PCB プロセスにおける銅めっき技術の一般的な問題

銅電気めっきは、コーティングの接着性を向上させるために最も広く使用されているプレコーティングです。 銅コーティングは、銅/ニッケル/クロム系の保護装飾コーティングの重要な部分です。 柔軟で気孔率の低い銅コーティングは、コーティング間の接着性と耐食性を向上させる上で重要な役割を果たします。 銅コーティングは、局所的な不透過性カーボン、PCB 穴のメタライゼーション、および印刷ローラーの表面層としても使用されます。 化学処理の後、着色された銅層は有機フィルムでコーティングされ、装飾にも使用できます。 このホワイト ペーパーでは、PCB 銅電気めっき技術で発生する一般的な問題とその解決策を紹介します。

1、酸性銅電気めっきの一般的な問題

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。 酸性銅電気めっきにおける一般的な問題には、主に次のようなものがあります。 1. 粗い電気めっき。 2. 銅粒子を電気めっき (プレート表面) します。 3. メッキピット; 4.盤面が白くなったり、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。

1. 粗い電気めっき

一般に、プレートの角度は粗く、そのほとんどは大きな電気めっき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、一部の再加工されたフィルム脱落ボードの表面がクリーニングされていない場合があります。

2. 電気めっきプレート上の銅粒子

基板上に銅粒子が発生する要因は多数あります。 銅めっきからパターン転写まで、電気銅めっきそのものが可能です。 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。

銅析出プロセスによって生じるプレート表面の銅粒子は、いずれの銅析出処理工程によっても発生する可能性があります。 アルカリ脱脂は基板表面の荒れの原因となるだけでなく、水の硬度が高く、穴あけ粉が多すぎる場合（特に両面基板が適切にろ過されていない場合）、穴の荒れの原因にもなります。 ただし、一般的には、穴の粗さのみが発生し、プレート表面のわずかな孔食や微細な腐食も除去できます。 マイクロエッチングには、マイクロエッチング剤として使用する過酸化水素や硫酸の品質が悪かったり、過硫酸アンモニウム（過硫酸ナトリウム）に不純物が多すぎたりするケースがいくつかあります。 一般的に、マイクロ エッチング剤は少なくとも CP グレードであることが推奨されます。工業用グレードは、さらに他の品質障害を引き起こす可能性があります。 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。 タンク液が濁って汚れています。 活性化溶液は、ほとんどの場合、フィルターポンプの空気漏れ、タンク溶液の低比重、高銅含有量などの汚染または不適切なメンテナンスが原因です (活性化タンクは 3 年以上長期間使用されています)。 . 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。 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。 さらに、銅含有量の増加とタンク溶液へのスズ溶解により、ボード表面に銅粒子が生成されます。 銅沈降タンク自体は、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。 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。 銅板の保管期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しやすくなり、酸化後の酸化膜の除去が難しくなるため、板の表面にも銅粒子が生成されます。 上記の銅析出プロセスによって形成されたメッキ銅板の表面の銅粒子は、板表面の酸化によって引き起こされるものを除いて、一般に板表面に強い規則性で均一に分布しており、ここで発生する汚染は 導電性の有無に関わらず、メッキ銅板の表面に銅粒子を発生させます。 いくつかの小さなテストプレートを使用して、問題を段階的に処理して比較と判断を行うことができます。現場の障害プレートは柔らかいブラシで解決できます。 グラフィック転写プロセス: 現像に残留接着剤がある (非常に薄い残留フィルムも電気メッキ中に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、酸化が発生する 特に、プレートの洗浄が不十分な場合や保管作業場の空気がひどく汚染されている場合は、プレートの表面がさまざまな程度に変化します。 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。

この時点で、酸性銅電気めっき浴自体の前処理は、ほとんどの非導電性粒子が基板上のめっきの欠落またはピットの原因となるため、通常、基板上に銅粒子を発生させません。 銅シリンダーによって基板上に銅粒子が発生する原因は、いくつかの側面に要約できます。タンクの流体パラメーターの維持、PCB 製造操作、材料およびプロセスの維持です。 タンク液パラメータの維持に関しては、特に温度制御冷却システムのない PCB プラントでは、硫酸含有量が高すぎる、銅含有量が低すぎる、タンク液温度が低すぎるまたは高すぎることが含まれます。 タンク液。 通常の製造工程では、タンク液中に銅粉が発生し、タンク液に混入することがあります。

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、タンク液に落下し、グラードします。

4.白化や色むら

酸性銅電気めっきタンク自体には、次のような側面がある可能性があります。エアチューブが元の位置からずれており、空気の攪拌が不均一です。 フィルターポンプが空気を漏らしたり、リキッドインレットがエアブロワーパイプの近くで空気を吸い込んだりして、細かい気泡が発生し、ボード表面やラインエッジ、特に水平ラインエッジやラインコーナーに吸着されます。 また、品質の悪い綿芯を使用しているため、処理が行き届いておらず、綿芯の製造工程で使用する帯電防止処理剤が浴液を汚染し、めっき漏れの原因となる場合もあります。 この場合、送風を増やすことができ、液面の泡を時間内に洗浄することができます。 綿の芯を酸とアルカリに浸した後、ボードの色が白くなったりムラになったりします。これは主に研磨剤またはメンテナンスの問題が原因であり、時には酸脱脂後の洗浄の問題や微小腐食の問題が原因である可能性があります。 銅シリンダーの研磨の調整不良、深刻な有機汚染、バス液の高温が原因である可能性があります。 一般的に酸脱脂では洗浄に問題はありませんが、水のpH値が酸性で有機物が多い場合、特にリサイクル循環水洗浄の場合、洗浄不良や不均一な微細腐食の原因となる場合があります。 マイクロエッチングは主に、マイクロエッチング液の含有量が低すぎる、マイクロエッチング溶液中の銅含有量が高すぎる、および浴溶液の温度が低いため、プレート表面に不均一なマイクロエッチングが生じると考えられます。 また、洗浄水の水質が悪い、洗浄時間がやや長い、またはプリプレグ酸溶液が汚染されている、処理されたプレートの表面がわずかに酸化している可能性があります。 PCB銅浴での電気めっき中、酸化物は酸性酸化であり、プレートが浴に帯電するため、除去が困難であり、プレート表面の色ムラの原因にもなります。 さらに、このような欠陥は、基板表面が陽極バッグに接触したときの不均一な陽極伝導性および陽極パッシベーションによっても引き起こされる可能性があります。

2、 おわりに

酸性銅めっきプロセスにおけるいくつかの一般的な問題は、この論文に要約されています。 同時に、酸性銅めっきプロセスは、その単純な基本組成、安定した溶液、高い電流効率、および適切な光沢剤の添加により、高輝度、高い平坦性、および高いめっき能力を備えたコーティングが得られるため、広く使用されています。 酸性銅光沢剤の選択と適用は、酸性銅めっき層の品質の鍵でもあります。 したがって、問題を見つけて解決するだけでなく、革新によって PCB プロセス レベルを根本的に改善するために、大多数のスタッフが日常業務の中で経験を積むことができることが望まれます。