淺談線路板沉銅電鍍板面起泡的成因

    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(duì)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(duì)線路板沉銅電鍍板面起泡的成因做簡(jiǎn)要的分析，希望對(duì)業(yè)內(nèi)同行有所幫助！ 

    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(duì)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(huì)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(huì)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(huì)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(huì)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(huì)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(huì)造成交叉污染，同時(shí)也會(huì)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(duì)水洗的控制，主要包括對(duì)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(huì)大大降低,更要注意將強(qiáng)對(duì)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(huì)造成孔口漏基材，造成孔口周圍起泡現(xiàn)象；微蝕不足也會(huì)造成結(jié)合力不足，引發(fā)起泡現(xiàn)象；因此要加強(qiáng)對(duì)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(jiǎn)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； 

    6.沉銅液的活性太強(qiáng);沉銅液新開缸或槽液內(nèi)三大組份含量偏高特別是銅含量過高,會(huì)造成槽液活性過強(qiáng),化學(xué)銅沉積粗糙,氫氣,亞銅氧化物等在化學(xué)銅層內(nèi)夾雜過多造成的鍍層物性質(zhì)量下降和結(jié)合力不良的缺陷;可以適當(dāng)采取如下方法均可:降低銅含量,(往槽液內(nèi)補(bǔ)充純水)包括三大組分,適當(dāng)提高絡(luò)合劑和穩(wěn)定劑含量,適當(dāng)降低槽液的溫度等； 

    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(huì)造成孔內(nèi)無銅,板面粗糙,也可能會(huì)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(huì)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(duì)或返工過程中微蝕時(shí)間控制不當(dāng)?shù)然蚱渌蚨紩?huì)造成板面起泡;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(duì)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(cè)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； 

    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(huì)造成板面清潔度不良,纖處理效果稍差,則可能會(huì)造成潛在的質(zhì)量問題； 

    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(huì)造成板面清潔度問題,也會(huì)造成板面粗糙等缺陷; 
 
    11.電鍍槽內(nèi)出現(xiàn)有機(jī)污染,特別是油污,對(duì)于自動(dòng)線來講出現(xiàn)的可能性較大； 

    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(duì)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(jiǎn)要分析，對(duì)于不同的廠家設(shè)備技術(shù)水平可能會(huì)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(jiǎn)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，希望對(duì)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!