對PCB線路板沉銅電鍍板面起泡原因的解析

板面起泡在線路板生產(chǎn)過程中是較為常見的品質(zhì)缺陷之一，因?yàn)榫€路板生產(chǎn)工藝的復(fù)雜和工藝維護(hù)的復(fù)雜性，特別是在化學(xué)濕處理，使得對板面起泡缺陷的預(yù)防比較困難。筆者基于多年實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和服務(wù)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，現(xiàn)對線路板沉銅電鍍板面起泡的成因做簡要的分析，,希望對大家的工藝生產(chǎn)和問題解決方面,可以起到拋磚引玉的作用!

      線路板板面起泡的其實(shí)就是板面結(jié)合力不良的問題，再引申也就是板面的表面質(zhì)量問題，這包含兩方面的內(nèi)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(jié)合力不良或過低，在后續(xù)生產(chǎn)加工過程和組裝過程中難于抵抗生產(chǎn)加工過程中產(chǎn)生的鍍層應(yīng)力，機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力等等，最終造成鍍層間不同程度分離現(xiàn)象。

       現(xiàn)就可能在生產(chǎn)加工過程中造成板面質(zhì)量不良的一些因素歸納總結(jié)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?yàn)榛鍎傂暂^差，不宜用刷板機(jī)刷板，這樣可能會無法有效除去基板生產(chǎn)加工過程中為防止板面銅箔氧化而特殊處理的保護(hù)層，雖然該層較薄，刷板較易除去，但是采用化學(xué)處理就存在較大困難，所以在生產(chǎn)加工重要注意控制，以免造成板面基材銅箔和化學(xué)銅之間的結(jié)合力不良造成的板面起泡問題；這種問題在薄的內(nèi)層進(jìn)行黑化時(shí)，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(jī)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(xiàn)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(xiàn)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(chǎn)生粗化過度現(xiàn)象，也會存在著一定的質(zhì)量隱患；因此要注意加強(qiáng)刷板工藝的控制，可以通過磨痕試驗(yàn)和水膜試驗(yàn)將刷板工藝參數(shù)調(diào)政至最佳；

       4. 水洗問題：因?yàn)槌零~電鍍處理要經(jīng)過大量的化學(xué)藥水處理，各類酸堿無極有機(jī)等藥品溶劑較多，板面水洗不凈，特別是沉銅調(diào)整除油劑，不僅會造成交叉污染，同時(shí)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(jié)合力方面的問題；因此要注意加強(qiáng)對水洗的控制，主要包括對清洗水水流量，水質(zhì)，水洗時(shí)間，和板件滴水時(shí)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(qiáng)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(xiàn)象；微蝕不足也會造成結(jié)合力不足，引發(fā)起泡現(xiàn)象；因此要加強(qiáng)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,有條件最好通過化學(xué)分析和簡單試驗(yàn)稱重法控制微蝕厚度或?yàn)槲g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(zhì)量隱患;注意加強(qiáng)檢查;另外微蝕槽的銅含量,槽液溫度,負(fù)載量,微蝕劑含量等都是要注意的項(xiàng)目;

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

       8. 沉銅返工不良;一些沉銅或圖形轉(zhuǎn)後的返工板在返工過程中因?yàn)橥叔儾涣?返工方法不對或返工過程中微蝕時(shí)間控制不當(dāng)?shù)然蚱渌蚨紩斐砂迕嫫鹋?沉銅板的返工如果在線上發(fā)現(xiàn)沉銅不良可以通過水洗後直接從線上除油後酸洗不經(jīng)委蝕直接返工;最好不要重新除油,微蝕;對于已經(jīng)板電加厚的板件,應(yīng)現(xiàn)在微蝕槽褪鍍, 注意時(shí)間控制,可以先用一兩片板大致測算一下褪鍍時(shí)間,保證褪鍍效果;褪鍍完畢后應(yīng)用刷板機(jī)后一組軟磨刷輕刷然后再按正常生產(chǎn)工藝沉銅,但蝕微蝕時(shí)間要減半或作必要調(diào)整;

11. 電鍍槽內(nèi)出現(xiàn)有機(jī)污染,特別是油污,對于自動線來講出現(xiàn)的可能性較大;

       10. 鍍銅前浸酸槽要注意及時(shí)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;

       9. 圖形轉(zhuǎn)移過程中顯影後水洗不足,顯影后放置時(shí)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(zhì)量問題;

       12. 另外,冬天一些工廠生產(chǎn)中槽液沒有加溫的情況下,更要特別注意生產(chǎn)過程板件的帶電入槽,特別是有空氣攪拌的鍍槽,如銅鎳;對于鎳缸冬天最好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(shí)際生產(chǎn)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(shè)備技術(shù)水平可能會出現(xiàn)不同原因造成的起泡現(xiàn)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(chǎn)工藝流程做簡要分析,在此項(xiàng)系列出,只是給大家提供一個(gè)解決問題的方向和更開闊的視野，具體情況據(jù)現(xiàn)場情況而定。