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PCB加工过程中图形电镀“凹坑”产生原因和解决方法

放大字体  缩小字体发布日期:2012-08-22  浏览次数:858
核心提示:凹坑"是指图形电镀后在大铜面、线路、焊盘、金手指上出现的点状凹陷.在大铜面上出现的较轻微的"凹坑",用砂纸打磨平整,不影响外观、电气性能.但对线路、边接(焊)盘,尤其是金手指上的凹坑,用砂纸打磨难以整平,将影响其外观、插拔、焊接等,往往不能被客户接受
 

凹坑"是指图形电镀后在大铜面、线路、焊盘、金手指上出现的点状凹陷.在大铜面上出现的较轻微的"凹坑",用砂纸打磨平整,不影响外观、电气性能.但对线路、边接(焊)盘,尤其是金手指上的凹坑,用砂纸打磨难以整平,将影响其外观、插拔、焊接等,往往不能被客户接受.电镀"凹坑"问题不当,在全在线漫延,其损失报废是可怕的,对生产厂家来说,在生产的各工序严加把关,进行控制是至关重要的.以下是我们处理分析图形电镀最近发生"凹坑"的一些体验,供同行们参考.

1.氯离子偏低.在高分散性硫酸盐光亮镀铜液中,加入活性强的氯离子,使阳极极化位提高,形成胶状的CuCl2吸附在阳极表面,抑制Cu-e→Cu+反应.如果氯离子偏低,则含磷铜电阳极在电解过程中因缺少CL-,而不能与Cu+化合形成胶体吸附在阳极表面,因而不能正常进行溶解,导致电镀铜层表面产生凹凸不平.

2.光亮剂偏低.在酸性硫酸铜镀液中加入光亮剂,可电镀出平整光亮的镀铜层.光亮剂由多种成份组成,其中含有光亮剂、整平剂、润湿剂和分散剂.光亮剂是含硫的烷基或苯基磺酸盐类,对镀铜层起到光亮作用;整平剂能被吸附在阴极表面,尤其是微观凸出部位从而对电沉积起到抑制作用,使镀铜层平整.湿润剂、分散剂一般为非离子型表面活性剂,它能降低镀液的表面张力,起到湿润及对镀液相互扩散作用.

3.镀液本身被油污及有机杂质污染.

4.待图形电镀板不满足生产要求.例如,未电镀前覆铜板材凹凸不平,图形电镀不能把凹凸处电平整.其次,板面在图形电镀前被脏污污染或干膜显影不净及干膜上的油污太多、粘在板上,按正常前处理难以去除污物,导致有污物在位置不能电镀上铜.

5.图形电镀前处理液被污染或因浓度低,不足以去除板面的氧化、脏污.

控制凹坑问题的途径针对凹坑产生的原因,结合公司设备及药水的情况,杜绝凹坑的发生,主要有以下几方面:

1.按频率定期对镀铜液化验分析补加.如氯离子含量在40ppm以下图形电镀时,板面失去光泽、粗糙、凹凸不平.因氯离子含量较少,难免有误差,应根据平时做板质量的好坏及氯离子添加量多少的经验做参考.特别注意在清洗完铜球并电解预镀(拖缸),为生成新的阳极膜而消耗更多的氯离子.需把各成份调整到以下数值:硫酸铜为70g/l;硫酸100ml/l; 氯离子为70ppm;PCM光亮剂为3.0ml/l.

2.按250ml/千安培.小时含量添加光亮剂,光亮剂消耗量的多少与温度、槽面的大小、打气量、碳芯过滤、电镀图形面积大小及镀铜厚度等因素有关,特别是电解预镀(扦缸)后光亮剂的补加,防止光亮剂的消耗量大于添加量,长时间导致光亮剂偏低,通过做赫尔槽片来确定光亮剂的被加量.

3.当镀液中含有有机杂质及油污时,电解时板面沾到油污处不能电镀上铜,导致板面凹凸不平、粗糙,需定期采用碳芯过滤,去除镀液中的有机杂质及油污.

4.控制好待图形电镀板的质量.如来料板面凹坑带到图形电镀工序,电铜不可能把凹坑整平.这时需在图形电镀前打磨平整.干膜显影不净、板面残胶及板面脏污,按正常的图形电镀前处理,不能去除,致使某些位置不能电镀上铜,形成凹坑.

5图形电镀线前处理液被污染或浓度低,难以去除板面氧化物、油污、脏污.对被污染的图形电镀前处理液应更换或对前处理各参数不在控制范围内时需进行调整,我们以除油浓度控制在200ml/l~250ml/l,粗化率在0.8um~1.0um,并且水洗充分干净.

小结从以上追踪结果可知,"凹坑"产生的根本原因是光成像图形转移工序保养不彻底造成.当然,产生"凹坑" 地原因还有很多.解决问题的途径也不一样.不管如何,作好图形电镀线点点滴滴的维护保养,控制也是至关重的.

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