化學(xué)沉銅是PCB線(xiàn)路板孔金屬化過(guò)程中,而孔壁鍍層的空洞是印制電路板孔金屬化常見(jiàn)的缺陷之一,因此解決印制電路板鍍層空洞問(wèn)題是
深圳電路板廠家重點(diǎn)控制的一項(xiàng)內(nèi)容,但由于造成其缺陷的原因多種多樣,只有準(zhǔn)確的判斷其缺陷的特征才能有效的找出解決的方案。
1、PTH造成的孔壁鍍層空洞
(1)沉銅缸銅含量、氫氧化鈉與甲醛的濃度
銅缸的溶液濃度是首先要考慮的。一般來(lái)說(shuō),銅含量、氫氧化鈉與甲醛的濃度是成比例的,當(dāng)其中的任何一種含量低于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值的10%時(shí)都會(huì)破壞化學(xué)反應(yīng)的平衡,造成化學(xué)銅沉積不良,出現(xiàn)點(diǎn)狀的空洞。所以?xún)?yōu)先考慮調(diào)整銅缸的各藥水參數(shù)。
(2)槽液的溫度
槽液的溫度對(duì)溶液的活性也存在著重要的影響。在各溶液中一般都會(huì)有溫度的要求,其中有些是要嚴(yán)格控制的。所以對(duì)槽液的溫度也要隨時(shí)關(guān)注。
(3)活化液的控制
二價(jià)錫離子偏低會(huì)造成膠體鈀的分解,影響鈀的吸附,但只要對(duì)活化液定時(shí)的進(jìn)行添加補(bǔ)充,不會(huì)造成大的問(wèn)題。活化液控制的重點(diǎn)是不能用空氣攪拌,空氣中的氧會(huì)氧化二價(jià)錫離子,同時(shí)也不能有水進(jìn)入,會(huì)造成SnCl2的水解。
(4)清洗的溫度
清洗的溫度常常被人忽視,清洗的佳溫度是在20℃以上,若低于15℃就會(huì)影響清洗的效果。
(5)整孔劑的使用溫度、濃度與時(shí)間
藥液的溫度有著較嚴(yán)格的要求,過(guò)高的溫度會(huì)造成整孔劑的分解,使整孔劑的濃度變低,影響整孔的效果,其明顯的特征是在孔內(nèi)的玻璃纖維布處出現(xiàn)點(diǎn)狀空洞。只有藥液的溫度、濃度與時(shí)間妥善的配合,才能得到良好的整孔效果,同時(shí)又能節(jié)約成本。藥液中不斷累積的銅離子濃度,也必須嚴(yán)格控制。
(6)還原劑的使用溫度、濃度與時(shí)間
還原的作用是去除去鉆污后殘留的錳酸鉀和高錳酸鉀,藥液相關(guān)參數(shù)的失控都會(huì)影響其作用,其明顯的特征是在孔內(nèi)的樹(shù)脂處出現(xiàn)點(diǎn)狀空洞。
(7)震蕩器和搖擺
震蕩器和搖擺的失控會(huì)造成環(huán)狀的空洞,這主要是由于孔內(nèi)的氣泡未能排除,以高厚徑比的小孔板為明顯。其明顯的特征是孔內(nèi)的空洞對(duì)稱(chēng),而孔內(nèi)有銅的部分銅厚正常,圖形電鍍層(二次銅)包裹全板鍍層(一次銅)。
2、圖形轉(zhuǎn)移造成的孔壁鍍層空洞
(1) 前處理刷板
刷板的壓力過(guò)大,將全板銅和PTH孔口處的銅層被刷磨掉,使后面的圖形電鍍無(wú)法鍍上銅,從而產(chǎn)生孔口環(huán)狀空洞。其明顯的特征是孔口的銅層漸漸變薄,圖形電鍍層包裹全板鍍層。所以要通過(guò)做磨痕測(cè)試,控制刷板壓力。
(2)孔口殘膠
在圖形轉(zhuǎn)移工序?qū)に噮?shù)的控制非常重要,因?yàn)榍疤幚砗娓刹涣?、貼膜的溫度、壓力的不當(dāng)都會(huì)造成孔口的邊緣部位出現(xiàn)殘膠而導(dǎo)致孔口的環(huán)狀空洞。
(3)前處理微蝕
前處理的微蝕量要嚴(yán)格控制,尤其要控制干膜板的返工次數(shù)。主要是孔中部因電鍍均勻性的問(wèn)題鍍層厚度偏薄,返工過(guò)多會(huì)造成全板孔內(nèi)的銅層減薄,而終產(chǎn)生孔內(nèi)中部的環(huán)狀無(wú)銅。
3、圖形電鍍?cè)斐傻目妆阱儗涌斩?
(1)圖形電鍍微蝕
圖形電鍍的微蝕量也要嚴(yán)格的控制,其產(chǎn)生的缺陷與干膜前處理微蝕基本相同。嚴(yán)重時(shí)孔壁會(huì)大面積無(wú)銅,板面上的全板層厚度明顯偏薄。所以要定時(shí)測(cè)微蝕速率,好通過(guò)進(jìn)行DOE實(shí)驗(yàn)優(yōu)化工藝參數(shù)。
(2)鍍錫(鉛錫)分散性差
由于溶液性能差或搖擺不足等因素使鍍錫的鍍層厚度不足,在后面的去膜和堿性蝕刻時(shí)把孔中部的錫層和銅層蝕掉,產(chǎn)生環(huán)狀空洞。