CN103305882A - Pcb板电镀方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种PCB板电镀方法及装置，所述方法包括，准备步骤：将PCB板以板面垂直于液面的方式浸于电镀槽的电镀液中，PCB板的第一侧具有第一侧喷嘴组和第二底喷嘴组，而PCB板的第二侧具有第二侧喷嘴组和第一底喷嘴组；喷流处理步骤：由第一侧喷嘴组和第一底喷嘴组构成的第一喷嘴群和由第二侧喷嘴组和第二底喷嘴组构成的第二喷嘴群循环交替喷流预定次数。本发明实施例的PCB板电镀方法及装置通过采用两个喷嘴群循环交替喷流的技术手段，PCB板的孔的两侧由于电镀液的流速不同而产生较大的负压，电镀液的流动效果更充分，交换能力更强，增加铜离子的沉积速度，从而提升了深镀能力，使得电镀铜的厚度足且均匀。
Description
技术领域
本发明涉及PCB板制造领域，尤其涉及一种PCB板电镀方法及装置。
背景技术
PCB板加工过程中，通常采用的电镀方法是连续式全自动化喷镀的方法，如申请号为CN200610061541.0的发明专利，其采用底喷的方法，即在PCB板两侧的下方设置喷流方向平行于PCB板板面的喷嘴，电镀液经喷嘴平行于PCB板板面喷出，这种方法可以在一定程度上改善高厚径比PCB板的孔内电镀液的交换状况，但仍存在负压小，经过孔内的电镀液流量少的问题，随着厚径比的逐渐增加，尤其当厚径比大于或等于13：1时现有的方法不能保证PCB板的孔内电镀液的交换效果，孔内电镀层的厚度不够且不均匀。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种深镀能力强，电镀铜的厚度足且均匀的PCB板电镀方法及装置。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种PCB板电镀方法，包括，准备步骤：将PCB板以板面垂直于液面的方式浸于电镀槽的电镀液中，PCB板的第一侧具有第一侧喷嘴组和第二底喷嘴组，而PCB板的第二侧具有第二侧喷嘴组和第一底喷嘴组；喷流处理步骤：由第一侧喷嘴组和第一底喷嘴组构成的第一喷嘴群和由第二侧喷嘴组和第二底喷嘴组构成的第二喷嘴群循环交替喷流预定次数，其中，所述第一侧喷嘴组、第二侧喷嘴组是垂直于PCB板板面喷流，而所述第一底喷嘴组、第二底喷嘴组平行于PCB板板面喷流。
相应地，本发明实施例还提供了一种PCB板电镀装置，其包括用于容纳电镀液的电镀槽、用于固持浸于电镀槽的电镀液中的PCB板的固持组件以及电镀液喷出***，所述电镀液喷出***包括：分别设于电镀槽内部靠两侧处的第一侧喷嘴组和第二侧喷嘴组，所述第一侧喷嘴组和第二侧喷嘴组之间形成供PCB板通过的空间，且第一侧喷嘴组和第二侧喷嘴组的喷流方向相向设置，两组侧喷嘴组的各喷嘴依次错位排列；设于电镀槽底部并向上方喷流的第一底喷嘴组和第二底喷嘴组，第一底喷嘴组与第一侧喷嘴组分别位于PCB板行经路径的两侧并共同构成第一喷嘴群，而第二底喷嘴组与第二侧喷嘴组分别位于PCB板行经路径的两侧并构成第二喷嘴群，两组底喷嘴组的各喷嘴依次错位排列；泵，通过管路分别连接第一侧喷嘴组、第二侧喷嘴组、第一底喷嘴组及第二底喷嘴组；以及连接并控制所述第一喷嘴群和第二喷嘴群循环交替喷流预定次数的控制组件。
本发明实施例的PCB板电镀方法及装置的有益效果是：通过采用两个喷嘴群循环交替喷流的技术手段，PCB板的孔的两侧由于电镀液的流速不同而产生较大的负压，电镀液的流动效果更充分，交换能力更强，增加铜离子的沉积速度，从而提升了深镀能力，使得电镀铜的厚度足且均匀。
附图说明
图1是本发明实施例的PCB板电镀装置的俯视示意图。
图2是图1所示的电镀槽的侧剖示意图。
图3是本发明实施例的PCB板电镀方法的原理示意图。
图4是采用传统电镀方法和本发明实施例的PCB板电镀方法进行电镀的对比实验所测量的孔中A位置～F位置的示意图。
图5是图4所述对比实验的实验结果示意图。
具体实施方式
请参考图1~图2，本发明实施例的PCB板电镀装置，其可在PCB板200的两侧交替进行侧喷，而且在对一个板面进行侧喷的同时对另一个板面进行底喷，电镀液形成湍流，PCB板的孔的两侧由于电镀液的流速不同而产生较大的负压，电镀液的在孔内的流动效果充分，交换能力强，铜离子的沉积速度快，提升了深镀能力，使孔内电镀铜的厚度足且均匀。
所述PCB板电镀装置包括电镀槽100和用于固持浸于电镀槽100的电镀液中的PCB板200的固持组件300，电镀液由泵400抽出经喷管从喷嘴喷出。
电镀槽100中间设有间隔部而被分为两个狭长的槽体，每一槽体可对一排PCB板200进行电镀；喷管包括多组，每一喷管组包括多根且对称地设于槽体内的喷管；每一根喷管的长度小于或等于电镀槽100的长度的1／2，这是由于随着喷管长度的增加，喷管所喷出电镀液的压强也逐渐减小，为了保持喷管各位置的压强的一致性而将喷管分为两部分且对称地设于电镀槽100内。
固持组件300为设于飞巴上的固持PCB板200的夹具，在飞巴的带动下，固持组件300固持PCB板200在电镀液中水平移动。
所述电镀装置还包括电镀液喷出***，所述电镀液喷出***包括第一侧喷管组10、第一底喷管组20、第二侧喷管组30、第二底喷管组40及控制组件（图中未示）。
第一侧喷管组10设于第一侧（本实施方式中为I侧，下同），第二侧喷管组30设于电镀槽100的第二侧（本实施方式中为II侧，下同）；第一侧喷管组10上均匀分布有喷流方向垂直于PCB板200的板面的第一侧喷嘴组11，第二侧喷管组30上均匀分布有喷流方向垂直于PCB板200的板面的第二侧喷嘴组31，所述第一侧喷嘴组11和第二侧喷嘴组31之间形成供PCB板200通过的空间，且第一侧喷嘴组11和第二侧喷嘴组31的喷流方向相向设置，两组侧喷嘴组的各喷嘴依次错位排列。
第一底喷管组20设于电镀槽100的底部对应于第二侧的位置，第二底喷管组40设于电镀槽100的底部对应于第一侧的位置；第一底喷管组20上均匀且与第一侧喷嘴组11一一对应地分布有喷流方向平行于PCB板200的板面的第一底喷嘴组21，第二底喷管组40上均匀且与第二侧喷嘴组31一一对应地分布有喷流方向平行于PCB板200的板面的第二底喷嘴组41，具体地，第一底喷嘴组21和第二底喷嘴组41分别位于PCB板200行经路径的两侧，且第二底喷嘴组41与第一底喷嘴组21依次错位排列，其中，所述一一对应和错位排列的设置方式，使得电镀液形成的湍流更急，产生的负压更大，深镀能力更强。
所述泵400通过管路分别连接第一侧喷嘴组11、第二侧喷嘴组31、第一底喷嘴组21及第二底喷嘴组41。
第一底喷嘴组21与第一侧喷嘴组11分别位于PCB板200行经路径的两侧并共同构成第一喷嘴群，而第二底喷嘴组41与第二侧喷嘴组31分别位于PCB板200行经路径的两侧并构成第二喷嘴群，控制组件连接并控制所述第一喷嘴群和第二喷嘴群且使两个所述喷嘴群循环交替喷流预定次数。所述预定次数为100次～500次。每次喷流时间为40s～70s，本实施方式中，预定次数优选为300次，喷流的预定时间优选为50s。电镀液自对应单个喷嘴喷出速度为1m/s~2m/s，对应单个喷嘴的流量为0.2L/s~0.5L/s，本实施方式中，所述速度优选为1.5m/s，所述流量优选为0.3L/s。
控制组件包括第一控制器(图中未示)、总气阀50、第一组气动隔膜阀及第二组气动隔膜阀。
第一控制器用于产生控制两个所述喷嘴群循环交替地进行喷流的控制信号。
总气阀50电连接于第一控制器，为双向气阀。
第一组气动隔膜阀包括气动隔膜阀F1和F4，连接并由总气阀50控制，设于泵400与第一侧喷嘴组11及第一底喷嘴组21之间。
第二组气动隔膜阀包括气动隔膜阀F2和F3，连接并由总气阀50控制，设于泵400与第二侧喷嘴组31及第二底喷嘴组41之间。具体地，通过控制总气阀a、b口的气流方向来控制两组气动隔膜阀的开和关，例如，第二组气动隔膜阀F2和F3控制先垂直于PCB板200的I侧面侧喷且平行于II侧面底喷预定时间，然后再切换到第一组气动隔膜阀F1和F4控制垂直于PCB板200的II侧面侧喷且平行于I侧面底喷预定时间，如此循环喷流。
本发明另一实施方式中，与上述实施方式不同的是由气阀控制改为电磁阀控制喷流，具体地，所述控制组件包括第二控制器、第一组电磁阀及第二组电磁阀（图中未示）。
第二控制器用于产生控制两个所述喷嘴群循环交替地进行喷流的控制信号。
第一组电磁阀连接并由第二控制器控制，设于泵400与第一侧喷嘴组11及第一底喷嘴组21之间。
第二组电磁阀连接并由第二控制器控制，设于泵400与第二侧喷嘴组31及第二底喷嘴组41之间。具体的循环喷流方式同上，不再赘述。
本发明实施例的PCB板200电镀方法包括：
准备步骤：将PCB板200以板面垂直于液面的方式浸于电镀槽100的电镀液中，PCB板200的第一侧具有第一侧喷嘴组11和第二底喷嘴组41，而PCB板的第二侧具有第二侧喷嘴组31和第一底喷嘴组21；
喷流处理步骤：由第一侧喷嘴组11和第一底喷嘴组构21成的第一喷嘴群和由第二侧喷嘴组31和第二底喷嘴组41构成的第二喷嘴群循环交替喷流预定次数，其中，所述侧喷嘴组是垂直于PCB板200板面喷流而所述底喷喷嘴组是平行于PCB板200板面喷流。
请参考图3，在此，对本发明实施方式的侧喷和底喷同时交替喷流的方式进行深镀的原理进行说明，电镀槽100内的电镀液形成湍流，PCB板200两侧的电镀液流速不一样而产生负压，促使电镀液从PCB板200的一侧经由孔流到另一侧。根据伯努利方程 
，其中，ρ为流体密度，P1为1位置的压力，V1为1位置的流速，P2为2位置的压力，V2为2位置的流速，可知压力越大，电镀液流动越快，而本实施方式的侧喷和底喷同时交替喷流相对于单独使用底喷的方式连续喷流形成的湍流更急，产生的负压更大，电镀液的流动效果更充分，交换能力更强，增加铜离子的沉积速度，提升了深镀能力。
请参考图4和图5，本对比实验是采用板厚8mm，最小孔径0.6mm，厚径比13.3：1，电流密度7ASF，电镀时间210min的试验参数进行电镀所得，其中A栏～F栏内数据分别代表孔中A位置～F位置的铜厚，实验结果显示，采用本发明实施方式的电镀方法比传统鼓气电镀方法得到的产品的电镀贯孔能力TP 平均值提升了15.55%，比传统底喷电镀方法得到的产品的电镀贯孔能力TP 平均值提升了8.2%，深镀能力显著提升。
以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1. 一种PCB板电镀方法，其特征在于，其包括：
准备步骤：将PCB板以板面垂直于液面的方式浸于电镀槽的电镀液中，PCB板的第一侧具有第一侧喷嘴组和第二底喷嘴组，而PCB板的第二侧具有第二侧喷嘴组和第一底喷嘴组；
喷流处理步骤：由第一侧喷嘴组和第一底喷嘴组构成的第一喷嘴群和由第二侧喷嘴组和第二底喷嘴组构成的第二喷嘴群循环交替喷流预定次数，其中，所述第一侧喷嘴组、第二侧喷嘴组是垂直于PCB板板面喷流，而所述第一底喷嘴组、第二底喷嘴组平行于PCB板板面喷流。
2. 如权利要求1所述的PCB板电镀方法，其特征在于，所述预定次数为100次~500次。
3. 如权利要求2所述的PCB板电镀方法，其特征在于，每次喷流的时间为40s~70s。
4. 如权利要求3所述的PCB板电镀方法，其特征在于，每次喷流的时间为50s。
5. 如权利要求1～4中任一项所述的PCB板电镀装置，其特征在于，电镀液自对应单个喷嘴喷出速度为1m/s~2m/s，对应单个喷嘴的流量为0.2L/s~0.5L/s。
6. 一种PCB板电镀装置，其包括用于容纳电镀液的电镀槽、用于固持浸于电镀槽的电镀液中的PCB板的固持组件以及电镀液喷出***，其特征在于，所述电镀液喷出***包括：
分别设于电镀槽内部靠两侧处的第一侧喷嘴组和第二侧喷嘴组，所述第一侧喷嘴组和第二侧喷嘴组之间形成供PCB板通过的空间，且第一侧喷嘴组和第二侧喷嘴组的喷流方向相向设置，两组侧喷嘴组的各喷嘴依次错位排列；
设于电镀槽底部并向上方喷流的第一底喷嘴组和第二底喷嘴组，第一底喷嘴组与第一侧喷嘴组分别位于PCB板行经路径的两侧并共同构成第一喷嘴群，而第二底喷嘴组与第二侧喷嘴组分别位于PCB板行经路径的两侧并构成第二喷嘴群，两组底喷嘴组的各喷嘴依次错位排列；
泵，通过管路分别连接第一侧喷嘴组、第二侧喷嘴组、第一底喷嘴组及第二底喷嘴组；以及
连接并控制所述第一喷嘴群和第二喷嘴群循环交替喷流预定次数的控制组件。
7. 如权利要求6所述的PCB板电镀装置，其特征在于，所述控制组件包括：
用于产生控制所述第一喷嘴群和第二喷嘴群循环交替地进行喷流的控制信号的第一控制器；
电连接于第一控制器的总气阀；
连接并由总气阀控制的、设于泵与第一侧喷嘴组及第一底喷嘴组之间的第一组气动隔膜阀；以及
连接并由总气阀控制的、设于泵与第二侧喷嘴组及第二底喷嘴组之间的第二组气动隔膜阀。
8. 如权利要求6所述的PCB板电镀装置，其特征在于，所述控制组件包括：
用于产生控制所述第一喷嘴群和第二喷嘴群循环交替地进行喷流的控制信号的第二控制器；
连接并由第二控制器控制的、设于泵与第一侧喷嘴组及第一底喷嘴组之间的第一组电磁阀；以及
连接并由第二控制器控制的、设于泵与第二侧喷嘴组及第二底喷嘴组之间的第二组电磁阀。
9. 如权利要求6～8中任一项所述的PCB板电镀装置，其特征在于，所述电镀槽内对称设有多根喷管，所述第一侧喷嘴组、第二侧喷嘴组和第一底喷嘴组、第二底喷嘴组分别设于对应的喷管上。
10. 如权利要求9所述的PCB板电镀装置，其特征在于，每一根喷管的长度均小于或等于电镀槽的长度的1／2。
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| CN103305882B (zh) | 2016-08-10 |
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