PCB特殊电镀—软硬结合板电镀：柔性与刚性的工艺融合

1. 软硬结合板的结构特点是什么？对电镀工艺提出了哪些特殊要求？

• 镀层的耐弯折性能：柔性区域需要承受数万次的弯折、卷曲，镀层不能出现开裂、剥离现象。常规刚性板电镀的镀层结晶粗大、韧性差，无法满足柔性区域的弯折需求。
• 不同基材的镀层附着力：刚性区域的 FR-4 基材和柔性区域的 PI 基材表面特性差异大，FR-4 基材表面粗糙，与镀层结合力强；PI 基材表面光滑，化学惰性强，与镀层结合力弱。电镀工艺需要同时保证两种基材的镀层附着力。
• 电镀过程中的基材保护：柔性区域的 PI 基材在酸性、碱性镀液中容易发生溶胀、变形，刚性区域的粘结层在高温电镀液中容易软化，导致软硬区域分层。电镀工艺需要采取有效的保护措施，避免基材损伤。

2. 软硬结合板电镀的核心工艺选择：化学镀还是电镀？

• 化学镀打底的必要性：柔性区域的 PI 基材表面不导电，无法直接进行电镀，需要先通过化学镀在 PI 表面沉积一层导电金属层（通常为化学镀铜），作为后续电镀的基底。化学镀铜层的厚度通常为 0.5~1μm，要求均匀、致密，与 PI 基材的结合力强。
• 脉冲电镀增厚的优势：化学镀铜层厚度较薄，无法满足线路导通的电阻要求，需要通过电镀增厚至 5~10μm。采用脉冲电镀替代传统直流电镀，能获得微晶结构的镀层，提升镀层的耐弯折性能。捷配的测试数据显示，脉冲电镀铜层的弯折寿命是直流电镀的 3 倍以上。
• 刚性区域的工艺适配：刚性区域的 FR-4 基材可以直接进行电镀，但为了保证与柔性区域镀层性能的一致性，通常采用与柔性区域相同的脉冲电镀工艺，确保整个 PCB 板的镀层性能均匀。

3. 如何提升柔性区域 PI 基材的镀层附着力？

1. 等离子体刻蚀：采用氧等离子体对 PI 基材表面进行刻蚀，利用等离子体的强氧化性，破坏 PI 表面的化学键，形成微小的凹坑和粗糙面，同时引入羟基、羧基等活性基团，提升表面能。等离子体刻蚀的参数控制是关键，捷配选择功率 300W、时间 60 秒，刻蚀后的 PI 表面粗糙度 Ra 可达 0.3μm，表面能提升至 60mN/m 以上。
2. 敏化 - 活化处理：将刻蚀后的 PI 基材放入敏化液（氯化亚锡溶液）中，吸附一层 Sn²?离子，然后放入活化液（氯化钯溶液）中，通过置换反应在 PI 表面沉积一层钯颗粒，作为化学镀铜的催化剂。钯颗粒的分布均匀性直接决定化学镀铜层的质量，捷配通过控制活化液的 pH 值（3.5~4.0）和温度（30℃），实现钯颗粒的均匀分布。
3. 预浸处理：化学镀前，将 PI 基材放入预浸液中，预浸液的成分与化学镀液一致，能减少 PI 基材放入化学镀液时的浓度突变，提升化学镀铜层的均匀性。

4. 软硬结合板电镀过程中，如何避免基材损伤和分层？

• 低温电镀工艺：常规电镀的温度通常为 45~60℃，高温会导致 PI 基材溶胀、粘结层软化。捷配开发了低温脉冲电镀工艺，将电镀温度控制在 25~30℃，通过优化脉冲参数（提高频率至 500Hz），保证在低温下仍能获得致密的镀层。低温电镀有效避免了基材的高温损伤。
• 柔性区域支撑固定：电镀过程中，柔性区域容易因镀液的冲击力而发生晃动、变形，导致镀层厚度不均。捷配采用专用夹具对柔性区域进行支撑固定，夹具的材质为耐酸碱的 PP 材料，不会与镀液发生反应。同时，控制镀液的搅拌速度，避免冲击力过大。
• 分段式电镀管控：将电镀过程分为打底、增厚、精修三个阶段，每个阶段采用不同的电流密度和电镀时间。打底阶段采用低电流密度，确保镀层与基材的结合力；增厚阶段采用中电流密度，提升镀层厚度；精修阶段采用低电流密度，优化镀层表面平整度。分段式管控避免了因电流密度过大导致的基材过热损伤。

5. 软硬结合板电镀的可靠性测试标准是什么？

• 弯折性能测试：采用往复弯折试验机，弯折半径 0.5mm，弯折速度 60 次 / 分钟，弯折次数 10 万次。测试后通过显微镜观察镀层，要求无开裂、剥离现象，线路导通电阻变化率≤5%。
• 热稳定性测试：将样品放入高温箱中，在 150℃下烘烤 1000 小时，测试后镀层附着力下降率≤10%，导通电阻变化率≤3%。同时进行回流焊测试（260℃，5 次循环），要求镀层无变色、起泡现象。
• 耐腐蚀性测试：采用中性盐雾测试（NSS），盐雾浓度 5%，温度 35℃，测试时间 500 小时。测试后镀层无锈蚀、点蚀现象，线路导通性能正常。
• 湿热循环测试：在温度 40℃、湿度 90% 的环境下放置 1000 小时，测试后镀层无氧化、剥离现象，导通电阻变化率≤5%。