PCB硫酸銅電鍍工藝常見問題及解決
發布時間:2015-10-14 責任編輯:sherry
【導讀】電鍍銅是使用最廣泛的為了改善鍍層結合力而做的一種預鍍層,本文中我們將介紹電鍍銅技術在PCB工藝中遇到的常見問題以及它們的解決措施。希望工程師們能在工作中學習並應用這些經驗,幫助你發現解決問題,從根本的提高工藝水平。
電鍍銅是使用最廣泛的為了改善鍍層結合力而做的一種預鍍層,銅鍍層是重要的防護裝飾性鍍層銅/鎳/鉻體係的組成部分,柔韌而孔隙率低的銅鍍層,對於提高鍍層間的結合力和耐蝕性起重要作用。銅鍍層還用於局部的防滲碳、印製板孔金屬化,並作為印刷輥的表麵層。經化學處理後的彩色銅層,塗上有機膜,還可用於裝飾。本文中我們將介紹電鍍銅技術在PCB工藝中遇到的常見問題以及它們的解決措施。
一、酸銅電鍍常見問題
硫酸銅電鍍在PCB電dian鍍du中zhong占zhan著zhe極ji為wei重zhong要yao的de地di位wei,酸suan銅tong電dian鍍du的de好hao壞huai直zhi接jie影ying響xiang電dian鍍du銅tong層ceng的de質zhi量liang和he相xiang關guan機ji械xie性xing能neng,並bing對dui後hou續xu加jia工gong產chan生sheng一yi定ding影ying響xiang,因yin此ci如ru何he控kong製zhi好hao酸suan銅tong電dian鍍du的de質zhi量liang是shiPCB電鍍中重要的一環,也是很多大廠工藝控製較難的工序之一。酸銅電鍍常見的問題,主要有以下幾個:1、電鍍粗糙;2、電鍍(板麵)銅粒;3、電鍍凹坑;4、板麵發白或顏色不均等。針對以上問題,進行了一些總結,並進行一些簡要分析解決和預防措施。
1、電鍍粗糙
一般板角粗糙,多數是電鍍電流偏大所致,可以調低電流並用卡表檢查電流顯示有無異常;全板粗糙,一般不會出現,但是筆者在客戶處也曾遇見過一次,後來查明時當時冬天氣溫偏低,光劑含量不足;還有有時一些返工褪膜板板麵處理不幹淨也會出現類似狀況。
2、電鍍板麵銅粒
引(yin)起(qi)板(ban)麵(mian)銅(tong)粒(li)產(chan)生(sheng)的(de)因(yin)素(su)較(jiao)多(duo),從(cong)沉(chen)銅(tong),圖(tu)形(xing)轉(zhuan)移(yi)整(zheng)個(ge)過(guo)程(cheng),電(dian)鍍(du)銅(tong)本(ben)身(shen)都(dou)有(you)可(ke)能(neng)。筆(bi)者(zhe)在(zai)某(mou)國(guo)營(ying)大(da)廠(chang)就(jiu)遇(yu)見(jian)過(guo),沉(chen)銅(tong)造(zao)成(cheng)的(de)板(ban)麵(mian)銅(tong)粒(li)。
沉銅工藝引起的板麵銅粒可能會由任何一個沉銅處理步驟引起。堿性除油在水質硬度較高,鑽孔粉塵較多(特別是雙麵板不經除膠渣)過濾不良時,不僅會引起板麵粗糙,同時也造成孔內粗糙;但是一般隻會造成孔內粗糙,板麵輕微的點狀汙物微蝕也可以去除;微蝕主要有幾種情況:所采用的微蝕劑雙氧水或硫酸質量太差或過硫酸銨(鈉)含雜質太高,一般建議至少應是CP級的,工業級除此之外還會引起其他的質量故障;微蝕槽銅含量過高或氣溫偏低造成硫酸銅晶體的緩慢析出;槽液混濁,汙染。
活化液多數是汙染或維護不當造成,如過濾泵漏氣,槽液比重偏低,銅含量偏高(活化缸使用時間過長,3年以上),這樣會在槽液內產生顆粒狀懸浮物或雜質膠體,吸附在板麵或孔壁,此時會伴隨著孔內粗糙的產生。解膠或加速:槽液使用時間太長出現混濁,因為現在多數解膠液采用氟硼酸配製,這樣它會攻擊FR-4中的玻璃纖維,造成槽液中的矽酸鹽,鈣鹽的升高,另外槽液中銅含量和溶錫量的增加液會造成板麵銅粒的產生。
沉chen銅tong槽cao本ben身shen主zhu要yao是shi槽cao液ye活huo性xing過guo強qiang,空kong氣qi攪jiao拌ban有you灰hui塵chen,槽cao液ye中zhong的de固gu體ti懸xuan浮fu的de小xiao顆ke粒li較jiao多duo等deng所suo致zhi,可ke以yi通tong過guo調tiao節jie工gong藝yi參can數shu,增zeng加jia或huo更geng換huan空kong氣qi過guo濾lv濾lv芯xin,整zheng槽cao過guo濾lv等deng來lai有you效xiao解jie決jue。沉chen銅tong後hou暫zan時shi存cun放fang沉chen銅tong板ban的de稀xi酸suan槽cao,槽cao液ye要yao保bao持chi幹gan淨jing,槽cao液ye混hun濁zhuo時shi應ying及ji時shi更geng換huan。沉chen銅tong板ban存cun放fang時shi間jian不bu宜yi太tai長chang,否fou則ze板ban麵mian容rong易yi氧yang化hua,即ji使shi在zai酸suan性xing溶rong液ye裏li也ye會hui氧yang化hua,且qie氧yang化hua後hou氧yang化hua膜mo更geng難nan處chu理li掉diao,這zhe樣yang板ban麵mian也ye會hui產chan生sheng銅tong粒li。
yishangsuoshuochentonggongxuzaochendebanmiantongli,chubanmianyanghuazaochengdeyiwai,yibanzaibanmianshangfenbujiaoweijunyun,guilvxingjiaoqiang,qiezaicichuchanshengdewuranwulundaodianyufou,douhuizaochengdiandutongbanmiantonglidechansheng,chulishikecaiyongyixiexiaoshiyanbanfenbudanduchuliduizhaopanding,duiyuxianchangguzhangbankeyiyongruanshuaqingshuajikejiejue;圖形轉移工序:顯影有餘膠(極薄的殘膜電鍍時也可以鍍上並被包覆),huoxianyinghouhouqingxibuganjing,huobanjianzaituxingzhuanyihoufangzhishijianguochang,zaochengbanmianbutongchengdudeyanghua,tebieshibanmianqingxibuliangzhuangkuangxiahuocunfangchejiankongqiwuranjiaozhongshi。jiejuefangfayejiushijiaqiangshuixi,jiaqiangjihuaanpaihaojindu,jiaqiangsuanxingchuyouqiangdudeng。
suantongdianducaobenshen,cishiqiqianchuli,yibanbuhuizaochengbanmiantongli,yinweifeidaodianxingkelizuiduozaochengbanmianlouduhuoaokeng。tonggangzaochengbanmiantonglideyuanyindagaiguinaweijifangmian:caoyecanshuweihufangmian,shengchancaozuofangmian,wuliaofangmianhegongyiweihufangmian。caoyecanshuweihufangmianbaokuoliusuanhanliangguogao,tonghanliangguodi,caoyewendudihuoguogao,tebiemeiyouwenkonglengquexitongdegongchang,cishihuizaochengcaoyededianliumidufanweixiajiang,anzhaozhengchangdeshengchangongyicaozuo,kenenghuizaicaoyezhongchanshengtongfen,hunrucaoyezhong。
生sheng產chan操cao作zuo方fang麵mian主zhu要yao時shi打da電dian流liu過guo大da,夾jia板ban不bu良liang,空kong夾jia點dian,槽cao中zhong掉diao板ban靠kao著zhe陽yang極ji溶rong解jie等deng同tong樣yang會hui造zao成cheng部bu分fen板ban件jian電dian流liu過guo大da,產chan生sheng銅tong粉fen,掉diao入ru槽cao液ye,逐zhu漸jian產chan生sheng銅tong粒li故gu障zhang;物料方麵主要是磷銅角磷含量和磷分布均勻性的問題;生sheng產chan維wei護hu方fang麵mian主zhu要yao是shi大da處chu理li,銅tong角jiao添tian加jia時shi掉diao入ru槽cao中zhong,主zhu要yao是shi大da處chu理li時shi,陽yang極ji清qing洗xi和he陽yang極ji袋dai清qing洗xi,很hen多duo工gong廠chang都dou處chu理li不bu好hao,存cun在zai一yi些xie隱yin患huan。銅tong球qiu大da處chu理li是shi應ying將jiang表biao麵mian清qing洗xi幹gan淨jing,並bing用yong雙shuang氧yang水shui微wei蝕shi出chu新xin鮮xian銅tong麵mian,陽yang極ji袋dai應ying先xian後hou用yong硫liu酸suan雙shuang氧yang水shui和he堿jian液ye浸jin泡pao,清qing洗xi幹gan淨jing,特te別bie是shi陽yang極ji袋dai要yao用yong5-10微米的間隙PP濾袋。
3、電鍍凹坑
這(zhe)個(ge)缺(que)陷(xian)引(yin)起(qi)的(de)工(gong)序(xu)也(ye)較(jiao)多(duo),從(cong)沉(chen)銅(tong),圖(tu)形(xing)轉(zhuan)移(yi),到(dao)電(dian)鍍(du)前(qian)處(chu)理(li),鍍(du)銅(tong)以(yi)及(ji)鍍(du)錫(xi)。沉(chen)銅(tong)造(zao)成(cheng)的(de)主(zhu)要(yao)是(shi)沉(chen)銅(tong)掛(gua)籃(lan)長(chang)期(qi)清(qing)洗(xi)不(bu)良(liang),在(zai)微(wei)蝕(shi)時(shi)含(han)有(you)鈀(ba)銅(tong)的(de)汙(wu)染(ran)液(ye)會(hui)從(cong)掛(gua)籃(lan)上(shang)滴(di)在(zai)板(ban)麵(mian)上(shang),形(xing)成(cheng)汙(wu)染(ran),在(zai)沉(chen)銅(tong)板(ban)電(dian)後(hou)造(zao)成(cheng)點(dian)狀(zhuang)漏(lou)鍍(du)亦(yi)即(ji)凹(ao)坑(keng)。圖(tu)形(xing)轉(zhuan)移(yi)工(gong)序(xu)主(zhu)要(yao)是(shi)設(she)備(bei)維(wei)護(hu)和(he)顯(xian)影(ying)清(qing)洗(xi)不(bu)良(liang)造(zao)成(cheng),原(yuan)因(yin)頗(po)多(duo):刷shua板ban機ji刷shua輥gun吸xi水shui棍gun汙wu染ran膠jiao漬zi,吹chui幹gan烘hong幹gan段duan風feng刀dao風feng機ji內nei髒zang,有you油you汙wu粉fen塵chen等deng,板ban麵mian貼tie膜mo或huo印yin刷shua前qian除chu塵chen不bu當dang,顯xian影ying機ji顯xian影ying不bu淨jing,顯xian影ying後hou水shui洗xi不bu良liang,含han矽gui的de消xiao泡pao劑ji汙wu染ran板ban麵mian等deng。
電鍍前處理,因為無論是酸性除油劑,微蝕,預浸,槽液主要成分都有硫酸,因此水質硬度較高時,會出現混濁,汙染板麵;另外部分公司掛具包膠不良,時間長會發現包膠在槽夜裏溶解擴散,汙染槽液;這些非導電性的微粒吸附在板件表麵,對後續電鍍都有可能造成不同程度的電鍍凹坑。
4、板麵發白或顏色不均
酸銅電鍍槽本身可能以下幾個方麵:鼓氣管偏離原位置,空氣攪拌不均勻;過濾泵漏氣或進液口靠近鼓氣管吸入空氣,產生細碎的空氣泡,吸附在板麵或線邊,特別是橫向線邊,線角處;另外可能還有一點是使用劣質的棉芯,處chu理li不bu徹che底di,棉mian芯xin製zhi造zao過guo程cheng中zhong使shi用yong的de防fang靜jing電dian處chu理li劑ji汙wu染ran槽cao液ye,造zao成cheng漏lou鍍du,這zhe種zhong情qing況kuang可ke加jia大da鼓gu氣qi,將jiang液ye麵mian泡pao沫mo及ji時shi清qing理li幹gan淨jing即ji可ke,棉mian芯xin應ying用yong酸suan堿jian浸jin泡pao後hou,板ban麵mian顏yan色se發fa白bai或huo色se澤ze不bu均jun:主要是光劑或維護問題,有時還可能是酸性除油後清洗問題,微蝕問題。銅缸光劑失調,有機汙染嚴重,槽液溫度過高都可能造成。
酸性除油一般不會有清洗問題,但如是水質PH值偏酸且有機物較多特別是回收循環水洗,則有可能會造成清洗不良,微蝕不均現象;微蝕主要考慮微蝕劑含量過低,微蝕液內銅含量偏高,槽液溫度低等,也會造成板麵微蝕不均勻;ciwai,qingxishuishuizhicha,shuixishijianshaochanghuoyujinsuanyewuran,chulihoubanmiankenenghuiyouqingweiyanghua,zaitongcaodiandushi,yinshisuanxingyanghuaqiebanjianshidaidianrucao,yanghuawuhennanchuqu,yehuizaochengbanmianyansebujun;另外板麵接觸到陽極袋,陽極導電不均,陽極鈍化等情況也會造成此類缺陷。
benwenzhongsuozongjiedeyixiesuanxingdutonggongyizhongchangjiandewenti。tongshisuanxingdutonggongyiyinweiqirongyejibenchengfenjiandan,rongyewending,dianliuxiaolvgao,jiarushidangguangliangjijiukeyidedaogaoguangliangdu、高整平性、高gao均jun鍍du能neng力li的de鍍du層ceng,因yin而er得de到dao廣guang泛fan的de應ying用yong。酸suan性xing鍍du銅tong層ceng的de好hao壞huai,關guan鍵jian也ye在zai於yu酸suan銅tong光guang亮liang劑ji的de選xuan擇ze與yu應ying用yong。因yin此ci希xi望wang廣guang大da工gong作zuo人ren員yuan能neng在zai日ri常chang工gong作zuo中zhong積ji累lei經jing驗yan,不bu僅jin能neng發fa現xian解jie決jue問wen題ti,也ye能neng創chuang新xin的de從cong根gen本ben的de提ti高gao工gong藝yi水shui平ping。
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