PCB007中國線(xiàn)上雜志11月號——“行業(yè)標準與發(fā)展路線(xiàn)圖”刊登了馬赫內托特殊陽(yáng)極(MAGNETO special anodes)工藝工程部經(jīng)理，顧志超先生編寫(xiě)的文章《鈦陽(yáng)極在PCB鍍銅制程中的應用（下）》。

　　PCB007中國線(xiàn)上雜志服務(wù)于PCB、EMS和設計行業(yè)的實(shí)時(shí)在線(xiàn)雜志。發(fā)布超過(guò)10萬(wàn)余篇新聞報道、專(zhuān)業(yè)文章，并提供行業(yè)展會(huì )實(shí)時(shí)在線(xiàn)報道，是電子制造領(lǐng)域的行業(yè)咨詢(xún)領(lǐng)導者。

　　上個(gè)月刊登的“電子制造業(yè)的支柱”——《鈦陽(yáng)極在PCB鍍銅制程中的應用（上）》里主要介紹了不溶性鈦陽(yáng)極的概念，鈦陽(yáng)極在鍍銅制程中的反應原理，不溶性陽(yáng)極與可溶性陽(yáng)極的區別，以及鈦陽(yáng)極的優(yōu)缺點(diǎn)。本月下篇內容里介紹了鈦陽(yáng)極的使用需求、鈦陽(yáng)極放電均勻性設計、鈦陽(yáng)極涂層的設計三個(gè)方面分析鈦陽(yáng)極的使用優(yōu)勢。同時(shí)，對于鈦陽(yáng)極的使用時(shí)需要注意的地方做重點(diǎn)介紹，引發(fā)對鈦陽(yáng)極新發(fā)展方向的思考。

　　以下轉載《鈦陽(yáng)極在PCB鍍銅制程中的應用（下）》原文內容。

　　鈦陽(yáng)極在PCB鍍銅制程中的應用（下）

　　前言

　　隨著(zhù)時(shí)代的進(jìn)步以及對于電子產(chǎn)品日益輕薄化的要求的提高，線(xiàn)路板制造工藝也在不斷的進(jìn)步。近些年來(lái)，PCB鍍銅制程中，鈦陽(yáng)極也逐漸為更多人所認識及了解。相對于傳統的磷銅球，其在使用過(guò)程中不斷發(fā)生溶解；而鈦陽(yáng)極在使用過(guò)程中則形狀保持穩定，不發(fā)生溶解反應，因此稱(chēng)為不溶性陽(yáng)極，也稱(chēng)為尺寸穩定陽(yáng)極。隨著(zhù)產(chǎn)品要求的提升，PCB鍍銅制程的要求也在不斷提升，鈦陽(yáng)極也漸漸展露出優(yōu)于磷銅球的優(yōu)勢，也在逐漸取代磷銅球的市場(chǎng)份額。本文將對鈦陽(yáng)極進(jìn)行概括性的介紹，并結合馬赫內托公司在鈦陽(yáng)極研發(fā)和制造過(guò)程中幾十年的經(jīng)驗，分上下兩篇（點(diǎn)擊此處查看上篇）對鈦陽(yáng)極的設計與使用，分享一些知識和經(jīng)驗，使更多人能對鈦陽(yáng)極有進(jìn)一步深入的了解。

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　　鈦陽(yáng)極的設計

　　4.1 鈦陽(yáng)極的使用需求

　　從使用者實(shí)際需求出發(fā)，當鍍銅制程從磷銅球切換成鈦陽(yáng)極以后，首要的需求就是能夠切實(shí)穩定地提升電鍍均勻性，并由此帶來(lái)品質(zhì)的提升；其次要求鈦陽(yáng)極品質(zhì)穩定，能夠達到預期的使用壽命以及在此期間穩定的添加劑消耗量水準，以保證運行成本可控。因此，概括來(lái)說(shuō)，主要的要求有以下幾點(diǎn)：優(yōu)良的電鍍均勻性、穩定的使用壽命、可控的添加劑消耗量水準。

　　對于陽(yáng)極制造商而言，如何將客戶(hù)需求轉化為內部對于產(chǎn)品設計的要求，這是陽(yáng)極制造商最需要研究并給予相應支持的地方。鈦陽(yáng)極結構主要由兩部分組成：鈦基材和涂層。針對具體要求分解開(kāi)來(lái)，電鍍均勻性要求主要是由鈦基材的機械設計決定的，而另外兩個(gè)要求則與涂層的設計密切關(guān)聯(lián)。

　　4.2 鈦陽(yáng)極放電均勻性設計

　　鈦陽(yáng)極主要的機械設計由于需要與設備匹配，主要工作是由設備商完成的。面對如何優(yōu)化鈦陽(yáng)極放電均勻性的設計問(wèn)題，陽(yáng)極制造商應當給予相應的建議和支持，主要可以從以下幾個(gè)方面來(lái)考慮。

　　i.  電阻率問(wèn)題

　　鈦陽(yáng)極放電均勻性設計，首先需要關(guān)注的點(diǎn)就是鈦材的電阻率問(wèn)題。純鈦的電阻率約為0.47 μΩ·m，接近于同等條件下純銅的30倍。使用磷銅球時(shí)，陽(yáng)極電流通過(guò)鈦籃上部引入，然后在整個(gè)陽(yáng)極內部是通過(guò)銅球進(jìn)行傳導（本質(zhì)上可以認為電流是經(jīng)過(guò)銅進(jìn)行傳導），因此上部和下部的導電性差異非常小，基本可以忽略不計。而使用鈦陽(yáng)極的話(huà)，由于鈦材的導電性相對較差，尤其是當鈦陽(yáng)極工作在較高電流密度下，電流通過(guò)陽(yáng)極上部傳導到下部時(shí)，本身鈦材的電阻會(huì )導致電壓從上到下存在明顯降低。這樣會(huì )導致在鈦陽(yáng)極最下部，放電電流密度會(huì )顯著(zhù)低于鈦陽(yáng)極最上部。

　　在進(jìn)行陽(yáng)極設計時(shí)，首要考慮的是如何減少由于鈦材的長(cháng)距離傳導導致電壓降問(wèn)題。主要可以通過(guò)以下兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行優(yōu)化：①降低傳導電阻率，使用更寬更厚的鈦材進(jìn)行電流傳導，或者使用鈦銅復合材料來(lái)輔助電流傳導；②分散電流傳導點(diǎn)，在陽(yáng)極表面設置多個(gè)電流傳導點(diǎn)，避免傳輸距離過(guò)長(cháng)。

　　ii. 陽(yáng)極基材類(lèi)型的針對性?xún)?yōu)化

　　目前鈦陽(yáng)極的設計中，陽(yáng)極基材類(lèi)型的選用基本有兩種：一種是鈦板，另一種是鈦網(wǎng)。

　　鈦網(wǎng)是由鈦板進(jìn)行沖切拉伸而成，其主要優(yōu)點(diǎn)有兩方面，一是相對鈦板來(lái)說(shuō)可以節省鈦材用量；二是由于鈦網(wǎng)通常會(huì )做雙面涂覆，即使是不面對產(chǎn)品的背面，由于網(wǎng)狀材料是鏤空的結構，背面涂層也可以參與放電，因此整個(gè)網(wǎng)狀陽(yáng)極的有效放電面積比鈦板要大，這樣可以降低實(shí)際陽(yáng)極工作條件的電流密度。網(wǎng)狀陽(yáng)極往往機械強度更差，而且對比板狀陽(yáng)極，電阻率也更高。針對上述問(wèn)題，設計合適的框架并優(yōu)化焊點(diǎn)位置，可以大大改善鈦網(wǎng)陽(yáng)極的平整性和放電均勻性問(wèn)題。

　　使用板狀陽(yáng)極最大的優(yōu)點(diǎn)在于，板狀陽(yáng)極的基材是可以重復利用的。在陽(yáng)極涂層失效以后，可以對殘余涂層剝離，并對基材表面進(jìn)行徹底清潔后，可以重新涂覆涂層，這樣今后在陽(yáng)極的應用中，可以一定程度上節省長(cháng)期使用的成本（雖然一次性投入會(huì )稍大些）。另一方面，板狀陽(yáng)極基材厚度通常選擇2mm和3mm，而網(wǎng)狀陽(yáng)極一般適合由1mm鈦板拉制而成（中間還有鏤空），因此板狀陽(yáng)極的導電性要好于網(wǎng)狀陽(yáng)極。同時(shí)，板狀陽(yáng)極相對機械強度要比網(wǎng)狀陽(yáng)極更強，平整度會(huì )更好。但這并不意味著(zhù)板狀陽(yáng)極放電均勻性一定優(yōu)于網(wǎng)狀陽(yáng)極。相比而言，板狀陽(yáng)極的整體機械設計會(huì )比網(wǎng)狀陽(yáng)極（帶框架）更為簡(jiǎn)單，但如果要適應于更高的電鍍均勻性要求，板狀陽(yáng)極電流接入點(diǎn)的分布還是有優(yōu)化空間的。

　　當然，關(guān)于放電均勻性的設計，不是一個(gè)三言?xún)烧Z(yǔ)能完全說(shuō)清楚的問(wèn)題。此處也只是拋磚引玉，引發(fā)相關(guān)的思考。

　　iii. 氣泡對導電均勻性的影響

　　由于鈦陽(yáng)極在使用過(guò)程中，陽(yáng)極反應會(huì )產(chǎn)生氧氣，因此氧氣的產(chǎn)生會(huì )形成陰陽(yáng)極之間的屏蔽效應，并對放電均勻性造成一定的影響。氧氣更多是影響于垂直電鍍線(xiàn)上，這主要是由于產(chǎn)生的氧氣氣泡會(huì )上浮，導致陽(yáng)極上部和下部累積的氧氣氣泡量形成了一定的梯度，從而造成屏蔽效果，也呈現了一定的梯度效應。

　　要平衡氧氣氣泡的屏蔽作用對電鍍均勻性的影響，一方面可以改變陽(yáng)極的設計方式，采用水平式電鍍的方式，這樣就可以從根本上避免氣泡上浮造成的陽(yáng)極各部分屏蔽作用的差異（水平式電鍍的設備結構會(huì )比垂直式更為復雜，同時(shí)也并不是所有產(chǎn)品都適應水平式的電鍍方式）；另一方面，在垂直電鍍線(xiàn)上，可以通過(guò)改變陽(yáng)極導電性設計，以及安裝陽(yáng)極屏蔽板等多種方式來(lái)對沖其影響，從而改善由氧氣氣泡帶來(lái)的負面影響。

　　總而言之，氣泡的屏蔽效應是設備設計中一個(gè)不能忽視的因素，尤其是對于垂直電鍍線(xiàn)，設備廠(chǎng)商可以針對這個(gè)影響因素做出相應的考慮，特別是如果今后對于電鍍均勻性提出更高要求，任何影響電鍍均勻性的因素應當都需要納入考慮范圍。

　　4.3 鈦陽(yáng)極涂層的設計

　　陽(yáng)極涂層的設計工作，是陽(yáng)極制造商的核心價(jià)值體現。鈦陽(yáng)極是一種高度定制化的產(chǎn)品，其高度定制化不僅通過(guò)基材多變的加工形狀體現，更重要的是針對客戶(hù)端的需求，選取合適的涂層配方設計，以最終滿(mǎn)足客戶(hù)個(gè)性化需求為最終目標。具體來(lái)說(shuō)，陽(yáng)極涂層設計通常從貴金屬含量和涂層結構的設計兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行考慮。針對適用于PCB鍍銅制程的陽(yáng)極，貴金屬含量主要是指銥金屬的含量；而涂層結構則包含了各式涂層具體原材料種類(lèi)的選用、涂層配比的調整、涂層涂覆先后次序的改變等各種加工制造環(huán)節的設計。

　　具體涂層設計的思路又是如何呢？

　　首先，陽(yáng)極涂層的設計需要與具體的電鍍條件相適配。PCB鍍銅條件有直流電鍍和反向脈沖電鍍之分，而兩種鍍銅條件相適配的涂層設計是完全不同的。如果選用了錯誤的涂層設計，不僅無(wú)法滿(mǎn)足電鍍產(chǎn)品最終的要求，陽(yáng)極的壽命和表現也會(huì )出現嚴重的問(wèn)題。

　　其次，陽(yáng)極涂層如何達到壽命要求，主要依靠實(shí)際使用條件，以及客戶(hù)預期壽命要求等具體情況綜合考慮。決定貴金屬含量多少，不只是根據陽(yáng)極過(guò)電量多少進(jìn)行簡(jiǎn)單轉化，還需要根據使用條件，例如藥水中有機物含量的多少，是否具有嚴重影響陽(yáng)極壽命的物質(zhì)存在（例如氟），設備是否具有設計缺陷導致的陽(yáng)極無(wú)法正常工作等多種因素確定。同時(shí)，如果對涂層結構設計進(jìn)行優(yōu)化，也能在一定程度上降低貴金屬消耗率。因此選擇適合的涂層設計方案比簡(jiǎn)單規定貴金屬含量更為符合實(shí)際和更為重要。

　　再次，針對添加劑消耗量的控制要求，這是陽(yáng)極涂層設計最為核心的部分。簡(jiǎn)單而言，控制添加劑消耗量，需要對具有高度催化活性的涂層進(jìn)行一定的屏蔽，使其減少對添加劑的直接接觸機會(huì )。通常，我們將這類(lèi)特殊的涂層稱(chēng)之為隔離涂層（barrier coating）。同時(shí)，針對各廠(chǎng)商的添加劑，以及添加劑性質(zhì)的不同，我們也需要對涂層設計進(jìn)行相應的優(yōu)化和適配。通過(guò)改變涂層性質(zhì)（例如表面粗糙度、表面能、電荷性質(zhì)等），可以針對某些添加劑做出針對性吸附或排斥，從而一定程度上調整某些添加劑的消耗量水準?？偠灾?，涂層的設計真正體現了陽(yáng)極高度定制化以及廠(chǎng)商核心專(zhuān)業(yè)能力和競爭力。

　　下表展示了陽(yáng)極設計的主要思考點(diǎn)和相關(guān)性，僅供參考

　　表4.1 陽(yáng)極涂層設計相關(guān)性一覽表

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　　鈦陽(yáng)極的使用經(jīng)驗

　　鈦陽(yáng)極雖然設計上存在許多特殊性以及高度的定制化的問(wèn)題，但是實(shí)際使用起來(lái)卻相對比較簡(jiǎn)單。本文會(huì )著(zhù)重講述和分析三個(gè)不為廣大最終使用者熟悉并了解，或者容易被忽視的問(wèn)題，以大家更好的理解并使用鈦陽(yáng)極。

　　5.1 關(guān)于添加劑消耗量的問(wèn)題

　　使用鈦陽(yáng)極，首先需要對添加劑消耗量水準做出一定的心理準備，因為不管如何優(yōu)化鈦陽(yáng)極，其消耗量水準是無(wú)法低至磷銅球的消耗水準的。下圖展示了不同種類(lèi)陽(yáng)極的添加劑（光亮劑）消耗量水準比較（以磷銅球的添加劑作為基準統一進(jìn)行比較）。

　　圖5.1 光亮劑消耗水準比較

　　i. 添加劑消耗量經(jīng)驗數據

　　鍍銅添加劑都是有機添加劑，按照功能基本可以分為三種：光亮劑、整平劑、載劑（或者也叫抑制劑）。其中，光亮劑通常為小分子的含硫有機物，以聚二硫丙基磺酸（SPS）為代表；整平劑通常為含氮陽(yáng)離子表面活性劑，一般為季銨鹽類(lèi)或雜環(huán)類(lèi)表面活性劑；載劑多為聚醚類(lèi)物質(zhì)，較為常見(jiàn)的是聚乙二醇（PEG）。在這三種物質(zhì)中，以光亮劑單體分子量最小，因此，也更容易被鈦陽(yáng)極分解。

　　以杰希優(yōu)VL系列填孔藥水作為基本參照：使用表現較好的低耗量涂層鈦陽(yáng)極，在正常的設備狀況以及運行條件下，光亮劑的消耗量正常水平通常在100~200 mL/KAH，而整平劑和載劑的消耗率水平通常50~100 mL/KAH。當然上述的數據只是作為一般的參考范圍，根據電鍍設備的設計差異，以及陽(yáng)極制造水準的差異，或者終端客戶(hù)使用和維護水平，鍍銅添加劑的消耗量水準還是存在一定的變化。但是，與磷銅球相比，即使是表現最好的鈦陽(yáng)極，其消耗量水準（尤其是光亮劑）還是遠遠大于磷銅球的，大約至少是2~3倍的消耗量水準（以同一款添加劑進(jìn)行比較）。通常而言，添加劑供應商會(huì )針對不溶性陽(yáng)極推出特定的添加劑，并對不溶性陽(yáng)極的添加劑有效成分進(jìn)行一定的優(yōu)化，以保證其適合不溶性陽(yáng)極的使用，以及將運行成本控制在合理范圍內。

　　ii. 添加劑消耗原理

　　從鈦陽(yáng)極工作時(shí)的反應原理來(lái)看，在電鍍反應發(fā)生時(shí)，鈦陽(yáng)極是通過(guò)鈦基材進(jìn)行導電，然后通過(guò)涂覆在鈦基材表面的貴金屬涂層最終進(jìn)行反應。在這個(gè)過(guò)程中，貴金屬涂層本質(zhì)上是催化劑。而貴金屬涂層在發(fā)生電化學(xué)反應時(shí)，具有很強的電化學(xué)活性。因此，電鍍液中的添加劑在接觸到貴金屬涂層表面時(shí)，也就很容易被貴金屬涂層分解。

　　同時(shí)，另一方面，由于鈦陽(yáng)極在反應過(guò)程中的陽(yáng)極反應，是一個(gè)電解水的反應，前面也介紹過(guò)，在這個(gè)反應過(guò)程中，一些具有強氧化性的中間產(chǎn)物，雖然存在時(shí)間較短，但也會(huì )導致鍍液中一部分有機物的分解。

　　以上兩個(gè)主要原因比較，主要還是添加劑直接接觸分解占主導地位。這也就為陽(yáng)極涂層優(yōu)化提供了指引方向，即前文提到的制作隔離涂層的方法。

　　具體到不同添加劑組分消耗量水準差異的問(wèn)題上來(lái)，光亮劑一方面分子量較小，同時(shí)其在水溶液中通常會(huì )電離并以帶有磺酸根的狀態(tài)存在（以SPS為例）。這樣，光亮劑分子就更容易吸附到陽(yáng)極表面，從而造成較為大量的分解。

　　相反的，整平劑由于是陽(yáng)離子型表面活性劑，在鍍液中往往是以帶正電的形式存在，因而也就很大程度上避免了向陽(yáng)極表面遷移或吸附造成大量分解。而載劑由于分子量巨大，通常不是很容易被陽(yáng)極完全分解。同時(shí)，載劑如果只是局部斷裂發(fā)生，剩余的仍然可以起作用，因而消耗量水準也會(huì )相對較低。

　　通過(guò)各種添加劑特性的分析，也就可以為陽(yáng)極涂層提供針對性的設計開(kāi)發(fā)方向。

　　iii. 消耗量異常波動(dòng)的原因

　　在陽(yáng)極正常使用過(guò)程中，陽(yáng)極結構比較穩定，雖然涂層在使用過(guò)程中會(huì )有一定程度的耗損，但是整個(gè)過(guò)程相對比較緩慢。由于陽(yáng)極涂層正常衰減和劣化造成的添加劑消耗量的波動(dòng)，通常需要以月為單位來(lái)統計才能表現出來(lái)。因此，添加劑在幾天內發(fā)生劇烈變化的情形，很大程度上是由于其他原因造成的。

　　當出現添加劑消耗量異常狀況時(shí)，首先可以判斷異常狀況是突然出現的還是持續長(cháng)時(shí)間惡化的。如果是突然惡化的，很大概率是由鍍液受到污染所致。此時(shí)可以進(jìn)行鍍液靜置測試，來(lái)甄別藥水中是否有氧化性物質(zhì)對添加劑造成分解?？蓪⑺幩雍竺芊忪o置24小時(shí)，測試添加劑前后濃度變化，來(lái)進(jìn)行判斷。通常在沒(méi)有污染物的情況下，前后濃度是非常接近的。在我們經(jīng)歷過(guò)的案例中，有因為添加的硫酸中混入雙氧水造成的，有微蝕液混入電鍍槽造成，也有氧化銅粉中因為硝酸根的混入造成的……等等多方面原因。這些都是可借鑒的經(jīng)驗教訓，可以通過(guò)鍍液靜置測試甄別出來(lái)。

　　當然，如果上述問(wèn)題已經(jīng)排除，可以將目光轉向陽(yáng)極本身。此時(shí)可以觀(guān)察陽(yáng)極涂層狀況：例如涂層顏色是否均一、涂層黏附性是否良好等。當然，向專(zhuān)業(yè)的陽(yáng)極供應商尋求幫助也能更好提供專(zhuān)業(yè)性建議。

　　5.2 陰極化問(wèn)題

　　i. 陰極化問(wèn)題的定義

　　所謂陰極化問(wèn)題，這是指陽(yáng)極在使用過(guò)程中，由于受到相鄰的陽(yáng)極影響，導致陽(yáng)極無(wú)法正常發(fā)生陽(yáng)極反應，轉而發(fā)生陰極反應的問(wèn)題（通常發(fā)生在陽(yáng)極邊緣位置）。發(fā)生陰極化問(wèn)題的根本原因在于相鄰陽(yáng)極間存在較高電壓差。

　　圖5.2 陰極化問(wèn)題示意圖

　　陰極化問(wèn)題通常出現在連續線(xiàn)上，也并不只是在PCB鍍銅設備中產(chǎn)生。主要原因有以下一些可能性：不合適的電流設定（產(chǎn)品需要梯度設定電流，而相鄰電流差異較大造成的電壓較大差異）、整流器老化或損壞、缺乏屏蔽等。

　　陽(yáng)極出現陰極化以后，并不是說(shuō)這個(gè)陽(yáng)極會(huì )一直處于陰極反應。這是由于當陽(yáng)極出現陰極化以后，銅離子會(huì )沉積到陽(yáng)極表面，從而使陽(yáng)極表面鍍上薄薄一層銅。此時(shí)，當電流通過(guò)鈦陽(yáng)極傳導到陽(yáng)極表面時(shí)，會(huì )使這部分陽(yáng)極表面的銅發(fā)生溶解（原因在于此情況下，鈦陽(yáng)極相當于在短時(shí)間內轉變?yōu)榭扇苄躁?yáng)極）。在陽(yáng)極發(fā)生陰極化作用時(shí)，這種實(shí)際的陰極化的反應處于周期性發(fā)生的狀態(tài)。這樣，就導致了陽(yáng)極狀態(tài)一直在陽(yáng)極反應和陰極反應中來(lái)回切換。由于陽(yáng)極涂層的設計是針對陽(yáng)極反應的，因此正常產(chǎn)品的陽(yáng)極涂層是無(wú)法應對陰極化反應的。出現陰極化問(wèn)題會(huì )顯著(zhù)降低陽(yáng)極壽命。

　　ii. 陰極化問(wèn)題的危害

　　陽(yáng)極陰極化會(huì )對陽(yáng)極的壽命會(huì )造成極大的損害，主要原因在于，陽(yáng)極涂層的設計是針對陽(yáng)極反應的原理進(jìn)行設計和優(yōu)化的。由于陽(yáng)極發(fā)生陰極化以后，會(huì )造成陽(yáng)極端出現陰極反應。陰極反應不僅會(huì )發(fā)生銅沉積反應，同時(shí)也會(huì )一定程度發(fā)生析氫反應。鈦陽(yáng)極之所以能在各種環(huán)境下保持化學(xué)穩定性，其中一個(gè)非常重要的原因在于，鈦材表面形成的致密的氧化層（氧化鈦）。發(fā)生陰極反應則會(huì )導致基材表面氧化鈦轉變?yōu)闅浠?。氫化鈦并不穩定，一方面容易從表面剝落，另一方面，即使后續重新轉化為氧化鈦，也將不再是原先致密的氧化膜。由于陰極反應的影響，鈦陽(yáng)極涂層會(huì )輕易從基材處發(fā)生脫落，導致鈦陽(yáng)極提前失效。

　　由于陽(yáng)極涂層部分提前失效，就會(huì )導致陽(yáng)極放電均勻性出現異常，從而會(huì )對產(chǎn)品電鍍均勻性造成重大影響。

　　5.3 鈦陽(yáng)極的維護保養

　　關(guān)于鈦陽(yáng)極維護方面，前面也提到鈦陽(yáng)極基本具有免維護的屬性，即如果連續使用，就基本不需要定期清理。反而是長(cháng)時(shí)間的停機需要引起重視。設備一旦長(cháng)時(shí)間停機，需要對鈦陽(yáng)極表面進(jìn)行清潔，通常只需使用純水將表面殘留的電鍍液清洗干凈。

　　清洗的關(guān)鍵在于將鈦陽(yáng)極表面硫酸和硫酸銅兩種物質(zhì)清理干凈。這是因為電鍍液中硫酸會(huì )附著(zhù)在鈦陽(yáng)極涂層表面，并隨著(zhù)蒸發(fā)，硫酸濃度會(huì )顯著(zhù)提高，導致了硫酸腐蝕性的增強。同時(shí)，殘留在鈦陽(yáng)極表面的硫酸銅也會(huì )結晶析出。電鍍液中的硫酸銅，會(huì )深入鈦陽(yáng)極表面涂層的微孔中，并在結晶析出，從而對涂層結構造成一定的破壞作用。

　　另一個(gè)需要提醒的問(wèn)題是，在設備投入使用前或者大保養時(shí)，避免使用強堿溶液對鈦陽(yáng)極進(jìn)行清洗。強堿溶液不僅對涂層也會(huì )對鈦基材具有一定的腐蝕作用，容易造成涂層的剝落，導致鈦陽(yáng)極壽命的提前失效。

　　鈦陽(yáng)極新的發(fā)展和展望

　　6.1 高電流密度填孔電鍍的應用

　　使用不溶性鈦陽(yáng)極，可以提升電鍍的電流密度，從而增加電鍍設備的產(chǎn)能，這只是鈦陽(yáng)極具備生產(chǎn)效率的前提條件。但是，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)要真正落地，需要設備設計以及相應的電鍍添加劑的配合。原先由于電鍍添加劑的限制，使用鈦陽(yáng)極并沒(méi)有能真正提升很多填孔制程的電流密度（高電流密度無(wú)法完成填孔），因此鈦陽(yáng)極并沒(méi)有真正在提高生產(chǎn)效率上與磷銅球拉開(kāi)差距。最近二三年來(lái)，隨著(zhù)高電流密度填孔藥水的成熟和推廣，可以將填孔電流密度提升2~3倍（從原先不超過(guò)2 ASD提升到5~6 ASD）。

　　針對高速填孔電鍍的需求，鈦陽(yáng)極的涂層設計上也需要進(jìn)行相應調整，主要針對兩方面：一方面是需要設計出適應這種新型電鍍添加劑的涂層，使電鍍添加劑的消耗量維持在合理水平（由于新的電鍍條件使用了更高的電流密度和更高的藥水溫度，使電鍍添加劑尤其是光亮劑的消耗量水準有了顯著(zhù)的增加，這就需要陽(yáng)極本身對于電鍍添加劑的消耗量水準需要進(jìn)行一定的削減以平衡電鍍成本）；另一方面，更高的電流密度導致涂層壽命的縮短，這就需要對涂層設計進(jìn)行調整，使涂層結構穩定并延長(cháng)涂層的使用壽命。

　　6.2 析氧脈沖電鍍的應用

　　反向脈沖電鍍技術(shù)，是PCB鍍銅制程中針對高縱橫比通孔獲得良好貫通能力的最主要手段。自上世紀90年代安美特開(kāi)發(fā)出一整套水平脈沖電鍍流程并申請專(zhuān)利以來(lái)，受限于專(zhuān)利保護，其他公司無(wú)法應用這套電鍍技術(shù)。在這個(gè)水平脈沖電鍍工藝中，電鍍液中添加了一定量的鐵離子以后，巧妙地將陽(yáng)極反應由電解水的析氧反應，轉變?yōu)閬嗚F（II價(jià)）離子氧化為鐵（III價(jià)）離子的反應。針對鐵離子體系，適用于反向脈沖電鍍條件的鈦陽(yáng)極，大規模投入使用已超過(guò)十年時(shí)間。然而，正是由于大量鐵離子的存在，導致了最終鍍銅層外觀(guān)的光亮度不足，一定程度上影響了產(chǎn)品的外觀(guān)，因此最近三四年，不含鐵離子的析氧反向脈沖的需求重新浮出水面。

　　析氧反向脈沖應用對于陽(yáng)極的設計提出了非常高的要求，主要體現在以下兩點(diǎn)：鈦陽(yáng)極涂層必須適用于反向脈沖電鍍條件，達到一定的使用壽命；鈦陽(yáng)極涂層必須能在析氧反應條件下做到對添加劑消耗量的削減和控制，維持合理的電鍍成本。由于這兩個(gè)要求在涂層設計上是兩個(gè)完全不同的方向，如何對鈦陽(yáng)極涂層進(jìn)行設計是非常大的挑戰。

　　大約3年前，我司在市場(chǎng)上開(kāi)始進(jìn)行小規模的測試和驗證。從最近一年的反饋結果看，推出的適用于析氧反向脈沖的鈦陽(yáng)極，已經(jīng)可以做到運行成本（添加劑消耗量）和陽(yáng)極使用壽命的平衡。同時(shí)，析氧脈沖電鍍的應用市場(chǎng)正一步步被打開(kāi)，在今后幾年中，有望逐漸提升市場(chǎng)占比并取代部分水平脈沖電鍍的市場(chǎng)份額。

　　總結

　　總而言之，隨著(zhù)PCB產(chǎn)品要求的提升，以及PCB鍍銅制程要求的提升，鈦陽(yáng)極憑借其優(yōu)秀的性能，將會(huì )逐漸取代磷銅球在PCB鍍銅制程中的地位。同時(shí)一些新應用的出現，也對鈦陽(yáng)極的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提出了新要求。這對于鈦陽(yáng)極的設計開(kāi)發(fā)，既是機遇，也是挑戰。

　　對于陽(yáng)極制造商而言，應當砥礪前行，迅速應對市場(chǎng)多變的需求，把完善的產(chǎn)品推出市場(chǎng)，響應終端客戶(hù)以及設備商、藥水商的需求，為PCB事業(yè)盡一份綿薄之力。