电镀铜镀铜是在电镀工业中使用最广泛的一种预镀层，包括锡焊件、铅锡合金、锌压铸件在镀镍、金、银之前都要镀铜，用于改善镀层结合力。中文名电镀铜外文名electrocoppering用于铸模，镀镍，镀银和镀金的打底分类碱性镀铜和酸性镀铜简介镀铜（copper plating）铜镀层是重要的防护装饰性镀层铜/镍/铬体系的组成部分，柔韧而孔隙率低的铜镀层，对于提高镀层间的结合力和耐蚀性起重要作用。铜镀层还用于局部的防渗碳、印制板孔金属化，并作为印刷辊的表面层。经化学处理后的彩色铜层，涂上有机膜，还可用于装饰。目前使用最多的镀铜溶液是氰化物镀液、硫酸盐镀液和焦磷酸盐镀液。电镀铜（copper(electro)plating;electrocoppering ）用于铸模，镀镍，镀铬，镀银和镀金的打底，修复磨损部分，防止局部渗碳和提高导电性。分为碱性镀铜和酸性镀铜二法。通常为了获得较薄的细致光滑的铜镀层，将表面除去油锈的钢铁等制件作阴极，纯铜板作阳极，挂于含有氰化亚铜、氰化钠和碳酸钠等成分的碱性电镀液中，进行碱性（氰化物）镀铜。为了获得较厚的铜镀层，必须先将镀件进行碱性镀铜，再置于含有硫酸铜、硫酸镍和硫酸等成分的电解液中，进行酸性镀铜。此外，还有焦磷酸盐、酒石酸盐、乙二胺等配制的无氰电解液。焦磷酸盐电解液已被广泛采用。历史沿革焦磷酸铜1985年以前全球电路板业之电镀铜，几乎全部采用60℃高温操作的焦磷酸铜(CoPPer PyroPhosPhate；Cu2P2O7)制程，系利用焦磷酸之错合剂(Complexing Agent)做为基本配方。彼时最流行的商业制程就是M&T的添加剂PY－61H。但由于高温槽液及PH值又在8.0以上，对于长时间二次铜所用到的碱性水溶油墨或干膜等阻剂，都不免会造成伤害。不但对板面之线路镀铜(Pattern Plating)品质不利。且槽液本身也容易水解而成为反效果正磷酸(H3PO4)，再加上阻剂难以避免被溶解所累积的有机污染等因素，导致焦磷酸铜的管理困难，而被业者们视为畏途。然而新亮相非错合剂的低温 (15oC－20oC)硫酸铜制程，当年则因其成熟度不够也使得用户们吃足了苦头。直到1988年以后硫酸铜才逐渐正式取代了先前的焦磷酸铜，而成为唯一的基本配方。硫酸铜十年后(1995)的电路板开始采孔径0.35mm或14mil以下的小孔，在板厚不变或板厚增加下，常使得待镀之通孔出现4:l至10:l高纵横比的困难境界。为了增加深孔镀铜的分布力(Throwing Power)起见，首先即调高槽液基本配方的酸铜比(拉高至10:l以上)，并也另在添加剂配方上着手变化。而且还将固有垂直挂镀的设备中，更换其传统直流(DC)供电，转型为变化电流(广义的AC)式反脉冲电流(Reverse Pulse)的革新方式。要其反电流密度很大但间却很短的情况下，冀能将两端孔口附近较厚的镀铜层予以减薄，但又不致影响深孔中心铜层应有的厚度，于是各种脉冲供电方式也进入了镀铜的领域。水平镀铜随后为了方便薄板的操作与深孔穿透以及自动化能力起见，板面一次铜(全板镀铜)的操作，又曾改变为水平自走方式的电镀铜。在其阴阳极距离大幅拉近而降低电阻下，可用之电流密度遂得以提高2-4倍，而使量产能力为之大增。此种新式密闭水平镀铜之阳极起先还沿用可溶的铜球,但为了减少量产中频繁拆机，一再补充铜球的麻烦起见，后来又改采非溶解性的钛网阳极。而且另在反脉冲电源的协助下，不但对高纵横比小径深孔的量产如虎添翼，更对2001年兴起的HDI雷射微盲孔(Microvia)也极有助益。不过也由于非溶阳极已不再出现溶铜之主反应，而将所有能量集中于“产生氧气”之不良副反应，久之难免会对添加剂与Ir/Ti式DSA(商标名称为" 尺寸安定式阳极")昂贵的非溶阳极造成伤害，甚至还影响到镀铜层的物理性质。至于2002年新冒出二阶深微肓孔所需的填孔镀铜，已使得水平镀铜出现了力犹未逮的窘境。对于此种困难，势必又将是另一番新的挑战。垂直自走的挂镀铜1999初日本上村公司曾推出一种U－CON制程，即属精密扰流喷流之槽液，与恢复两侧铜阳极的垂直自走挂镀；但由于成本及售价都极为昂贵，于是恢复铜阳极的自正式挂镀又开始受到重视。其它相关最新挑战的背景BGA球脚之承焊铜垫内设微盲孔(Micro Viain Pad)，不但可节省板面用地，而且一改旧有哑钤式(Dog Boning)层间通孔较长的间接互连(Interconnection)，而成为直上直下较短的盲孔互连；既可减短线长与孔长而得以压制高频中的寄生噪讯外(Parasitics)，又能避免了内层Gnd/Vcc大铜面遭到通孔的刺破，而使得归途(Return Path)之回轨免于受损，对于高频讯号完整性(Signal Integrity)总体方面的效益将会更好。然而此种做法在下游印刷锡膏与后续熔焊(Reflow) 球脚时，众多垫内微盲孔中免不了会吸引若干锡膏的不当流入。此而负面效应；一则会因锡量流失而造成焊点(Solder Joint)强度的不足，二则可能会引发盲孔内锡膏助焊剂的气化而吹涨出讨厌的空洞(Voids),两者均使得焊点可靠度为之隐忧不已。而且设计者为了追求高频传输的品质起见，01年以前“1+4+1”增层一次的做法，又已逐渐改变为现行“2+2+2”增层二次更新的面貌。此种“增二式”的最新规矩，使得内层之传统双面板(core),只扮演了Vcc/Gnd等人铜面的参考角色而已；所有传输资料的讯号线(Signal Line),几乎都已全数布局在后续无玻纤(DK较低，讯号品质较好)的各次增层中。如此一来外层中某些必须接地或按电源的二阶盲孔，甚至还会坐落在已填塞埋通孔之顶环或底环上。此等高难度的制程场已在BGA球垫之中多量出现。不幸是此种二阶盲孔在凹陷与孔径变大的情形下，其镀铜之空虚不足自必更甚于一阶者，使得原已棘手的小型焊点问题，变得更为严重凄惨。于是手机板的客户们不得不一再要求电镀铜能够对盲孔的尽量填平，以维持整体功能于不坠。截至目前为止，现役酸性镀铜的本事只能说填多少算多少，微盲孔之孔径在3mi以下之浅小而多用于封装载板者，实填的问题还不算严重，某几种商业镀铜制程也还颇能让人满意。然而增二式手机板其BGA球脚垫内的二阶盲孔，不但口径大到6－8mil之间，且其漏斗形深度也接近3mil。加以最新亮相超难密距(0.5mm或20mil－Pitch)的拉近与挤压垫面空间，使得垫径又被紧迫缩小到只剩下12－14mil左右，逼得盲孔表面的环宽竟只剩下3mil而已。如此局限又险恶地形之锡膏承焊，安得不令八频捏大把冷汗？是故填孔镀铜几乎已经成为势在必行的工艺了。预布焊料之填孔资深一点的读者也许还记得，七年前Pentium(586)的时代，其CPU是采“卷带自动结合(TAB)的封装方式。此大型晶片封装完工之多脚组件，下游还要进行板面的贴焊组装。该QFP四边外伸贴焊之I/O共得320脚，单边80只平行伸脚彼此之密集栉比，逼得承接的长方焊垫也随之并肩鳞次，密密麻麻，方寸之间逼得相邻脚垫之跨距(Pitch)拥挤到不足10mil! 垫宽(Width)仅5mil，垫距(SPacing)更在5mil以下的艰困境界。如此之密距多垫及狭面之高难度锡膏印刷，有谁能够保证不出差错？即使锡膏印刷得以过关，其后续的放置(Placement)踩脚与高温熔焊(Reflow)之二种更难工序，又如何能在量产中彻底免于短路？然而重赏之下必有勇夫，当年的日商" 古河电工" 即开发出一种十分奇特的Super solder制程(详见电路板咨讯杂志74期)。其做法是对着80个密垫的单边，在钢板(Stencil)上只开出一道简单的鸿沟，再将上述" 超级锡膏"不分铜垫或间距一律予以印满。巧妙的是在随后的高温熔锡过程中，其熔锡层只长在狭长的铜垫上，间距中则全无锡层，甚至残锡或锡珠锡渣也从不见踪迹。于是在此精准预署焊料之秘密武器下，只要小心将P-I的320只引脚全数对准踩定后，即可像操作熨斗一般利用热把(Hot Bar)进行压焊、当年高雄的华泰电子即曾大量组装此种搭载CPU的小型精密卡板。好景不常，此种高难度TAB用之于CPU的做法，不到三年就遭到淘汰。客观情势逼得Intel不得不放弃自己一向主张的TAB，而改采Motorola的BGA进行高价位高难度CPU之封装。于是球脚组装Pentium II的SECC卡乃于99年正式登台，导致超级锡膏的精采演出立即失色，昂贵的“火蜥蜴”生产线几乎成了废铁。技术转变所造成业者的投资损失，不但无奈也无法预知。然而，任谁也没想到几年后的今天，手机板上微小BGA球垫中的一阶或二阶盲孔，竟可以利用早已过时的“超级焊锡”事先予以熔焊填平，大大满足了下游组装的良率与可靠度。在此秘密武器的逞能发威下，当然暂时不必烦恼镀铜填孔了。不过此种移花接木的剩余价值，也只是某些特定厂商意想不到可遇难求的机缘而已，盲孔填实的镀铜仍然还是业界普遍又迫切的需求。酸性铜基本配方与操作80年代以前硫酸铜(简称酸性铜)之镀铜制程，只出现于装饰光亮镍前的打底用途。85年以后由于PCB所用高温焦磷酸铜之差强人意，才逐渐改采低温之硫酸铜，也才使得此种未被青睐的璞玉浑金终于有了发光的机会。不过其基本配方却也为了因应穿孔的分布力，与提高延性(Elongation或称延伸率)之更佳境界起见，而被改为酸铜比甚高 (10：1)的新式酸性铜了。时至2001以来，由于水平镀铜的高电流密度需求，以及面对盲孔填平的最新挑战起见，于是其之酸铜比又走回头路而往先前装饰铜的1：1目标逐渐下降。此种装饰酸性铜最大的特点

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塑料电镀科普中国本词条由“科普中国”百科科学词条编写与应用工作项目审核贡献者何星详情与金属制件相比，塑料电镀制品不仅可以实现很好的金属质感，而且能减轻制品重量，在有效改善塑料外观及装饰性的同时，也改善了其在电、热及耐蚀等方面的性能，但电镀用塑料材料的选择却要综合考虑材料的加工性能、机械性能、材料成本、电镀成本、电镀的难易程度以及尺寸精度等因素。而因其结构上的优势，不仅具有优良的综合性能，易于加工成型，而且材料表面易于侵蚀而获得较高的镀层结合力，所以目前在电镀中应用极为普遍。中文名塑料电镀特点提高了其表面机械强度材质ABS塑料相关因素机械性能、材料成本、电镀成本基本概念目的塑料电镀的目的是将塑料表面披覆上金属，不但增加美观，且补偿塑料的缺点，赋予金属的性质，充分发挥塑料及金属的特性于一体，今日已有大量塑料电镀产品应用在电子、汽车、家庭用品等工业上。过程(1)清洁(cleaning)：去除塑料成型过程中留下的污物及指纹，可用碱剂洗净再用酸浸中和及水洗干净。(2)溶剂处理(solvent treatment)：使塑料表面能湿润(wetting)以便与下一步骤的调节剂(conditioner)作用。(3)调节处理(conditioning)：将塑料表面粗化成内锁的凹洞以使镀层密着住不易剥离，也称为化学粗化。(4)敏感化(sensitization)：将还原剂吸附在表面，常用(stannous chloride)或其它锡化合物，就是sn离子吸附于塑料表面具有还原性表面。[1]与金属制件相比，塑料电镀制品不仅可以实现很好的金属质感，而且能减轻制品重量，在有效改善塑料外观及装饰性的同时，也改善了其在电、热及耐蚀等方面的性能，提高了其表面机械强度。但电镀用塑料材料的选择却要综合考虑材料的加工性能、电镀的难易程度以及尺寸精度等因素。而ABS塑料因其结构上的优势，不仅具有优良的综合性能，易于加工成型，而且材料表面易于侵蚀而获得较高的镀层结合力，所以目前在电镀中应用极为普遍。随着工业的迅速发展、塑料电镀的应用日益广泛，成为塑料产品中表面装饰的重要手段之一.目前国内外已广泛在ABS、聚丙烯、聚砜、聚碳酸酯、尼龙、酚醛玻璃纤维增强塑料、聚苯乙烯等塑料表面上进行电镀，其中尤以ABS塑料电镀应用最广，电镀效果最好.塑料电镀(plastic plating)的优点：1.成型容易、成形好。2.重量轻。3.耐蚀性佳。4.耐药性好。5.电绝缘性优良。6.价格低廉。7.可大量生产。缺点：1.耐候性差、易受光线照射而脆化。2.耐热性不好。3.机械强度小。4.耐磨性很差。5.吸水率高。影响因素注射机选用注射机选用不当，有时会因为压力过高、喷嘴结构不合适或混料使制件产生较大的内应力，从而影响镀层的结合力。塑件选材塑料的种类很多，但并非所有的塑料都可以电镀。有的塑料与金属层的结合力很差，没有实用价值；有些塑料与金属镀层的某些物理性质如膨胀系数相差过大，在高温差环境中难以保证其使用性能。目前用于电镀最多的是ABS，其次是PP。另外PSF、PC、PTFE等也有成功电镀的方法，但难度较大。[2]塑件造型在不影响外观和使用的前提下，塑件造型设计时应尽量满足如下要求。(1) 金属光泽会使原有的缩瘪变得更明显，因此要避免制品的壁厚不均匀状况，以免出现缩瘪，而且壁厚要适中，以免壁太薄(小于1.5 mm)，否则会造成刚性差，在电镀时易变形，镀层结合力差，使用过程中也易发生变形而使镀层脱落。(2) 避免盲孔，否则残留在盲孔内的处理液不易清洗干净，会造成下道工序污染，从而影响电镀质量。(3) 电镀工艺有锐边变厚的现象。电镀中的锐边会引起尖端放电，造成边角镀层隆起。因此应尽量采用圆角过渡，圆角半径至少0.3 mm 以上。平板形塑件难电镀，镀件的中心部分镀层薄，越靠边缘镀层越厚，整个镀层呈不均匀状态，应将平面形改为略带圆弧面或用桔皮纹制成亚光面。电镀的表面积越大，中心部位与边缘的光泽差别也越大，略带抛物面能改善镀面光泽的均匀性。(4) 塑件上尽量减少凹槽和突出部位。因为在电镀时深凹部位易露塑，而突出部位易镀焦。凹槽深度不宜超过槽宽的1/3，底部应呈圆弧。有格栅时，孔宽应等于梁宽，并小于厚度的1/2。(5) 镀件上应设计有足够的装挂位置，与挂具的接触面应比金属件大2～3倍。(6) 塑件的设计要使制件在沉陷时易于脱模，否则强行脱模时会拉伤或扭伤镀件表面，或造成塑件内应力而影响镀层结合力。(7) 当需要滚花时，滚花方向应与脱模方向一致且成直线式．滚花条纹与条纹的距离应尽量大一些。(8) 塑件尽量不要用金属镶嵌件，否则在镀前处理时嵌件易被腐蚀。(9) 塑件表面应保证有一定的表面粗糙度。模具设计为了确保塑料镀件表面无缺陷、无明显的定向组织结构与内应力，在设计与制造模具时应满足下面要求。(1) 模具材料不要用铍青铜合金，宜用高质量真空铸钢制造，型腔表面应沿出模方向抛光到镜面光亮，不平度小于0.2mm，表面最好镀硬铬。(2) 塑件表面如实反映模腔表面，因此电镀塑件的模腔应十分光洁，模腔表面粗糙度应比制件表面表面粗糙度高1～2级。(3) 分型面、熔接线和型芯镶嵌线不能设计在电镀面上。(4) 浇口应设计在制件最厚的部位。为防止熔料充填模腔时冷却过快，浇口应尽量大(约比普通注射模大10%)，最好采用圆形截面的浇口和浇道，浇道长度宜短一些。(5) 应留有排气孔，以免在制件表面产生气丝、气泡等疵病。(6) 选择顶出机构时应确保制件顺利脱模。[1]分析材料分析国际上塑料电镀在20世纪50年代已形成规模生产，我国在20世纪60年代中期也开始进行塑料电镀的生产，当时主要用于钮扣、带扣等小产品，质量要求以不起皮象金属一样就可以了。随着时代的发展，产品质量的不断提高，对镀层质量的要求也要相应的提高。在改革开放之前，产品质量的提高，是由行政命令下达指标的形式来实现的，但改革开放后的今天情况就不同了，“上级”没有了，指标也没有了，而客户的要求就成了产品质量的指标，这指标你可以达到，也可以不达到，然而是关系到厂家及其工艺的生存或淘汰。因此，凡提出的质量要求都是非常实质性的或是真正有效的，而且在经济上还要可行的。当今塑料电镀质量要求不断提升的动力在于我国外资企业的发展，因为在国际上，尤其是临近我国的日本与台湾省，都希望利用大陆的现有条件来加工产品，并达到要求的质量水平，这就暴露出我们塑料电镀质量的不足，迫使我们提高质量。塑料电镀质量的现状：国际上工业先进国家的塑料电镀质量水平确实很高，在我国广东地区有些外资单位镀件的质量水平也是不错的，浙江也有部分单位不差。主要表现在外观上能与国外先进产品相媲美，并能达到外资企业质量的要求。至于内在质量因测试手段和测试的规范还不健全，质量参差不齐。近年来，塑料电镀已被广泛应用在塑料零件的装饰性电镀上。ABS塑料是塑料电镀中应用最广的一种。ABS塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)的三元共聚物。对电镀级ABS塑料来说，丁二烯的含量对电镀影响很大，一般应控制在18%～23%。丁二烯含量高，流动性好，易成型，与镀层附着力好。由于ABS是非导体，所以电镀前必须附上导电层。形成导电层要经过粗化、中和、敏化、活化、化学镀等几个步骤，比金属电镀复杂，在生产中容易出现问题。我们从塑料电镀的工艺出发，分析原因并找出了解决的办法。1、镀件易漂浮，与挂具接触的地方易被烧焦因为塑料的比重小，所以在溶液中易浮起。灯罩外形就象一个小盘一样，内表面凹进去，边上有两个小孔，开始只用一根铜丝卡着两个小孔进行电镀。由于电镀中气体的放出，灯罩易与铜丝脱离，加之铜丝也轻，不足以使灯罩浸入溶液里。后来在铜丝上附上重物，解决了漂浮问题。铜丝与灯罩的接触点被烧焦，并露出塑料，是因导电不良引起的。为了解决工件漂浮与导电问题，我们设计了专门的夹具。夹具有一定的重量，上灯罩后不再浮起，再用两个较宽的导电片卡在灯罩的孔上，使各处电流均匀，接触点就不会烧焦了。2、灯罩化学镀铜时出现气泡，电镀后气泡变大，并可以揭起塑料电镀的工艺流程为：除油→水洗→粗化→水洗→敏化→自来水洗→去离子水洗→活化→水洗→化学镀铜→水洗→电镀→水洗→干燥。由以上可知，化学镀铜前的任何步骤出现问题都会导致鼓泡。引起结合力不好的原因有很多，经常易出现问题的是除油过程和粗化过程。除油不彻底，会引起掉皮、脱落。灯罩采用的是化学除油(塑料件不适宜用有机溶剂除油)，操作时，温度升高到65～70℃，不断地抖动工件，直到水洗后不挂水珠为止。粗化是ABS塑料电镀中很重要的过程。粗化不足，结合力下降；粗化过度，又会使孔变大变形，结合力也会降低。由于敏化液中二价锡极不稳定，所以敏化液易失效，如不调整，会导致活化失败。活化不足，会使化学镀层沉积不全；而活化过度，使活性金属在表面还原过多而形成不连续膜层，也会使结合力下降。我们从除油开始，严格按除油液配方和操作条件，又检查粗化工序的时间、温度，新配制了敏化液和活化液，结果化学镀铜后仍出现气泡。几次反复试验，结果一样，最后断定鼓泡不是由除油、粗化、敏化、活化引起的。此时怀疑是否料的成分及成型工艺有问题，因为ABS塑料的成分及成型工艺与电镀有直接的关系。ABS颗粒易吸水，要求压注前水份含量低于0.1%，必须在80℃热风干燥箱中烘干2～4h，周围环境也必须干燥。ABS塑料中不能混入其它成分。我们通过调查发现注塑厂将大量成型的ABS塑料件堆放在潮湿的库房地面上，而且注塑前的原料未经烘干。在我们的指导下，将要注塑的原料在80℃下烘干2～4h，经检验符合电镀要求后再进行注塑。改进后的灯罩电镀后鼓泡问题再没有出现。成型工艺注塑制件由于成型工艺特点不可避免地存在内应力，但工艺条件控制得当就会使塑件内应力降低到最小程度，能够保证制件的正常使用。相反，如工艺控制不当，就会使制件存在很大的内应力，不仅使制件强度性能下降，而且在储存和使用过程中出现翘曲变形甚至开裂，从而造成镀层的开裂，甚至脱落。所以工艺参数的控制应使制件内应力尽可能小。要控制的工艺条件有原材料干燥、模具温度、加工温度、注射速度、注射时间、注射压力、保压压力、保压时间、冷却时间等。[2]塑型后处理由于注塑条件、注射机选择、制件造型设计及模具设计的原因，都会使塑件在不同部位不同程度地存在内应力，它会造成局部粗化不足，使活化和金属化困难，最终造成金属化层不耐碰撞和结合力下降。试验表明，热处理和用整面剂处理都可有效地降低和消除塑件内应力，使镀层结合力提高20～60%。此外，成型后的塑件应专门包装、隔离，严禁碰伤、划伤表面，以免影响电镀外观。检验时检验员应戴脱脂手套，防止污染镀件表面，影响镀层结合力。

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