วิเคราะห์สาเหตุและมาตรการป้องกันความล้มเหลวของการชุบด้วยไฟฟ้าทองแดงในการผลิต PCB

การชุบด้วยไฟฟ้าคอปเปอร์ซัลเฟตมีตำแหน่งที่สำคัญอย่างยิ่งใน PCB การชุบด้วยไฟฟ้า คุณภาพของการชุบด้วยไฟฟ้าทองแดงกรดส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพและคุณสมบัติทางกลที่เกี่ยวข้องของชั้นทองแดงที่ชุบด้วยไฟฟ้าของบอร์ด PCB และมีผลกระทบบางประการต่อการประมวลผลที่ตามมา ดังนั้นวิธีการควบคุมการชุบด้วยไฟฟ้าทองแดงกรด คุณภาพของ PCB จึงเป็นส่วนสำคัญของการชุบด้วยไฟฟ้า PCB และยังเป็นหนึ่งในกระบวนการที่ยากสำหรับโรงงานขนาดใหญ่หลายแห่งในการควบคุมกระบวนการ จากประสบการณ์หลายปีในการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าและบริการด้านเทคนิค ผู้เขียนเริ่มสรุปสิ่งต่อไปนี้ โดยหวังว่าจะเป็นแรงบันดาลใจให้อุตสาหกรรมการชุบโลหะด้วยไฟฟ้าในอุตสาหกรรม PCB ปัญหาทั่วไปในการชุบด้วยไฟฟ้าทองแดงด้วยกรดส่วนใหญ่มีดังต่อไปนี้:

ipcb

1. การชุบหยาบ 2. การชุบ (พื้นผิวกระดาน) อนุภาคทองแดง 3. หลุมไฟฟ้า; 4. พื้นผิวของกระดานเป็นสีขาวหรือสีไม่สม่ำเสมอ

เพื่อตอบสนองต่อปัญหาข้างต้น จึงมีข้อสรุปบางประการ และดำเนินการแก้ไขปัญหาการวิเคราะห์โดยย่อและมาตรการป้องกัน

การชุบด้วยไฟฟ้าแบบหยาบ: โดยทั่วไปแล้ว มุมของบอร์ดจะมีความหยาบ ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการชุบด้วยกระแสไฟฟ้าที่มีขนาดใหญ่เกินไป คุณสามารถลดกระแสไฟและตรวจสอบการแสดงผลปัจจุบันด้วยมิเตอร์การ์ดเพื่อหาความผิดปกติ ทั้งกระดานหยาบ ปกติไม่ แต่ผู้เขียนเคยเจอมาแทนลูกค้า ภายหลังพบว่าอุณหภูมิในฤดูหนาวต่ำและเนื้อหาของสารเพิ่มความสดใสไม่เพียงพอ และบางครั้งกระดานสีซีดที่ทำใหม่บางแผ่นก็ไม่ได้รับการดูแลอย่างหมดจด และเกิดสภาวะที่คล้ายคลึงกัน

การชุบอนุภาคทองแดงบนพื้นผิวกระดาน: มีหลายปัจจัยที่ก่อให้เกิดการผลิตอนุภาคทองแดงบนผิวกระดาน จากการจมทองแดงไปจนถึงกระบวนการถ่ายโอนรูปแบบทั้งหมด เป็นไปได้ที่จะชุบทองแดงด้วยไฟฟ้าบนบอร์ด PCB

อนุภาคทองแดงบนพื้นผิวกระดานที่เกิดจากกระบวนการจุ่มทองแดงอาจเกิดจากขั้นตอนการแช่ทองแดงใดๆ การล้างไขมันด้วยอัลคาไลน์ไม่เพียงแต่ทำให้เกิดความหยาบในพื้นผิวกระดาน แต่ยังเกิดความหยาบในรูเมื่อความกระด้างของน้ำสูงและฝุ่นที่เจาะมากเกินไป สามารถขจัดความหยาบภายในและสิ่งสกปรกคล้ายจุดเล็กน้อยบนพื้นผิวกระดานได้ มีหลายกรณีหลัก ๆ ของการแกะสลักขนาดเล็ก: คุณภาพของสารกัดกัดไมโครไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์หรือกรดซัลฟิวริกต่ำเกินไป หรือแอมโมเนียมเพอร์ซัลเฟต (โซเดียม) มีสิ่งสกปรกมากเกินไป โดยทั่วไป ขอแนะนำว่าอย่างน้อยควรมี CP ระดับ. นอกจากเกรดอุตสาหกรรมแล้ว อาจเกิดความล้มเหลวด้านคุณภาพอื่นๆ ปริมาณทองแดงที่สูงเกินไปในอ่างกัดไมโครหรืออุณหภูมิต่ำอาจทำให้ผลึกคอปเปอร์ซัลเฟตตกตะกอนช้า และน้ำยาอาบน้ำขุ่นและปนเปื้อน

วิธีแก้ปัญหาการเปิดใช้งานส่วนใหญ่เกิดจากมลภาวะหรือการบำรุงรักษาที่ไม่เหมาะสม ตัวอย่างเช่น ปั๊มกรองรั่ว ของเหลวในอ่างมีความถ่วงจำเพาะต่ำ และปริมาณทองแดงสูงเกินไป (ถังกระตุ้นใช้งานนานเกินไป มากกว่า 3 ปี) ซึ่งจะผลิตสารแขวนลอยในอ่าง . หรือสิ่งเจือปนคอลลอยด์ที่ดูดซับบนพื้นผิวจานหรือผนังรู คราวนี้จะมาพร้อมกับความหยาบในรู ละลายหรือเร่ง: สารละลายอาบน้ำนานเกินไปที่จะปรากฏขุ่นเพราะสารละลายส่วนใหญ่เตรียมด้วยกรดฟลูออโรบอริกเพื่อที่จะโจมตีใยแก้วใน FR-4 ทำให้เกลือซิลิเกตและแคลเซียมในอ่างเพิ่มขึ้น . นอกจากนี้ การเพิ่มขึ้นของปริมาณทองแดงและปริมาณดีบุกที่ละลายในอ่างจะทำให้เกิดการผลิตอนุภาคทองแดงบนผิวกระดาน ถังทองแดงที่จมนั้นส่วนใหญ่เกิดจากกิจกรรมที่มากเกินไปของของเหลวในถัง ฝุ่นในอากาศกวนใจ และอนุภาคของแข็งแขวนลอยจำนวนมากในของเหลวในถัง คุณสามารถปรับพารามิเตอร์กระบวนการ เพิ่มหรือเปลี่ยนไส้กรองอากาศ กรองทั้งถัง ฯลฯ วิธีแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพ ถังกรดเจือจางสำหรับเก็บแผ่นทองแดงชั่วคราวหลังจากฝากทองแดง ของเหลวในถังควรสะอาด และควรเปลี่ยนของเหลวในถังในเวลาที่ขุ่น

เวลาในการเก็บรักษาทองแดงแช่บอร์ดไม่ควรนานเกินไป มิฉะนั้น พื้นผิวของบอร์ดจะถูกออกซิไดซ์ได้ง่าย แม้ในสารละลายกรด และฟิล์มออกไซด์จะกำจัดได้ยากขึ้นหลังจากออกซิเดชัน เพื่อให้อนุภาคทองแดงถูกสร้างขึ้นบน พื้นผิวกระดาน อนุภาคทองแดงบนพื้นผิวกระดานที่เกิดจากกระบวนการจมทองแดงที่กล่าวถึงข้างต้น ยกเว้น การเกิดออกซิเดชันของพื้นผิว โดยทั่วไปจะกระจายบนพื้นผิวกระดานอย่างสม่ำเสมอ และสม่ำเสมอมากขึ้น และมลพิษที่เกิดขึ้นที่นี่จะทำให้เกิดไม่ว่าจะเป็น เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าหรือไม่ เมื่อต้องจัดการกับการผลิตอนุภาคทองแดงบนพื้นผิวของแผ่นทองแดงที่ชุบด้วยไฟฟ้าของระบบ PCB สามารถใช้แผงทดสอบขนาดเล็กบางแผ่นเพื่อดำเนินการแยกกันเพื่อเปรียบเทียบและตัดสิน สำหรับบอร์ดที่ชำรุดในสถานที่นั้น สามารถใช้แปรงขนนุ่มเพื่อแก้ปัญหาได้ กระบวนการถ่ายโอนกราฟิก: มีกาวส่วนเกินในการพัฒนา (บางมาก ฟิล์มที่เหลือยังสามารถชุบและเคลือบในระหว่างการชุบด้วยไฟฟ้า) หรือไม่ได้รับการทำความสะอาดหลังจากการพัฒนา หรือวางแผ่นนานเกินไปหลังจากโอนรูปแบบ ส่งผลให้มีระดับการเกิดออกซิเดชันที่แตกต่างกันบนพื้นผิวจาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการทำความสะอาดพื้นผิวแผ่นไม่ดี เมื่อมลพิษทางอากาศในโรงเก็บหรือโรงเก็บมีปริมาณมาก การแก้ปัญหาคือการเสริมสร้างความเข้มแข็งในการล้างด้วยน้ำ เสริมสร้างแผนและจัดตารางเวลา และเสริมสร้างความเข้มข้นในการขจัดคราบกรด

ถังชุบทองแดงด้วยไฟฟ้าเอง ในเวลานี้ การปรับสภาพล่วงหน้าโดยทั่วไปไม่ก่อให้เกิดอนุภาคทองแดงบนพื้นผิวกระดาน เนื่องจากอนุภาคที่ไม่นำไฟฟ้าสามารถทำให้เกิดการรั่วซึมหรือเกิดหลุมบนพื้นผิวกระดานได้มากที่สุด สาเหตุของอนุภาคทองแดงบนพื้นผิวแผ่นที่เกิดจากกระบอกสูบทองแดงสามารถสรุปได้หลายด้าน: การบำรุงรักษาพารามิเตอร์ของอ่าง การผลิตและการใช้งาน วัสดุ และการบำรุงรักษากระบวนการ การบำรุงรักษาพารามิเตอร์ของอ่างรวมถึงปริมาณกรดซัลฟิวริกที่สูงเกินไป ปริมาณทองแดงต่ำเกินไป อุณหภูมิอ่างต่ำหรือสูงเกินไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโรงงานที่ไม่มีระบบทำความเย็นที่ควบคุมอุณหภูมิ จะทำให้ช่วงความหนาแน่นกระแสของอ่างลดลงตาม กระบวนการผลิตตามปกติ การทำงาน อาจมีการผลิตผงทองแดงในอ่างและผสมลงในอ่าง

ในแง่ของขั้นตอนการผลิต กระแสไฟที่มากเกินไป เฝือกไม่ดี จุดหยิกที่ว่างเปล่า และเพลตที่ตกลงไปในถังกับแอโนดเพื่อละลาย ฯลฯ จะทำให้เกิดกระแสไฟมากเกินไปในบางเพลต ส่งผลให้ผงทองแดงตกลงไปในของเหลวในถัง และค่อย ๆ ทำให้เกิดความล้มเหลวของอนุภาคทองแดง ด้านวัสดุส่วนใหญ่เป็นเนื้อหาฟอสฟอรัสของมุมทองแดงสารเรืองแสงและความสม่ำเสมอของการกระจายฟอสฟอรัส ด้านการผลิตและการบำรุงรักษาส่วนใหญ่เป็นการประมวลผลขนาดใหญ่ และมุมทองแดงตกลงไปในถังเมื่อมีการเพิ่มมุมทองแดง ส่วนใหญ่ในระหว่างการประมวลผลขนาดใหญ่ การทำความสะอาดขั้วบวกและการทำความสะอาดถุงขั้วบวก โรงงานหลายแห่ง พวกเขาไม่ได้รับการจัดการที่ดี และมีอันตรายซ่อนอยู่ สำหรับการรักษาลูกทองแดงควรทำความสะอาดพื้นผิวและพื้นผิวทองแดงสดควรแกะสลักด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ขนาดเล็ก ถุงขั้วบวกควรแช่ด้วยไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์กรดซัลฟิวริกและน้ำด่างทำความสะอาดอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะอย่างยิ่งถุงแอโนดควรใช้ถุงกรอง PP ที่มีช่องว่างขนาด 5-10 ไมครอน .

หลุมที่ชุบด้วยไฟฟ้า: ข้อบกพร่องนี้ยังทำให้เกิดกระบวนการหลายอย่าง ตั้งแต่การจมของทองแดง การถ่ายโอนรูปแบบ ไปจนถึงการปรับสภาพก่อนการชุบด้วยไฟฟ้า การชุบทองแดง และการชุบดีบุก สาเหตุหลักของการจมทองแดงคือการทำความสะอาดตะกร้าแขวนทองแดงที่จมอยู่ไม่ดีเป็นเวลานาน ในระหว่างการกัดแบบไมโคร ของเหลวมลพิษที่มีทองแดงแพลเลเดียมจะหยดจากตะกร้าที่แขวนอยู่บนพื้นผิวของกระดานทำให้เกิดมลพิษ หลุม กระบวนการถ่ายโอนกราฟิกส่วนใหญ่เกิดจากการบำรุงรักษาอุปกรณ์ที่ไม่ดีและการพัฒนาการทำความสะอาด มีหลายสาเหตุ: แท่งดูดลูกกลิ้งแปรงของเครื่องแปรงปนเปื้อนคราบกาว อวัยวะภายในของพัดลมมีดลมในส่วนการอบแห้งแห้ง มีฝุ่นมัน ฯลฯ พื้นผิวบอร์ดถูกฟิล์มหรือฝุ่น จะถูกลบออกก่อนที่จะพิมพ์ ไม่เหมาะสม เครื่องที่กำลังพัฒนาไม่สะอาด การซักหลังการพัฒนาไม่ดี น้ำยาขจัดฟองที่มีซิลิกอนปนเปื้อนพื้นผิวบอร์ด ฯลฯ การเตรียมการล่วงหน้าสำหรับการชุบด้วยไฟฟ้า เนื่องจากส่วนประกอบหลักของของเหลวในอ่างคือกรดซัลฟิวริก ไม่ว่าจะเป็นกรด น้ำยาล้างไขมัน ไมโครกัด พรีเพก และน้ำยาอาบน้ำ ดังนั้นเมื่อความกระด้างของน้ำสูงจะขุ่นและทำให้พื้นผิวกระดานสกปรก นอกจากนี้ บางบริษัทมีการห่อหุ้มไม้แขวนไว้ไม่ดี เป็นเวลานานจะพบว่าการห่อหุ้มจะละลายและกระจายตัวในถังในเวลากลางคืนทำให้ของเหลวในถังปนเปื้อน อนุภาคที่ไม่นำไฟฟ้าเหล่านี้ถูกดูดซับไว้บนพื้นผิวของบอร์ด ซึ่งอาจทำให้หลุมการชุบด้วยไฟฟ้ามีองศาที่แตกต่างกันสำหรับการชุบด้วยไฟฟ้าในภายหลัง

ถังชุบด้วยไฟฟ้าทองแดงกรดอาจมีลักษณะดังต่อไปนี้: ท่อระเบิดอากาศเบี่ยงเบนจากตำแหน่งเดิมและอากาศจะกระวนกระวายไม่สม่ำเสมอ ปั๊มกรองรั่วหรือช่องเติมของเหลวใกล้กับท่อเป่าลมเพื่อสูดดมอากาศทำให้เกิดฟองอากาศละเอียดซึ่งถูกดูดซับบนพื้นผิวกระดานหรือขอบของเส้น โดยเฉพาะที่ด้านข้างของเส้นแนวนอนและมุมของเส้น อีกจุดหนึ่งอาจเป็นการใช้แกนฝ้ายที่ด้อยกว่าและการรักษาไม่ทั่วถึง สารบำบัดป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ที่ใช้ในกระบวนการผลิตแกนฝ้ายจะปนเปื้อนของเหลวในอ่างและทำให้เกิดการรั่วของการเคลือบ สถานการณ์นี้สามารถเพิ่มได้ เป่าทำความสะอาดโฟมพื้นผิวของเหลวให้ทันเวลา หลังจากที่แกนสำลีแช่ในกรดและด่าง สีของพื้นผิวกระดานจะเป็นสีขาวหรือไม่สม่ำเสมอ: สาเหตุหลักมาจากสารขัดเงาหรือปัญหาในการบำรุงรักษา และบางครั้งอาจมีปัญหาในการทำความสะอาดหลังจากการล้างไขมันด้วยกรด ปัญหาการกัดไมโคร

การวางแนวของสารเพิ่มความสดใสในกระบอกสูบทองแดง มลพิษทางอินทรีย์ที่ร้ายแรง และอุณหภูมิของอ่างที่มากเกินไปอาจทำให้เกิด การขจัดคราบไขมันที่เป็นกรดโดยทั่วไปไม่มีปัญหาในการทำความสะอาด แต่ถ้าน้ำมีค่า pH ที่เป็นกรดเล็กน้อยและมีสารอินทรีย์มากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งการล้างน้ำที่รีไซเคิลแล้ว อาจทำให้การทำความสะอาดไม่ดีและการกัดเซาะขนาดเล็กที่ไม่สม่ำเสมอ การกัดด้วยไมโครส่วนใหญ่จะพิจารณาเนื้อหาตัวแทนการกัดไมโครที่มากเกินไป ปริมาณทองแดงต่ำในสารละลายไมโครกัด อุณหภูมิอ่างต่ำ ฯลฯ จะทำให้เกิดการกัดไมโครบนพื้นผิวบอร์ดไม่สม่ำเสมอ นอกจากนี้ คุณภาพน้ำในการทำความสะอาดไม่ดี เวลาซักนานขึ้นเล็กน้อยหรือสารละลายกรดก่อนแช่ปนเปื้อน และพื้นผิวกระดานอาจปนเปื้อนหลังการบำบัด จะมีการเกิดออกซิเดชันเล็กน้อย ในระหว่างการชุบด้วยไฟฟ้าในอ่างทองแดง เนื่องจากเป็นออกซิเดชันที่เป็นกรดและแผ่นถูกชาร์จเข้าไปในอ่าง ออกไซด์จึงยากต่อการขจัดออก และจะทำให้สีของพื้นผิวแผ่นไม่สม่ำเสมอ นอกจากนี้ พื้นผิวแผ่นสัมผัสกับถุงแอโนด และการนำแอโนดไม่สม่ำเสมอ , แอโนดทู่และเงื่อนไขอื่น ๆ ยังสามารถทำให้เกิดข้อบกพร่องดังกล่าว