Analysieren Sie die Ursachen und Vorbeugungsmaßnahmen von Fehlern bei der Kupfergalvanik in der Leiterplattenherstellung

Die Kupfersulfat-Galvanik nimmt eine äußerst wichtige Stellung ein in PCB Galvanisieren. Die Qualität der sauren Kupfergalvanisierung beeinflusst direkt die Qualität und die damit verbundenen mechanischen Eigenschaften der galvanischen Kupferschicht der Leiterplatte und hat einen gewissen Einfluss auf die Weiterverarbeitung. Kontrollieren Sie daher die saure Kupfergalvanisierung Die Qualität von PCB ist ein wichtiger Teil der PCB-Galvanisierung, und es ist auch einer der schwierigsten Prozesse für viele große Fabriken, den Prozess zu kontrollieren. Basierend auf jahrelanger Erfahrung in der Galvanik und im technischen Service fasst der Autor zunächst folgendes zusammen, in der Hoffnung, die Galvanikindustrie in der Leiterplattenindustrie zu inspirieren. Häufige Probleme bei der sauren Kupfergalvanisierung sind vor allem:

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1. Grobe Beschichtung; 2. Plattieren (Plattenoberfläche) Kupferpartikel; 3. Galvanikgrube; 4. Die Oberfläche der Platte ist weißlich oder hat eine ungleichmäßige Farbe.

Als Reaktion auf die oben genannten Probleme wurden einige Schlussfolgerungen gezogen und einige kurze Analyselösungen und Präventivmaßnahmen durchgeführt.

Grobe Galvanik: Im Allgemeinen ist der Platinenwinkel rau, die meisten davon werden durch den zu großen Galvanikstrom verursacht. Sie können den Strom reduzieren und die Stromanzeige mit einem Kartenzähler auf Auffälligkeiten überprüfen; Das ganze Board ist grob, normalerweise nicht, aber der Autor hat es einmal beim Kunden erlebt. Später stellte sich heraus, dass die Temperatur im Winter niedrig und der Gehalt an Aufheller unzureichend war; und manchmal wurden einige nachbearbeitete verblichene Bretter nicht sauber behandelt, und es traten ähnliche Bedingungen auf.

Plattieren von Kupferpartikeln auf der Leiterplattenoberfläche: Es gibt viele Faktoren, die die Bildung von Kupferpartikeln auf der Leiterplattenoberfläche verursachen. Von der Kupferversenkung bis zum gesamten Prozess der Musterübertragung ist es möglich, Kupfer auf der Leiterplatte selbst zu galvanisieren.

Kupferpartikel auf der Leiterplattenoberfläche, die durch den Kupfertauchprozess verursacht werden, können durch jeden Kupfertauchbehandlungsschritt verursacht werden. Alkalisches Entfetten verursacht bei hoher Wasserhärte und zu viel Bohrstaub nicht nur Rauhigkeit in der Plattenoberfläche, sondern auch Rauhigkeit in den Löchern (insbesondere wird die doppelseitige Platte nicht entschmiert). Auch die innere Rauheit und leichte fleckenartige Verschmutzungen auf der Plattenoberfläche können entfernt werden; Es gibt hauptsächlich mehrere Fälle von Mikroätzung: Die Qualität des Mikroätzmittels Wasserstoffperoxid oder Schwefelsäure ist zu schlecht oder das Ammoniumpersulfat (Natrium) enthält zu viele Verunreinigungen, im Allgemeinen wird empfohlen, dass es mindestens CP . sein sollte Grad. Neben Industriequalität können andere Qualitätsmängel verursacht werden; ein übermäßig hoher Kupfergehalt im Mikroätzbad oder eine niedrige Temperatur können zu einer langsamen Ausfällung von Kupfersulfatkristallen führen; und die Badflüssigkeit ist trüb und verschmutzt.

Der größte Teil der Aktivierungslösung wird durch Verschmutzung oder unsachgemäße Wartung verursacht. Zum Beispiel ist die Filterpumpe undicht, die Badflüssigkeit hat ein niedriges spezifisches Gewicht und der Kupfergehalt ist zu hoch (der Belebungsbehälter wurde zu lange benutzt, mehr als 3 Jahre), wodurch partikelförmige Schwebstoffe im Bad entstehen . Oder an der Plattenoberfläche oder Lochwand adsorbierte Verunreinigungskolloide werden diesmal von der Rauhigkeit im Loch begleitet. Auflösen oder Beschleunigen: Die Badlösung ist zu lang, um trüb zu erscheinen, da der Großteil der Auflöselösung mit Fluorborsäure zubereitet wird, so dass diese die Glasfaser in FR-4 angreift und das Silikat und Calciumsalz im Bad aufsteigen lässt . Außerdem führt die Erhöhung des Kupfergehalts und der Menge an gelöstem Zinn im Bad zur Bildung von Kupferpartikeln auf der Plattenoberfläche. Der sinkende Kupfertank selbst wird hauptsächlich durch die übermäßige Aktivität der Tankflüssigkeit, den Staub in der Luftumwälzung und die große Menge an suspendierten Feststoffpartikeln in der Tankflüssigkeit verursacht. Sie können die Prozessparameter anpassen, das Luftfilterelement erhöhen oder ersetzen, den gesamten Tank filtern usw. Effektive Lösung. Der Tank mit verdünnter Säure zum vorübergehenden Aufbewahren der Kupferplatte nach dem Abscheiden des Kupfers sollte die Tankflüssigkeit sauber halten und die Tankflüssigkeit sollte rechtzeitig ersetzt werden, wenn sie trübe ist.

Die Lagerzeit von Kupfertauchplatten sollte nicht zu lang sein, da sonst die Plattenoberfläche auch in saurer Lösung leicht oxidiert und der Oxidfilm nach der Oxidation schwieriger zu entsorgen ist, so dass Kupferpartikel auf der Oberfläche entstehen Brettoberfläche. Die Kupferpartikel auf der Leiterplattenoberfläche, die durch den oben erwähnten Kupfersenkprozess verursacht werden, mit Ausnahme der Oberflächenoxidation, verteilen sich im Allgemeinen gleichmäßiger und mit hoher Regelmäßigkeit auf der Leiterplattenoberfläche, und die hier erzeugte Verschmutzung verursacht unabhängig davon, ob sie es ist leitend oder nicht. Wenn es um die Produktion von Kupferpartikeln auf der Oberfläche der galvanisierten Kupferplatte des PCB-Systems geht, können einige kleine Testplatinen zum Vergleich und zur Beurteilung separat verarbeitet werden. Bei der vor Ort defekten Platine kann zur Lösung des Problems eine weiche Bürste verwendet werden; der Grafiktransferprozess: Überschüssiger Kleber in der Entwicklung (sehr dünn Der Restfilm kann auch beim Galvanisieren plattiert und beschichtet werden), oder er wird nach der Entwicklung nicht gereinigt oder die Platte wird nach dem Übertragen des Musters zu lange aufgelegt, dadurch unterschiedlich starke Oxidation der Plattenoberfläche, insbesondere schlechte Reinigung der Plattenoberfläche Bei starker Luftverschmutzung in der Lager- oder Lagerwerkstatt. Die Lösung besteht darin, das Waschen mit Wasser zu verstärken, den Plan und den Zeitplan zu verstärken und die Intensität der Säureentfettung zu verstärken.

Der Säure-Kupfer-Galvanisierungstank selbst verursacht zu diesem Zeitpunkt durch seine Vorbehandlung im Allgemeinen keine Kupferpartikel auf der Leiterplattenoberfläche, da nichtleitende Partikel höchstens Leckagen oder Löcher auf der Leiterplattenoberfläche verursachen können. Die Ursachen für die durch den Kupferzylinder verursachten Kupferpartikel auf der Plattenoberfläche lassen sich in mehrere Aspekte zusammenfassen: die Einhaltung der Badparameter, die Herstellung und der Betrieb, das Material und die Prozesswartung. Zur Einhaltung der Badparameter gehören zu hoher Schwefelsäuregehalt, zu geringer Kupfergehalt, zu niedrige oder zu hohe Badtemperatur, insbesondere in Fabriken ohne temperaturgesteuerte Kühlsysteme, dadurch sinkt der Stromdichtebereich des Bades nach normaler Produktionsablauf Betrieb, Kupferpulver kann im Bad hergestellt und dem Bad beigemischt werden;

In Bezug auf den Produktionsbetrieb verursachen übermäßiger Strom, schlechte Schiene, leere Quetschstellen und die Platte, die in den Tank gegen die Anode gefallen ist, um sich aufzulösen usw., ebenfalls einen übermäßigen Strom in einigen Platten, wodurch Kupferpulver in die Tankflüssigkeit fällt und allmählich zum Versagen von Kupferpartikeln; Der materielle Aspekt ist hauptsächlich der Phosphorgehalt des Phosphorkupferwinkels und die Gleichmäßigkeit der Phosphorverteilung; der Produktions- und Wartungsaspekt ist hauptsächlich die großtechnische Verarbeitung, und der Kupferwinkel fällt in den Tank, wenn der Kupferwinkel hinzugefügt wird, hauptsächlich während der großtechnischen Verarbeitung, Anodenreinigung und Anodenbeutelreinigung, viele Fabriken Sie werden nicht gut gehandhabt , und es gibt einige versteckte Gefahren. Für die Kupferkugelbehandlung sollte die Oberfläche gereinigt und die frische Kupferoberfläche mit Wasserstoffperoxid mikrogeätzt werden. Der Anodenbeutel sollte nacheinander mit Schwefelsäure, Wasserstoffperoxid und Lauge getränkt werden, um ihn zu reinigen, insbesondere sollte der Anodenbeutel einen PP-Filterbeutel mit 5-10 Mikron Spalt verwenden. .

Galvanikgruben: Dieser Fehler verursacht auch viele Prozesse, vom Kupferabsenken über die Musterübertragung bis zur Vorbehandlung beim Galvanisieren, Verkupfern und Verzinnen. Die Hauptursache für das Versenken von Kupfer ist die schlechte Reinigung der sinkenden Kupferampel über lange Zeit. Beim Mikroätzen tropft die palladiumkupferhaltige Verschmutzungsflüssigkeit aus dem hängenden Korb auf die Oberfläche der Platte und verursacht Verschmutzung. Gruben. Der Grafikübertragungsprozess wird hauptsächlich durch schlechte Gerätewartung und Reinigungsreinigung verursacht. Es gibt viele Gründe: Der Bürstenwalzen-Saugstab der Bürstenmaschine verunreinigt die Leimflecken, die inneren Organe des Luftmessergebläses in der Trockenpartie werden getrocknet, es gibt öligen Staub usw., die Plattenoberfläche ist verfilmt oder der Staub wird vor dem Drucken entfernt. Unsachgemäß, die Entwicklungsmaschine ist nicht sauber, das Waschen nach der Entwicklung ist nicht gut, der silikonhaltige Entschäumer verunreinigt die Plattenoberfläche usw. Vorbehandlung für die Galvanisierung, da der Hauptbestandteil der Badflüssigkeit Schwefelsäure ist, unabhängig davon, ob sie sauer ist Entfettungsmittel, Mikroätzung, Prepreg und die Badlösung. Bei hoher Wasserhärte erscheint es daher trüb und verschmutzt die Plattenoberfläche; Darüber hinaus haben einige Unternehmen eine schlechte Kapselung von Kleiderbügeln. Es wird lange Zeit festgestellt, dass sich die Verkapselung nachts im Tank auflöst und diffundiert, wodurch die Tankflüssigkeit kontaminiert wird; diese nichtleitenden Partikel werden an der Oberfläche der Platte adsorbiert, was zu unterschiedlich starken Galvanisiergruben für die nachfolgende Galvanisierung führen kann.

Der Tank zum Galvanisieren mit saurem Kupfer selbst kann die folgenden Aspekte aufweisen: das Blasrohr weicht von der ursprünglichen Position ab und die Luft wird ungleichmäßig bewegt; Die Filterpumpe ist undicht oder der Flüssigkeitseinlass befindet sich in der Nähe des Blasrohrs, um Luft einzuatmen, wodurch feine Luftblasen erzeugt werden, die an der Plattenoberfläche oder dem Rand der Leitung adsorbiert werden. Besonders an der Seite der horizontalen Linie und an der Ecke der Linie; Ein weiterer Punkt kann die Verwendung von minderwertigen Baumwollkernen sein und die Behandlung ist nicht gründlich. Das bei der Herstellung des Baumwollkerns verwendete antistatische Behandlungsmittel verunreinigt die Badflüssigkeit und verursacht ein Auslaufen der Beschichtung. Diese Situation kann hinzugefügt werden. Blasen Sie auf, reinigen Sie den flüssigen Oberflächenschaum rechtzeitig. Nachdem der Baumwollkern mit Säure und Laugen getränkt wurde, ist die Farbe der Plattenoberfläche weiß oder ungleichmäßig: hauptsächlich aufgrund von Poliermittel- oder Wartungsproblemen, und manchmal kann es nach der Säureentfettung zu Reinigungsproblemen kommen. Problem mit der Mikroätzung.

Eine Fehlausrichtung des Glanzmittels im Kupferzylinder, schwere organische Verschmutzung und eine zu hohe Badtemperatur können die Folge sein. Saures Entfetten bereitet im Allgemeinen keine Reinigungsprobleme, aber wenn das Wasser einen leicht sauren pH-Wert und mehr organische Stoffe hat, insbesondere beim Waschen mit Recyclingwasser, kann es zu einer schlechten Reinigung und ungleichmäßigen Mikroätzungen kommen; Mikroätzung berücksichtigt hauptsächlich einen übermäßigen Gehalt an Mikroätzmittel Ein niedriger, hoher Kupfergehalt in der Mikroätzlösung, eine niedrige Badtemperatur usw. führt auch zu einer ungleichmäßigen Mikroätzung auf der Leiterplattenoberfläche; Außerdem ist die Qualität des Reinigungswassers schlecht, die Waschzeit ist etwas länger oder die Einweichsäurelösung ist verunreinigt und die Plattenoberfläche kann nach der Behandlung verunreinigt werden. Es kommt zu einer leichten Oxidation. Während des Galvanisierens im Kupferbad ist das Oxid schwierig zu entfernen, da es sich um eine saure Oxidation handelt und die Platte in das Bad geladen wird, und es wird auch eine ungleichmäßige Farbe der Plattenoberfläche verursachen; außerdem steht die Plattenoberfläche mit dem Anodenbeutel in Kontakt und die Anodenleitung ist ungleichmäßig. , Anodenpassivierung und andere Bedingungen können ebenfalls zu solchen Defekten führen.