分析PCB制造中电镀铜失效的原因及预防措施

硫酸铜电镀占有极其重要的地位 PCB 电镀。 酸铜电镀质量的好坏直接影响PCB板电镀铜层的质量及相关机械性能,对后续加工有一定的影响。 因此,如何控制酸铜电镀PCB的质量是PCB电镀的重要组成部分,也是很多大厂难以控制的工序之一。 笔者根据多年电镀及技术服务经验,初步总结如下,希望对PCB行业电镀行业有所启发。 酸性铜电镀常见问题主要有以下几点:

印刷电路板

1. 粗电镀; 2、电镀(板面)铜颗粒; 3.电镀坑; 4、板面发白或颜色不均。

针对上述问题,得出了一些结论,并进行了一些简要的分析解决方案和预防措施。

电镀粗糙:一般板角比较粗糙,大部分是电镀电流过大造成的。 可以降低电流,用卡表检查电流显示有无异常; 整个板子比较粗糙,一般不会,但是笔者在客户的地方遇到过一次。 后来发现冬天温度低,光亮剂含量不足; 有时一些返工的褪色板没有得到干净的处理,也会发生类似的情况。

板面电镀铜粒:造成板面产生铜粒的因素有很多。 从沉铜到图案转移的整个过程,都可以在PCB板本身上电镀铜。

由浸铜工艺引起的板表面铜颗粒可能是由任何浸铜处理步骤引起的。 当水质硬度高,钻孔粉尘过多时(特别是双面板不去油污),碱性脱脂不仅会造成板面粗糙,还会造成孔洞粗糙。 也可以去除板面内部的粗糙和轻微的斑点状污垢; 微蚀主要有几种情况:微蚀剂双氧水或硫酸质量太差,或过硫酸铵(钠)含有过多杂质,一般建议至少CP年级。 除工业级外,可能造成其他质量故障; 微蚀槽中铜含量过高或温度过低可能导致硫酸铜晶体沉淀缓慢; 浴液浑浊污染。

大多数活化液是由于污染或维护不当造成的。 例如过滤泵漏水,浴液比重低,铜含量过高(活化槽使用时间过长,超过3年),会在浴液中产生颗粒悬浮物. 或杂质胶体,吸附在板面或孔壁上,此时会伴随孔内粗糙。 溶解或加速:浴液时间过长会出现浑浊,因为大部分溶解液是用氟硼酸配制的,这样会侵蚀FR-4中的玻璃纤维,导致浴液中的硅酸盐和钙盐上升. 此外,铜含量的增加和镀液中溶锡量的增加都会导致板面产生铜颗粒。 沉铜槽本身主要是槽液活性过大,空气中的灰尘在搅拌,槽液中含有大量悬浮固体颗粒造成的。 可以调整工艺参数,增加或更换空气滤芯,过滤整个罐体等有效解决方案。 用于在镀铜后临时存放铜板的稀酸槽,槽液应保持清洁,槽液浑浊应及时更换。

浸铜板存放时间不宜过长,否则板面容易氧化,即使在酸性溶液中,氧化后氧化膜更难处理,导致板面产生铜粒。板面。 上述沉铜工艺造成的板面铜颗粒,除表面氧化外,一般在板面分布较为均匀,规律性强,这里产生的污染无论是导电与否。 在处理PCB系统电镀铜板表面产生铜粒时,可以用一些小测试板单独处理,进行比较判断。 对于现场故障单板,可用软毛刷解决; 图形转移过程:显影中有多余的胶水(很薄的残膜也可以电镀的时候镀膜),或者显影后没有清洗干净,或者图案转移后放版时间过长,造成板材表面出现不同程度的氧化,尤其是板材表面清洁不善时,在仓库或仓储车间空气污染严重时。 解决的办法是加强水洗,加强计划安排,加强酸洗力度。

酸铜电镀槽本身,此时其前处理一般不会在板面产生铜颗粒,因为不导电的颗粒顶多会造成板面漏电或凹坑。 铜缸造成板面铜粒的原因可以归纳为几个方面:浴参数的维护、生产操作、材料和工艺维护。 槽液参数的维护包括硫酸含量过高、铜含量过低、槽液温度过低或过高,特别是在没有温控冷却系统的工厂中,这会导致槽液的电流密度范围减小,根据正常的生产工艺操作,铜粉可能会在镀液中产生并混入镀液中;

在生产操作方面,电流过大、夹板不良、空夹点、极板掉在槽内对着阳极溶解等也会造成部分极板电流过大,造成铜粉,落入槽液,并逐渐造成铜粒失效; 材料方面主要是磷铜角的磷含量和磷分布的均匀性; 生产和维修方面主要是大型加工,加铜角时铜角掉入槽内,主要是大型加工时,阳极清洗和阳极袋清洗,很多工厂处理不好,并且存在一些隐患。 对于铜球处理,应将表面清洗干净,新鲜的铜表面应用双氧水进行微蚀。 阳极袋应依次用硫酸双氧水和碱液浸泡清洗,特别是阳极袋应使用5-10微米间隙的PP滤袋。 .

电镀坑:这个缺陷也会造成很多工序,从沉铜、图案转移,到电镀、镀铜、镀锡的前处理。 造成沉铜的主要原因是沉铜吊篮长时间清洗不良。 微蚀刻时,含有钯铜的污染液会从板面的吊篮滴落,造成污染。 坑。 图形转移过程主要是由于设备维护不善和显影清洁造成的。 原因有很多:刷毛机刷辊吸棒沾染胶渍,烘干段风刀风扇内脏干燥,有油性灰尘等,板面被贴膜或灰尘在打印前被删除。 不当,显影机不干​​净,显影后水洗不好,含硅消泡剂污染板面等电镀前处理,因为浴液的主要成分是硫酸,是否酸性脱脂剂、微蚀刻、预浸料和浴液。 因此,当水硬度高时,会出现浑浊,污染板面; 此外,部分企业对衣架的封装性较差。 时间长了会发现包封物在夜间会在罐内溶解扩散,污染罐液; 这些不导电的颗粒吸附在板面,可能会造成不同程度的电镀坑,供后续电镀使用。

酸铜电镀槽本身可能有以下几个方面:鼓风管偏离原位,空气搅动不均; 过滤泵漏气或进液口靠近鼓风管吸入空气,产生细小气泡,被吸附在板面或线路边缘。 尤其是在水平线的一侧和线的拐角处; 还有一点可能是使用了劣质棉芯,处理不彻底。 棉芯制造过程中使用的抗静电处理剂会污染镀液,造成镀层泄漏。 这种情况可以补充。 吹气,及时清理液面泡沫。 棉芯经酸碱浸泡后,板面颜色发白或不均匀:主要是抛光剂或保养问题,有时也可能是酸脱脂后的清洗问题。 微蚀刻问题。

可能造成铜筒光亮剂错位、有机物污染严重、浴温过高等。 酸性脱脂一般不会有清洗问题,但如果水的PH值偏酸性,有机物较多,特别是循环水洗,可能会造成清洗效果不佳,微蚀不均匀; 微蚀主要考虑微蚀剂含量过低,微蚀液中铜含量高,浴温低等,也会造成板面微蚀不均匀; 另外清洗水质差,清洗时间稍长或预浸酸液被污染,处理后可能会污染板面。 会有轻微的氧化。 铜槽电镀时,由于是酸性氧化,板料带入槽内,氧化物难以去除,还会造成板面颜色不均; 另外,板面与阳极袋接触,阳极导电不均匀。 、阳极钝化等条件也会造成此类缺陷。