苏州SMT|PCB电路板无孔化开路分析
1、沉铜无孔化;
2、孔内有油导致无孔化;
3、微蚀过多导致无孔化;
4、电镀不良导致无孔化;
5、钻嘴烧孔或粉尘堵孔导致无孔化。
PCB电路板无孔化开路改进措施:
1、沉铜无孔化
a、整孔剂引起的无孔化:由于整孔剂的化学浓度不平衡或失效。整孔剂的作用是调节孔内壁绝缘基材的电荷,有利于钯离子的后续吸附,确保化学铜完全覆盖。如果整孔剂的化学浓度不平衡或失效,就会导致无孔化。
b、活性剂:其主要成分是pd、有机酸、亚锡离子和氟化物。孔壁需要控制金属钯的参数,以满足要求。以我们现有的活性剂为例:
①、温度保持在35~44℃,如果温度低导致钯沉积密度不足,化学铜覆盖不完整;由于反应过快,材料成本上升。
②、浓度比色保持在80%~100%,如果浓度低导致钯沉积密度不足,化学铜覆盖不完整;由于反应过快,材料成本上升。
③、活性剂溶液在生产过程中应保持良好。如果污染严重,孔壁沉积的钯不致密,后续化学铜覆盖不完全。
c、加速剂:主要成分是有机酸,是去除孔壁吸附的亚锡和氯离子化合物,暴露后续反应的催化金属钯。我们现在使用的加速剂的化学浓度控制在0.35~0.50N,如果金属钯浓度高,导致后续化学铜覆盖不完全。如果浓度较低,去除孔壁吸附的亚锡和氯离子化合物效果较差,导致后续化学铜覆盖不完全。
d、化学铜参数控制是关系到化学铜覆盖质量的关键。以我公司目前使用的药水参数为例:
①、温度保持在25~32℃,温度低,液体活性差,导致无孔;如果温度超过38℃,由于液体反应快,铜离子释放快,容易导致板铜颗粒维修甚至报废,应立即过滤,否则液体可能导致报废。
②、Cu2+保持1.5~3.0g/L,Cu2+含量低,药液活性差,会导致孔化不良;如果浓度超过3.5g/L,由于药液反应快,铜离子释放快,导致板面铜颗粒修复甚至报废,应立即过滤,否则药液可能导致报废。Cu2+控制主要由添加沉铜A液控制。
③、NaOH保持在10.5~13.0g/L为宜。如果NaOH含量低,药液活性差,会导致孔化不良。NaOH控制主要通过添加沉铜B液来控制。B液中含有稳定剂。一般来说,A液和B液是1:1调整添加。
④、HCHO保持在4.00~8.0g/L,HCHO含量低,药液活性差,导致孔化不良,如果浓度超过8.0g/L时,由于药液反应快,铜离子释放快,导致板面铜粒修复甚至报废,因此应立即过滤沉铜液,否则药液可能导致报废。HCHO控制主要由添加沉铜C液控制,A液中还含有HCHO的药液成分。因此,在添加HCHO时,首先要计算补充A液时HCHO浓度的增加。
⑤、沉铜的承载能力保持在0.15~0.25ft2/L,承载能力低,药液活性差,导致孔化不良;如果承载能力超过0.25ft2/L,由于药液反应快,铜离子释放快,导致板面铜颗粒修复甚至报废,应立即过滤沉铜液,否则药液可能导致报废。生产过程中,第一缸板必须用铜钱拖动,激活沉铜液的活性,方便后续沉铜产品反应,保证孔内化学铜的密度,提高覆盖率。
建议:为实现上述参数的平衡与稳定,在沉铜缸中加入A、B液应配备自动给料机,以更好地控制各种化学成分;同时,沉铜线溶液的温度也由自动控制装置控制。
2、孔内残留的湿膜油导致无孔化
a、丝网印刷湿膜时,打印一块板刮网底,确保网底无堆油现象,通常无孔内残留湿膜油现象;
b、688用于丝印湿膜~77T网版,如果使用错了网版,比如≤51T时,湿膜油可能漏入孔内,显影时孔内油可能不干净,电镀时金属层无法电镀,导致无孔。如果网目高,可能是由于油墨厚度不够,电镀时电流破裂,导致电路间出现许多金属点甚至短路。
3、粗化过多导致无孔化
a、如果在线路前选择化学粗化板表面,应控制粗化溶液的温度、浓度、粗化时间等参数,否则可能因板镀铜薄而无孔,难以承受粗化溶液的溶铜力。
b、为了加强涂层与基铜的结合,电镀前处理应在电镀前进行化学粗化,因此应控制粗化溶液的温度、浓度、粗化时间等参数,否则也可能导致无孔化问题。
4、电镀无孔化
a、电镀时厚度比较大(≥5:1)孔内会有气泡,因为振动力不足,孔内空气无法逸出,离子交换无法实现,导致孔内没有镀铜/锡,蚀刻时孔内铜被腐蚀,导致无孔化。
b、厚径比较大(≥5:1)电镀前处理时,由于孔内氧化现象未清理干净,电镀时会出现抗镀现象。不镀铜/锡或镀铜/锡很薄,蚀刻时无法起到抗蚀作用,导致孔内铜被腐蚀,无孔化。
5、钻孔烧孔或粉尘堵孔无孔化
a、钻孔时,钻嘴的使用寿命没有设置好,或者使用的钻嘴损坏严重,如缺口和不锋利,钻孔时由于摩擦过大而发热,导致孔壁烧焦,无法覆盖化学铜,导致无孔化。
b、吸尘器吸力不够大,或工程优化不好,孔内粉尘堵塞,化学铜不沉铜,导致无孔。