電鍍通孔是帶銅鍍層的印刷電路板上的孔。 這些孔允許電路從電路板的一側(cè)通過孔中的銅到電路板的另一側(cè)。 對(duì)于兩個(gè)或更多電路層的任何印刷電路板設(shè)計(jì) ,電鍍通孔形成不同層之間的電互連。為了在PCB制造過程中制造鍍通孔,制造者在電路板層壓板和任一側(cè)存在的箔上鉆孔。 孔的壁然后被電鍍,以便它將信號(hào)從一層傳導(dǎo)到另一層。為了準(zhǔn)備用于電鍍的電路板,PCB制造商必須通過化學(xué)鍵合的無電鍍銅薄層使電路板從上到下導(dǎo)電,所述化學(xué)鍵合薄層粘附到孔的內(nèi)部和電路板的邊緣。 這一步被稱為銅沉積。沉積之后,電路圖像被施加和顯影。 然后,存在電路的區(qū)域用較厚的銅層電鍍,這會(huì)將孔和電路涂覆到最終所需厚度(通常約為.001in / .025mm)。 從這一點(diǎn)來看,電路板將繼續(xù)制造過程直到完成。
一,沉積問題
沉積問題會(huì)影響孔壁內(nèi)部的互連,并會(huì)導(dǎo)致PCB失效。 最常見的沉積缺陷是銅襯在孔壁中存在電鍍空隙。如果孔的壁不平滑且完全涂覆,則電流不能通過。 上面的圖像顯示了通孔的橫截面,其中壁上的銅太薄,很可能是由于沉積和電鍍不良造成的。在沉積過程中,當(dāng)銅沒有被均勻地涂覆時(shí),發(fā)生電鍍通孔中的電鍍空洞,從而阻礙了適當(dāng)?shù)碾婂儭?這可能是由于污染,孔側(cè)面的氣泡和/或粗鉆。 所有這些都可能在通孔的壁上形成不平整的表面,這使得難以施加平滑連續(xù)的銅線。
二,PTH造成的孔壁鍍層空洞主要是點(diǎn)狀的或環(huán)狀的空洞,具體產(chǎn)生的原因如下:
1.沉銅缸銅含量、氫氧化鈉與甲醛的濃度
銅缸的溶液濃度是首先要考慮的。一般來說,銅含量、氫氧化鈉與甲醛的濃度是成比例的,當(dāng)其中的任何一種含量低于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值的10%時(shí)都會(huì)破壞化學(xué)反應(yīng)的平衡,造成化學(xué)銅沉積不良,出現(xiàn)點(diǎn)狀的空洞。所以優(yōu)先考慮調(diào)整銅缸的各藥水參數(shù)。
2.槽液的溫度
槽液的溫度對(duì)溶液的活性也存在著重要的影響。在各溶液中一般都會(huì)有溫度的要求,其中有些是要嚴(yán)格控制的。所以對(duì)槽液的溫度也要隨時(shí)關(guān)注。
3.活化液的控制
二價(jià)錫離子偏低會(huì)造成膠體鈀的分解,影響鈀的吸附,但只要對(duì)活化液定時(shí)的進(jìn)行添加補(bǔ)充,不會(huì)造成大的問題。活化液控制的重點(diǎn)是不能用空氣攪拌,空氣中的氧會(huì)氧化二價(jià)錫離子,同時(shí)也不能有水進(jìn)入,會(huì)造成SnCl2的水解。
4.清洗的溫度
清洗的溫度常常被人忽視,清洗的最佳溫度是在20℃以上,若低于15℃就會(huì)影響清洗的效果。在冬季的時(shí)候,水溫會(huì)變的很低,尤其是在北方。由于水洗的溫度低,板子在清洗后的溫度也會(huì)變的很低,在進(jìn)入銅缸后板子的溫度不能立刻升上來,會(huì)因?yàn)殄e(cuò)過了銅沉積的黃金時(shí)間而影響沉積的效果。所以在環(huán)境溫度較低的地方,也要注意清洗水的溫度。
5.整孔劑的使用溫度、濃度與時(shí)間
藥液的溫度有著較嚴(yán)格的要求,過高的溫度會(huì)造成整孔劑的分解,使整孔劑的濃度變低,影響整孔的效果,其明顯的特征是在孔內(nèi)的玻璃纖維布處出現(xiàn)點(diǎn)狀空洞。只有藥液的溫度、濃度與時(shí)間妥善的配合,才能得到良好的整孔效果,同時(shí)又能節(jié)約成本。藥液中不斷累積的銅離子濃度,也必須嚴(yán)格控制。
6.還原劑的使用溫度、濃度與時(shí)間
還原的作用是去除去鉆污后殘留的錳酸鉀和高錳酸鉀,藥液相關(guān)參數(shù)的失控都會(huì)影響其作用,其明顯的特征是在孔內(nèi)的樹脂處出現(xiàn)點(diǎn)狀空洞。
7.震蕩器和搖擺
震蕩器和搖擺的失控會(huì)造成環(huán)狀的空洞,這主要是由于孔內(nèi)的氣泡未能排除,以高厚徑比的小孔板最為明顯。其明顯的特征是孔內(nèi)的空洞對(duì)稱,而孔內(nèi)有銅的部分銅厚正常,圖形電鍍層(二次銅)包裹全板鍍層(一次銅)。
三,圖形轉(zhuǎn)移造成的孔壁鍍層空洞主要是孔口環(huán)狀和孔中環(huán)狀的空洞,具體產(chǎn)生的原因如下:
1.前處理刷板
刷板的壓力過大,將全板銅和PTH孔口處的銅層被刷磨掉,使后面的圖形電鍍無法鍍上銅,從而產(chǎn)生孔口環(huán)狀空洞。其明顯的特征是孔口的銅層漸漸變薄,圖形電鍍層包裹全板鍍層。所以要通過做磨痕測(cè)試,控制刷板壓力。
2.孔口殘膠
在圖形轉(zhuǎn)移工序?qū)に噮?shù)的控制非常重要,因?yàn)榍疤幚砗娓刹涣肌①N膜的溫度、壓力的不當(dāng)都會(huì)造成孔口的邊緣部位出現(xiàn)殘膠而導(dǎo)致孔口的環(huán)狀空洞。其明顯的特征是在孔內(nèi)的銅層厚度正常,單面或雙面孔口處呈現(xiàn)環(huán)狀空洞,一直延伸到焊盤,斷層邊緣有明顯被蝕刻的痕跡,圖形電鍍層沒有包裹全板。
3.前處理微蝕
前處理的微蝕量要嚴(yán)格控制,尤其要控制干膜板的返工次數(shù)。主要是孔中部因電鍍均勻性的問題鍍層厚度偏薄,返工過多會(huì)造成全板孔內(nèi)的銅層減薄,而最終產(chǎn)生孔內(nèi)中部的環(huán)狀無銅。其明顯的特征是孔內(nèi)全板鍍層漸漸變薄,圖形電鍍層包裹全板鍍層。
四,圖形電鍍?cè)斐傻目妆阱儗涌斩?br/>
1.圖形電鍍微蝕
圖形電鍍的微蝕量也要嚴(yán)格的控制,其產(chǎn)生的缺陷與干膜前處理微蝕基本相同。嚴(yán)重時(shí)孔壁會(huì)大面積無銅,板面上的全板層厚度明顯偏薄。所以要定時(shí)測(cè)微蝕速率,最好通過進(jìn)行DOE實(shí)驗(yàn)優(yōu)化工藝參數(shù)。
2.鍍錫(鉛錫)分散性差
由于溶液性能差或搖擺不足等因素使鍍錫的鍍層厚度不足,在后面的去膜和堿性蝕刻時(shí)把孔中部的錫層和銅層蝕掉,產(chǎn)生環(huán)狀空洞。其明顯的特征是孔內(nèi)的銅層厚度正常,斷層邊緣有明顯被蝕刻的痕跡,圖形電鍍層沒有包裹全板。針對(duì)這種情況,可以在鍍錫前的浸酸內(nèi)加一些鍍錫光劑,能夠增加板子的潤(rùn)濕性,同時(shí)加大搖擺的幅度。愛彼電路(iPcb?)是專業(yè)高精密PCB電路板研發(fā)生產(chǎn)廠家,可批量生產(chǎn)4-46層pcb板,電路板,線路板,高頻板,高速板,HDI板,pcb線路板,高頻高速板,雙面,多層線路板,hdi電路板,混壓電路板,高頻電路板,軟硬結(jié)合板等