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科普知识:每个月300公斤铜球如此浪费,高TOC影响竟这么大!

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点击次数:384 更新时间:2018年09月12日16:29:02 打印此页 关闭

随着电子、通信产品的飞速发展, 线路板的设计也朝着高层次、高密度的方向进行。通孔电镀是PCB制造流程中非常重要的一个环节,为实现不同层次的导电金属提供电连接,需要在通孔的孔壁上电镀导电性良好的金属铜。那么铜球作为电镀的必须消耗品,你知道每个月有3吨的多余消耗量是怎么来的吗?又需要怎样去避免呢?

深镀能力

深镀能力定义为孔中心铜镀层厚度与孔口镀铜层厚度的比值(即深镀能力=孔铜厚度/面铜厚度),如图1

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一般而言,深镀能力的数值在75%左右,当TOC(有机副产物)高时,即TOC值上升到新开缸时的两倍,深镀能力下降5%-10%。那么,孔铜厚度就会变薄,严重影响产品品质。为了保证孔内铜的厚度,就要电镀更厚的铜。

这里,我们以1万升电镀溶液的基础,计算当TOC高时,深镀能力下降5%时一个月所消耗的铜球质量


 这里我们首先要了解一个基本理论——法拉第定律。法拉第定律是描述电极上通过的电量与电极反应物重量之间的关系的,又称为电解定律。是电镀过程遵循的基本定律。它又分为两个子定律,即法拉第第一定律和法拉第第二定律。(1)法拉第第一定律法拉第的研究表明,在电解过程中,阴极上还原物质析出的量与所通过的电流强度和通电时间成正比。(2)物质的电化当量k跟它的化学当量成正比,所谓化学当量是指该物质的摩尔质量M跟它的化合价的比值,单位kg/mol。

我们用公式表示:

M=KQ=KIt
式中M一析出金属的质量;
K—比例常数(电化当量);
Q—通过的电量;
I—电流强度;
t—通电时间。
K=Mq/Fn.式中F为法拉第恒量,数值为F=9.65×10000C/mol
其中
电流强度I=电流密度(ASF)*被镀面积*2

一般而言,在1万升电镀溶液中,有4个飞把,每个飞把会对应8个板,每个版的面积是3ft²,电流密度为18ASF套用以上公式,我们可以得到一天消耗的铜球质量为98243.5g所以一个月消耗约3吨铜球。


深镀能力下降5%,孔内电镀厚度下降5%,为保证得到原有的品质,需要提高电流密度或延长电镀时间,电镀的总厚度提高超过5%,将多消耗超过5%的铜球,所以高TOC导致有300公斤的铜球是浪费的。


按照一家工有20万升电镀溶液计算,那么每个月消耗了60吨铜球,而有6吨铜球是多余消耗的!相当于多投入240000元

高TOC不仅导致品质下降,更使成本增加!

若TOC值能够降低,那么深镀能力就会上升,相对应的产品品质得到保证,并且不再需要消耗如此之多的铜球,光剂、整平剂的添加量也会减少!

高效降低TOC是非常有必要的

高效快速的降低TOC的方法是什么?

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