孔金屬化是PCB線路板製程中最重要的工序,本文就一種漸薄類型的孔無銅表現形態,簡要分析成因,並提供解決方案。

漸薄類型的孔無銅均有一共性,即:孔內銅層從孔口至孔中央逐漸減薄,直至銅層消失。具體圖片如下:

孔無銅的誤判:

1、錫光劑深鍍(走位)能力差而致電錫不良;

2、PTH異常,孔內未沉上銅;

3、鍍銅的深鍍能力差。

漸薄型孔無銅的成因:

在實際生產中,漸薄型孔無銅屢見不鮮。究其原因,無外乎是導電基材上(板電一銅或沉厚銅層)存在阻礙電鍍銅沉積的阻鍍層。以下就這種在PCB線路板中阻鍍層的產生及預防進行分析。

在板電一銅或沉厚銅的下工序線路顯影過程中,PCB線路板板面未交聯聚合的油墨溶解於顯影液,含有油墨高分子的顯影液經循環泵再次噴洒至PCB板面及孔內,此時如果後續的壓力水洗(含水洗水質)不足以將PCB板面及孔內含油墨高分子的殘存物沖洗乾淨,那麼殘存的油墨高分子化合物就會在孔壁反粘從而形成一層薄薄的阻鍍層,愈到孔中央,清洗效果愈差,阻鍍層出現的機率愈大,小孔尤甚,PCB線路板工藝技術過失(顯影段的多級水洗只是一個不斷稀釋殘留物的過程,目的是將殘留物儘可能地稀釋)。

明白高分子反粘阻鍍層是導致孔內電銅層漸薄的罪魁禍首後,問題的焦點就集中於保證孔內的清洗效果以清除反粘的阻鍍層。對症下藥,方能治本。

此外,處理現實問題的前提是必需正視、尊重現有的生產條件,如:線路和阻焊,干膜和濕膜共用顯影機,水洗流量受環保限制等。

曾有企業寄希望於加大圖電前處理的微蝕量能除去孔內阻鍍層,但遺憾的是於事無補,反倒落下微蝕過度而導致孔無銅。正確的解決方法應該是強化顯影干製程的保養,同時圖電前處理選用除油效果優良的酸性除油劑。

酸性除油劑能很好地解決此類孔銅自孔口至孔中央逐漸減薄的孔無銅現象,正確使用酸性除油劑需注意以下事項:

1、酸性除油劑水洗要求稍嚴,要求水洗充分,因其含有的濕潤劑清洗不凈可能導致銅缸和鎳缸有較多的泡沫。

2、酸性除油劑專為濕膜設計,使用濕膜或者黑油的板,如果孔內鍍不上鎳或銅,用酸性除油劑處理後可解決。對細線距干膜應適當降低開缸量,控制酸性除油劑含量為4%,防止過高的除油劑含量攻擊干膜線邊導致犬齒狀鍍層,另外,酸性除油劑對干膜漸薄型孔無銅效果也不錯。

3、冬天是此類問題的高發時段(因氣溫低,水洗性差),提高除油效果的最有效辦法是升溫(升高濃度貢獻不大,還會加大水洗壓力),溫度一般控制30-35度,過低的溫度不利於保證除油效果;過高的溫度易發生除油劑攻擊油墨而導致滲鍍。在手動線,還應配合手動搖擺、加裝過濾器來保證孔內藥液貫通。

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