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1、圖形電鍍孔內(nèi)無(wú)銅的產(chǎn)生原因分析L化電鍍Plating印制電路信息2011No.4圖形電鍍孔內(nèi)無(wú)銅的產(chǎn)生原因分析PaperCode:S-046李林宏(深南電路有限公司,劉玉濤廣東深圳518053)摘要介紹了造成印制電路板圖形電鍍工藝過(guò)程中,孔內(nèi)無(wú)銅產(chǎn)生的原因,根據(jù)流程分析給出了改善此缺陷的方向.關(guān)鍵詞印制電路板;孔內(nèi)無(wú)銅;電鍍中圖分類號(hào):TN41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009—0096(2011】04—0076—04StudyonthecausationofhavingnocopperintheholesofthePCBpatternplatingLiLin—-h
2、ongLiuYu—-taoAbstractThisarticlesimplyintroducesthecausationofhavingnocopperintheholesofthePCBpatternplating.Accordingtotheprocessanalysis,thearticlepointsoutthewayofimprovingthisdefect.KeywordsPCB;inanition;plating印制電路板圖形電鍍制造過(guò)程中,孔內(nèi)無(wú)銅是造成產(chǎn)品報(bào)廢的原因之一,并且由于過(guò)程中無(wú)法發(fā)現(xiàn),必須到電測(cè)試才能通過(guò)分析測(cè)試出來(lái),因此是目前PcsN
3、造過(guò)程中較為頭疼的缺陷之一',文章結(jié)合切片分析和理論分析,對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中控制此缺陷的發(fā)生給出了解決方法.1圖電子L內(nèi)無(wú)銅的類型從圖1可以看出,共同的表現(xiàn)現(xiàn)象為:一次銅正常,二次銅孔口正常,往孔中心延伸時(shí)急速變小;孔內(nèi)缺陷以孔中心為軸心,呈對(duì)稱狀態(tài).不同的表現(xiàn)現(xiàn)象為:(1)圖a經(jīng)過(guò)蝕刻后,孔內(nèi)仍然有銅層存在,無(wú)空洞產(chǎn)生;此缺陷電測(cè)試測(cè)出來(lái)的幾率很小,因此此缺陷可探測(cè)度很低,如果有漏檢到客戶處經(jīng)過(guò)焊接造成失效的風(fēng)險(xiǎn)很高;(2)圖b經(jīng)過(guò)蝕刻后,孔內(nèi)已經(jīng)有空洞產(chǎn)生;此缺陷電測(cè)試測(cè)出..76..(b)孔內(nèi)有空洞型圖1孔內(nèi)無(wú)金屬圖片來(lái)的幾率很高,此缺陷可探測(cè)度很高.印制電路信息
4、2011No.4孑L化電鍍Plating2子L內(nèi)無(wú)銅產(chǎn)生的原因圖形電鍍的工藝流程如圖2.微蝕鍍銅i圖2分析產(chǎn)生上述兩種孔內(nèi)無(wú)金屬的原因有:(1)圖電前處理除油和預(yù)浸浸潤(rùn)小孔不良,或者孔內(nèi)有嚴(yán)重氧化,導(dǎo)致鍍銅時(shí)孔內(nèi)有類似氣泡殘留,溶液無(wú)法貫通孔中,溶液濃度從孔口至孔中呈梯度分布,鍍銅厚度從孔口到孔中出現(xiàn)漸薄現(xiàn)象;圖a和圖b均由此原因造成.(2)錫缸內(nèi)也沒(méi)有將氣泡趕出來(lái),導(dǎo)致鍍錫不良,蝕刻后孔內(nèi)有空洞.圖1(a)為鍍錫正常,圖1(b)為鍍錫不良.因此概括分析,造成圖形電鍍孔內(nèi)內(nèi)無(wú)金屬的主要原因有兩個(gè):(1)鍍銅前小孔浸潤(rùn)不良;鍍銅分散性不良;(2)錫缸內(nèi)趕小孔氣泡能力
5、差.3dxZ~LZFL內(nèi)浸潤(rùn)不良理論分析PCB電鍍中,溶液在從孔口進(jìn)入孔中,從孔中固/液界面完成電化學(xué)反應(yīng)的難易程度決定了電鍍孔內(nèi)整體銅層質(zhì)量狀況好壞及生產(chǎn)控制的難易程度.因此電鍍反應(yīng)最重要的兩步就是:(1)電鍍前表面處理,即孔內(nèi)浸潤(rùn);(2)電化學(xué)反應(yīng)開(kāi)始,即孔內(nèi)溶液交換順利完成,擴(kuò)散層厚度變薄.在圖形電鍍進(jìn)行電鍍前,孔內(nèi)存在兩種界面,那就是固/液界面,固體就是電鍍銅面,液體就是硫酸銅電鍍?nèi)芤?由于電鍍?nèi)芤罕砻娲嬖谥环N收縮傾向的張力,即表面張力.如果要使電鍍反應(yīng)開(kāi)始進(jìn)行,必須使電鍍?nèi)芤涸陔婂冦~面進(jìn)行鋪展?jié)櫇?即電鍍?nèi)芤涸诩雍皴冦~表面形成的接觸角為零,然后液面就均
6、勻的分布在固體界面上.P:f1/R1+1/R2),(為表面張力系數(shù),Rl,R2為液面上某一點(diǎn)水平方向和垂直方向的曲率半徑);從公式可以分析,如果要使溶液在固體表面的附加壓強(qiáng)變小,必須使溶液在在固體表面無(wú)..77..限鋪展,也就是使溶液在固體表面的接觸角趨向于零,實(shí)際也就是降低了溶液的表面張力.影響接觸角的因素主要有,滯后,固體表面粗糙度,空氣相對(duì)濕度,溶液不均勻性,固體表面污染等.在流體動(dòng)力學(xué)中,有一個(gè)計(jì)算液體從小孔中流出時(shí)運(yùn)動(dòng)速度的定理,叫做托里折利定理(圖3).在水缸的下端有一個(gè)小孔,我們?cè)谒桌锏股弦欢ǜ叨鹊乃?那么水會(huì)從水缸下端的小孔流出來(lái).當(dāng),'J'-t
7、L的截面積不大時(shí),水缸的水平面在較短的時(shí)間內(nèi)的下降高度幾乎為零,由于水缸處在大氣中,在水缸水面A處和小孔外面B處,其物理屬性狀態(tài)都是一個(gè)大氣壓強(qiáng)Po.B點(diǎn)距水面的位置的高度為白,根據(jù)伯努利定理圖3水缸底部小子L流體圖4板面局部放大圖?1可得:P+pgh:D+—p1)2:這個(gè)速值等于質(zhì)點(diǎn)沿著流管下滑時(shí),質(zhì)點(diǎn)在B點(diǎn)得到的速率.即在PCB板面,必須有足夠外加的能量,才會(huì)保證孔口至孔中流動(dòng)的初始速度,才會(huì)保證有溶液可以流入孔中,也即電鍍液在孔壁進(jìn)行無(wú)限鋪展開(kāi)來(lái).因此在PCB電鍍前處理往往需要采用氣頂下落,電震振動(dòng),來(lái)回?fù)u擺等外加方式來(lái)完成溶液在小孔內(nèi)的潤(rùn)濕,為電鍍?nèi)芤嚎變?nèi)
8、交換做好鋪
