发布时间 : 星期二 文章霍尔槽实验在电镀填孔中的应用更新完毕开始阅读30c054628e9951e79b8927c2
霍尔槽实验在电镀填孔中的应用
程军
(麦德美(苏州)科技有限公司，江苏苏州：215121)
摘要通过对霍尔槽规格设置和填孔铜槽液调整，用霍尔槽实验确认电镀铜填孔糟光泽和 和整平剂深度。
关键词霍尔槽；电镀填孔：标准片：光泽剂；整平剂
中图分类号：T-1，TN41文献标识码一A文童编号:1009-0096(2013)01—0024—03 1前言
随着HDT板的发展。电镀填孔成为PCB重要的艺制程之一。电镀填孔的有机光泽剂有湿润剂、泽剂、整平剂一般的霍尔槽实验无法判断光剂的浓度。目前电镀填孔光泽剂采用CVS（循环伏安剥离法)分析，但由于分析时间较长，准确性也不稳定。且成本较高，因此使用受到定限制。本文主要介绍通过规范霍尔槽规格以及标净化铜槽槽液浓度，用霍尔槽实验判断填扎槽液中光泽剂和整平剂的浓度，为管控槽浓度提供方法。 2霍尔槽介绍
霍尔槽又称“哈氏槽”、“赫尔槽”，是一种对电镀溶液既简单又实用的试验槽，0，Huil先生在1939年所发明的。有267ml、534ml及1000ml二种型式，以267m1最为常用。可用以实验各种镀液，在各种电流密度下所呈现的镀层情形，以找出实际操作最佳的电流密度，属于一种“经验性”的试验[1]。霍尔槽已成为电镀研究、电镀工艺控制不可缺少的工具。
霍尔槽常用有机玻璃或硬聚氯二烯等等绝缘材料制成，底面呈梯形，阴、阳极分别置于不平行的两边(见图1)。
图1霍尔槽俯视图（体积：267mI，深底：／75Cm) 目前普通电镀使用霍尔槽对打气量没有管控，只要有打气效果即可。本实验所使用崔尔槽要求打气孔在0.2mm~0.4mm之间，打气泵可以从无到大调整气量。在制作霍尔片时必须选择合适的气量，目的是得到均匀、稳定、持续的打气效果。 3普通铜槽霍尔片制作及判断
普通电镀霍尔槽实验一般是取生产中铜槽槽液直接测试，不需要做调整即可得到实验结果，然后判断光泽剂浓度，对槽液进行调整。实验如下。
(1)试验需求。铜槽槽液、少许光泽剂、霍尔槽、整流器、打气泵、秒表、阳极磷铜块、霍尔片、微量取样器及吸管。 (2)试验方法。
①将铜槽槽液装入267ml霍尔槽中，液位平齐标线； ②霍尔片酸洗1mini：
③将霍尔片作为阴极，铜板作为阳极，接打气泵并打开，电流强度为2A，镀5min，等待槽液霍尔片完成后水洗、吹干。 (3)判断。
①霍尔片左侧为高电流区，在此区域，烧焦宽度小于5mm为合格，若烧焦宽度大于5mm，则可以以微量吸管添加光泽剂，再重复试验(注：铜槽药水一次最多只能镀(3～4)次，再多则失效[2])。
②若高电流区完全没有烧焦，而霍尔片右侧低电流区现云雾状态，说明光泽剂过量。 4电镀填孔铜槽霍尔片制作及判断
电镀填孔槽液一般采用高铜低酸型(硫酸铜：200g／L；硫酸：100g／L；氯离子：70×10-6)，而光剂成分较为复杂，一般为三剂型，分别为润湿剂、光泽剂和整平剂。其中湿润剂相对比
较稳定，较易控制，对填孔率影响较小。光泽剂和整平剂是影响填孔率的重要因素，因此如何快速判断镀液中的浓度，成为维护槽液稳定的重点。 电镀填孔中光泽剂和整平剂两种重要光剂同时存在，如何区别出这两种不同成分是霍尔槽实验的重要目的。为达到确定某种成分的目的，霍尔槽实验采取标准化其他成分浓度的方法进行判别。比如在确定光泽剂浓度时，标准化湿润剂、整平剂、氯离子浓度。而在确认整平剂浓度时，则标准化湿润剂、光泽剂、氯离子浓度。同时设置的标准浓度高于实际使用操作范围的上限，以有利于层别的进行。硫酸铜和硫酸浓度维持不变。
下面就介绍如何使用霍尔槽实验判断填孔槽液中光泽剂和整平剂的浓度。 4．1标准霍尔片制作
试验需求：基础液、生产用光泽剂、抗氧化剂、硫酸、霍尔槽(打气孔孔径O．35mm)、整流器、打气泵(气量可调整)、秒表、阳极磷铜块、‘霍尔片(有抛光面)、微量取样器及吸管。 4．1．1光泽剂标准霍尔片制作 制作方法：
(1)先用2升容量瓶按以下浓度配制基础液+湿润剂+整平剂(见表1)。 表1光泽剂标片制作浓度配置表 21容量瓶
(2)配制好后，取一定量上述配置溶液置于267ml霍尔槽内，用微量取样器取0．267ml光泽剂，调整液位。接空气搅拌并打开，然后按以下流程做霍尔片。 由此可制作出光泽剂浓度为1ml／L的标准溶液的霍尔片。
(3)光泽剂浓度为(2～6)ml／Ll~J标准溶液的霍尔片同样依此方法可得(见图2)。 图2光泽剂标准片
4。1．2整平剂标准霍尔片制作 制作方法：
(1)先用2升容量瓶按以上浓度配制基础液+湿润剂+光泽剂(见表2)。
(2)配制好后，取一定量上述配置溶液置于267rnl霍尔槽内，用微量取样器取1．602ml整平剂，调整液位。接空气搅拌并打开，然后按以下流程做霍尔片。 酸浸一霍尔槽一抗氧化一水洗一吹干 lmin．2A，5min．30s．10s．
由此可制作出整平剂浓度为6ml／L的标准溶液的霍尔片。
(3)整平剂浓度为(8～16)ml／L的标准溶液的霍尔片同样依此方法可得(见图3)。 N3整平剂标准片
4．2填孔槽液霍尔片制作与判断
试验需求：电镀填孔槽液、生产用光泽剂、硫酸、霍尔槽(打气孔孔径0．35mm)、整流器、打气泵(气量可调整)、秒表、阳极磷铜块、霍尔片(有抛光面)、微量取样器及吸管。 4-2-1填孔槽液光泽霍尔片剂制作方法
(1)取一定量填孔槽液置于267m1霍尔槽内，将电镀槽液中湿润剂、整平剂和氯离子浓度调整至做标准片时浓度，然后调整至标准液位。
(注：设槽液中湿润剂、整平剂和氯离子浓度为操作管控中值) (2)霍尔片酸洗一分钟。
(3)将霍尔片作为阴极，铜板作为阳极，接打气泵并打开，电流强度为2A，镀5min，等待槽液霍尔片完成后水洗、吹干。
(4)与光泽剂标准霍尔片做对比，槽液中光泽剂浓度为外观相近的标准片浓度。 4·2·2填子L槽液整平剂霍尔片制作方法
(1)取一定量填孔液置于267ml霍尔槽内将电镀槽液中湿润剂、光泽剂和氯离子浓度调整至
做标准片时浓度，然后调整至标准液位。
(注：设槽液中湿润剂、氯离子浓度为操作管控中值，槽液中光泽剂浓度为实际霍尔片结果) (2)霍尔片酸洗1min。
(3)将霍尔片作为阴极，铜板作为阳极，接打气泵并打开，电流强度为2A，镀5min，等待槽液霍尔片完成后水洗、吹干。
(4)与整平剂标准霍尔片做对比，槽液中整平剂浓度为外观相近的标准片浓度。 根据实验设计，霍尔片实验应先确认填孔槽液中光泽剂的浓度，然后再确认槽液中整平剂的浓度。
通过上述霍尔槽实验方法，可以制作出在操作范围内需要的光泽剂和整平剂不同浓度的标准霍尔片。在生产过程中，铜槽光泽剂和整平剂也可以按上述方法操作得到实际生产的霍尔片，经过对比即可确认电镀铜槽中光泽剂和整平剂的实际浓度。 4．3霍尔片制作注意事项
(1)做槽液霍尔片的设备状态应与标准片制作时相同。包括打气大小，气孔位置等 (2)做标准片和槽液霍尔片时控制好药水浓度、温度，应在管控范围内。 (3)操作过程中必须维持电流的稳定，波动的电流会造成霍尔片结果的变化。 5结语
通过上述霍尔槽实验可以速判断和调整槽液光泽剂和整平剂浓度，维持了槽液的稳定，保证良好的生产品质。在实际生产中已经得到了确认。 参考文献
[1]白蓉生．电路板术语手册[M]．3版．台湾：台湾电路板协会，2000：148． [2]袁诗璞．第十七讲——赫尔槽实验(二)[J]．电镀与涂饰，2010(4)：41． 作者简介
程军，技术资深工程师，从事电镀填孔应用开发.