在沉铜层上镀铜的阴极初始过程研究

   日期:2021-11-26     浏览:279    
核心提示:  杨智勤 倪超 陆然 张曦 田瑞杰  (深南电路无限公司,广东深圳518117)  择要:针对印制电路板沉铜落后行一次铜电镀时,作

   杨智勤 倪超 陆然 张曦 田瑞杰

  (深南电路无限公司,广东深圳518117)

  择要:针对印制电路板沉铜落后行一次铜电镀时,作为阴极的电路板的电镀初期的进程进行钻研并说明其发作机理。

  要害词:电镀;阴极;初始进程;机理

  中图分类号:TN41文献标识码:A文章编号:1009-0096(2012)02-0020-02

  1·媒介

  跟着电子设施的多性能化以及小型化的飞速倒退,电子设施的次要构造件印制电路板,其设计更趋势高密度、高精度、高牢靠以及窄间距、细线条、微孔化标的目的倒退[1]。电镀铜作为其完成孔金属化互联的要害制程之一,其制程管制显患上尤其首要。但是,更为首要的是弄清其生效的孕育发生机理。

  2·成绩布景

  笔者担任的全板电镀线,消费工艺成熟,质量稳固。但是进程监控偶有发现电镀后孔铜偏偏薄景象,呈现几率虽低,但作为制程异样警示,笔者对其深化跟进剖析,揣度孕育发生此景象的缘由为电镀初期的阴极进程影响而至。如下笔者经过试验来验证揣度的正确性。

  3·提出并验证孕育发生机理

  笔者揣度缘由为:电镀的初期一段工夫内,蕴含两个进程:

  (1)进程1是修补沉铜层缺点的进程,此阶段对铜厚增进无显著奉献。

  家喻户晓,沉铜层笼罩的完好性是以背光级数来权衡的。图1为典型的背光级别图。

  理想的情况是10级,实际消费中做到的难度则很年夜。业界少数以8.5级以上为允收范畴,这就决议了沉铜层空泛缺点存正在的偶然性,也主观上决议了电镀初期的个进程。正在个进程实现之后,背光曾经达到比拟高的程度,此时铜厚增进的进程才真正开端。

  为验证这个进程,笔者施行以下试验进行验证:将一片背光试片除了胶、沉铜,并刻意将其做成背光没有良的情况,实测为7级。而后将此试片正在哈林槽中辨别电镀3 min、5 min后再察看背光情况,后果如图2。

    试验后果显示,跟着电镀的进行,3 min时背光曾经达到9级,至5 min时背光曾经达到10级,阐明这时候孔壁曾经齐全被铜层笼罩—原先孔壁背光没有良处已齐全被电镀铜层修复了。

  (2)进程二是缺点修补实现后开端的失常电镀进程,铜厚增进开端浮现。

  为验证此点,进行下述试验:试验设施:规范哈林槽、12V DC整流机、磷铜阳极。试验前提:阴极电流密度Dk=15ASF,电镀工夫顺次为5 min,10 min,20 min,30 min,40 min,50 min,60 min。试验办法:用双面无铜之基材板,失常除了胶沉铜后,正在哈林槽中模仿消费板之前提,进行逐次分段电镀,而后切片剖析各次镀铜厚度与其电镀工夫之对应关系。试验实现后切片剖析各次铜层厚度与其电镀工夫之对应关系。数据以下表1。铜厚与工夫关系如图3:

  全体来看,铜厚与工夫呈精良的线性关系,其回归方程式为:y=0.3545x-0.00262y——电镀铜厚,x——工夫。(S=0.0649860R-Sq=100.0%R-Sq(调整)=100.0%)但5 min时的铜厚却不平从这个关系——比从线性关系预期的铜厚要低。为何正在电镀初期的一段工夫内,铜厚的增进不前期快呢?依据机理第1点,初始的5 min工夫里,有局部工夫是正在进行沉铜层缺点的修复,并无齐全用正在铜厚的增进上。此阶段实现后,铜厚才开端呈线性添加,如图3。

  实际消费进程中,亦有现实可证实以上机理。图4单点铜薄是典型的例子,孔壁沉铜层固有的缺点招致此后果。

  以是,经过以上试验证实了电镀初期所经验的阴极进程。恰是由于此进程的存正在,使患上有局部工夫糜费正在进程1,真正用于铜厚增进的工夫打了扣头,后果天然是铜薄了。

  4·结语

  本文经过试验无力证实了机理的正确性,牵强附会地诠释了电镀后偶有的孔铜偏偏薄景象,同时揭示了沉铜与电镀铜之间存正在的必定联络,也显示了完成孔金属化性能的沉铜制程的极端首要性。正在传统的采纳沉铜+全板电镀的工艺中,经过本机理,尚可进行沉铜层缺点的修复,但仍存正在铜薄的隐患,正在采纳其余工艺,比方正在沉厚铜+图形电镀时,沉铜层的缺点会被图形转移以及图形电镀前解决加以放年夜,轻则构成孔破,重则孔内无铜,正在填盲孔工艺中,沉铜层的缺点影响尤其明显,造成盲孔凸起度超标乃至于漏填都是有可能的。因而,沉铜层质量之首要性显而易见,增强沉铜制程质量管控,势正在必行。

  参考文献

  [1]中国PCB技巧网.PCB技巧网文章精选V2.0.电路图形转移资料的演化,2003.

  作者简介

  杨智勤,处置PCB以及Substrate技巧开发与治理工作。

 









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