蘇州SMT|PCB電路板無(wú)孔化開路分析
1、沉銅無(wú)孔化;
2、孔內(nèi)有油導(dǎo)致無(wú)孔化;
3、微蝕過(guò)多導(dǎo)致無(wú)孔化;
4、電鍍不良導(dǎo)致無(wú)孔化;
5、鉆嘴燒孔或粉塵堵孔導(dǎo)致無(wú)孔化。
PCB電路板無(wú)孔化開路改進(jìn)措施:
1、沉銅無(wú)孔化
a、整孔劑引起的無(wú)孔化:由于整孔劑的化學(xué)濃度不平衡或失效。整孔劑的作用是調(diào)節(jié)孔內(nèi)壁絕緣基材的電荷,有利于鈀離子的后續(xù)吸附,確?;瘜W(xué)銅完全覆蓋。如果整孔劑的化學(xué)濃度不平衡或失效,就會(huì)導(dǎo)致無(wú)孔化。
b、活性劑:其主要成分是pd、有機(jī)酸、亞錫離子和氟化物??妆谛枰刂平饘兮Z的參數(shù),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(dǎo)致鈀沉積密度不足,化學(xué)銅覆蓋不完整;由于反應(yīng)過(guò)快,材料成本上升。
②、濃度比色保持在80%~100%,如果濃度低導(dǎo)致鈀沉積密度不足,化學(xué)銅覆蓋不完整;由于反應(yīng)過(guò)快,材料成本上升。
③、活性劑溶液在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)保持良好。如果污染嚴(yán)重,孔壁沉積的鈀不致密,后續(xù)化學(xué)銅覆蓋不完全。
c、加速劑:主要成分是有機(jī)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(yīng)的催化金屬鈀。我們現(xiàn)在使用的加速劑的化學(xué)濃度控制在0.35~0.50N,如果金屬鈀濃度高,導(dǎo)致后續(xù)化學(xué)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(dǎo)致后續(xù)化學(xué)銅覆蓋不完全。
d、化學(xué)銅參數(shù)控制是關(guān)系到化學(xué)銅覆蓋質(zhì)量的關(guān)鍵。以我公司目前使用的藥水參數(shù)為例:
①、溫度保持在25~32℃,溫度低,液體活性差,導(dǎo)致無(wú)孔;如果溫度超過(guò)38℃,由于液體反應(yīng)快,銅離子釋放快,容易導(dǎo)致板銅顆粒維修甚至報(bào)廢,應(yīng)立即過(guò)濾,否則液體可能導(dǎo)致報(bào)廢。
②、Cu2+保持1.5~3.0g/L,Cu2+含量低,藥液活性差,會(huì)導(dǎo)致孔化不良;如果濃度超過(guò)3.5g/L,由于藥液反應(yīng)快,銅離子釋放快,導(dǎo)致板面銅顆粒修復(fù)甚至報(bào)廢,應(yīng)立即過(guò)濾,否則藥液可能導(dǎo)致報(bào)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(huì)導(dǎo)致孔化不良。NaOH控制主要通過(guò)添加沉銅B液來(lái)控制。B液中含有穩(wěn)定劑。一般來(lái)說(shuō),A液和B液是1:1調(diào)整添加。
④、HCHO保持在4.00~8.0g/L,HCHO含量低,藥液活性差,導(dǎo)致孔化不良,如果濃度超過(guò)8.0g/L時(shí),由于藥液反應(yīng)快,銅離子釋放快,導(dǎo)致板面銅粒修復(fù)甚至報(bào)廢,因此應(yīng)立即過(guò)濾沉銅液,否則藥液可能導(dǎo)致報(bào)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(shí),首先要計(jì)算補(bǔ)充A液時(shí)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(dǎo)致孔化不良;如果承載能力超過(guò)0.25ft2/L,由于藥液反應(yīng)快,銅離子釋放快,導(dǎo)致板面銅顆粒修復(fù)甚至報(bào)廢,應(yīng)立即過(guò)濾沉銅液,否則藥液可能導(dǎo)致報(bào)廢。生產(chǎn)過(guò)程中,第一缸板必須用銅錢拖動(dòng),激活沉銅液的活性,方便后續(xù)沉銅產(chǎn)品反應(yīng),保證孔內(nèi)化學(xué)銅的密度,提高覆蓋率。
建議:為實(shí)現(xiàn)上述參數(shù)的平衡與穩(wěn)定,在沉銅缸中加入A、B液應(yīng)配備自動(dòng)給料機(jī),以更好地控制各種化學(xué)成分;同時(shí),沉銅線溶液的溫度也由自動(dòng)控制裝置控制。
2、孔內(nèi)殘留的濕膜油導(dǎo)致無(wú)孔化
a、絲網(wǎng)印刷濕膜時(shí),打印一塊板刮網(wǎng)底,確保網(wǎng)底無(wú)堆油現(xiàn)象,通常無(wú)孔內(nèi)殘留濕膜油現(xiàn)象;
b、688用于絲印濕膜~77T網(wǎng)版,如果使用錯(cuò)了網(wǎng)版,比如≤51T時(shí),濕膜油可能漏入孔內(nèi),顯影時(shí)孔內(nèi)油可能不干凈,電鍍時(shí)金屬層無(wú)法電鍍,導(dǎo)致無(wú)孔。如果網(wǎng)目高,可能是由于油墨厚度不夠,電鍍時(shí)電流破裂,導(dǎo)致電路間出現(xiàn)許多金屬點(diǎn)甚至短路。
3、粗化過(guò)多導(dǎo)致無(wú)孔化
a、如果在線路前選擇化學(xué)粗化板表面,應(yīng)控制粗化溶液的溫度、濃度、粗化時(shí)間等參數(shù),否則可能因板鍍銅薄而無(wú)孔,難以承受粗化溶液的溶銅力。
b、為了加強(qiáng)涂層與基銅的結(jié)合,電鍍前處理應(yīng)在電鍍前進(jìn)行化學(xué)粗化,因此應(yīng)控制粗化溶液的溫度、濃度、粗化時(shí)間等參數(shù),否則也可能導(dǎo)致無(wú)孔化問(wèn)題。
4、電鍍無(wú)孔化
a、電鍍時(shí)厚度比較大(≥5:1)孔內(nèi)會(huì)有氣泡,因?yàn)檎駝?dòng)力不足,孔內(nèi)空氣無(wú)法逸出,離子交換無(wú)法實(shí)現(xiàn),導(dǎo)致孔內(nèi)沒(méi)有鍍銅/錫,蝕刻時(shí)孔內(nèi)銅被腐蝕,導(dǎo)致無(wú)孔化。
b、厚徑比較大(≥5:1)電鍍前處理時(shí),由于孔內(nèi)氧化現(xiàn)象未清理干凈,電鍍時(shí)會(huì)出現(xiàn)抗鍍現(xiàn)象。不鍍銅/錫或鍍銅/錫很薄,蝕刻時(shí)無(wú)法起到抗蝕作用,導(dǎo)致孔內(nèi)銅被腐蝕,無(wú)孔化。
5、鉆孔燒孔或粉塵堵孔無(wú)孔化
a、鉆孔時(shí),鉆嘴的使用壽命沒(méi)有設(shè)置好,或者使用的鉆嘴損壞嚴(yán)重,如缺口和不鋒利,鉆孔時(shí)由于摩擦過(guò)大而發(fā)熱,導(dǎo)致孔壁燒焦,無(wú)法覆蓋化學(xué)銅,導(dǎo)致無(wú)孔化。
b、吸塵器吸力不夠大,或工程優(yōu)化不好,孔內(nèi)粉塵堵塞,化學(xué)銅不沉銅,導(dǎo)致無(wú)孔。