PCB表面鍍層制程介紹
1、Anti-Pit Agent 抗凹劑
指電鍍溶液中所添加的有機(jī)助劑，可降低鍍液的表面張力，使鍍面上所生成的氫氣泡能迅速的脫逸，而避免因氫氣的附著而發(fā)生凹點(diǎn)（Pits)。此種抗凹劑以鍍鎳槽液中最常使用。
2、Brightener 光澤劑
是在電鍍溶液加入的各種助劑(Additive)，而令鍍層出現(xiàn)光澤外表的化學(xué)品。一般光澤劑可分為一級(jí)光澤劑(稱為載體光澤濟(jì))及二級(jí)光澤劑，前者是協(xié)助后者均勻分布用的，此等皆為不斷試驗(yàn)所找出的有機(jī)添加劑。
3、Brush Plating 刷鍍
是一種無需電鍍槽之簡(jiǎn)易電鍍?cè)O(shè)備，對(duì)不方便進(jìn)槽的大件，以"刷拭法"所做全面或局部電鍍而言。又稱 Stylus Plating 畫鍍或擦鍍。
4、Build-Up 增厚，堆積
通常指以電鍍方式對(duì)某一特定區(qū)域予以增厚，此字在其它處的意思是"堆積"。
5、Burning 燒焦
指鍍層電流密度太高的區(qū)域，其鍍層已失去金屬光?，而呈现灰白粉邹o樾巍?
6、Carbon Treatment，Active 活性炭處理
各種電鍍槽液經(jīng)過一段時(shí)間的使用，都不免因添加劑的裂解及板面阻劑的溶入，而產(chǎn)生有機(jī)污染，需用極細(xì)的活性炭粉摻入鍍液中攪拌予以吸收，再經(jīng)過濾而得以除污，稱為活性炭處理。平日也可以活性炭粒之濾筒進(jìn)行維護(hù)過濾。
7、Cartridge 濾芯
此字原是指子彈殼或彈藥筒。在 PBC 及電鍍業(yè)中則是用以表達(dá)過濾機(jī)中的"可更換式濾芯"。是用聚丙烯的紗線所纏繞而成的中空短狀柱體，讓加壓的槽液從外向內(nèi)流過，而將浮游的細(xì)小粒子予以補(bǔ)捉，是一種深層式過濾的媒體。
8、Complexion 錯(cuò)離子
電解質(zhì)溶在水中會(huì)水解成為離子，如食鹽即可水解成簡(jiǎn)單的 Na+ 與 Cl- 。但有些鹽類水解后卻會(huì)形成復(fù)雜的離子，如金氰化鉀(金鹽)KAuCN2 即水解為 K+ 的簡(jiǎn)單離子，及Au (CN)-2 的復(fù)雜離子。此一 Complex 即表示其"錯(cuò)綜復(fù)雜"的含義，當(dāng)年在選擇譯名時(shí)，是抄自日文漢字的"錯(cuò)離子"。此名詞多少年來一直困擾著學(xué)生們，實(shí)在難以望文生義。早年的前輩學(xué)者若能在上述四字中只要不選"錯(cuò)"字，其它三字都比較好懂，也不致一"錯(cuò)"到現(xiàn)在已無法再改了，而且還要一直"錯(cuò)"下去?？梢娮g筆之初，確實(shí)應(yīng)該要抱執(zhí)著戒恐謹(jǐn)慎的心理，還要小心從事認(rèn)真考據(jù)才不致遺害后人。又Component 則為錯(cuò)化劑，如氰化物，氨氣等能使他種元素進(jìn)行錯(cuò)化反應(yīng)者謂之。
9、Conductive Salt 導(dǎo)電鹽
貴金屬鍍液中，因所加入貴金屬的含量不是很多(鍍金液中含金量?jī)H
10、Deionized Water 去離子水
利用陰陽兩種交換樹脂，將水中已存在的各種離子予以吸附清除，而得到純度極高的水稱為"去離子水"簡(jiǎn)稱 DI 水,亦稱為 Demineralized Water,俗稱純水，可充做各種電鍍藥水的配制用途。
11、Deposition 皮膜處理
指在各種底材之表面上，以不同的加工方法如電鍍、真空蒸著、化學(xué)鍍、印刷、噴涂等，形成各式外層皮膜者，稱為 Deposition。
12、Drag in/Drag out 帶進(jìn)/帶出
是指板子在濕式制程各槽站之間進(jìn)出時(shí)，常因多孔而將前一槽溶液的化學(xué)品"帶出"，經(jīng)過水洗后仍可能有少許殘跡，而被"帶進(jìn)"下一站槽液中，如此將會(huì)造成下一槽的污染。故其間必須徹底水洗，以延長(zhǎng)各槽液的使用壽命。
13、Dummy，Dummying 假鍍片，假鍍
各種電鍍槽液在一段時(shí)間的操作后，都要進(jìn)行活性炭處理以除去有機(jī)污染，同時(shí)也要加掛假鍍片，以很低的電流密度對(duì)金屬雜質(zhì)加以析鍍。這種假鍍片通常是用大面的不銹鋼片，按每吋寬的劃分多格后，再以 60 度方向多次往復(fù)彎折成波浪型，刻意造成明顯的高低電流區(qū)，來"吸鍍"槽液中的金屬雜質(zhì)。這種假鍍片平時(shí)也可用做鍍液的維護(hù)工具。一般裝飾性的光澤鍍鎳，必須時(shí)時(shí)進(jìn)行這種維護(hù)性的假鍍工作。
14、Electrolytic Cleaning 電解清洗
將待清洗的金屬對(duì)象，掛在清洗槽液中(含清潔劑及表面濕潤(rùn)劑)的陰極或陽極上，在施加外電流中，可在陽極上產(chǎn)生氧氣，在陰極上產(chǎn)生氫氣。在利用槽液的清潔本性、氣泡的鼓動(dòng)，及掀起作用下，可使對(duì)象表面達(dá)到除污清洗的目的，稱為電解清洗。在一般金屬電鍍流程中用途極廣，甚至還可采用陰陽極交替的方式(Polarity Revesserse；P. R.)，非常方便及有效。
15、Electrolytic Tough Pitch 電解銅
為銅材的一種品級(jí)，是將"轉(zhuǎn)爐"中所治煉得的粗銅(即泡銅)，另掛在硫酸銅槽液中當(dāng)成陽極，再以電解方式從陰極上得較純的銅，即成為這種ETP電解銅(含氧0.025~0.05％)。若另將這種 ETP 銅放在還原性環(huán)境中再行冶煉，即可成為更好的"無氧銅"或"磷銅"，可做為電PCB鍍銅槽液中的陽極。
16、Electro-tinning鍍錫
也是一種電鍍方式，但目的卻不在乎鍍層的完美與否，而僅采低電流及非溶解性陽極方式，欲將溶液中金屬離子鍍?cè)趶V大面積的多片陰極板上，以達(dá)到回收金屬及減輕排放水中金屬污染的目的。電路板業(yè)界常在蝕銅液的循環(huán)系統(tǒng)中，加設(shè)這種電解回收裝置。
17、Fault Plane 斷層面
早期的焦磷銅的鍍層中，常因有機(jī)物的累積，而造成其片狀結(jié)晶銅層中產(chǎn)生局部黑色微薄的裂面，其原因是由于共同沉積的碳原子集中所致。從微切片的畫面中可清楚看到弧形的黑線，稱之為"斷層"。
18、Filter 過濾器、濾光鏡片
在濕制程槽液作業(yè)中，為清除其中所產(chǎn)生的固態(tài)粒子而加裝的過濾設(shè)備，稱之為過濾器。此字有時(shí)也指光學(xué)放大鏡，特殊效果的濾光鏡片而言。
19、Gilding 鍍金
是鍍金老式的說法，現(xiàn)在已通用 Gold Plating。
20、Hardness 硬度
是指物質(zhì)所具有抵御外物入侵的一種"耐刺穿性"(Resistance to Penetration)。例如以一堅(jiān)硬的刺頭(Penetrator)用力壓在金屬表面時(shí)，會(huì)因被試面的軟硬不一，而出現(xiàn)大小不同的壓痕(Indentation)，由此種壓痕的深淺或面積可決定其硬度的代表值。常見的硬度可分為"一萬硬度"及"微硬度"兩種，前者如高強(qiáng)鋼，經(jīng)鍍硬鉻后的表面上，在壓頭(Indentator)荷重
21、Hydrogen Embrittlement 氫脆
因電鍍?nèi)芤菏怯伤渲?，故在電鍍的同時(shí)，水也會(huì)被電解而在陰極上產(chǎn)生氫氣滿在陽極產(chǎn)生氧氣。那是由于帶正電的H會(huì)往陰極游動(dòng)，帶負(fù)電的O＝會(huì)往陽極游動(dòng)之故。由于氫氣的體積很小，故當(dāng)其在陰極外表登陸，而又未及時(shí)被趕走浮離時(shí)，則很可能有一部份，會(huì)被后來登陸的金屬所覆蓋而殘留在鍍層中，甚至還會(huì)往金屬底材的細(xì)縫中鉆進(jìn)，造成鍍件的脆化稱為"氫脆"。此現(xiàn)象對(duì)高強(qiáng)鋼物體之為害極大，二次大戰(zhàn)時(shí)，美軍即發(fā)現(xiàn)很多飛機(jī)的起落架常會(huì)折斷，后來才研究出那是因電鍍時(shí)的"氫脆"所造成的。一般堿性鍍液的"氫脆性"要比酸性鍍液少，而且若能在鍍完后立即送進(jìn)烤箱在
22、Laminar Structure 片狀結(jié)構(gòu)
在電路板中是指早期所用的"焦磷酸PCB鍍銅"之銅層，其微觀結(jié)構(gòu)即為標(biāo)準(zhǔn)的層狀片狀組織,與高速所鍍之銅箔(1000 ASF 以上)所具有的柱狀結(jié)構(gòu)(Columnar Structure)完全不同。后來所發(fā)展的硫酸銅鍍層，則呈現(xiàn)無特定結(jié)晶組織狀態(tài)，但是其所表現(xiàn)的平均延伸性(Elongation)以及抗拉強(qiáng)度(Tensile Strength)卻反而較前兩者更好。
23、Leveling 整平
電鍍槽液中所添加的有機(jī)助劑，大體可分為光澤劑及載運(yùn)劑(Carrier)兩類,整平劑(Leveler 或 Levelling Agent)即屬后者之一。電路板之PCB鍍銅尤不可缺少整平劑，否則深孔中央將很難有銅層鍍上。其所以幫助鍍層整平的原理，是因高電流密度區(qū)將會(huì)吸附較多的有機(jī)物(如整平劑)，導(dǎo)致該處電阻增大而令銅離子不易接近，或?qū)㈦娏飨脑诋a(chǎn)生氫氣上，令低電流密度高電阻區(qū)也可進(jìn)行鍍積(Deposit),因此可使鍍層漸趨均勻。裸銅板各種露出待焊的銅面上，需再做噴錫層，其原文亦稱為Hot Air Leveling，大陸術(shù)語的為"熱風(fēng)整平"。
24、Migration Rate 遷移率
當(dāng)在絕緣基材體中或表面上發(fā)生" 金屬遷移 "時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)所呈現(xiàn)的遷移距離，謂之Migration Rate。
25、Migration 遷移
此字在電路板工業(yè)中有兩種用途，其一即為上述"質(zhì)量傳輸"中所言，指電鍍?nèi)芤褐械慕饘匐x子，受到電性的吸引而往陰極移動(dòng)的現(xiàn)象，稱為"遷移"。除此之外，若在金手指的銅表面上直接鍍金時(shí)，則彼此二者原子之間，也會(huì)產(chǎn)生遷移的現(xiàn)象，因而其間還必須另行鍍鎳予以隔離，以保持金層不致因純度劣化而造成接觸電阻的上升。各種金屬中最容易發(fā)生"遷移"者，則非銀莫屬，當(dāng)鍍銀的零件在進(jìn)行焊接時(shí)，其銀份很容易會(huì)往焊錫中"遷移"，特稱為 Silver Migration或 Silver Depletion，原因可能是受到水氣及電位的刺激而影響所致。當(dāng)零件腳表面的銀份都溜進(jìn)了焊錫中后，其焊點(diǎn)的強(qiáng)度將不免大受影響，常有裂開的危機(jī)。因而只好在不計(jì)成本之下，在焊錫中刻意另加入2％的銀量，以防止鍍銀零件腳這種焊后的惡性遷移.另在厚膜電路(Thick Film ，指瓷質(zhì)的混成電路 Hybrid 表面所印的"銀／鈀"導(dǎo)線而言)，其中的銀份也會(huì)往外溜走，甚至可達(dá)好幾 ㎜ 之遠(yuǎn) (見 R.J.Klein Wassink 名著 Soldering in Electronics，1984 第一版之 P.142；及 1989 第二版之p.217)。其它如錫、鉛、銅、銦等雖也會(huì)遷移，但卻都比銀輕微得很多。
26、Nodule 瘤
在電路板工業(yè)中多指PCB鍍銅槽液不潔，有固體粒子存在，造成在板面上線路邊緣、孔口、或孔壁上形成瘤狀粒子的分布，這種不良現(xiàn)象稱為鍍瘤。又"電PCB鍍銅箔"的毛面，亦曾經(jīng)過后處理鍍過黃銅；而使其原已粗糙的毛面上，再形成許多小瘤，如同馬鈴薯的根瘤一般，可增加銅箔與基材之間的附著力。此種后處理即稱為 "Nodulization Treatment" 。
27、Occlusion 吸藏
此字在PCB領(lǐng)域中是指板材或鍍層，在其正常組成之內(nèi)，由制程所引入外來的異物，且此等雜質(zhì)一旦混入組織中即不易排除，謂之"吸藏"。最典型的例子如早期添加蛋白槽液的氟硼酸錫鉛鍍層中，即發(fā)生因共鍍而吸藏多量的有機(jī)物。當(dāng)此種鍍層進(jìn)行高溫重熔時(shí)(Reflow)，其所吸藏的有機(jī)揮發(fā)物即形成氣泡，而被逼出錫鉛合金實(shí)體之外，形成一些火山口(Craters)的情形，并在表面呈現(xiàn)砂礫狀高低不平沾錫不良之外貌。
28、OFHC 無氧高導(dǎo)電銅
是Oxygen free High Conductivity的縮寫，為銅材品級(jí)的一種，簡(jiǎn)稱"無氧銅"。其含純銅量應(yīng)在99.95 ％以上，導(dǎo)電度平均應(yīng)為101％IACS(IACS 是指International Annealed Copper Standard)，而"比電阻"值約為1.673microhm/cm/cm2。早期電路板之焦磷酸PCB鍍銅制程，即采用此種品級(jí)的銅材做為陽極。注意OFHC之縮寫，早期是一家"Ammerican Metal Climax，INC"公司的商標(biāo)，現(xiàn)已通用為一般性的名詞了。
29、Outgrowth 懸出，橫出，側(cè)出
當(dāng)鍍層在不斷增厚下，將超過阻劑(如干膜)的高度而向兩側(cè)發(fā)展，猶如" 紅杏出墻"一般，此等橫生部份自其截面上觀之，即被稱為"Outgrowth"。干膜阻劑由于圍墻側(cè)壁較直也較高，故較不易出現(xiàn)二次銅或錫鉛層的"懸出"。但網(wǎng)印油墨之阻劑，則因其邊緣呈現(xiàn)緩緩向上的斜坡，故一開始鍍二次銅時(shí)就會(huì)出現(xiàn)橫生的"懸出"。注意Outgrowth、Undercut 及 Overhang 等三術(shù)語，業(yè)者經(jīng)常順口隨便說說，對(duì)其定義實(shí)際并未徹底弄清楚。甚至許多中外的文章書藉中也經(jīng)常弄錯(cuò)。不少為文者甚至對(duì)術(shù)語之內(nèi)容并未充份了解之下，亦信手任意亂翻，每每導(dǎo)致新手們無所適從。為了回歸正統(tǒng)起見，特將 1992 年4月發(fā)行的電路板品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 IPC-RB-276 中的圖5引證于此，對(duì)此三詞加以仔細(xì)厘清，以正本清源減少誤導(dǎo)。
30、Overhang 總浮空
由前述" Outgrowth "所附IPC-RB-276 之圖5 可知，所謂 Overhang 是指：線路兩側(cè)之不踏實(shí)部分；亦即線路兩側(cè)越過阻劑向外橫伸的"懸出"，加上因"側(cè)蝕"內(nèi)縮的剩部份，二者之總和稱為 Overhang。
31、Panel Plating全板PCB鍍銅
當(dāng)板子完成鍍通孔(PTH)制程后，即可實(shí)施約20分鐘的全板PCB鍍銅，讓各孔銅壁能增厚到0.2～0.3 mil，以保證板子能安全通過后續(xù)的"影像轉(zhuǎn)移"制程，而不致出現(xiàn)差錯(cuò)。此種Panel Plating，在臺(tái)灣業(yè)界多俗稱為"一次銅"，以別于影像轉(zhuǎn)移后電鍍線路的"二次銅"。此等電路板前后兩次電PCB鍍銅的做法，堪稱是各種制程中最穩(wěn)當(dāng)最可靠的主流，長(zhǎng)期看來仍比"厚化學(xué)銅"法有利。
32、Pattern Plating線路電鍍
是指外層板在完成負(fù)片阻劑之后，所進(jìn)行的線路PCB鍍銅(二次銅)及鍍錫鉛而言。
33、Rack掛架
是板子在進(jìn)行電鍍或其它濕式處理時(shí)(如黑化、通孔等)，在溶液中用以臨時(shí)固定板子的夾具。而電鍍時(shí)的掛架除需能達(dá)成導(dǎo)電外還要夾緊板面，以方便進(jìn)行各種擺動(dòng)，與耐得住槽液的激蕩。通常電鍍用的掛架，還需加涂抗鍍的特殊涂料，以減少鍍層的浪費(fèi)與剝鍍的麻煩。
34、Robber輔助陰極
為避免板邊地區(qū)之線路或通孔等導(dǎo)體，在電鍍時(shí)因電流分布，而形成過度之增厚起見，可故意在板邊之外側(cè)另行加設(shè)條狀之"輔助陰極"，或在板子周圍刻意多留一些原來基板之銅箔面積，做為吸引電流的犧牲品，以分?jǐn)偟舾唠娏鲄^(qū)過多的金屬分布，形成局外者搶奪當(dāng)事者的電流分布或金屬分布，此種局外者俗稱"Robber"或"Thief"，以后者較流行。
35、Selective Plating選擇性電鍍
是指金屬物體表面，在其局部區(qū)域加蓋阻劑(Stop off)后，其余露出部份則仍可進(jìn)行電鍍層的生長(zhǎng)。此種浸于鍍液中實(shí)施局部正統(tǒng)電鍍，或另以刷鍍方式對(duì)付局部體積較大的物體，均為選擇性電鍍。
36、Sludge沉淀物，淤泥
槽液發(fā)生沉淀時(shí)，其松軟的泥體稱為Sludge。有時(shí)電鍍用的陽極不純，在陽極袋底亦常累積一些不溶解的陽極泥Anode Sludge。
37、Step Plating梯階式鍍層
這是一種早期焦磷酸PCB鍍銅時(shí)期常出現(xiàn)的毛病。當(dāng)板面直立時(shí)其高電流區(qū)孔環(huán)下緣處，常發(fā)生PCB鍍銅層厚度較薄的情形，從正面看來外形有如嵌入的淚滴一般，故又稱為 Tear Drop，亦稱為Skip Plating。造成的原因可能是孔口附近的兩股水流沖激過于猛烈，形成渦流 (Turbulance)或擾流之半真空狀態(tài)(Cavitation)，且還因該處之光澤劑吸附太多，以致出現(xiàn)局部陰極膜(Cathodic film)太厚，使得銅層的增長(zhǎng)比附近要相對(duì)減緩，因而最后形成該處的銅層比附近區(qū)域，甚至比孔壁還薄，特稱為Step Plating。
38、Stray Current迷走電流，散雜電流
電鍍槽系統(tǒng)中，其直流電是由整流器所供應(yīng)的，應(yīng)在陽極板與被鍍件之間的匯電桿與槽液中流通。但有時(shí)少部份電流也可能會(huì)從槽體本身或加熱器上迷走、漏失，特稱為 Stray Current。
39、Strike預(yù)鍍，打底
某些鍍層與底金屬之間的密著力很難做到滿意，故須在底金屬面上，以快速方式先鍍上一層薄鍍層，再迎接較厚的同一金屬主鍍層，而使附著力增強(qiáng)之謂。如業(yè)界所常用到的銅、鎳或銀等預(yù)鍍或打底等即是。此字若譯為"沖擊電鍍"則不免有些過份僵硬不合實(shí)情。除電鍍層外，某些有機(jī)皮膜的涂裝，也常有打底或底漆的做法。
40、Thief輔助陰極，竊流陰極
處于陰極之待鍍電路板面四周圍，或其板中的獨(dú)立點(diǎn)處，由于電流密度甚高，不但造成鍍層太厚，且亦導(dǎo)致鍍層結(jié)晶粗糙品質(zhì)劣化。此時(shí)可在板面高電流區(qū)的附近，故意加設(shè)一些無功用又不規(guī)則的鍍面或框條，以分?jǐn)傁籼^集中的電流。此等刻意加設(shè)非功能性的陰極面，稱為Thief或Robber。
41、Tin Whishers錫須
鍍純錫層在經(jīng)過一段時(shí)間后，會(huì)向外產(chǎn)生須狀的突出物而且還會(huì)愈來愈長(zhǎng)，往往造成的電路導(dǎo)體之間的短路，其原因大概是在鍍錫過程中，鍍層內(nèi)已累積了不少應(yīng)力，錫須的生長(zhǎng)可能是"應(yīng)力消除"的一種現(xiàn)象。鍍層中只要加入 2～4％少許的鉛量即可防止此一困擾，因而電子產(chǎn)品不宜選擇純錫鍍層。
42、Treeing枝狀鍍物，鍍須
在進(jìn)行板面線路PCB鍍銅時(shí)，各導(dǎo)體線路的邊緣常因電流密度過大而有樹枝(Dendritic)狀的金屬針狀物出現(xiàn)，稱為Treeing。但在其它一般性電鍍中，鍍件邊緣高電流密度區(qū)域也會(huì)偶有枝狀出現(xiàn)，尤其以硫酸錫槽液之鍍純錫，即很容易發(fā)生多量的須狀鍍枝，也稱為Whiskering。
43、Underplate底鍍層
某些功能性的復(fù)合鍍層，在表面鍍層以下的各種鍍層皆可稱為Underplate。如金手指中的底鍍鎳層，或線路兩層PCB鍍銅中的"一次全板PCB鍍銅"等。Underplate與Strike Plate 不同，后者是指厚度極薄，其目的只是在增強(qiáng)后續(xù)鍍層的附著力，其譯名應(yīng)為"打底鍍層"，如"銀打底"即為常見者。
44、Watts Bath瓦茲鍍鎳液
以硫酸鎳(
45、Wetting Agant潤(rùn)濕劑
又稱為Wetter或Surfactant，是降低水溶液表面張力的化學(xué)品。取其少量加入溶液中，可令溶液容易進(jìn)入待處理物品的小孔或死角中，以達(dá)到處理之目的。也可讓被鍍件表面的氫氣泡便于脫離逸走，而減少凹點(diǎn)的形成。
46、Whisker晶須
板面導(dǎo)體之間，由于鍍層內(nèi)應(yīng)力或環(huán)境的因素(如溫度及電壓)，使得純銀或純錫鍍層中，在老化過程中會(huì)有單晶針狀異常的"晶須"出現(xiàn)，常造成搭橋短路的麻煩。但若在純錫中加入部份鉛量后，則可防止其生須的問題。銅金屬在硫化物環(huán)境中也偶會(huì)有晶須出現(xiàn)。