PCB製造における銅めっき不良の防止を理解する

硫酸銅電気めっきは、PCB 電気めっきにおいて非常に重要な役割を果たします。 酸性銅電気めっきの品質は、銅めっき層の品質と関連する機械的特性に直接影響し、その後の処理に一定の影響を与えます。 したがって、酸性銅電気めっきの品質をどのように管理するかは、PCB 電気めっきの重要な部分であり、多くの大規模工場では管理が難しいプロセスの 1 つでもあります。 電気めっきおよび技術サービスにおける長年の経験に基づいて、PCB 業界の電気めっきオペレータを啓発することを期待して、著者は以下のことを予備的に要約します。 硫酸銅電気めっきの一般的な問題には、主に次のようなものがあります。

粗い電気めっき;

電気メッキ（プレート表面）銅粒子;

メッキピット;

盤面が白くなっていたり、色むらがある。

上記の問題を考慮して、いくつかの要約が作成され、いくつかの簡単な分析、解決策、および予防策が実行されます。

粗い電気めっき:

一般に、プレートの角度は粗いですが、そのほとんどは大きな電気メッキ電流によって引き起こされます。 電流を下げて、カードメーターを使用して、電流表示が異常かどうかを確認できます。 板全体がざらざらしていて、普段は出ていませんが、筆者が一度お客様にお会いしたところ、冬場は気温が低く、磨きの内容が不十分であることがわかりました。 さらに、再加工されたフィルム脱落ボードの表面がきれいにされていない場合があります。

電気めっきプレート上の銅粒子:

基板表面に銅粒子が発生する要因は多数あります。 銅の堆積とパターン転写の全プロセス中に PCB に銅を電気メッキすることが可能です。 著者は、大規模な国営工場で銅を沈めることによって引き起こされた基板上の銅粒子に遭遇しました。

1. 銅析出プロセスによるプレート表面の銅粒子は、銅析出プロセスのいずれかによって発生する可能性があります。

1) アルカリ脱脂は、基板表面の荒れだけでなく、水の硬度が高く穴あけダストが多い場合（特に両面基板のろ過が不十分な場合）、穴の荒れの原因となりますが、 一般的には穴のザラツキの原因となるだけで、基板表面のわずかな孔食や微細な腐食も除去できます。

2)主にマイクロエッチングのいくつかのケースがあります。

マイクロエッチャントに使用する過酸化水素や硫酸の品質が悪いか、過硫酸アンモニウム（過硫酸ナトリウム）に不純物が多すぎます。 一般的に、少なくとも CP グレードであることが推奨されます。 さらに、工業用グレードは他の品質障害を引き起こします。 マイクロエッチング溝の銅含有量が高すぎるか、温度が低すぎると、硫酸銅結晶の析出が遅くなります。 タンクの液体が濁っていて汚染されている: a 活性化溶液の主な原因は、フィルター ポンプの空気漏れ、タンク溶液の比重の低さ、銅含有量の高さなど、汚染または不適切なメンテナンスです (活性化タンクは、 長い間、3年以上）。 このように、粒状の懸濁物質または不純物コロイドがタンク溶液中に生成され、プレート表面または穴壁に吸着され、穴の荒れを伴う。 b. 脱ガムまたは促進: タンク溶液が長時間使用され、濁っているように見えるのは、ほとんどの溶液が現在、FR-4 のガラス繊維を攻撃するフルオロホウ酸で調製されているためです。 タンクソリューション。 また、タンク液への銅含有量の増加と錫の溶解により、プレート表面に銅粒子が生成されます。

3) 銅沈殿タンク自体は、主にタンク液の過度の活動、空気攪拌中のほこり、およびタンク液に浮遊する多くの小さな粒子によって引き起こされます。 プロセスパラメータを調整し、エアフィルターエレメントを増やしたり交換したり、タンク全体をフィルタリングしたりすることで、効果的に解決できます。

4) 銅析出後、銅板の希酸タンクを一時保管し、タンク液を清浄に保つ。 タンクの液体が濁っている場合は、適時に交換する必要があります。

5) 銅板の保管時間は長すぎてはいけません。そうしないと、酸溶液でも板の表面が酸化されやすくなり、酸化後の酸化膜の除去が難しくなるため、板の表面にも銅が生成されます。 粒子。

上記の銅堆積プロセスで堆積した銅粒子に加えて、それらは一般にボード表面に強い規則性で均一に分布しており、ここで発生した汚染は、導電性かどうかに関係なく、メッキされた銅板に銅粒子を引き起こします。 PCB。 いくつかの小さなテストプレートを使用して、比較と判断のために段階的に個別に処理できます。現場の障害プレートは柔らかいブラシで解決できます。

2. グラフィック転写プロセス: 現像に残留接着剤がある (電気メッキの際に非常に薄い残留フィルムもメッキおよびコーティングされる可能性があります)、または現像後にプレートが洗浄されていない、またはグラフィック転写後にプレートが長時間置かれている場合、 特に、プレートの洗浄が不十分であるか、保管作業場の大気汚染がひどい場合は、プレートの表面がさまざまな程度に酸化されます。 解決策は、水洗を強化し、計画とスケジュールを強化し、酸脱脂強度を強化することです。

3. この時点での酸性銅電気めっき浴自体の前処理は、通常、基板上に銅粒子を発生させません。これは、非導電性粒子が基板上のめっきの欠落やピットの原因となる可能性が最も高いためです。

4. 銅シリンダーによって基板表面に銅粒子が発生する原因は、次のように要約できます。バス液パラメータの維持、PCB 製造操作、材料および PCB プロセスのメンテナンス: バス液パラメータの維持には、高すぎる硫酸含有量も含まれます。 銅の含有量が少ない、バス液の温度が低い、または高すぎる、特に温度制御冷却システムのない PCB 工場では、バス液の電流密度範囲が低下します。 通常の製造プロセスに従って操作すると、タンク液に銅粉が発生し、タンク液に混入する場合があります。 生産操作の観点から、過電流、不十分なクランププレート、空のクランプポイント、陽極溶解に依存するタンク内のプレート落下なども、一部のプレートの過電流を引き起こし、銅粉を生成し、タンクの液体に落下し、徐々に 銅粒子欠陥を生成します。 材料に関しては、主な問題はリン銅中の角リンの含有量とリン分布の均一性です。 製作・整備面では、主にメジャーな扱いです。 銅の角を追加すると、それらはタンクに落ちます。 主に主な処理である陽極洗浄と陽極バッグ洗浄です。 多くの工場はそれらを適切に処理しておらず、隠れた危険がいくつかあります。 銅球の主な処理として、表面をきれいにし、新しい銅の表面を過酸化水素でわずかにエッチングします。 陽極袋は、硫酸過酸化水素、アルカリ溶液に順次浸し、洗浄する。 特に、アノード バッグには 5 ～ 10 ミクロンのギャップの PP フィルター バッグを使用する必要があります。