淺談化學(xué)沉銅孔內(nèi)無(wú)銅/孔破的原因

 對(duì)于金屬化孔板來(lái)講，其實(shí)孔內(nèi)無(wú)銅產(chǎn)生原因很多，并不像一般人認(rèn)為的是化學(xué)銅的原因，對(duì)于不同的板件不同的設(shè)備。 主要從人機(jī)料法環(huán)幾個(gè)方面和生產(chǎn)工藝流程方面作簡(jiǎn)要的解說(shuō)，希望可以給業(yè)者和技術(shù)服務(wù)人員一些啟發(fā)和提示。 人員方面主要操作方面的控制問(wèn)題特別是對(duì)于手動(dòng)線來(lái)講?；瘜W(xué)處理與其他處理相比，需要比較嚴(yán)格的生產(chǎn)工藝控制，常見(jiàn)如溫度，濃度，處理時(shí)間，污染物，槽液老化的控制等方面，稍有不慎都有可能造成一些生產(chǎn)質(zhì)量問(wèn)題。生產(chǎn)原料方面除了化學(xué)藥水要尋找相對(duì)正規(guī)的藥水供應(yīng)商，保證藥水的品質(zhì)穩(wěn)定外，還要注意其他相關(guān)物料，如硫酸，雙氧水，微蝕劑過(guò)硫酸鹽，甲醛，過(guò)濾芯，清洗水，槽液配制用水等的質(zhì)量和使用效果。在機(jī)械方面主要設(shè)備的定期維護(hù)，檢修，調(diào)校，以及生產(chǎn)自動(dòng)程序的定期檢查調(diào)教，加熱器，過(guò)濾泵溫度，溫控系統(tǒng)，搖擺震動(dòng)系統(tǒng)等和必要的分析技術(shù)。生產(chǎn)工藝方面主要也是工藝控制調(diào)整改善等問(wèn)題。生產(chǎn)中的各個(gè)環(huán)節(jié)的特別是轉(zhuǎn)存挪運(yùn)等狀況是很多工廠控制的弱點(diǎn)和盲區(qū)。 以上是粗略的從生產(chǎn)的環(huán)節(jié)作簡(jiǎn)要地分析，下面從生產(chǎn)工流程方面對(duì)上述問(wèn)題作一個(gè)系統(tǒng)地分析： 1．首先是基材本身組成和材質(zhì)（如陶瓷，玻璃基，鋁基板等），采用不同樹(shù)脂系統(tǒng)和材質(zhì)的基板，如環(huán)氧樹(shù)脂，聚四氟乙烯樹(shù)脂，聚酯樹(shù)脂，聚亞酰胺樹(shù)脂，復(fù)合基CEM等，樹(shù)脂系統(tǒng)的不同，也導(dǎo)致沉銅處理時(shí)活化效果和沉銅時(shí)的明顯差異差異性。特別是一些CEM復(fù)合基板材和高頻板銀基材的特異性，在做化學(xué)沉銅處理時(shí)，需要采取一些較為特殊的方法處理一下，假若按正常的化學(xué)沉銅有時(shí)很難達(dá)到良好的效果。 2．基板前處理問(wèn)題。一些基板可能會(huì)吸潮和本身在壓合成基板時(shí)部分樹(shù)脂固化不良，這樣在鉆孔時(shí)可能會(huì)因?yàn)闃?shù)脂本身的強(qiáng)度不夠而造成鉆孔的質(zhì)量很差，鉆污多或孔壁樹(shù)脂撕挖嚴(yán)重等，因此開(kāi)料時(shí)進(jìn)行必要的烘烤是應(yīng)該的。此外一些多層板層壓后也可能會(huì)出現(xiàn)pp半固化片基材區(qū)的樹(shù)枝固化不良的狀況，也會(huì)直接影響鉆孔和除膠渣活化沉銅等。 3．鉆孔的問(wèn)題。鉆孔狀況太差，主要表現(xiàn)為:孔內(nèi)樹(shù)脂粉塵多，孔壁粗糙（孔內(nèi)玻璃纖維突出，樹(shù)脂撕挖拉扯嚴(yán)重，孔內(nèi)的凹凸度大（特別是對(duì)小孔來(lái)說(shuō)一般0。4mm以下孔徑），空口毛刺嚴(yán)重，孔內(nèi)毛刺，內(nèi)層銅箔釘頭，玻璃纖維區(qū)撕扯斷面長(zhǎng)短不齊等，都會(huì)對(duì)化學(xué)銅造成一定的質(zhì)量隱患； 4．沉銅前的刷板。其實(shí)刷板除了機(jī)械方法處理去基板表面的污染和清除孔口毛刺/披鋒外，進(jìn)行表面的清潔，在很多情況下，同時(shí)也起到清洗除去孔內(nèi)粉塵的作用。特別是多一些不經(jīng)過(guò)除膠渣工藝處理的雙面板來(lái)說(shuō)就更為重要。還有一點(diǎn)要說(shuō)明的，大家不要認(rèn)為有了除膠渣就可以出去孔內(nèi)的膠渣和粉塵，其實(shí)很多情況下，除膠渣工藝對(duì)粉塵的處理效果極為有限，因?yàn)樵诓垡褐蟹蹓m會(huì)形成小的膠團(tuán)，使槽液很難處理到，這個(gè)膠團(tuán)吸附在孔壁上可能形成孔內(nèi)鍍瘤，也有可能在后續(xù)加工過(guò)程中從孔壁脫落，這樣也可能造成孔內(nèi)點(diǎn)狀無(wú)銅（孔壁破洞或微破洞），因此對(duì)多層和雙面板來(lái)講，必要的機(jī)械刷板和高壓清洗也是必需的，特別面臨著行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，小孔板和高縱橫比的板子越來(lái)越為普遍的狀況下。甚至有時(shí)超聲波清洗除去孔內(nèi)粉塵也成為趨勢(shì)！ 5．除膠渣工藝。任何東西都會(huì)是個(gè)雙刃劍，除膠渣也一樣，合理適當(dāng)?shù)某z渣工藝，可以大大增加孔比的結(jié)合力和內(nèi)層連接的可靠性，但是除膠工藝的以及相關(guān)槽液之間的協(xié)調(diào)不良問(wèn)題也會(huì)帶來(lái)一些偶然的問(wèn)題。除膠渣不足，會(huì)造成孔壁微孔洞，內(nèi)層結(jié)合不良，孔壁脫離，吹孔等質(zhì)量隱患；除膠過(guò)度，也可能造成孔內(nèi)玻璃纖維突出，孔內(nèi)粗糙，玻璃纖維截點(diǎn)，滲銅，內(nèi)層楔形孔破（半固化片基材區(qū)域內(nèi)層黑化銅之間分離造成孔銅斷裂或不連續(xù)或鍍層皺褶鍍層應(yīng)力加大等狀況。另外除膠的幾個(gè)槽液之間的協(xié)調(diào)控制問(wèn)題也是非常重要的原因。膨松/溶脹不足，可能會(huì)造成除膠渣不足；膨松/溶脹過(guò)渡而出較為能除盡已蓬松的樹(shù)脂，則改出在沉銅時(shí)也會(huì)活化不良沉銅不上，即使沉上銅也可能在后工序出現(xiàn)樹(shù)脂下陷，孔壁脫離等缺陷；對(duì)除膠槽來(lái)講，新槽和較高的處理活性也可能會(huì)一些聯(lián)結(jié)程度較低的單功能樹(shù)脂雙功能樹(shù)脂和部分的三功能樹(shù)脂出現(xiàn)過(guò)度除膠的現(xiàn)象，導(dǎo)致孔壁玻璃纖維突出，玻璃纖維較難活化且與化學(xué)銅的結(jié)合力較與樹(shù)脂之間的更差，沉銅后因鍍層在極度不平的基底上沉積，化學(xué)銅的應(yīng)力會(huì)成倍的加大，嚴(yán)重的可以明顯看到沉銅后孔壁化學(xué)銅一片片從孔壁上脫落，造成后續(xù)孔內(nèi)無(wú)銅的產(chǎn)生。另外，中和液要加強(qiáng)控制和及時(shí)更換，在生產(chǎn)線的排布上有些自動(dòng)線因?yàn)橐恍┢渌矫娴脑驔](méi)有正常的工藝流程排布，如在流程方向上按照中和---蓬松/溶脹---除膠或蓬松—中和---除膠來(lái)排布，側(cè)要特別注意除膠液清洗不良可能對(duì)彭松/中和液的污染，繼而影響槽液的處理效果，造成一些不必要的損失和問(wèn)題，也會(huì)造成孔內(nèi)粗糙，孔內(nèi)鍍瘤和孔內(nèi)無(wú)銅的產(chǎn)生等，因此此處要加強(qiáng)對(duì)水洗的控制。中和不足，造成氧化性錳的殘留也會(huì)引起孔內(nèi)無(wú)銅的產(chǎn)生。 6.化學(xué)沉銅方面。一般主要是槽液的控制問(wèn)題，如除油活化加速不良，槽液污染老化，水質(zhì)等方面的問(wèn)題。例如除油劑的溫度，時(shí)間濃度，銅含量，槽液使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)老化調(diào)整除油效果變差，槽液中外來(lái)粒子的帶入如灰塵，槽邊如加熱器蓋子上的污物等臟物的掉入，對(duì)會(huì)造成除油調(diào)整效果不良，引起活化沉銅的一些問(wèn)題。微蝕一般不會(huì)對(duì)孔內(nèi)無(wú)銅產(chǎn)生影響，但是對(duì)于水質(zhì)硬度過(guò)高和采用再生循環(huán)水水洗，則可能在微蝕槽產(chǎn)生較大影響，槽液中會(huì)出現(xiàn)懸浮的反應(yīng)物固體小顆粒污染粘附孔壁。對(duì)于活化來(lái)講，一般來(lái)說(shuō)，主要也是活化不足問(wèn)題，主要是槽液溫度，活化強(qiáng)度，處理時(shí)間等方面的問(wèn)題不夠，當(dāng)然槽液溫度過(guò)高，膠體鈀會(huì)發(fā)生沉淀。處理時(shí)間不足，也可能會(huì)因?yàn)榧訜峁芑驋旎@的材質(zhì)不良或錯(cuò)用而造成槽液中的鐵離子，銅離子或其他金屬離子含量偏高，影響了槽液的活性。當(dāng)然水分的帶入，其他污染物，槽液中四價(jià)錫的增加，對(duì)槽液的活化性都有一定影響。另外大家可能很意外的一點(diǎn)，活化過(guò)度強(qiáng)也會(huì)造成孔內(nèi)無(wú)銅，因?yàn)榭變?nèi)反應(yīng)過(guò)快，槽液交換不良，且氫氣對(duì)于非導(dǎo)電基材的吸附性要比銅面要強(qiáng)些，這是假若震動(dòng)搖擺效果稍差，則可能會(huì)造成引發(fā)誘導(dǎo)反應(yīng)的氫氣較多的吸附在孔壁基材上，直接形成一些無(wú)銅區(qū)。加速一般因?yàn)槭褂梅鹚?，多?shù)不會(huì)造成孔內(nèi)無(wú)銅。氟硼酸作加速液最大好處就是一般不太可能出現(xiàn)加速過(guò)度的現(xiàn)象，（加入槽液在室溫下，加溫需要冷卻和溫控裝置）只會(huì)出現(xiàn)加速不足的現(xiàn)象，加速不足一般可能會(huì)影響孔壁結(jié)合力變差，對(duì)于孔內(nèi)無(wú)銅沒(méi)有多大影響，至少像在無(wú)明顯證據(jù)和例子發(fā)現(xiàn)。但是加速的老化，污染，銅離子的過(guò)高，以及對(duì)玻璃纖維溶解的過(guò)多也可能會(huì)造成孔內(nèi)無(wú)銅，這種現(xiàn)象較為少見(jiàn)。因?yàn)橐恍┓锶玮}是不溶于水的，作為微粒是懸浮在槽液中的，這樣會(huì)污染孔，因?yàn)榘迕嬉话闵a(chǎn)中較容易脫落，不致成大的隱患，但是存在于孔內(nèi)則可能造成一些偶然的隱患和質(zhì)量問(wèn)題?；罨图铀俸蟮乃春苤匾?，包括水洗時(shí)間要充分，水流量要充分，還要防止板面氧化，在清洗水方面，水質(zhì)也會(huì)很重要。在化學(xué)銅方面，槽液組分的失調(diào)，溫度控制不良，化學(xué)銅啟動(dòng)慢活性差，槽液的震蕩不足，槽液活性過(guò)強(qiáng)，反應(yīng)過(guò)快，等都可能造成孔內(nèi)無(wú)銅。 7．沉銅后板件一般要浸硫酸除去表面的殘堿和堿性的鈍化膜，直接電鍍酸銅。有時(shí)要吹干，因?yàn)榭變?nèi)殘存濕氣且吹干溫度較高，容易造成孔內(nèi)化學(xué)銅的氧化，引發(fā)后續(xù)的孔內(nèi)無(wú)銅。所以建議沉銅后應(yīng)該盡快一次銅，不要存留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，一般不允許超過(guò)12小時(shí)。 8。圖形轉(zhuǎn)移。圖形轉(zhuǎn)移過(guò)程中特別是在顯影過(guò)程中會(huì)造成一些問(wèn)題。顯影不凈，孔內(nèi)吸附殘膠余膜，可能會(huì)造成后續(xù)電鍍不上。特別是有時(shí)生產(chǎn)作業(yè)安排不當(dāng)造成大批板件圖形轉(zhuǎn)移后暫存在生產(chǎn)車間，這樣會(huì)造成孔內(nèi)的污物干涸緊貼孔壁更難以清洗除去，這種現(xiàn)象在夏天特容易出現(xiàn)。 9．圖形電鍍。主要是前處理和電鍍。酸性除油的效果一般都比較差，因此加入一些板件顯影不良，孔內(nèi)殘膠，則可能會(huì)很難除去，殘留在孔中。另外不同類型的酸性除油劑對(duì)水質(zhì)的敏感度也不同]，有些酸性除油劑在水質(zhì)硬度較高時(shí)會(huì)形成顆粒狀沉淀物，也可能會(huì)污染孔內(nèi)。此外微蝕控制不良，微蝕過(guò)度，槽液對(duì)水質(zhì)的敏感性也會(huì)產(chǎn)生顆粒狀黑色懸浮物在槽液中。一般電鍍銅對(duì)孔內(nèi)撕裂挖開(kāi)部分的填平能力較差，即已形成鍍層偏薄，皺折等現(xiàn)象，造成鍍層連續(xù)性差或完整性缺陷的問(wèn)題。一般電鍍很少有析氫產(chǎn)生的孔內(nèi)殘存氣泡的問(wèn)題。而可能會(huì)有鍍液中一些固體顆粒，外來(lái)污染，陽(yáng)極泥污染等問(wèn)題，有機(jī)污染或光劑過(guò)量失衡可能會(huì)造成鍍液深度能力下降，孔內(nèi)鍍層厚度不足甚至鍍不上的可能問(wèn)題。另外一些濾芯采用防靜電處理后處理不良或在使用前沒(méi)處理，則可能會(huì)造成局部板面因吸附防靜電劑而漏鍍，當(dāng)讓也有可能會(huì)有一些孔內(nèi)吸附。對(duì)鍍鎳鍍錫特別是鍍錫，則可能會(huì)存在孔內(nèi)殘留氫氣的情況，特別是冬天和手動(dòng)線沒(méi)有加溫的槽液?？梢酝ㄟ^(guò)加強(qiáng)震動(dòng)搖擺過(guò)濾和降低電鍍的電流密度來(lái)改善等。當(dāng)然電鍍銅中出現(xiàn)的一些問(wèn)題此處也有可能出現(xiàn)。 以上所述，大家可能會(huì)感到所述過(guò)于繁瑣，其實(shí)在生產(chǎn)中，同樣的問(wèn)題，可能會(huì)很多原因造成，并不是簡(jiǎn)單的只有一兩個(gè)原因，對(duì)于問(wèn)題的改善是一點(diǎn)點(diǎn)，和改善的大小快慢的問(wèn)題。這些情況出現(xiàn)的可能很小，但是對(duì)某些廠，某些公司，某些設(shè)備，某些情況下這些問(wèn)題都可能出現(xiàn)。在這里之所如此的贅述，希望給大家一個(gè)更寬的視野，在解決相關(guān)問(wèn)題是有一個(gè)清晰的思路，那這就是我這篇文章的對(duì)你最大的收獲了！ 信息來(lái)源： 【查看相關(guān)評(píng)論】 【推薦給朋友】 【關(guān)閉窗口】 相關(guān)信息 ·影響電鍍均勻性的因素分析(2004-04-28 09:41:56) ·物理因素對(duì)電鍍過(guò)程的影響(2004-04-28 09:41:56) ·日本電子級(jí)玻璃纖維布的發(fā)展(2004-04-27 15:31:11) 發(fā)表評(píng)論 標(biāo)　　題 署　　名 聯(lián)系方式 內(nèi)　　容 確　　定 請(qǐng)您注意： ·尊重網(wǎng)上道德，遵守中華人民共和國(guó)的各項(xiàng)有關(guān)法律法規(guī) ·承擔(dān)一切因您的行為而直接或間接導(dǎo)致的民事或刑事法律責(zé)任 ·本網(wǎng)留言板管理人員有權(quán)保留或刪除其管轄留言中的任意內(nèi)容 ·您在本網(wǎng)留言板發(fā)表的作品，本網(wǎng)有權(quán)在網(wǎng)站內(nèi)轉(zhuǎn)載或引用 ·參與本留言即表明您已經(jīng)閱讀并接受上述條款