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                      淺談線路板沉銅電鍍板面起泡的成因

                      2020-05-25 19:22:46

                      板面起泡在線路板生產過程中是較為常見的品質缺陷之一,因為線路板生產工藝的復雜和工藝維護的復雜性,特別是在化學濕處理,使得對板面起泡缺陷的預防比較困難。筆者基于多年實際生產經驗和服務經驗的基礎上,現對線路板沉銅電鍍板面起泡的成因做簡要的分析,希望對業內同行有所幫助!



                      線路板板面起泡的其實就是板面結合力不良的問題,再引申也就是板面的表面質量問題,這包含兩方面的內容:1.板面清潔度的問題;2.表面微觀粗糙度(或表面能)的問題;所有線路板上的板面起泡問題都可以歸納為上述原因.鍍層之間的結合力不良或過低,在后續生產加工過程和組裝過程中難于抵抗生產加工過程中產生的鍍層應力,機械應力和熱應力等等,終造成鍍層間不同程度分離現象。


                      現就可能在生產加工過程中造成板面質量不良的一些因素歸納總結如下,


                      1. 基材工藝處理的問題;特別是對一些較薄的基板來說,(一般0.8mm以下),因為基板剛性較差,不宜用刷板機刷板,這樣可能會無法有效除去基板生產加工過程中為防止板面銅箔氧化而特殊處理的保護層,雖然該層較薄,刷板較易除去,但是采用化學處理就存在較大困難,所以在生產加工重要注意控制,以免造成板面基材銅箔和化學銅之間的結合力不良造成的板面起泡問題;這種問題在薄的內層進行黑化時,也會存在黑化棕化不良,顏色不均,局部黑棕化不上等問題


                      2. 板面在機加工(鉆孔,層壓,銑邊等)過程造成的油污或其他液體沾染灰塵污染表面處理不良的現象,


                      3. 沉銅刷板不良:沉銅前磨板壓力過大,造成孔口變形刷出孔口銅箔圓角甚至孔口漏基材,這樣在沉銅電鍍噴錫焊接等過程中就會造成孔口起泡現象;即使刷板沒有造成漏基材,但是過重的刷板會加大孔口銅的粗糙度,因而在微蝕粗化過程中該處銅箔極易產生粗化過度現象,也會存在著一定的質量隱患;因此要注意加強刷板工藝的控制,可以通過磨痕試驗和水膜試驗將刷板工藝參數調政至;


                      4. 水洗問題:因為沉銅電鍍處理要經過大量的化學藥水處理,各類酸堿無極有機等藥品溶劑較多,板面水洗不凈,特別是沉銅調整除油劑,不僅會造成交叉污染,同時也會造成板面局部處理不良或處理效果不佳,不均勻的缺陷,造成一些結合力方面的問題;因此要注意加強對水洗的控制,主要包括對清洗水水流量,水質,水洗時間,和板件滴水時間等方面的控制;特別冬天氣溫較低,水洗效果會大大降低,更要注意將強對水洗的控制;


                      5. 沉銅前處理中和圖形電鍍前處理中的微蝕;微蝕過度會造成孔口漏基材,造成孔口周圍起泡現象;微蝕不足也會造成結合力不足,引發起泡現象;因此要加強對微蝕的控制;一般沉銅前處理的微蝕深度在1.5---2微米,圖形電鍍前處理微蝕在0.3---1微米,有條件通過化學分析和簡單試驗稱重法控制微蝕厚度或為蝕速率;一般情況下微蝕後的板面色澤鮮艷,為均勻粉紅色,沒有反光;如果顏色不均勻,或有反光說明制程前處理存在質量隱患;注意加強檢查;另外微蝕槽的銅含量,槽液溫度,負載量,微蝕劑含量等都是要注意的項目;


                      6. 沉銅液的活性太強;沉銅液新開缸或槽液內三大組份含量偏高特別是銅含量過


                      高,會造成槽液活性過強,化學銅沉積粗糙,氫氣,亞銅氧化物等在化學銅層內夾雜過多造成的鍍層物性質量下降和結合力不良的缺陷;可以適當采取如下方法均可:降低銅含量,(往槽液內補充純水)包括三大組分,適當提高絡合劑和穩定劑含量,適當降低槽液的溫度等;


                      7. 板面在生產過程中發生氧化;如沉銅板在空氣中發生氧化,不僅可能會造成孔內無銅,板面粗糙,也可能會造成板面起泡;沉銅板在酸液內存放時間過長,板面也會發生氧化,且這種氧化膜很難除去;因此在生產過程中沉銅板要及時加厚處理,不宜存放時間太長,一般遲在12小時內要加厚鍍銅完畢;


                      8. 沉銅返工不良;一些沉銅或圖形轉後的返工板在返工過程中因為褪鍍不良,返工方法不對或返工過程中微蝕時間控制不當等或其他原因都會造成板面起泡;沉銅板的返工如果在線上發現沉銅不良可以通過水洗後直接從線上除油後酸洗不經委蝕直接返工;不要重新除油,微蝕;對于已經板電加厚的板件,應現在微蝕槽褪鍍, 注意時間控制,可以先用一兩片板大致測算一下褪鍍時間,保證褪鍍效果;褪鍍完畢后應用刷板機后一組軟磨刷輕刷然后再按正常生產工藝沉銅,但蝕微蝕時間要減半或作必要調整;


                      9. 圖形轉移過程中顯影後水洗不足,顯影后放置時間過長或車間灰塵過多等,都會造成板面清潔度不良,纖處理效果稍差,則可能會造成潛在的質量問題;


                      10. 鍍銅前浸酸槽要注意及時更換,槽液中污染太多,或銅含量過高,不僅會造成板面清潔度問題,也會造成板面粗糙等缺陷;


                      11. 電鍍槽內出現有機污染,特別是油污,對于自動線來講出現的可能性較大;


                      12. 另外,冬天一些工廠生產中槽液沒有加溫的情況下,更要特別注意生產過程板件的帶電入槽,特別是有空氣攪拌的鍍槽,如銅鎳;對于鎳缸冬天在鍍鎳前加一加溫水洗槽,(水溫在30-40度左右),保證鎳層初期沉積的致密良好;


                      在實際生產過程中,引起板面起泡的原因很多,筆者只能做簡要分析,對于不同的廠家設備技術水平可能會出現不同原因造成的起泡現象,具體情況要具體分析,不可一概而論,生搬硬套;上述原因分析不分主次和重要性,基本按照生產工藝流程做簡要分析,在此項系列出,只是給大家提供一個解決問題的方向和更開闊的視野,希望對大家的工藝生產和問題解決方面,可以起到拋磚引玉的作用!


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