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PCB線路板鍍銅工藝中常見問題及解決措施

文章來源: 智力創電路板 人氣:1715 發表時間:2020-08-11 10:30:28

電鍍銅是使用最廣泛的為了改善鍍層結合力而做的一種預鍍層,銅鍍層是重要的防護裝飾性鍍層銅/鎳/鉻體系的組成部分,柔韌而孔隙率低的銅鍍層,對于提高鍍層間的結合力和耐蝕性起重要作用。銅鍍層還用于局部的防滲碳、印制線路板孔金屬化,并作為印刷輥的表面層。經化學處理后的彩色銅層,涂上有機膜,還可用于裝飾。

四層電源控制 PCB 板.png

酸銅電鍍常見問題

硫酸銅電鍍在PCB電路板電鍍中占著極為重要的地位,酸銅電鍍的好壞直接影響電鍍銅層的質量和相關機械性能,并對后續加工產生一定影響,因此如何控制好酸銅電鍍的質量是PCB電鍍中重要的一環,也是很多大廠工藝控制較難的工序之一。

酸銅電鍍常見的問題,主要有以下幾個:

1.電鍍粗糙;

2.電鍍凹坑;

3.電鍍(PCB板面)銅粒;

4.電路板板面發白或顏色不均等。


針對以上問題,進行了一些總結,并進行一些簡要分析解決和預防措施。

1.電鍍粗糙

一般板角粗糙,多數是電鍍電流偏大所致,可以調低電流并用卡表檢查電流顯示有無異常;全板粗糙,一般不會出現,但是筆者在客戶處也曾遇見過一次,后來查明時當時冬天氣溫偏低,光劑含量不足;還有有時一些返工褪膜板板面處理不干凈也會出現類似狀況。

2.電鍍板面銅粒

引起PCB線路板板面銅粒產生的因素較多,從沉銅,圖形轉移整個過程,電鍍銅本身都有可能。筆者在某國營大廠就遇見過,沉銅造成的線路板板面銅粒。

沉銅工藝引起的板面銅??赡軙扇魏我粋€沉銅處理步驟引起。堿性除油在水質硬度較高,鉆孔粉塵較多(特別是雙面電路板不經除膠渣)過濾不良時,不僅會引起板面粗糙,同時也造成孔內粗糙;但是一般只會造成孔內粗糙,板面輕微的點狀污物微蝕也可以去除;微蝕主要有幾種情況:所采用的微蝕劑雙氧水或硫酸質量太差或過硫酸銨(鈉)含雜質太高,一般建議至少應是CP級的,工業級除此之外還會引起其他的質量故障;微蝕槽銅含量過高或氣溫偏低造成硫酸銅晶體的緩慢析出;槽液混濁,污染。


活化液多數是污染或維護不當造成,如過濾泵漏氣,槽液比重偏低,銅含量偏高(活化缸使用時間過長,3年以上),這樣會在槽液內產生顆粒狀懸浮物或雜質膠體,吸附在板面或孔壁,此時會伴隨著孔內粗糙的產生。解膠或加速:槽液使用時間太長出現混濁,因為現在多數解膠液采用氟硼酸配制,這樣它會攻擊FR-4中的玻璃纖維,造成槽液中的硅酸鹽,鈣鹽的升高,另外槽液中銅含量和溶錫量的增加液會造成板面銅粒的產生。

沉銅槽本身主要是槽液活性過強,空氣攪拌有灰塵,槽液中的固體懸浮的小顆粒較多等所致,可以通過調節工藝參數,增加或更換空氣過濾濾芯,整槽過濾等來有效解決。沉銅后暫時存放沉銅板的稀酸槽,槽液要保持干凈,槽液混濁時應及時更換。沉銅板存放時間不宜太長,否則板面容易氧化,即使在酸性溶液里也會氧化,且氧化后氧化膜更難處理掉,這樣板面也會產生銅粒。以上所說沉銅工序造沉的PCB板面銅粒,除板面氧化造成的以外,一般在PCB板面上分布較為均勻,規律性較強,且在此處產生的污染無論導電與否,都會造成電鍍銅板面銅粒的產生,處理時可采用一些小試驗板分步單獨處理對照判定,對于現場故障板可以用軟刷輕刷即可解決;圖形轉移工序:顯影有余膠(極薄的殘膜電鍍時也可以鍍上并被包覆),或顯影后后清洗不干凈,或板件在圖形轉移后放置時間過長,造成板面不同程度的氧化,特別是板面清洗不良狀況下或存放車間空氣污染較重時。解決方法也就是加強水洗,加強計劃安排好進度,加強酸性除油強度等。


酸銅電鍍槽本身,此時其前處理,一般不會造成PCB板面銅粒,因為非導電性顆粒最多造成板面漏鍍或凹坑。銅缸造成板面銅粒的原因大概歸納為幾方面:槽液參數維護方面,生產操作方面,物料方面和工藝維護方面。槽液參數維護方面包括硫酸含量過高,銅含量過低,槽液溫度低或過高,特別沒有溫控冷卻系統的工廠,此時會造成槽液的電流密度范圍下降,按照正常的生產工藝操作,可能會在槽液中產生銅粉,混入槽液中。

生產操作方面主要時打電流過大,夾板不良,空夾點,槽中掉板靠著陽極溶解等同樣會造成部分板件電流過大,產生銅粉,掉入槽液,逐漸產生銅粒故障;物料方面主要是磷銅角磷含量和磷分布均勻性的問題;生產維護方面主要是大處理,銅角添加時掉入槽中,主要是大處理時,陽極清洗和陽極袋清洗,很多工廠都處理不好,存在一些隱患。銅球大處理是應將表面清洗干凈,并用雙氧水微蝕出新鮮銅面,陽極袋應先后用硫酸雙氧水和堿液浸泡,清洗干凈,特別是陽極袋要用5-10微米的間隙PP濾袋。


3.電鍍凹坑

這個缺陷引起的工序也較多,從沉銅,圖形轉移,到電鍍前處理,鍍銅以及鍍錫。沉銅造成的主要是沉銅掛籃長期清洗不良,在微蝕時含有鈀銅的污染液會從掛籃上滴在板面上,形成污染,在沉銅板電后造成點狀漏鍍亦即凹坑。圖形轉移工序主要是設備維護和顯影清洗不良造成,原因頗多:刷板機刷輥吸水棍污染膠漬,吹干烘干段風刀風機內臟,有油污粉塵等,板面貼膜或印刷前除塵不當,顯影機顯影不凈,顯影后水洗不良,含硅的消泡劑污染板面等。電鍍前處理,因為無論是酸


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