脉冲电流电镀方法
脉冲电镀电源的工作原理及技术研究
脉冲关断期内金属离子的质量浓度的回升降低了浓差极化，有利于提高阴极电流效率和阴极电流密度，从而提高镀速。脉冲电镀的这种优越性，可用于某些对镀层沉积速率要求较快的电镀生产(如电子线材的卷至卷连续电镀)。但对于普通的电镀生产，若选择脉冲电镀的目的单纯是为了提高生产效率，则似乎有些不太合适。
脉冲电镀电源的工作原理及技术研究
前言
脉冲电镀是通过槽外控制方法改善镀层质量的一种强有力的手段，相比于普通的直流电镀镀层，其具有更优异的性能(如耐蚀、耐磨、纯度高、导电、焊接及抗变色性能好等)，且可大幅节约稀贵金属，因此，在功能性电镀中得到较好的应用。目前脉冲电镀中所使用的多为方波脉冲。
(2)在脉冲关断期toff内高的过电位使阴极附近的金属离子以极快的速度被消耗，当阴极界面金属离子的质量浓度为零或很低时，电沉积过程进入关断期。在关断期内，金属离子向阴极附近传递从而使扩散层中金属离子的质量浓度得以回升，并有利于在下一个脉冲周期使用较高的峰值电流密度。
脉冲电镀过程中，当电流导通时，电化学极化增大，阴极区附近金属离子被充分沉积;当电流关断时，阴极区附近放电离子又恢复到初始的质量浓度，浓差极化消除，并伴有对沉积层有利的重结晶、吸脱附等现象。这样的过程周期性的贯穿于整个电镀过程的始末，其中所包含的机理构成了脉冲电镀的最基本原理。
传统的直流电镀只有电流或电压可供调节，而脉冲电镀有脉冲电流密度(或峰值电流密度)Jp、脉冲导通时间ton和脉冲关断时间toff3个独立的参数。由ton和toff可以引出脉冲占空比γ。
(1)脉冲占空比γ计算公式
脉冲占空比γ指脉冲导通时间ton占整个脉冲周期(ton+toff)的百分比，可用下式表示:
脉冲电镀技术参数介绍
脉冲电镀技术参数介绍信丰正天伟研发部胡青华脉冲电镀定义：脉冲电镀广泛定义为间断电流电镀。
间断电流是指正向电流在某一时间出现而在另一时间出现反向电流（或无电流）。
自50年代开始已有人从事脉冲电镀的研究，因脉冲电流能使镀层结晶细化、结合力高、无孔隙，使镀层有优良的物理化学性能。
70年代脉冲电镀在PCB行业中电镀金上使用，在90年代随着大电流脉冲技术上的突破脉冲电镀应用在PCB电镀铜上。
PCB的电镀铜的发展历程：普通直流电镀→PPR周期反向脉冲电镀→新型直流电镀，新型直流电镀不同于普通直流电镀的区别在于在槽液中加入了新型的作用特殊的添加剂来调整通孔和盲孔孔内外的镀层厚度的分布。
常见的脉冲波形有方波、三角波、阶梯波、锯齿波，根据确定脉冲波形的原则（实镀效果、偏于分析和研究、易于获得和控制、便于推广），方波是最符合要求的波形。
目前，脉冲电镀中使用的波形多为方波。
其波形有单向脉冲和双向脉冲（周期反向脉冲）1.单向脉冲：实际是就是有关断时间的直流电镀。
波形如下所示：2.双向脉冲：即周期换向脉冲（PPR）。
有以下几种：a)有关断时间的单个脉冲换向,一个正向脉冲经过关断时间后接一个反向脉冲，这种波形在实际中极小使用，波形如下图：b)无关断时间单个脉冲换向，一个无关断时间的正向脉冲紧接着一个无关断时间的反向脉冲，这种波形也称为方波交流电。
这种波形能改善镀层的厚度分布，但对镀层的结构改善无作用。
c)脉动脉冲换向，一组正向脉冲接一组反向脉冲，这种波形是典型的周期换向波形，在功能性电镀中应用最为广泛，既能改善镀层的厚度分布又能改善镀层结晶结构。
d)多组脉冲换向：简称多脉冲，在脉动脉冲基础上增加可编程功能，在每一个程序或每一个时间段采用的脉冲参数各不一样。
多脉冲电镀在适当的参数下能形成不同结构和组成的多层镀层，各层间的应力能相互抵消，镀层脆性下降，抗疲劳强度提高。
PCB上所使用的脉冲电镀严格的说应称为周期脉冲反向电镀(Periodic Pulse Reverse Plating)。
脉冲电镀技术参数介绍
脉冲电镀技术参数介绍信丰正天伟研发部胡青华脉冲电镀定义：脉冲电镀广泛定义为间断电流电镀。
间断电流是指正向电流在某一时间出现而在另一时间出现反向电流（或无电流）。
自50年代开始已有人从事脉冲电镀的研究，因脉冲电流能使镀层结晶细化、结合力高、无孔隙，使镀层有优良的物理化学性能。
70年代脉冲电镀在PCB行业中电镀金上使用，在90年代随着大电流脉冲技术上的突破脉冲电镀应用在PCB电镀铜上。
PCB的电镀铜的发展历程：普通直流电镀→PPR周期反向脉冲电镀→新型直流电镀，新型直流电镀不同于普通直流电镀的区别在于在槽液中加入了新型的作用特殊的添加剂来调整通孔和盲孔孔内外的镀层厚度的分布。
常见的脉冲波形有方波、三角波、阶梯波、锯齿波，根据确定脉冲波形的原则（实镀效果、偏于分析和研究、易于获得和控制、便于推广），方波是最符合要求的波形。
目前，脉冲电镀中使用的波形多为方波。
其波形有单向脉冲和双向脉冲（周期反向脉冲）1.单向脉冲：实际是就是有关断时间的直流电镀。
波形如下所示：2.双向脉冲：即周期换向脉冲（PPR）。
有以下几种：a)有关断时间的单个脉冲换向,一个正向脉冲经过关断时间后接一个反向脉冲，这种波形在实际中极小使用，波形如下图：b)无关断时间单个脉冲换向，一个无关断时间的正向脉冲紧接着一个无关断时间的反向脉冲，这种波形也称为方波交流电。
这种波形能改善镀层的厚度分布，但对镀层的结构改善无作用。
c)脉动脉冲换向，一组正向脉冲接一组反向脉冲，这种波形是典型的周期换向波形，在功能性电镀中应用最为广泛，既能改善镀层的厚度分布又能改善镀层结晶结构。
d)多组脉冲换向：简称多脉冲，在脉动脉冲基础上增加可编程功能，在每一个程序或每一个时间段采用的脉冲参数各不一样。
多脉冲电镀在适当的参数下能形成不同结构和组成的多层镀层，各层间的应力能相互抵消，镀层脆性下降，抗疲劳强度提高。
PCB上所使用的脉冲电镀严格的说应称为周期脉冲反向电镀(Periodic Pulse Reverse Plating)。
脉冲电镀镍-纳米氧化铝复合镀层及其组织结构与性能表征
脉冲电镀镍-纳米氧化铝复合镀层及其组织结构与性能表征任鑫;李岩帅;冯毅毅;刘耀汉;齐鹏涛;王朝阳【摘要】采用脉冲电镀法在Q235钢上制备了Ni-纳米Al2O3复合镀层.通过正交试验得到最佳工艺条件为:六水合硫酸镍234 g/L,六水合氯化镍30 g/L,硼酸35g/L,十二烷基硫酸钠0.6 g/L,糖精1 g/L,纳米Al2O310 g/L,pH 3.5,电流密度2A/dm2,占空比60%,频率1000 Hz,温度40 ℃,搅拌速率200 r/min,时间60 min.在最佳工艺条件下所得Ni-纳米Al2O3复合镀层表面平整、致密,晶粒细小,弥散分布着纳米Al2O3,显微硬度、耐磨性和耐蚀性都比Ni镀层好.%A Ni-nano-Al2O3composite coating was prepared on Q235 steel by pulse electroplating. The optimal process conditions were obtained by orthogonal test as follows: nickel sulfate hexahydrate 234 g/L, nickel chloride hexahydrate 30 g/L, boric acid 35 g/L, sodium dodecyl sulfate 0.6 g/L, saccharin 1 g/L, nano-Al2O310 g/L, temperature 40 ℃, pH 3.5, current density 2 A/dm2, duty cycle 60%, frequency 1 000 Hz, stirring rate 200r/min, and time 60 min. The Ni-nano-Al2O3 composite coating obtained thereunder is smooth and compact with fine grains and dispersively distributed nano-Al2O3 particles, and has higher microhardness and better resistance to wear and corrosion than a pure Ni coating.【期刊名称】《电镀与涂饰》【年(卷),期】2018(037)005【总页数】4页(P193-196)【关键词】镍;氧化铝;复合镀层;脉冲电镀;微观结构;显微硬度;耐磨性;耐蚀性【作者】任鑫;李岩帅;冯毅毅;刘耀汉;齐鹏涛;王朝阳【作者单位】辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,辽宁阜新 123000;辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,辽宁阜新 123000;辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,辽宁阜新 123000;辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,辽宁阜新123000;辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,辽宁阜新 123000;辽宁工程技术大学材料科学与工程学院,辽宁阜新 123000【正文语种】中文【中图分类】TQ153.2电镀Ni层因具有良好的力学性能和化学稳定性而被广泛应用于汽车、仪器仪表、日用五金等领域[1]。
双向脉冲电源在镀银中的应用
根 据 正 反 向直 流法 镀 银 的经 验 ， 选定 多 组 参 数 进 行试 镀 ， 发现 有两 组 因素 间存 在相 互 影 响 ： １ （ ）反 向 电流密 度不 能太 大 ， 与正 向 电流 密 度 的 比例 应适 当 ；２ （ ）反 向工 作 时 间不能 太长 ， 与正 向工作 时 间 的
（ 中航 工业 长 沙 中传机 械有 限公 司 ，湖 南 长 沙 ４ ０ ０ ） １ ２ ０
Ｇ Ｕｏ ｉ － ｈ Ｍ ｎｚ ｉ
（ ａ ｉ Ｉ ｄ ｓ ｒａ ａ ｇ ｈ ｎ ｅ ｍ ｅ ｉｔ ｉ ｉ ｇ Ｍ ａ ｈ ｎ ｒ ．，Ｌｔ ．，Ｃｈ ｎ ｓ ａ ４ ０ ０ ，Ｃｈ ｎ ） Ｃ ｔｃ ｎ ｕ ｔ ｉ ｌ Ｃｈ ｎ ｓ ａ Ｉ ｔ ｒ ｄ ａ ｅ Ｄｒ ｖ ｎ ｃ ｉ ｅ ｙ Ｃｏ ｄ ａ ｇ ｈ １ ２ ０ ｉ ａ 摘 要 ： 齿 轮 齿 型 面 形状 复 杂 ， 直流 电镀 银 时 各 处 电力 线 分 布 不 均 ， 成 镀 层 厚 度 不 均 匀 ， 响 齿轮 啮 合 。采 用 双 向脉 冲 电 源 造 影
１ ５ ２ ２ 厚 度 的测 量 及 均 匀 性 的评 定 方 法 ． ．．
在 每个试 样 的正 反两 面共 测量 １ ６个点 （ 每个 面
测 量 ８个 点 ） 记 录 厚 度 测 量 值 Ｃ ） 然 后 按 公 式 （ ） ， ｒ， １
计 算厚 度 相 对 偏 差 值 （ ， 将 其 作 为 镀 层 厚 度 均 ） 并
１ ４ 脉 冲 镀 银 ．
脉 冲镀 银 的镀 液组 成及 工 艺 条 件 为 ： ２ ～ ３ 银 Ｏ Ｏ ｇ Ｌ， 化银 ４ ～８ ／ 碳 酸钾 １ ～５ ／ １ ～ ／ 氰 ５ Ｏｇ Ｌ， ８ ０ ｇ Ｌ， ５ ３ Ｃ， 间 按 镀 层 厚 度 进 行 控 制 ， 极 材 料 为 ５。 时 阳 Ａｇ０ ， 一 。待定 的 工 艺 参 数 有 正 （ ） 电 流 密 一 １ Ａｇ１ 反 向 度、 （ ） 正 反 向时间 、 （ ） 正 反 向频率 、 （ ） 正 反 向占空 比 。
光亮剂和载体对脉冲电镀工艺会造成怎样的影响,该如何解决
光亮剂和载体对脉冲电镀工艺会造成怎样的影响，该如何解决前言PCB产品中，有一类典型的难度较大的生产板，此类生产板的特点是板厚/孔径比大（9:1至12:1），线宽/间距小（75 μm/75 μm），镀铜厚度要求严格（所有孔壁镀铜最薄25 μm），图形分布不均匀（孤立线、孤立光标点），此类型生产板通过传统直流全板电镀无法满足孔壁铜厚要求，即使孔壁勉强达到镀铜要求，表面镀铜过厚也让后序DES和阻焊工序难以接受，而直流图形电镀因为长时间，低电流密度而影响电镀效率，这时脉冲图形电镀的优势得到了淋漓尽致的发挥，本文从脉冲电镀的原理出发，阐述脉冲图形电镀的优势。
但同时在公司的脉冲生产线的实际加工过程中，发现了一些直流电镀不存在的问题，比如，板面色差、深镀能力异常等，经过我们的分析、排查及试验跟踪，最终发现脉冲光亮剂和载体的含量对产品品质影响非常之大，最后通过试验、对比、跟踪寻找到合理的光亮剂和载体控制范围，解决了上述的异常问题。
2 脉冲电镀原理2.1 脉冲电流脉冲电镀为间断电流电镀，间断电流是指某一时间出现正向电流而另一时间出现反向电流，这是由专用的脉冲整流机提供电流输出，我们公司正反向电流设定分别为20 ms和1 ms,整个电镀过程一直是以21 ms为循环进行的，如图1.2.2 脉冲光亮剂和载体的作用机理我们公司采用DOW提供的脉冲专用光亮剂和载体，具体如下。
2.3.1 载体（Carrier）此类有机物为聚醚类，含有-CH2-CH2-O-结构，为长链有机分子，在氯离子的协助下均匀的将光亮剂分布在阴极的凹陷等各处，故称为载体[1].载体同时也能增加极化电阻，对铜的沉积进行抑制，缓冲孔角等引起的电流集中，提高均镀能力的效果[2],所以又被称为抑制剂，另外载体还能降低槽液的表面张力，增加润湿效果，又称为湿润剂。
电镀知识培训(1)
氧化物及内应力等种种前置技术处理。 2.镀后处理：为使镀件增强防护性能，装饰性及其他特殊目的而进行的（如钝化、热溶
封闭和除氢等等）电镀后置技术处理。 3.除氢：金属物件在一定温度下加热或采用其他处理方法以驱除金属内部吸收氢的过程。
电镀知识培训(1，指各种接插件端子。 2.阳极：若是可溶性阳极，则为欲镀金属。若是不 可溶性阳极，大部份为贵金属 ( 如白金、氧化铱 等) 。 3.电镀药水：含有欲镀金属离子之电镀药水。 4.电镀槽：可承受、储存电镀药水之槽体，一般考 虑强度、耐蚀、耐温等因素。 5.整流器：提供直流电源之设备。
知识培训(1)
5.针孔：从镀层表面贯穿到底镀层或基体金属的微小通道。 6.可焊性：镀层表面被融焊料润湿的能力。 7.金属变色：由于腐蚀而引起的金属或镀层表面色泽的变化，如发暗、失色等。 8.点腐蚀试验：让特定的腐蚀液有控制地滴在试样的表面上以检验试样表面保
护层耐腐蚀性的试验方法。 9.脆性：镀层能承受变形的能力。
3.卷镀(Reel To Reel Plating)：俗称连续电镀，是将有料带 (carrier)串联的镀件 拖入已经规划制程的镀槽中进行电镀。
㈢ 端子电镀目的： 电镀除了要求美观外，依各种电镀需求而有不同的目的。 1.镀铜(Cu)：打底用，增进电镀层附着能力及抗蚀能力。 2.镀镍(Ni)：打底用，增进抗蚀能力。 3.镀金(Au)：改善导电接触阻抗，增进讯号传输。 4.镀钯镍(Pd-Ni)：改善导电接触阻抗，增进讯号传输，耐磨性比金佳。
某种功能（如防护性、装饰性或其它性能）的氧化膜过程。 6.闪镀：通电时间极短产生薄镀层的电镀。 7.机械镀：在细金属粉和合适的化学药剂存在下，用坚硬的小圆球撞击金属表面，以
研究脉冲电镀反向电流对通孔深镀能力的作用
研究脉冲电镀反向电流对通孔深镀能力的作用研究脉冲电镀反向电流对通孔深镀能力的作用序脉冲电镀技术在电镀过程中广泛应用，尤其在通孔深镀中具有重要的作用。
通孔深镀是电子元件制造中的关键工艺，其质量和效果直接影响到电子产品的性能和可靠性。
本文将着重探讨脉冲电镀反向电流对通孔深镀能力的作用，并就此提出自己的观点和理解。
一、脉冲电镀技术简介脉冲电镀技术是利用脉冲电流进行电镀的一种技术方法。
相较于传统恒定电流电镀，脉冲电镀技术能够提供更高的镀液对电极表面的物质输运速率，从而达到更高的电镀速度和更均匀的电镀膜质量。
脉冲电镀技术不仅可以改善电镀质量，还能节省能源和镀液等方面的成本，并且对于通孔深镀来说尤为重要。
二、通孔深镀的重要性通孔深镀是电子元件制造中的关键工艺之一，通过在PCB板或其他电子元件上形成一定深度的镀液层，可以增强电子元件的导电性能、连接性能和耐腐蚀性能。
通孔深镀能力的好坏直接影响到电子产品的性能和可靠性。
在通孔深镀过程中，脉冲电镀反向电流起到了至关重要的作用。
三、脉冲电镀反向电流的作用在脉冲电镀过程中，正向电流用于电镀工作电极，而反向电流则用于清洗电极表面。
脉冲电镀反向电流的作用主要体现在两个方面：1. 清洗电极表面脉冲电镀反向电流可以有效清洗电极表面的金属离子沉积物、氧化物和有机物等杂质，从而保证电极表面的纯净度和粗糙度。
清洗电极表面对于通孔深镀过程中的镀液输运和镀层质量至关重要。
具有较高纯净度和合适粗糙度的电极表面能够提供更好的镀液传递效率，最终实现通孔深镀的高质量。
2. 提高镀液中金属离子浓度在脉冲电镀过程中，反向电流时间短暂，但却能够显著影响金属离子的传输和浓度变化。
反向电流的作用是通过阻止金属离子离开电极，提高金属离子在镀液中的浓度，从而达到更好的通孔深镀效果。
在通孔深镀过程中，高浓度的金属离子能够更好地填充通孔，使得镀液能够更均匀地分布并形成均匀的镀层。
脉冲电镀反向电流对于通孔深镀能力的提高至关重要。