Analyze the causes and preventive measures of copper electroplating failures in PCB manufacturing

Copper sulfate electroplating occupies an extremely important position in PCB mạ điện. Chất lượng của lớp mạ đồng axit ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và các tính chất cơ học liên quan của lớp đồng mạ điện của bảng PCB, và có tác động nhất định đến quá trình xử lý tiếp theo. Vì vậy, làm thế nào để kiểm soát mạ điện đồng axit Chất lượng PCB là một phần quan trọng của mạ điện PCB, và nó cũng là một trong những quy trình khó khăn đối với nhiều nhà máy lớn để kiểm soát quy trình. Dựa trên kinh nghiệm nhiều năm trong lĩnh vực mạ điện và dịch vụ kỹ thuật, tác giả ban đầu tóm tắt những điều sau đây, hy vọng sẽ truyền cảm hứng cho ngành mạ điện trong ngành công nghiệp PCB.

ipcb

1. Mạ thô; 2. Mạ (mặt ván) hạt đồng; 3. Hố mạ điện; 4. Bề mặt của bảng có màu trắng hoặc không đều màu.

Trước những vấn đề trên, một số kết luận đã được đưa ra, một số giải pháp phân tích ngắn gọn và các biện pháp phòng ngừa.

Rough electroplating: Generally the board angle is rough, most of which are caused by the electroplating current is too large. You can reduce the current and check the current display with a card meter for abnormalities; the whole board is rough, usually not, but the author has encountered it once in the customer’s place. It was later discovered that the temperature in winter was low and the content of brightener was insufficient; and sometimes some reworked faded boards were not cleanly treated, and similar conditions occurred.

Plating copper particles on the board surface: There are many factors that cause the production of copper particles on the board surface. From the copper sinking to the whole process of pattern transfer, it is possible to electroplating copper on the PCB board itself.

Các hạt đồng trên bề mặt bảng do quá trình ngâm đồng gây ra có thể do bất kỳ bước xử lý ngâm đồng nào gây ra. Tẩy dầu bằng kiềm không chỉ gây nhám bề mặt bảng mà còn gây nhám các lỗ khi độ cứng nước cao và bụi khoan nhiều (đặc biệt bảng hai mặt không khử được nước). Cũng có thể loại bỏ độ nhám bên trong và bụi bẩn dạng đốm nhỏ trên bề mặt bảng; chủ yếu có một số trường hợp ăn mòn vi mô: chất lượng của chất ăn mòn vi mô là hydrogen peroxide hoặc axit sulfuric quá kém, hoặc amoni persulfate (natri) chứa quá nhiều tạp chất, nói chung nên ít nhất là CP lớp. Ngoài cấp độ công nghiệp, các lỗi chất lượng khác có thể được gây ra; hàm lượng đồng quá cao trong bể ăn mòn vi mô hoặc nhiệt độ thấp có thể gây kết tủa chậm các tinh thể đồng sunfat; và chất lỏng tắm bị đục và ô nhiễm.

Hầu hết các giải pháp kích hoạt là do ô nhiễm hoặc bảo trì không đúng cách. Ví dụ, bơm lọc bị rò rỉ, chất lỏng trong bể tắm có trọng lượng riêng thấp và hàm lượng đồng quá cao (bể kích hoạt đã sử dụng quá lâu, hơn 3 năm) sẽ tạo ra các chất lơ lửng dạng hạt trong bể. . Hoặc tạp chất dạng keo, bị hấp phụ trên bề mặt tấm hoặc thành lỗ, lúc này sẽ kèm theo hiện tượng gồ ghề trong lỗ. Hòa tan hoặc tăng tốc: dung dịch ngâm quá lâu sẽ xuất hiện màu đục, vì hầu hết dung dịch hòa tan được pha chế bằng axit flohidric, do đó nó sẽ tấn công sợi thủy tinh trong FR-4, làm cho muối silicat và canxi trong bồn tắm tăng lên. . Ngoài ra, sự gia tăng hàm lượng đồng và lượng thiếc hòa tan trong bể sẽ gây ra sự sản sinh các hạt đồng trên bề mặt ván. Bản thân bể chìm đồng nguyên nhân chủ yếu là do hoạt động quá mức của chất lỏng bể, bụi bẩn trong không khí khuấy động và lượng lớn các hạt rắn lơ lửng trong chất lỏng bể. Bạn có thể điều chỉnh các thông số của quá trình, tăng hoặc thay thế lõi lọc gió, lọc cả bể,… Giải pháp hiệu quả. Bể chứa axit loãng để chứa tạm thời tấm đồng sau khi đồng lắng cặn, chất lỏng trong bể cần được giữ sạch sẽ và thay thế chất lỏng trong bể kịp thời khi nó bị đục.

Thời gian bảo quản bảng đồng ngâm không nên quá lâu, nếu không bề mặt bảng sẽ dễ bị ôxy hóa kể cả trong dung dịch axit, và màng ôxít sau khi ôxy hóa sẽ khó xử lý hơn, do đó sẽ sinh ra các hạt đồng trên bề mặt ván. Các hạt đồng trên bề mặt ván gây ra bởi quá trình chìm đồng được đề cập ở trên, ngoại trừ quá trình oxy hóa bề mặt, thường phân bố trên bề mặt ván đồng đều hơn và đều đặn hơn, và ô nhiễm được tạo ra ở đây sẽ gây ra bất kể nó là gì. dẫn điện hoặc không. Khi xử lý sản xuất các hạt đồng trên bề mặt tấm đồng mạ điện của hệ thống PCB, có thể sử dụng một số bảng kiểm tra nhỏ để xử lý riêng để so sánh và nhận định. Đối với board bị lỗi tại chỗ, có thể dùng bàn chải mềm để khắc phục sự cố; Quá trình truyền hình ảnh: có keo dư thừa trong quá trình phát triển (rất mỏng Màng dư cũng có thể được mạ và tráng trong quá trình mạ điện), hoặc nó không được làm sạch sau khi phát triển, hoặc tấm được đặt quá lâu sau khi mô hình được chuyển, dẫn đến các mức độ oxy hóa khác nhau trên bề mặt tấm, đặc biệt là làm sạch bề mặt tấm kém Khi không khí ô nhiễm trong kho hoặc xưởng bảo quản nặng. Giải pháp là tăng cường rửa nước, tăng cường kế hoạch và sắp xếp lịch trình, tăng cường cường độ tẩy dầu mỡ.

The acid copper electroplating tank itself, at this time, its pre-treatment generally does not cause copper particles on the board surface, because non-conductive particles can at most cause leakage or pits on the board surface. The reasons for the copper particles on the plate surface caused by the copper cylinder can be summarized into several aspects: the maintenance of bath parameters, the production and operation, the material and the process maintenance. The maintenance of bath parameters includes too high sulfuric acid content, too low copper content, low or too high bath temperature, especially in factories without temperature-controlled cooling systems, this will cause the current density range of the bath to decrease, according to the normal production process Operation, copper powder may be produced in the bath and mixed into the bath;

Trong điều kiện vận hành sản xuất, dòng điện quá lớn, thanh nẹp kém, chốt bị rỗng, tấm rơi trong bình va vào cực dương tan ra,… cũng sẽ gây ra dòng quá mức ở một số tấm, dẫn đến bột đồng, rơi vào bình chứa chất lỏng. , và dần dần gây ra hỏng hóc hạt đồng; Khía cạnh vật chất chủ yếu là hàm lượng phốt pho của góc đồng phốt pho và sự đồng đều của sự phân bố phốt pho; phương diện sản xuất và bảo trì chủ yếu là gia công quy mô lớn, góc đồng rơi vào bể khi thêm góc đồng vào, chủ yếu là trong quá trình gia công quy mô lớn, vệ sinh anot và vệ sinh túi anot, nhiều nhà máy xử lý chưa tốt. , và có một số nguy hiểm tiềm ẩn. Đối với xử lý bóng đồng, bề mặt phải được làm sạch và bề mặt đồng mới phải được khắc vi bằng hydrogen peroxide. Túi anode nên được ngâm liên tiếp với axit sulfuric hydrogen peroxide và dung dịch kiềm để làm sạch, đặc biệt túi anode nên sử dụng túi lọc PP có khe hở 5-10 micron. .

Rỗ mạ điện: Khiếm khuyết này cũng gây ra nhiều quá trình, từ quá trình chìm đồng, chuyển mẫu, đến tiền xử lý mạ điện, mạ đồng và mạ thiếc. Nguyên nhân chính gây ra hiện tượng chìm đồng là do lâu ngày vệ sinh giỏ treo đồng chìm không tốt. Trong quá trình microetching, chất lỏng ô nhiễm có chứa đồng palađi sẽ nhỏ giọt từ giỏ treo trên bề mặt của bảng, gây ô nhiễm. Các hố. Quá trình chuyển đồ họa chủ yếu là do quá trình bảo trì thiết bị kém và đang phát triển làm sạch. Có nhiều nguyên nhân: thanh hút con lăn chổi của máy đánh răng bị dính vết keo, nội tạng quạt gió bộ phận sấy bị khô, có bụi dầu…, bề mặt ván bị quay hoặc bám bụi. được gỡ bỏ trước khi in. Không đúng cách, máy phát triển không sạch, rửa sau khi phát triển không tốt, chất khử bọt có chứa silicon làm bẩn bề mặt bảng, vv. chất tẩy dầu mỡ, chất ăn mòn vi mô, chất pha sẵn, và dung dịch tắm. Vì vậy, khi độ cứng nước cao sẽ xuất hiện hiện tượng đục và gây ô nhiễm bề mặt ván; Ngoài ra, một số công ty có khả năng đóng gói móc treo kém. Lâu ngày sẽ thấy màng bọc sẽ tan và khuếch tán trong bể vào ban đêm, làm nhiễm bẩn chất lỏng trong bể; các hạt không dẫn điện này bị hấp phụ trên bề mặt của bảng, có thể gây ra các hố mạ điện ở các mức độ khác nhau cho quá trình mạ điện tiếp theo.

Bản thân bể mạ đồng axit có thể có các mặt sau: ống thổi khí lệch khỏi vị trí ban đầu, và không khí được khuấy động không đều; Bơm lọc bị rò rỉ hoặc đầu vào chất lỏng gần với ống thổi khí hít vào không khí, tạo ra các bọt khí mịn, các bọt khí này được hấp thụ trên bề mặt ván hoặc mép của đường dây. Đặc biệt là ở cạnh của đường ngang và góc của đường thẳng; một điểm nữa có thể là sử dụng lõi bông kém chất lượng, xử lý không triệt để. Chất xử lý chống tĩnh điện được sử dụng trong quá trình sản xuất lõi bông làm ô nhiễm chất lỏng bể và gây rò rỉ lớp mạ. Tình huống này có thể được thêm vào. Thổi sạch, làm sạch bọt bề mặt chất lỏng kịp thời. Sau khi lõi bông được ngâm trong axit và kiềm, màu sắc của bề mặt bảng trắng hoặc không đồng đều: chủ yếu là do chất đánh bóng hoặc các vấn đề bảo trì, và đôi khi có thể là vấn đề làm sạch sau khi tẩy dầu mỡ. Vấn đề ăn mòn vi mô.

Misalignment of the brightening agent in the copper cylinder, serious organic pollution, and excessive bath temperature may be caused. Acidic degreasing generally does not have cleaning problems, but if the water has a slightly acid pH value and more organic matter, especially the recycling water washing, it may cause poor cleaning and uneven micro-etching; micro-etching mainly considers excessive micro-etching agent content Low, high copper content in the micro-etching solution, low bath temperature, etc., will also cause uneven micro-etching on the board surface; in addition, the cleaning water quality is poor, the washing time is slightly longer or the pre-soak acid solution is contaminated, and the board surface may be contaminated after treatment. There will be slight oxidation. During electroplating in the copper bath, because it is acidic oxidation and the plate is charged into the bath, the oxide is difficult to remove, and it will also cause uneven color of the plate surface; in addition, the plate surface is in contact with the anode bag, and the anode conduction is uneven. , Anode passivation and other conditions can also cause such defects.