续点记录相应测试点的铜厚数据。
脉冲电镀 产品说明书
脉冲电镀产品说明书
脉冲电镀
1.脉冲电镀添加剂产品介绍
PPR1010酸铜电镀工艺是专为脉冲电镀产品应用开发的电镀铜添加剂产品，适用于全板电镀，适用于垂直连续电镀和龙门电镀设备。
镀层结晶状态优异，镀层延展性和分布均匀性十分优异。
在脉冲波形作用下能够获得出色的深镀能力，从而减少电镀时间、节约铜球，从而提高产量和良率。
工艺优点如下：
深镀能力优异
有着优异的延展性表现和抗热冲击性能
所有有机组分均可以用CVS分析
阳极膜稳定附着力强，不容易脱落
2.脉冲电镀工艺流程以及参数
3.小试设备
搅拌：喷流搅拌；
喷流量：0.5L/min每只喷嘴
喷嘴数：4只/侧
阳极类型:可溶性
电镀窗口:15cm*5cm;
摇摆摆幅:±3cm
摇摆频率:10cycles/min
阴阳极间距:25cm
电镀槽体体积:12L
脉冲整流器：德国PE
4.中试设备
搅拌：喷流搅拌；
喷流量：0.5~L/min每只喷嘴
喷管数：12只/侧
阳极类型:可溶性
电镀窗口:40”*24”
摇摆摆幅:±20cm
摇摆频率:5-7cycles/min
阴阳极间距:25cm
电镀槽体体积:700L
脉冲整流器：力源
设备商：东威
5.深镀能力计算
6.镀铜产品深镀能力表现
7.延展性数据
8.浸锡测试表现（288℃*10s,6次）。
电镀技术
电镀技术电镀技术又称为电沉积,是在材料表面获得金属镀层的主要方法之一。
是在直流电场的作用下，在电解质溶液（镀液）中由阳极和阴极构成回路，使溶液中的金属离子沉积到阴极镀件表面上的过程。
名词解释： 电流效率：用于沉积金属的电量占总电量的比称为电镀的电流效率 分散能力：镀液的分散能力是指一定的电解条件下使沉积金属在阴极零件表面上分布均匀的能力。
合金电镀：两种或两种以上金属离子在阴极上共沉积形成均匀细致镀层的过程叫做合金电镀（一般而言其最小组分应大于1%） 整平能力：整平能力（即微观分散能力）是指在金属表面上形成镀层时，镀液所具有的能使镀层的微观轮廓比基体表面更平滑的能力。
它表达了基体金属的粗糙度比较小，波穴的深度小于0.5mm，波峰与波谷的距离很小的表面上镀层分布的均匀性。
针孔或麻点：氢气呈气泡形式粘附在阴极表面上，阻止金属在这些部位沉积，它只能沉积在气泡的周围，如果氢气泡在整个电镀过程中一直停留在阴极表面，则镀好的镀层就会有空洞或贯通的缝隙；若氢气泡在电镀过程中粘附得不牢固，而是间歇交替地逸出和粘附，那么这些部位将形成浅坑或点穴，在电镀工业中通常称它为针孔或麻点。
鼓泡：电镀以后，当周围介质的温度升高时，聚集在基体金属内的吸附氢会膨胀而使镀层产生小鼓泡，严重地影响着镀层的质量。
这种现象在电镀锌、镉、铅等金属时尤为明显。
覆盖能力：覆盖能力（或深镀能力）也是镀液的一个重要性能指标，是指在一定的电解条件下使沉积金属在阴极零件表面全部覆盖的能力，即在特定条件下于凹槽或深孔中沉积金属镀层的能力，它是指镀层在零件上分布的完整程度。
氢脆：氢离子在阴极还原后，一部分形成氢气逸出，一部分以原子氢的状态渗入基体金属（尤其是高强度金属材料）及镀层中，使基体金属及镀层的韧性下降而变脆，这种现象叫做“氢脆”。