PCB板孔沉铜内无铜的原因分析

 

采用不同树脂系统和材质基板,树脂系统不同,会导致沉铜处理时活化效果和沉铜时明显差异差异性。特别是一些CEM复合基板材和高频板银基材特异性,在做化学沉铜处理时,需要采取一些较为特殊方法处理一下,假若按正常化学沉铜有时很难达到良好效果。



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基板前处理问题。

一些基板可能会吸潮和本身在压合成基板时部分树脂固化不良,这样在钻孔时可能会因为树脂本身强度不够而造成钻孔质量很差,钻污多或孔壁树脂撕挖严重等,因此开料时进行必要烘烤是应该。此外一些多层板层压后也可能会出现pp半固化片基材区树枝固化不良状况,也会直接影响钻孔和除胶渣活化沉铜等。

钻孔状况太差,主要表现为:孔内树脂粉尘多,孔壁粗糙,空口毛刺严重,孔内毛刺,内层铜箔钉头,玻璃纤维区撕扯断面长短不齐等,都会对化学铜造成一定质量隐患。

刷板除了机械方法处理去基板表面污染和清除孔口毛刺/披锋外,进行表面清洁,在很多情况下,同时也起到清洗除去孔内粉尘作用。特别是多一些不经过除胶渣工艺处理双面板来说就更为重要。

还有一点要说明,家不要认为有了除胶渣就可以出去孔内胶渣和粉尘,其实很多情况下,除胶渣工艺对粉尘处理效果极为有限,因为在槽液中粉尘会形成小胶团,使槽液很难处理,这个胶团吸附在孔壁上可能形成孔内镀瘤,也有可能在后续加工过程中从孔壁脱落,这样也可能造成孔内点状无铜,因此对多层和双面板来讲,必要机械刷板和高压清洗也是必需,特别面临着行业发展趋势,小孔板和高纵横比板子越来越为普遍状况下。甚至有时超声波清洗除去孔内粉尘也成为趋势。

合理适当除胶渣工艺,可以大大增加孔比结合力和内层连接可靠性,但是除胶工艺以及相关槽液之间协调不良问题也会带来一些偶然问题。除胶渣不足,会造成孔壁微孔洞,内层结合不良,孔壁脱离,吹孔等质量隐患;除胶过度,也可能造成孔内玻璃纤维突出,孔内粗糙,玻璃纤维截点,渗铜,内层楔形孔破内层黑化铜之间分离造成孔铜断裂或不连续或镀层皱褶镀层应力加大等状况。另外除胶几个槽液之间协调控制问题也是非常重要原因。

膨松/溶胀不足,可能会造成除胶渣不足;膨松/溶胀过渡而出较为能除尽已蓬松树脂,则改出在沉铜时也会活化不良沉铜不上,即使沉上铜也可能在后工序出现树脂下陷,孔壁脱离等缺陷;对除胶槽来讲,新槽和较高处理活性也可能会一些联结程度较低单功能树脂双功能树脂和部分三功能树脂出现过度除胶现象,导致孔壁玻璃纤维突出,玻璃纤维较难活化且与化学铜结合力较与树脂之间更差,沉铜后因镀层在极度不平基底上沉积,化学铜应力会成倍加大,严重可以明显看到沉铜后孔壁化学铜一片片从孔壁上脱落,造成后续孔内无铜产生。

孔无铜开路,对PCB行业人士来讲并不陌生,但是如何控制?很多同事都曾多次问。切片做了一大堆,问题还是不能彻底改善,总是反复重来,今天是这个工序产生的,明天又是那个工序产生的。其实控制并不难,只是一些人不能去坚持监督预防而已,总是头痛医头、脚痛医脚。

以下是我个人对孔无铜开路的见解及控制方法。产生孔无铜的原因不外乎就是:

1.钻孔粉尘塞孔或孔粗。

2.沉铜时药水有气泡,孔内未沉上铜。

3.孔内有线路油墨,未电上保护层,蚀刻后孔无铜。

4.沉铜后或板电后孔内酸碱药水未清洗干净,停放时间太长,产生慢咬蚀。

5.操作不当,在微蚀过程中停留时间太长。

6.冲板压力过大,(设计冲孔离导电孔太近)中间整齐断开。

7.电镀药水(锡、镍)渗透能力差。

针对这7大产生孔无铜问题的原因作改善:

1.对容易产生粉尘的孔(如0.3mm以下孔径含0.3mm)增加高压水洗及除胶渣工序。

2.提高药水活性及震荡效果。

3.改印刷网版和对位菲林.

4.延长水洗时间并规定在多少小时内完成图形转移.

5.设定计时器。6.增加防爆孔。减小板子受力。

7.定期做渗透能力测试。

来源:恒成和电路板
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