銅めっき基板表面のふくれ発生原因の分析

ボード表面の膨れは、PCB 製造におけるより一般的な品質欠陥の 1 つです。 特にケミカルウェット処理では、PCB の製造プロセスとプロセスのメンテナンスが複雑なため、ボード表面の膨れ欠陥を防止することは困難です。 長年の実際の生産経験とサービス経験に基づいて、著者は銅メッキ PCB の表面に発生するブリスターの原因を簡単に分析し、それがプロセス生産と問題解決に役立つことを願っています!

基板表面の膨れは、実は基板表面の密着不良の問題であり、基板の表面品質の問題でもあります。 これには次の 2 つの側面が含まれます。1. ボード表面の清浄度。 2.表面の微細な粗さ（または表面エネルギー）; すべてのボードの膨れの問題は、上記の理由として要約できます。コーティング間の結合力が弱いか低すぎるため、その後の製造および処理プロセスで発生するコーティング応力、機械的応力、および熱応力に抵抗することが困難になります。 製造および加工プロセスと組み立てプロセス、そして最終的にさまざまな程度のコーティングの分離を引き起こします。

生産および処理中にボードの表面品質を低下させる可能性のあるいくつかの要因を以下に要約します。

1.基板PCB処理の問題; 特に一部の薄い基板 (一般に 0.8mm 未満) の場合、基板の剛性が低いため、ブラシ マシンを使用してプレートをブラッシングするのは適切ではなく、酸化を防ぐために特別に処理された保護層を効果的に除去できない可能性があります。 基板の製造および処理中のプレート表面の銅箔の。 この層は薄く、刷毛板が剥がれやすい反面、化学処理がしにくいため、銅箔との密着不良によるふくれの問題を避けるため、製造・加工時の管理に注意が必要です。 化学銅; 薄い内層が黒化すると、黒化・褐変不良、色むら、局部的な黒変・褐変不良などの問題も発生します。

2. 機械加工（穴あけ、ラミネート加工、フライス加工など）中の油汚染またはその他の液体汚染による表面処理不良、

3.銅メッキブラシプレートの不良：銅メッキ前の研磨プレートの圧力が高すぎるため、オリフィスが変形し、オリフィスの角を丸くして銅箔がはがれ、オリフィスで基材が漏れることさえあります。 銅メッキ、スズ溶射、溶接などの工程でオリフィスにふくれが発生するもの。 ブラシ プレートが基材の漏れを引き起こさない場合でも、太すぎるブラシ プレートはオリフィスでの銅の粗さを増加させます。 したがって、この場所の銅箔は、マイクロエッチングプロセス中に非常に粗くなりやすく、品質上のリスクもあります。 したがって、ブラシプレートプロセスの制御を強化することに注意を払う必要があり、ブラシプレートプロセスパラメーターは、摩耗試験と水膜試験を通じて最適に調整できます。

4.水洗浄の問題：銅メッキプロセスには多くの化学水処理が必要なため、多くの種類の酸、アルカリ、無限の有機およびその他の医薬品溶媒があり、ボード表面は水洗浄、特に調整によって洗浄されません クロスコンタミネーションを引き起こすだけでなく、局所的な処理不良または処理効果の不良、不均一な欠陥、および結合力にいくつかの問題を引き起こす銅めっき用脱脂剤。 したがって、主に水流、水質、水洗時間、およびボードの滴下時間の制御を含む、水洗の制御を強化することに注意を払う必要があります。 特に冬季は気温が低く、洗濯効果が大幅に低下するため、洗濯の管理にはより注意を払う必要があります。

5.銅析出前処理およびパターン電気めっき前処理におけるマイクロエッチング; 過剰なマイクロ エッチングは、オリフィスで基材の漏れを引き起こし、オリフィスの周りに気泡が発生します。 不十分なマイクロ エッチングも不十分な結合力につながり、ブリスターにつながります。 したがって、マイクロエッチングの制御を強化する必要があります。 一般に、銅めっきの前処理のマイクロ エッチング深さは 1.5 ～ 2 μ m、パターン電気めっきの前処理のマイクロ エッチング深さは 0.3 ～ 1 μ m です。 可能であれば、化学分析と簡単な試験計量法により、マイクロエッチングの厚さまたは速度を制御することをお勧めします。 一般に、マイクロエッチング後のプレート表面は、反射のない均一なピンク色の明るい色をしています。 色むらや反射がある場合は、前処理に潜在的な品質上の問題があることを示しています。 検査の強化に注意してください。 さらに、マイクロエッチング浴の銅含有量、浴温度、負荷容量、およびマイクロエッチャントの含有量に注意する必要があります。

6.プレート表面は製造中に酸化されます。 銅板が空気中で酸化すると、穴に銅がなく、表面が粗くなるだけでなく、表面にふくれが発生する可能性があります。 銅板を酸性溶液に長時間保管すると、銅板の表面も酸化され、酸化膜が除去しにくくなります。 したがって、銅板は製造プロセス中に時間をかけて厚くする必要があり、長期間保管しないでください。 通常、厚くすることおよび銅めっきは遅くとも 12 時間以内に完了する必要があります。

7.銅シンクの再加工が不十分。 銅の堆積またはパターンの変換後に再加工されたプレートは、メッキが不十分である、再加工方法が不適切である、または再加工中のマイクロエッチング時間の不適切な制御、またはその他の理由により膨れることがあります。 銅板リワークラインで銅の析出不良が発見された場合は、水洗直後にラインの油分を除去し、腐食することなくそのままリワーク可能です。 脱脂せず、少し侵食しない方が良いです。 電気的に厚くされた PCB 基板の場合、マイクロ エッチング溝を除去する必要があります。 時間管理に注意。 1 つまたは 2 つのボードを使用して除去時間を大まかに計算し、除去効果を確保できます。 メッキを除去した後、ブラシマシンの後ろにある一連の柔らかい研磨ブラシを適用して軽くブラッシングし、通常の製造プロセスに従って銅を堆積させますが、エッチングとマイクロエッチングの時間は必要に応じて半分にするか調整する必要があります。

8. グラフィック転写の過程で、現像後の水洗いが不十分であったり、現像後の時間が長すぎたり、ワークショップでほこりが多すぎたりすると、ボードの清浄度が低下し、繊維処理効果が不十分になると、潜在的な品質問題が発生する可能性があります。

9. PCB の銅めっきの前に、酸洗いタンクを時間内に交換する必要があります。 タンク溶液の汚染が多すぎたり、銅含有量が高すぎたりすると、基板の清浄度の問題が発生するだけでなく、PCB 基板の表面が粗くなるなどの欠陥が発生します。

10. 自動ラインの電気めっきタンク内で有機汚染、特に油汚染が発生する可能性があります。

11. さらに、一部の PCB 工場の浴溶液が加熱されていない冬季には、製造プロセス中の浴へのプレートの帯電に特別な注意を払う必要があります。 銅ニッケル; ニッケルシリンダーの場合、冬のニッケルメッキの前に温水を追加して浴を洗浄することをお勧めします（水温は約30〜40℃です）。これにより、ニッケル層の初期堆積が緻密で良好になります。

実際の製造工程では、ボード表面の膨れには多くの理由があり、著者は簡単な分析しかできません。 さまざまなメーカーの機器と技術レベルで発生する可能性のあるさまざまな理由によって引き起こされるブリスター現象については、特定の状況を詳細に分析する必要があります。これは一般化することはできませんが、機械的にコピーすることはできません。 上記の理由分析は、一次重要度と二次重要度に関係なく、PCB 製造プロセスに基づいています。 このシリーズは、問題を解決するための方向性とより広い視野を提供するためのものです。 具体的な状況は、現場の状況によって異なります。