多层PCB金属化孔镀层缺陷成因分析及对策(三)

2.3电镀工序

  2.3.1电镀前的板材处理??化学粗化

  为了保证化学镀铜层与基体铜箔的结合力,在化学镀铜(沉铜)前,必须对铜箔表面进行一次微粗化(微蚀)处理,处理方法一般采用化学浸蚀,即:通过化学粗化液的微蚀作用,使铜箔表面呈现凹凸不平的微观粗糙面,并产生较高的表面活化能。

  印制板镀铜工艺中常用的微蚀液有:过硫酸铵(nh4)2s2o8、双氧水h2o2及过硫酸钠(na2)2s2o8三种体系。前者溶液不稳定、易分解,因而微蚀速率不易恒定;h2o2?h2so4体系虽使用方便,甚至可以自动添加来调整浓度,但需用h2o2稳定剂及润浸剂,价格不低,且微蚀速率较低,一般为0.5(0.6μm/min;而(na2)2s2o8?h2so4蚀刻液,微蚀铜速率较大,且较稳定,可以提供较合适的微观粗糙面,从而保证化学镀铜层热冲击不断裂。

  要使孔壁铜镀层288℃热冲击10秒不断裂或不产生裂纹,微蚀液蚀刻铜速率必须达到0.7(0.9μm/min,(na2)2s2o8?h2so4体系可以实现此目的。

  工艺配方:

  (na2)2s2o8:60(80g/l,最佳70g/l。

  h2so4:15ml/l。

  cu2+:1(20g/l。

  工作温度:30(50℃。

  处理时间:2分。

  1)每天生产前,对(na2)2s2o8浓度进行分析,必要时调整。

  2)每天生产前,测一次蚀刻速率,用18μm铜箔试片浸在蚀刻液工作槽中,记下铜箔腐蚀完时间,从而可以快速、简便地测定蚀刻速率,必要时补加(na2)2s2o8。

  3)溶铜量大于20g/l时,更换溶液。刚开缸时,蚀刻速率较小,可以适当增加(na2)2s2o8浓度。

  2.3.2优化电镀工艺参数

  对高密细线条、高层次(14(20层)、大板后孔径比(6(10:1)的小孔镀来说,最大的难点是:镀液在孔中难交换及电镀的均匀性、分散性能差。为此,必须优化电镀工艺参数。

  1)选用低cu2+、高h2so4浓度的主盐成份,且h2so4与cu2+浓度比至少是10:1。

  cu2+:10(13g/l。

  h2so4:190(220g/l。

  cl-:30(50ppm。

  [h2so4]:[cu2+]=17(20:l

  温度:22(26℃。

  2)选用低的阴极电流密度和长电镀时间。

  3)在保证镀铜液三种搅拌方式阴极移动、压缩空气搅拌、循环)的基础上,在运行杆上安装振动装置。

  有了振动装置,阴极不仅有前后摆动,而且有上下振动,这就必然促进电镀液在小孔中的交换,从而提高镀液的分散性能,即使孔口与孔中心的镀层厚度差变小。

  采用上述三点措施,大大提高了小孔镀层的均匀性和提高了深镀能力,避免了孔壁镀层薄甚至镀层空洞的产生,从而提高了小孔的孔金属化质量。

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计