蘇州SMT|PCB電路板無孔化開路分析
1、沉銅無孔化;
2、孔內有油導致無孔化;
3、微蝕過多導致無孔化;
4、電鍍不良導致無孔化;
5、鉆嘴燒孔或粉塵堵孔導致無孔化。
PCB電路板無孔化開路改進措施:
1、沉銅無孔化
a、整孔劑引起的無孔化:由于整孔劑的化學濃度不平衡或失效。整孔劑的作用是調節(jié)孔內壁絕緣基材的電荷,有利于鈀離子的后續(xù)吸附,確?;瘜W銅完全覆蓋。如果整孔劑的化學濃度不平衡或失效,就會導致無孔化。
b、活性劑:其主要成分是pd、有機酸、亞錫離子和氟化物??妆谛枰刂平饘兮Z的參數,以滿足要求。以我們現(xiàn)有的活性劑為例:
①、溫度保持在35~44℃,如果溫度低導致鈀沉積密度不足,化學銅覆蓋不完整;由于反應過快,材料成本上升。
②、濃度比色保持在80%~100%,如果濃度低導致鈀沉積密度不足,化學銅覆蓋不完整;由于反應過快,材料成本上升。
③、活性劑溶液在生產過程中應保持良好。如果污染嚴重,孔壁沉積的鈀不致密,后續(xù)化學銅覆蓋不完全。
c、加速劑:主要成分是有機酸,是去除孔壁吸附的亞錫和氯離子化合物,暴露后續(xù)反應的催化金屬鈀。我們現(xiàn)在使用的加速劑的化學濃度控制在0.35~0.50N,如果金屬鈀濃度高,導致后續(xù)化學銅覆蓋不完全。如果濃度較低,去除孔壁吸附的亞錫和氯離子化合物效果較差,導致后續(xù)化學銅覆蓋不完全。
d、化學銅參數控制是關系到化學銅覆蓋質量的關鍵。以我公司目前使用的藥水參數為例:
①、溫度保持在25~32℃,溫度低,液體活性差,導致無孔;如果溫度超過38℃,由于液體反應快,銅離子釋放快,容易導致板銅顆粒維修甚至報廢,應立即過濾,否則液體可能導致報廢。
②、Cu2+保持1.5~3.0g/L,Cu2+含量低,藥液活性差,會導致孔化不良;如果濃度超過3.5g/L,由于藥液反應快,銅離子釋放快,導致板面銅顆粒修復甚至報廢,應立即過濾,否則藥液可能導致報廢。Cu2+控制主要由添加沉銅A液控制。
③、NaOH保持在10.5~13.0g/L為宜。如果NaOH含量低,藥液活性差,會導致孔化不良。NaOH控制主要通過添加沉銅B液來控制。B液中含有穩(wěn)定劑。一般來說,A液和B液是1:1調整添加。
④、HCHO保持在4.00~8.0g/L,HCHO含量低,藥液活性差,導致孔化不良,如果濃度超過8.0g/L時,由于藥液反應快,銅離子釋放快,導致板面銅粒修復甚至報廢,因此應立即過濾沉銅液,否則藥液可能導致報廢。HCHO控制主要由添加沉銅C液控制,A液中還含有HCHO的藥液成分。因此,在添加HCHO時,首先要計算補充A液時HCHO濃度的增加。
⑤、沉銅的承載能力保持在0.15~0.25ft2/L,承載能力低,藥液活性差,導致孔化不良;如果承載能力超過0.25ft2/L,由于藥液反應快,銅離子釋放快,導致板面銅顆粒修復甚至報廢,應立即過濾沉銅液,否則藥液可能導致報廢。生產過程中,第一缸板必須用銅錢拖動,激活沉銅液的活性,方便后續(xù)沉銅產品反應,保證孔內化學銅的密度,提高覆蓋率。
建議:為實現(xiàn)上述參數的平衡與穩(wěn)定,在沉銅缸中加入A、B液應配備自動給料機,以更好地控制各種化學成分;同時,沉銅線溶液的溫度也由自動控制裝置控制。
2、孔內殘留的濕膜油導致無孔化
a、絲網印刷濕膜時,打印一塊板刮網底,確保網底無堆油現(xiàn)象,通常無孔內殘留濕膜油現(xiàn)象;
b、688用于絲印濕膜~77T網版,如果使用錯了網版,比如≤51T時,濕膜油可能漏入孔內,顯影時孔內油可能不干凈,電鍍時金屬層無法電鍍,導致無孔。如果網目高,可能是由于油墨厚度不夠,電鍍時電流破裂,導致電路間出現(xiàn)許多金屬點甚至短路。
3、粗化過多導致無孔化
a、如果在線路前選擇化學粗化板表面,應控制粗化溶液的溫度、濃度、粗化時間等參數,否則可能因板鍍銅薄而無孔,難以承受粗化溶液的溶銅力。
b、為了加強涂層與基銅的結合,電鍍前處理應在電鍍前進行化學粗化,因此應控制粗化溶液的溫度、濃度、粗化時間等參數,否則也可能導致無孔化問題。
4、電鍍無孔化
a、電鍍時厚度比較大(≥5:1)孔內會有氣泡,因為振動力不足,孔內空氣無法逸出,離子交換無法實現(xiàn),導致孔內沒有鍍銅/錫,蝕刻時孔內銅被腐蝕,導致無孔化。
b、厚徑比較大(≥5:1)電鍍前處理時,由于孔內氧化現(xiàn)象未清理干凈,電鍍時會出現(xiàn)抗鍍現(xiàn)象。不鍍銅/錫或鍍銅/錫很薄,蝕刻時無法起到抗蝕作用,導致孔內銅被腐蝕,無孔化。
5、鉆孔燒孔或粉塵堵孔無孔化
a、鉆孔時,鉆嘴的使用壽命沒有設置好,或者使用的鉆嘴損壞嚴重,如缺口和不鋒利,鉆孔時由于摩擦過大而發(fā)熱,導致孔壁燒焦,無法覆蓋化學銅,導致無孔化。
b、吸塵器吸力不夠大,或工程優(yōu)化不好,孔內粉塵堵塞,化學銅不沉銅,導致無孔。