3、.镀通率测试3.1测试背景（1）镀铜率介绍。
电镀工序中，由于导通孔内需要电镀一定厚度的铜层，以保证孔铜良好的可靠性。
IPC 等规定了不同产品孔铜的厚度要求。
由于孔内的液体流动及铜离子扩散阻力在孔内各处均不一致，要达到孔内镀铜层的厚度，就需必须保证良好的镀通率，保证孔内铜厚的均一性，为维护制程电镀通孔加厚铜的稳定性需对其镀通率做定期测试。
通过设计不同板厚及孔径的测试板，按生产要求进行电镀，测试面铜厚度与孔口及孔中心电镀铜厚，来表征电镀后孔内铜厚的均一性。
电镀理论认为：在高酸低铜的溶液中，PCB板面与孔内镀层的电位差(EIR)由以下公式决定：ElR=IL2／KD 式中：I 为阴极电流密度，L为板厚，K 为电导率，D 为孔径。
图中示意图表示通孔孔铜测量点，通孔镀铜的计算主要分为十点法及六点法其公式分别如下：十点法：Throwing_Power% =(E+F+G+H+I+J)/6/(A+B+C+D)/4*100%六点法：Throwing_Power% =(G+H)/2/(A+B+C+D)/4*100%图中示意图表示盲孔孔孔铜测量点，通孔镀铜的计算主要分为五点法及三点法其公式分别如下：五点法：Throwing_Power%=(C+D+E)/3/(A+B)/2*100%三点法：Throwing_Power%=E/(A+B)/2*100%目前我司工艺工程师对电镀线及进行工艺测试的计算时，建议采用IPC 之规定，通孔采用十点法进行计算，盲孔采用五点法进行测量取点和计算。
（2）镀铜率的影响因素：①硫酸铜浓度。
硫酸铜浓度越高其镀通率越差，随着铜离子浓度升高，孔内浓差扩散阻力越大，扩散层厚度更厚，镀通率下降。
但铜离子浓度降低，相同条件下镀通率会有所提高。
②硫酸浓度。
硫酸浓度太低，溶液导电性差，镀液分散能力下降，镀层光亮范围缩小，通盲孔电镀的镀通率下降。
③添加剂含量。
添加剂分为抑制剂与光亮剂，如果光亮剂的浓度偏高将导致孔口沉积速度加快，导致镀通率变差，另外若抑制剂的过低，孔口高电流密度区的沉积速度无法得到有效的抑制，可导致通孔镀通率下降。
④整流器的精度。
电流实际值与设定值偏差过大，引起电镀参数的变化，将导致电镀均匀性以及电镀镀通率等波动，达不到预定的电镀品质要求。
⑤摇摆方式。
摇摆的不同方式主要影响镀液流动方式，对通盲孔镀通率产生影响，并且摇摆方式不同电镀均匀性效果各异。
⑥喷流量。
喷流量大，通孔孔内的交换性能提高，扩散阻力减小，可提高通孔镀通率。
但喷流越大，研究表明对通孔镀通率的影响效果有限，对于盲孔随着厚径比增加（AR≥1:1），侧面喷流大小对镀通率基本无改善作用。
3.2 测试目的及意义：通过镀铜率的测试检验孔内铜厚的均一性，并通过检验结果指导制程生产与改善。
3.3 测试条件3.3.1 实验设备：P2厂A0705001型号手动电镀线，垂直龙门电镀线，切片机，切片研磨机3.3.2 检测设备：金相显微镜3.3.3 测试物料：FR-4，2.4mm，0.5/0.5OZ ，18*24Inch2 的板材，最小钻孔孔径0.2mm；盲孔镀通率测试采用：介质层采用LDPP1086或1080，激光盲孔4mil，5mil，6mil；3.4 判定标准3.5 测试原理及方法3.5.1 测试原理：采用几点法公式计算出镀铜率3.5.2 测试方法：①通孔镀通率测试采用： FR-4，2.4mm，0.5/0.5OZ，18*24Inch2为板材，最小钻孔孔径0.2mm；盲孔镀通率测试采用：介质层采用LDPP1086 或1080，激光盲孔4mil，5mil，6mil；②电镀参数为10ASF*100min 进行电镀；③电镀完成后，在板面中间位置上中下取三个切片，金相显微镜测量通孔盲孔孔铜厚度，注意量取铜厚为二次铜铜厚；④测试频率：1 次/6 月；⑤测试范围：通孔镀通率测试适用于所有电镀线；盲孔镀通率测试仅适应于P2亚硕电镀线或有盲孔电镀生产板之电镀线。
⑥测试标准及具体操作，见附表9。
3.6 数据结果记录及分析数据测量点以及镀通率计算方法参照12.4.2（2）中测试原理。
4.电流效率测试4.1 测试背景：电镀过程中由于电镀时会有副反应存在，酸性电镀体系中一般为析氢反应，因此为判断回路电量中应用于沉积铜的量占整个通电量的比例，对于了解电镀过程监控电镀铜量具有十分重要的意义。
采用称重法测试电镀沉积测铜量，通过法拉第定律计算理论沉积的铜量，以此来表征电镀沉积的效率，即用于铜沉积的电量占整个回路电量的比重。
由于在电沉积过程中由于一部分电量用于沉积的副反应沉积的铜量与实际流过回路的电量存在差别。
影响因素：硫酸浓度过高将导致在高电流密度时产生析氢，电流效率降低。
4.2 测试目的及意义：测量电流效率是否在正常范围内，并根据测量值指导电镀药水配置。
4.3 测试条件：4.3.1 实验设备：P2厂A0705001型号手动填孔线4.3.2 检测设备：电子计重天平（精度为1g）4.3.3 测试物料：FR-4，1.5mm，0.5/0.5OZ 18*24Inch2板材4.4 判定标准：4.5 测试原理及方法4.5.1 测试原理：4.5.2 测试方法：①测试前用电子计重天平（精度为1克），称重板材重量m0；②开始电镀，电镀参数为：10ASF*150min，电镀完成后烘干，称重m2。
（4）测试频率：1次/3 月；（5）测试范围：适用于所有电镀线。
（6）测试标准及具体数据记录，见附表。
4.6 数据结果记录及分析：理论镀铜质量：m l＝I*T* M/(n*F)。
I为通的电流数值（A）；T为电镀时间（S）；M 为铜的分子量（63.5）；n 为二价铜价电数；F为-库仑当量（96485）；ml为理论镀铜质量（g）；③实际镀铜质量：m s=m2-m0；m2为镀铜后板的质量（g）；m0为电镀前板质量（g）；m s为电镀铜实际质量（g）。
电流效率ŋ＝m s/m l*100%；5.HULL-Cell测试5.1测试背景：电镀添加剂电镀添加剂有两方面作用：①整平光亮镀层，添加剂通过物理或化学吸附在阴极的表面，通过其作用加大电沉积的过电压，成而使得沉积时具有较细的晶粒。
②获得延展性较好的镀层。
电镀铜添加剂包括：抑制剂、整平剂、光亮剂或者稳定剂、络合剂等，抑制剂可作为抑制镀铜的作用，整平剂主要作用在于整平微小的粗糙表面获得光滑的镀层，而加速剂则可以使镀层铜晶粒精细化，改善镀液分散能力，使镀层变得光亮、整平。
通常酸性镀铜液中添加剂类型主要有三种：抑制剂（Carrier）、整平剂（Leveler）和光亮剂（Brightener）。
我司各电镀线电镀添加剂使用情况见附表5。
电镀添加剂中虽主要包括抑制剂、整平剂以及光亮剂等，在电镀过程中由于其特性各异，具体作用的机理也不一样，不同的添加剂适合于不同的电镀产品形式，比如电镀填充盲孔是通过电镀添加剂在通盲孔不同部位的吸附以达到实现特殊电镀工艺的目的等。
由于电镀药水中电镀添加剂发挥重要的作用，在电镀的过程中由于电镀添加剂在电镀过程中发生电解还原，产生较多的有机副产物，电镀添加剂的含量及电镀液的性能随着电镀的进行发生变化，为定性的衡量电镀液的性能，采用Hull 槽试验对其进行表征，同时也方便制程工艺工程师掌握电镀药水的性能，有利于制程稳定性的控制。
HULL槽的原理为通过设计阴极与阳极的不同距离，试验在同一阴极试片上的高低电流密度区。
5.2 测试目的及意义：通过 HULL-Cell测试，检验电镀液的的添加剂含量和性能是否正常，指导电镀液的配制，引导制程生产正常运行5.3 测试条件：5.3.1 实验设备：HULL槽，阳极铜块，电吹风5.3.2 检测设备：人眼5.3.3 测试物料：黄铜片，测试电镀液5.4 判定标准：5.5 测试原理及方法5.5.1 测试原理：通过高低电流密度区电镀后其烧焦长度与光亮的部分情况来定性的判断电镀液中电镀添加剂的含量与综合性能1.5.2 测试方法：①用DI水清洗HULL槽体，并将阳极铜块以及阴极黄铜片置于槽内，②将被测试的电镀液倒于槽内，注意控制液面至267ml 时即停止加入，③将HULL槽配套的打气泵开启，④接好电源，分清正负极，并通电流，电流控制为2A；⑤控制温度为室温，并测试5-10min后即可停止测试，取出槽片，水洗并用电吹风吹干；⑥清洗HULL 槽体，并清理台面。
5.6 数据结果记录及分析：6.CVS分析6.1测试背景：电镀添加剂在电镀过程中发挥重要作用，需要对其含量进行定期的分析，才能维持电镀制程的稳定性，而HULL 槽测试只能定性测试电镀液的电镀情况，不能定量的分析电镀添加剂的含量，对于制程的控制与药水的维护存在缺陷，而CVS 分析方法能准确的测量电镀添加剂的含量，对于电镀添加剂的控制具有十分重要的意义。
在电镀过程中由于电压的变化，会引起电极在表面电流的变化，进而又将引起沉积镀层的差异，利用电压或电位的变化，来对镀液中的添加剂进行分析。
在实际测试中一般采用电极体系，对电极为铂电极，参比电极为饱和甘汞电极，工作电极为铂金电极，工作镀液为电镀液，让该工作电极在一定电压的变化范围内，不断相互出现正电压或负电压的循环，也就是当电极呈现正电压正电流的正极时，即暂时作为电镀的阳极，当电极呈现负电压负电流的负极时，即暂时作为电镀的阴极，即在一个电压的循环过程中将出现阳极和阴极的交替，见图，图中的溶出峰的面积及表示在该镀液中电镀铜沉积的量。
6.2 测试目的及意义：通过CVS分析测定电镀液中添加剂的含量，指导电镀液添加剂的添加，指导制程生产正常运行。
6.3 测试条件6.3.1 实验设备：CVS分析仪6.3.2 检测设备：CVS分析仪6.3.3 测试物料：电镀线电镀液6.4 判定标准：6.5 测试原理及方法6.5.1 测试原理：不同的添加剂（如抑制剂等）量的不同，在同样的测试条件下其溶出峰的面积不一样。
通过对比已知浓度的标准液，求出被测液体的添加剂（如抑制剂等）的含量。
6.5.2 测试方法：不同添加剂设定的测试参数与测试方法均由CVS分析仪工作站供应商提供测试程序。
（4）测试频率：按不同电镀添加剂类型有不同要求，具体要求见《化学分析项目控制表》；（5）测试范围：适用于所有电镀线。
（6）测试标准及具体操作，见附表。
6.6 数据结果记录及分析：二、电镀镍金测试1．电镀镍金均匀性测试1.1测试背景电金工序包括图镀镍金（水金）、镀金手指和镀硬金。
所要实现的产品功能为在需要的部位镀上镍层和金层，以实现保护、焊接或耐磨插拔的使用功能。
电金槽中的主盐-为氰化金钾/KAu（CN）2 ，其反应机理如下：金在镀液中主要以Au（CN）2-的形式存在，在电场作用下，金氰络离子在阴极放电：Au(CN)2 +e =Au+2CN-阴极同时也存在副反应：2H++2e=H2如果槽电压较高，在阳极会发生析氧反应：2H2O- 4e=O2+4H+由于镀金均采用不溶性阳极，镀层金的来源主要依靠金盐，故需要补加金盐来维持镀液的金浓度。