镀液作用
a. CuSO4：主盐，提供Cu2+；浓度太低，高电流 区易烧焦；浓度太高，镀液分散能力会降低；
b. H2SO4：导电作用，使阳极正常溶解；浓度太 低，溶液导电性差，镀液分散能力差；浓度太高，降 低Cu2+的迁移率，电流效率反而下降，并对镀层的延 伸不利；
C、Cl
◇. 提高光亮度和整平性；CL－太低，镀层出现 台阶状的粗糙镀层，易出现针孔和烧焦；浓度太高
2.温度
控制在20-300C；温度升高，电极反应速 率加快，允许电流密度提高，镀层沉积速率加 快，但会加速添加剂分解，增加添加剂消耗， 镀层结晶粗糙，亮度降低。温度过低，烧板。
3.铜阳极
⑴在光亮酸性镀铜液中，需采用含磷量0.040.08%的磷铜球作阳极，溶解时表面生成一层 棕黑色的Cu3P，可以阻止产生金属粉和一价铜。 ⑵为甚么使用含磷铜阳极？因为不含磷的铜阳 极在镀液中溶解速度快，其阳极电流效率〉 100%，导致镀液中铜离子积累，又由于溶解 速度快，导致大量Cu+进入溶液，从而形成
铜离子于溶液中可能之错合物
铜离子与抑制剂形成错合离子(complexion)
c: 抑制剂（carrier）
（3）整平剂
成份：本剂常见者为聚胺类（Polyamines),在 酸液中带有很强的正电性（比Carrier更强），容 易在被镀表面负电镀较强处（如凸起处、板角板边 或孔上转角之高电流处），会与带正电的Cu＋＋形 成有我无你的竞争局面，在高电流处不利于铜厚的 增长，而有利于整平。
d.有机添加剂（又称有机助剂）成份及用：
（1）光泽剂（Brightener)
成份 含硫之有机物，最常见者“硫酸丙硫 醇”(MPSA),或其他含双硫者。
作用 此剂会在氯离子协助下产生一种“去 极化” （极化：电极附近发生电化学反应而增加溶液 中之电阻。）或压低“过电位”(Overpotential or Overvotage)的动作，因而会出现加速镀铜的 效应，故又称加速剂(Accelerator)。由于可使镀 层外表变得平滑而反光，故此剂就顺理成章叫光 亮剂。 （参考下图）
5.电流密度
a.工件单位面积上所通过的电流叫电流密度。
b.当镀液组成、添加剂、温度、搅拌等因素 一定时，镀液所允许的电流密度范围也就一定了， 提高电流密度，可以提高镀层沉积速度，因此在保 证镀液质量的前提下，尽量使用较高的电流密度， 一般操作时平均电流密度1.5—3/Adm2 。
6.过滤 PP滤芯5—10UM过滤精度，流量2—5次循环/时。
据以上特点，PCB电镀铜绝大多数都采用酸性 硫酸铜体系。
七、电镀铜常见问题与解决方案
问 可能原因 题
解决方案
1.CL-浓度不
1.分析并补加至
足；
工艺范围
板 2.电Cu槽打气 （50ppm）；
面 毛
较弱；
3.催化后两道 水洗量不足且较
2.调整打气量， 满足Cu槽需要；
3.更换并清洗催
刺 脏；
化后两道水洗，并
③碳膜法（又称黑孔法）
以精细的炭黑或石墨微粒(1-3μm)形成悬胶 体（悬浮液），并浸涂于孔壁等形成导电碳膜。
四、镀液成分及作用
1. 铜的特性 : 元素符号Cu，原子量63.5，密度 8.89克/立方厘米，电化当量1.186克/安时；
2. 镀液组成: CuSO4、 H2SO4、 Cl-和添加剂；
很多铜粉浮于液中，或形成Cu2O，使镀层粗糙， 产生结瘤，同时阳极泥也增多。(参考下图）
a.表面形成均匀、细密的阳极膜（成份：CuCl 、 Cu3P)
b.表面阳极膜形成不理想
4.阴极膜
电镀进行时愈接近阴极被镀物表面时，其 金属表面离子浓度愈低，现以其浓度下降1% 处到被镀物表面为止的一薄层液膜称之为“阴 极膜”，薄层中，由于金属离子渐少且发生氢 气以致电阻增加，导电不良阻碍金属之顺利登 陆。且此膜也因镀体之外形起伏而有不同，外 形突起峰处膜层较薄，故远处之高浓度离子容 易补充，使该处优先被镀上，而所谓之高电流 密度区；反之低谷处自然不容易镀上。
水源十分脏；
2.检查市水或纯水
层
3.脱脂、催化、 水源，并联系工务改
化铜等药液杂质粒 进水源质量，检查更
突 子较多，污染药液； 换过滤泵(桶)滤芯；
起 4.飞巴上CuSO4 结晶不及时清洗，
3.清洗(更换)脱脂、 催化、化铜等药液滤
污染各药水槽； 芯；
问 可能原因 题
解决方案 备注(图片)
1.水洗槽水源不
铜离子于溶液中可能之错合物
铜离子与光泽剂形成错合离子(complexion)
B:光泽剂（Brightener）
（2）载运剂(Carrier)
成份 此剂有机物多为聚醚（Polyther)， 此剂可协助光泽剂前往阴极凹陷各分布，故称为载 运剂，但必需在氯离子地协助下才能发挥作用。
作用 由于会协助光剂剂往镀面的各处分布， 故称为载运剂。此剂在槽中液反应中会呈现“增极 化”或增加“过电位”的作用，对镀铜沉积会产生 “减速”的现象，此剂还具有降低液表面张力的作 用，或增加湿润的效果，于是又称为润湿剂 （Wetting Agent or Wetter）。
电 镀 铜 讲义
电镀定 义
利用电解的方法使金属或合金沉积在工 件表面，以形成均匀、致密、结合力良好的 金属层的过程叫电镀。
一、电 镀 原 理
参考图
法拉第定律
A.法拉第第一定律：在镀液进行电镀（电解）时阴 极上所“附积”的金属重量（或阳极所溶解者）与所通 过的电量成正比。
B.法拉第第二定律：在不同镀液中以相同电量进行 电镀时，其各自“附积”出来的金属重量与其化学当量 成正比。
③有利于蚀刻精细导线，可提高有特性阻抗控制的 PCB生产合格率。
狗 骨 状 镀 铜
理 想 镀 铜 层
层
理想的电镀盲孔
（2）直接电镀
a.定义：直接电镀又称直接金属化 （Direct metallizationsystem,Dms), 主要是避开化学镀铜工艺而直接电镀。
b.优点：①取消甲醛，改善了操作环境， 使操作人员的健康得到了改善。危害生态环 境的化学物质，EDTA等不再在配方中使用。
作用：此剂与Cu＋＋一样带有很强的正电性，很 容易被吸附在被镀件表面电流密度较高处（即负电 级性较强处）。并与铜离子出现竞争的场面，使得 铜离子在高电流处不易落脚，但又不致影响低电流 区的镀铜，使得原本起伏不平的表面变得更为平坦， 因而称为Leveller。
铜离子于溶液中可能之错合物
铜离子与水形成水合离子（Hydratedion）
(1)脉冲电镀
a.所谓脉冲电镀就是电流随时间周期性地 变化，其波形有方波、正弦波、三角波和锯 型波等。（参考下图）
b.脉冲电镀优点：
①显著提高或较好地解决PCB孔内铜镀层厚度均匀 性问题，并使PCB孔内铜镀层厚度接近或等于板面铜 镀层厚度。（参考下图）
②较好地解决了高厚径比（5：1~~20：1）、微 小孔和盲孔和盲导通孔的电镀问题。
催化、速化、化铜 催化、速化、化
滤芯更换不及时； 铜滤芯要按要求
残
定时检查更换；铜来自塞孔2.切片分析并 2.NC工艺失控； 联络NC改善；
问 可能原因 解决方案
题
1.催化、速化、 1.检查催化、
化铜过滤不良； 速化、化铜滤芯，
2.化铜打气不 不能清洗的要更
足；
换；
镀 层 粗
3.化铜掉板不 及时打捞上来， 引起副反应加速；
导致阳极钝化，镀层失去光泽。 ◇ b.在电场作用下，负电性的CL－绝大部分集聚 在阳极表面，阳极溶解的Cu+，几乎全部和CL－化 合成CuCl，并呈胶体状态吸附在阳极表面上；一 阶的Cu+放电形成两价Cu2+，并和(SO4)2-化合进 入镀液中。解放出来的CL-又重新与新生的Cu+化 合，所以，在酸性电镀铜的电解过程中CL－起着 Cu+ 、 Cu2+的媒介作用或调节和控制作用。
①钯膜法
技术原理：钯系列方法是通过吸附pd胶体或 Pd离子，使印刷板非导体的孔壁获得导性，
为后续电镀提供了导电层。
②导电高分子薄膜法
多层板或芯板经过KMno4进行氧化处理后， 孔壁的非导体上形成一层Mno2，然后浸入单体有 机化合物，经过这种氧化形成高分子聚合物。由于 这种高分子聚合物所特有的共轭双键中的电子可以 在电场的作用下产生移动，因而形成导电高分子薄 膜而直接进行电镀。
2.检查并加大 打气量；
添4加.结不晶当；CuSO4
3.生产线生产 时要专人巡线，
5.电Cu前掉板，发现掉板要及时
糙
引起局部电流增 而烧板；
6.赤手上板；
捞上来； 4.CuSO4结晶
要溶解后才能补
7.上板手套十 分脏；
加；
5.加强巡线工
作；
备注(图片)
明视图
暗视图
问题 可能原因
解决方案
备注(图片)
1.检查水洗槽水 镀铜后凹陷
清；
源质量，检查清洗
2.化铜后水洗量 水源滤芯；
不足，不及时清洗
2.及时清洗更换
从化铜带过来的副 水洗槽，并加大水
凹 陷
产物；
3.速化后水洗槽 水洗较脏；
洗槽进水量；
3.及时清洗更换 水洗槽，并加大水 洗槽进水量；
蚀刻后凹陷
问 可能原因 题
解决方案 备注(图片)
1.脱脂、预浸、 1.脱脂、预浸、
电镀（panel plating）或图形电镀(pattern plating)来实现层间的可靠的互连。(参考下图)
镀 铜前
镀铜后
盲孔图片
镀铜前
内层铜 外层铜
镀铜后
底材
通孔、肓孔、埋孔参考图
（肓孔）
（通孔）
（埋孔）
三、电 镀 种 类