נתח את הגורמים ואמצעי המניעה של כשלים בציפוי נחושת בייצור PCB

ציפוי נחושת גופרתי תופס מקום חשוב ביותר ב PCB ציפוי אלקטרוני. איכות ציפוי הנחושת החומצית משפיעה ישירות על האיכות והתכונות המכניות הנלוות של שכבת הנחושת המצופה של לוח ה-PCB, ויש לה השפעה מסוימת על העיבוד הבא. לכן, כיצד לשלוט בציפוי נחושת חומצי איכות ה-PCB היא חלק חשוב בציפוי ה-PCB, וזהו גם אחד התהליכים הקשים עבור מפעלים גדולים רבים לשלוט בתהליך. בהתבסס על שנים של ניסיון בגלגול ושירותים טכניים, הכותב מסכם בתחילה את הדברים הבאים, בתקווה להוות השראה לתעשיית הציפוי בתעשיית ה-PCB.בעיות נפוצות בציפוי נחושת חומצי כוללות בעיקר את הדברים הבאים:

ipcb

1. ציפוי מחוספס; 2. ציפוי (משטח לוח) חלקיקי נחושת; 3. בור אלקטרו; 4. פני הלוח לבנבן או לא אחיד בצבע.

בתגובה לבעיות לעיל, התקבלו כמה מסקנות, ובוצעו כמה פתרונות ניתוח קצרים ואמצעי מניעה.

ציפוי גס: בדרך כלל זווית הלוח מחוספסת, רובה נגרמת על ידי זרם האלקטרוניקה גדול מדי. אתה יכול להפחית את הזרם ולבדוק את התצוגה הנוכחית עם מד כרטיסים לאיתור חריגות; כל הלוח מחוספס, בדרך כלל לא, אבל המחבר נתקל בזה פעם אחת במקומו של הלקוח. מאוחר יותר התגלה כי הטמפרטורה בחורף הייתה נמוכה ותכולת חומר ההבהרה אינה מספקת; ולפעמים כמה לוחות דהויים שעובדו מחדש לא טופלו בצורה נקייה, ומצבים דומים התרחשו.

ציפוי חלקיקי נחושת על פני הלוח: ישנם גורמים רבים הגורמים לייצור חלקיקי נחושת על פני הלוח. החל משקיעת הנחושת ועד כל תהליך העברת הדוגמאות, ניתן לבצע ציפוי נחושת על גבי לוח ה-PCB עצמו.

חלקיקי נחושת על פני הלוח הנגרמים מתהליך טבילת הנחושת עשויים להיגרם מכל שלב של טיפול בטבילת נחושת. הסרת שומנים אלקלית תגרום לא רק לחספוס במשטח הלוח אלא גם לחספוס בחורים כאשר קשיות המים גבוהה ואבק הקידוח רב מדי (במיוחד הלוח הדו-צדדי אינו נמרח). ניתן להסיר גם את החספוס הפנימי ולכלוך קל דמוי כתמים על פני הלוח; ישנם בעיקר מספר מקרים של מיקרו-תחריט: האיכות של חומר המיקרו-תחריט מי חמצן או חומצה גופרתית ירודה מדי, או שהאמוניום פרסולפט (נתרן) מכיל יותר מדי זיהומים, בדרך כלל מומלץ שזה יהיה לפחות CP כיתה. בנוסף לדרגה תעשייתית, עלולים להיגרם כשלים באיכות אחרת; תכולת נחושת גבוהה מדי באמבט התחריט או טמפרטורה נמוכה עלולים לגרום למשקעים איטיים של גבישי נחושת סולפט; ונוזל האמבט עכור ומזוהם.

רוב פתרון ההפעלה נגרם מזיהום או תחזוקה לא נכונה. לדוגמה, משאבת המסנן דולפת, לנוזל האמבט יש משקל סגולי נמוך, ותכולת הנחושת גבוהה מדי (מכל ההפעלה היה בשימוש זמן רב מדי, יותר מ-3 שנים), מה שייצור חלקיקים מרחפים באמבטיה . או קולואיד טומאה, נספג על משטח הצלחת או קיר החור, הפעם ילווה בחספוס בחור. המסה או האצה: תמיסת האמבט ארוכה מכדי להיראות עכורה, מכיוון שרוב התמיסה הממיסה מוכנה עם חומצה פלואורבורית, כך שתתקוף את סיבי הזכוכית ב-FR-4, ויגרום לעליית מלח הסיליקט והסידן באמבטיה. . בנוסף, הגדלת תכולת הנחושת וכמות הפח המומס באמבטיה תגרום לייצור חלקיקי נחושת על פני הלוח. מיכל שקיעת הנחושת עצמו נגרם בעיקר מפעילות יתר של נוזל המיכל, אבק באוויר המתערבב וכמות גדולה של חלקיקים מוצקים מרחפים בנוזל המיכל. ניתן להתאים את פרמטרי התהליך, להגדיל או להחליף את אלמנט מסנן האוויר, לסנן את כל המיכל וכו’. פתרון יעיל. מיכל החומצה המדוללת לאחסון זמני של צלחת הנחושת לאחר שקיעת הנחושת, יש לשמור על נוזל המיכל נקי, ולהחליף את נוזל המיכל בזמן כשהוא עכור.

זמן האחסון של לוח טבילת נחושת לא צריך להיות ארוך מדי, אחרת משטח הלוח יתחמצן בקלות, אפילו בתמיסת חומצה, וסרט התחמוצת יהיה קשה יותר להיפטר לאחר החמצון, כך שחלקיקי נחושת ייווצרו על גבי הלוח. משטח לוח. חלקיקי הנחושת על פני הלוח הנגרמים מתהליך שקיעת הנחושת שהוזכר לעיל, למעט חמצון פני השטח, מפוזרים בדרך כלל על פני הלוח בצורה אחידה יותר ובסדירות חזקה, והזיהום שנוצר כאן יגרום לא משנה אם זה מוליך או לא. כאשר עוסקים בייצור של חלקיקי נחושת על פני השטח של לוח הנחושת המצופה באלקטרוניקה של מערכת ה-PCB, ניתן להשתמש בכמה לוחות בדיקה קטנים לעיבוד בנפרד לצורך השוואה ושיקול דעת. עבור הלוח הפגום באתר, ניתן להשתמש במברשת רכה כדי לפתור את הבעיה; תהליך העברת הגרפיקה: יש עודף דבק בפיתוח (דק מאוד את הסרט שאריות ניתן לציפוי ולציפוי במהלך הציפוי), או שלא מנקים אותו לאחר הפיתוח, או שהצלחת מונחת זמן רב מדי לאחר העברת התבנית, וכתוצאה מכך דרגות שונות של חמצון על פני הצלחת, במיוחד ניקוי לקוי של משטח הצלחת כאשר זיהום האוויר בבית המלאכה לאחסון או אחסון כבד. הפתרון הוא חיזוק שטיפת המים, חיזוק התכנית וסידור לוח הזמנים וחיזוק עוצמת הסרת השומנים בחומצה.

מיכל חיטוי הנחושת החומצית עצמו, בשלב זה, הטיפול המקדים שלו בדרך כלל אינו גורם לחלקיקי נחושת על פני הלוח, מכיוון שחלקיקים לא מוליכים יכולים לכל היותר לגרום לדליפה או בורות על פני הלוח. ניתן לסכם את הסיבות לחלקיקי הנחושת על פני הצלחת הנגרמים על ידי גליל הנחושת למספר היבטים: שמירה על פרמטרי האמבט, הייצור והתפעול, החומר ותחזוקת התהליך. שמירה על פרמטרי האמבט כוללת תכולת חומצה גופרתית גבוהה מדי, תכולת נחושת נמוכה מדי, טמפרטורת אמבטיה נמוכה או גבוהה מדי, במיוחד במפעלים ללא מערכות קירור מבוקרות טמפרטורה, הדבר יגרום לירידה בטווח הצפיפות הנוכחית של האמבטיה. תהליך ייצור רגיל הפעלה, ניתן לייצר אבקת נחושת באמבטיה ולערבב אותה באמבטיה;

מבחינת פעולת הייצור, זרם מוגזם, סד לקוי, נקודות צביטה ריקות והצלחת שנפלה במיכל כנגד האנודה להתמוסס וכו’ יגרמו גם לזרם יתר בחלק מהצלחות, וכתוצאה מכך אבקת נחושת, נפילה לתוך נוזל המיכל. , וגורם בהדרגה לכשל חלקיקי נחושת ; ההיבט החומרי הוא בעיקר תכולת הזרחן של זווית הנחושת הזרחנית ואחידות פיזור הזרחן; היבט הייצור והתחזוקה הוא בעיקר העיבוד בקנה מידה גדול, וזווית הנחושת נופלת לתוך המיכל כאשר זווית הנחושת מתווספת, בעיקר במהלך העיבוד בקנה מידה גדול, ניקוי האנודה וניקוי שקיות האנודה, מפעלים רבים הם לא מטופלים היטב , ויש כמה סכנות נסתרות. לטיפול בכדור נחושת, יש לנקות את פני השטח, ולחרוט במיקרו את משטח הנחושת הטרי במי חמצן. יש להשרות את שקית האנודה בחומצה גופרתית מי חמצן ובוזת ברציפות לניקוי, במיוחד בשקית האנודה יש ​​להשתמש בשקית פילטר PP ברווח של 5-10 מיקרון. .

חילול בורות: גם פגם זה גורם לתהליכים רבים, החל משקיעת נחושת, העברת דפוסים וכלה בטיפול מקדים של ציפוי אלקטרו, ציפוי נחושת וציפוי פח. הגורם העיקרי לשקיעת הנחושת הוא ניקוי לקוי של סל התלוי הנחושת השוקע לאורך זמן. במהלך המיקרו-חריטה, נוזל הזיהום המכיל נחושת פלדיום יטפטף מהסל התלוי על פני הלוח, ויגרום לזיהום. בורות. תהליך העברת הגרפיקה נגרם בעיקר מתחזוקה לקויה של ציוד ופיתוח ניקוי. ישנן סיבות רבות: מקל היניקה של רולר המברשת של מכונת הצחצוח מזהם את כתמי הדבק, האיברים הפנימיים של מאוורר סכין האוויר בקטע הייבוש מתייבשים, יש אבק שמן וכו’, משטח הלוח מוסרט או האבק מוסר לפני ההדפסה. לא תקינה, מכונת הפיתוח לא נקייה, הכביסה לאחר הפיתוח לא טובה, מסיר הקצף המכיל סיליקון מזהם את פני הלוח וכו’. טיפול מקדים לציפוי אלקטרו, כי המרכיב העיקרי בנוזל האמבט הוא חומצה גופרתית, בין אם הוא חומצי חומר הסרת שומנים, מיקרו-תחריט, prepreg ותמיסת האמבט. לכן, כאשר קשיות המים גבוהה, הם ייראו עכורים ויזהמו את פני הלוח; בנוסף, לחלק מהחברות יש מעטה לקויה של קולבים. במשך זמן רב יימצא כי האנקפסולציה תתמוסס ותתפזר במיכל בלילה, ותזהם את נוזל המיכל; חלקיקים לא מוליכים אלו נספגים על פני הלוח, מה שעלול לגרום לבורות אלקטרוניים בדרגות שונות עבור ציפוי אלקטרוניקה לאחר מכן.

למיכל חיפוי נחושת חומצי עצמו עשויים להיות ההיבטים הבאים: צינור פיצוץ האוויר סוטה מהמיקום המקורי, והאוויר מתסיס בצורה לא אחידה; משאבת המסנן דולפת או שכניסת הנוזל קרובה לצינור פיצוץ האוויר כדי לשאוף אוויר, מה שיוצר בועות אוויר עדינות, הנספגות על פני הלוח או בקצה הקו. במיוחד בצד הקו האופקי ובפינת הקו; נקודה נוספת עשויה להיות השימוש בליבות כותנה נחותות, והטיפול אינו יסודי. חומר הטיפול האנטי סטטי המשמש בתהליך ייצור ליבות הכותנה מזהם את נוזל האמבט וגורם לדליפת ציפוי. אפשר להוסיף את המצב הזה. לפוצץ, לנקות את קצף המשטח הנוזלי בזמן. לאחר שריית ליבת הכותנה בחומצה ובאלקלי, צבע משטח הלוח לבן או לא אחיד: בעיקר בגלל חומרי ליטוש או בעיות תחזוקה, ולעיתים זה עשוי להיות בעיות ניקוי לאחר הסרת שומנים בחומצה. בעיה בתחריט מיקרו.

עלולים להיגרם חוסר יישור של חומר ההבהרה בגליל הנחושת, זיהום אורגני חמור וטמפרטורת אמבטיה מופרזת. להסרת שומנים חומצית אין בדרך כלל בעיות ניקוי, אבל אם למים יש ערך pH מעט חומצי ויותר חומרים אורגניים, במיוחד שטיפת מי המיחזור, זה עלול לגרום לניקוי לקוי ולצריבה לא אחידה; מיקרו-תחריט מחשיב בעיקר תכולת חומרי תחריט מופרזת תכולת נחושת נמוכה וגבוהה בתמיסת המיקרו-תחריט, טמפרטורת אמבטיה נמוכה וכו’, תגרום גם לחריטה לא אחידה על פני הלוח; בנוסף, איכות מי הניקוי ירודה, זמן הכביסה מעט ארוך יותר או שתמיסת החומצה המוקדמת להשרייה מזוהמת, ומשטח הלוח עלול להיות מזוהם לאחר הטיפול. יהיה חמצון קל. במהלך ציפוי אלקטרוני באמבט הנחושת, מכיוון שמדובר בחמצון חומצי והלוח נטען לתוך האמבטיה, קשה להסיר את התחמוצת, והיא גם תגרום לצבע לא אחיד של פני הצלחת; בנוסף, משטח הצלחת במגע עם שקית האנודה, והולכת האנודה אינה אחידה. , פסיבציה של האנודה ותנאים אחרים יכולים גם הם לגרום לפגמים כאלה.