1 前言
超粗化液是为铜面而设计的一种铜面处理工艺, 阻焊工序采用超粗化工艺阻焊油与铜面有良好的附着力,对后工序表面处理工序防止阻焊油墨的脱落提供强有力的支持,故此在PCB行业超粗化工艺得到广泛应用。本文所讲的是作者在不同的公司碰到的以前相似问题,因为每家公司背景及情况不一样产生问题的原因可能也会有不同之处,故编写给大家分享出来。
2 背景
11月份中下旬,我司软板厂阻焊工序反馈发给硬板厂VCP图电线生产的2GXXXX和6GXXXX刚挠性板,过超粗化有大批铜面发黑现象。图片如下:
3 超粗化铜面发黑原因分析
3.1 取2GXXXX型号板过超粗化后有异常发黑位置与正常铜面位置做SEM对比分析;见下图:
3.2 SEM分析:从以上图片可看出,异常发黑位置铜晶格结晶粗糙不规则。正常铜面晶格呈蚂蜂窝状,铜晶格分布状况较好。异常发黑铜面初步分析为铜晶格分布不佳或者铜晶格太粗硬,导致过超粗化铜面发黑。(实际调查:以上两个型号刚挠性板在硬板厂VCP图电线镀铜电流密度为32ASF*30分钟生产)
4 试验验证
4.1 取2GXXXX型号板,分别用20ASF、27ASF、38ASF做对比摸拟试验;过超粗化结果如下:
4.2 用不同电流密度做对比试验,结果说明VCP图形电镀线镀铜电流密度过大会导致过超粗化铜面发黑。
5 超粗化铜面发黑改善方法及改善结果
5.1 改善方法:调整铜晶格。(为了便于超粗化药水咬蚀,使电镀铜晶格分布排列更佳,降低镀铜电流密度,延长镀铜时间)。
5.2 试板验证:
5.2.1 因我司硬板厂VCP图电线目前只有两种程式线速,第一种线速为0.8m/min镀铜时间30分钟,第二种线速为0.4m/min镀铜时间60分钟。
5.2.2 试板型号6GXXXX,数量400PNL。(试板参数:用第二种线速为0.4m/min镀铜时间60分钟,镀铜电流密度为18ASF)
5.2.3 跟踪试验改善后过超粗化效果:
6 结论
通过试板验证VCP图形电镀采用大电流密度生产方式确实对阻焊超粗化工序有影响,把VCP图形电镀镀铜电流密度由32ASF*30分钟调整到18ASF*60分钟生产,能够解决阻焊工序过超粗化铜面发黑问题。
结束语
由于供应商之前提供给我司硬板厂VCP图电线的资料参数错误,供应商给出的VCP图电线镀铜参数范围为1-5ASD(约等于9-47ASF),后来供应商解释是整板电镀的电流密度范围,我司硬板厂参考供应商提供错误资料中的电流密度范围,把VCP图电线的电流密度打到32ASF,导致在硬板厂VCP图电线生产板镀铜晶格不佳产生超粗化后铜面发黑。VCP电镀是PCB行业的发展必然趋势,VCP电镀的优势及特点更适合做轻薄型高密度板,均匀性好,品质良率高。但其短板就是产能方面不占优势,有的公司VCP电镀线电流密度都会打到20ASF或30ASF以上,缩短镀铜时间来提高产能和效率。当然有的公司阻焊工序没有超粗化线基本不存在此类问题,或者有的公司电镀后走的负片制作流程影响较小。如何保证在大电流密度短时间镀铜情况下做板过阻焊超粗化无异常问题。这个问题有待我们业界供应商研发出更匹配VCP图形电镀大电流密度的镀铜光剂。
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