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孔金属化报告

孔金属化报告
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印制电路技术

第七章读书报告

系部:微电子系电子电路设计与工艺

班级:

学号:

姓名:

报告名称:孔金属化流程与探究

南京信息职业技术学院

年月

书目信息

报告信息

一、概述

随着电子产品的不断日新月异,生产中对PCB板的要求也越来越高,从而要求线路板上的孔越来越密而细小。从普通PCB 板0.2mm左右到HDI板小于等于0.1mm的孔径,无不显示孔的发展。这些孔有两个作用:

一是VIA,主要为层与层之间提供导电线路;二是Pad,主要为一些插装元器件提供支撑点。我们知道刚性PCB板基材主要有铜箔、玻璃纤维、树脂。由于三种材料之间的差异,孔金属化的目的就是要在孔的内壁上覆盖一层均匀的、抗热冲击的金属铜。

孔金属化流程主要包括去钻污流程和化学沉铜流程。

二、钻孔

印制电路板的钻孔一般有手工钻孔、机械钻孔、激光钻孔。钻孔工艺最常见是机械钻孔。随着微电子的飞速发展,机械钻孔已经远远的不能满足大规模、超大规模的集成电路的要求。激光钻孔便开始得到广泛的应用。激光钻孔一般分为两种;热烧蚀和化学烧蚀。

热烧蚀:基材受到高温作用,易在孔壁上形成烧黑的碳化残渣;

化学烧蚀:虽然不受到高温作用,但是孔内形成残渣与毛刺;

为了进行孔金属化的孔,钻孔一般要满足三个要

求:

○1孔壁应该要光滑,无毛刺、无翻边、无分层;

○2孔与焊盘应保证一定的公差;

○3内层铜箔无钉头,无环氧钻污;

无论是机械钻孔还是激光钻孔,都无法一次性满足孔金属化的要求。所以就需要前处理了。

三、前处理

前处理主要有两个主要步骤:去毛刺、去钻污;

(1)去毛刺

去毛刺的手工方法是用200~400号水砂纸将钻孔后的铜箔表面磨光。机械化的去毛刺方法是采用去毛刺机,一般的去毛刺机在顺着板面移动的方向有部分毛刺倒向孔口内壁。改进型的去毛刺机则采用双向转动带摆动尼龙刷辊。(2)去钻污流程

钻孔后孔壁留下了许多的树脂残渣或是钻污。对于多层板,树脂残渣由于高温作用会粘在内层铜截面。如不去除,将大大影响化学沉铜的结合力;特别是对多层板来说,会影响孔壁与内层的导通。

去钻污方法常用的大致分为以下几种:

○1等离子体法

利用CF4和O2混合气体在一定温度下,将环氧树脂残渣转化为挥发的有机氟化物。但是,成本极高,产量低,有时候不彻底,表面光滑,结合力差。

○2铬酸法

铬酸将残留的环氧树脂化为CO2,清洗时间可控制在1.5min~5min,产量高,溶液稳定。但是污染性大,表面光滑,结合力差。

○3浓硫酸法

浓硫酸具有极强的氧化性和吸水性,能将环氧树脂碳化形成水的烷基磺化物而去除。操作简单,成本极低,但是危险,难以自动化生产、不适合处理小孔。

○4高锰酸钾法

高锰酸钾在高温下将孔壁树脂氧化,这个不仅可清洗孔壁树脂,而且改善孔壁树脂表面结构。即树脂表面被微蚀形成许多空隙,大大的提高了铜沉积层的结合力。高锰酸钾法一般以下流程:

溶胀→去钻污→还原

四、化学沉铜流程

化学沉铜流程分为前处理与化学沉铜两部分。前一部分是为孔壁准备活化中心,后部分化学铜的沉积。详细流程为下:

调整清洁→水洗→微蚀→水洗→预浸→活化→水洗→速化→水洗→化学沉铜→水洗

五、孔金属化流程的辅助设备

(1)安装振震动器

主要通过震动器带动生产板震动,使小孔内的气泡逸出并令药水渗入小孔内,与孔壁充分接触。

(2)挂篮的改善

挂篮有一点倾斜度让板孔的气泡易于逸出。固定板的上下位置,不让板飘动,并令板与板间保持10-15mm,保持板与药水的充分接触。

(3)机械摇摆的改善

让机械摇摆方向与前进方向呈20-30度,是药水入孔可直接冲击孔壁。

六、孔金属化的质量检测

孔金属化的质量检测有整套的方法,其中主要有背光测定、金相切片检测、厚度测定、热冲击检查、蚀刻量测定。

(1)背光测定

这是检测孔壁沉铜完善与否的之间快速的方法,方法如下:○1样板:取一块样板;

○2样板加工:将孔一边磨去,一边留下;

○3光线设置:开启日光灯,从底部射入;

○4样板观察:用显微镜对准孔壁;

○5沉铜效果判断:一般七级以上算合格;

(2)金相切片检测

这是观察孔壁上除去钻污、化学铜及电镀层全貌的最可靠的方法。步骤如下:

○1取样:抽取一块须做金相切片的生产板

○2灌模前处理:清洁干燥试样,取一金相切片的专用模

○3调胶:取环氧树脂胶并加入8滴固化剂和8滴催化剂

○4固化:胶液将慢慢的倒入模内,并用牙签赶走气泡

○5卸模:固化完全后,从模内取出

○6粗磨和细磨:用金相专用砂纸进行粗磨和细磨

○7抛光:用抛光粉进行抛光处理

○8微蚀:用微蚀溶液对待检表面进行处理

(3)厚度测定

这是了解化学铜厚度的唯一手段,同时也可以通过它了解化学铜工作液的活性,特别是对厚铜工艺尤为重要。其步骤如下:

○1沉铜前处理

○2化学铜

○3溶解铜

○4精确吸取铜溶液

○5调pH

○6指示剂

○7滴定

○8计算

(4)热冲击检查

这是检测孔壁结合力的根本方法,是孔金属化流程质量鉴定不可缺少的项目。经过热冲击检测合格的PCB板要满足以下的要求

○1孔壁全覆盖及铜镀层不剥离。

○2孔壁上不见树脂萎缩的黑斑点。

(5)蚀刻量测定

要了解去钻污工作液的强弱、效率,可以通过PCB板的程度衡量。

七、孔金属化的常见故障及排除方法

探究:在PCB板制造中,孔金属化是否可以省去?

原因二,现在越来越多的采用SMT工艺进行制造;而连接层与层之间也可以用导电膏。

双面板孔金属化的制作方法详解

在印制板加工厂采用的是自动化的连续作业设备,设备成本昂贵,这在业余条件下是根本不可能做到的。我们在这里推出的是一种接近工厂正规生产工艺流程,但生产工艺相对简单,设备极其低廉,业余条件下比较容易完成操作的方法。郑州东明电子研究所为此专门设计生产了“东明DM—2120型孔金属化箱”,该箱体小巧,内置孔金属化所需要的全部化学药品、器皿、磷铜电极、电镀电源(5V 20A电流可调节),可以完成不大于200*200mm电路板的孔金属化全过程,具体操作流程如下: 1、钻孔:完成热转印制版后,根据设计要求对焊盘钻孔,钻孔时孔应尽量对准焊盘中心。 2、预浸:将预浸液倒进托盘中,放入电路板,预浸30秒到1分钟。其主要作用是确保孔壁被均匀浸润及电荷调整,同时防止电路板上的有害杂质带入KH-22- L活化液中,预浸的目的主要是保护价格昂贵的活化液。 3、活化:将PCB板拿出后直接放入活化液中活化,活化液温度应控制在20℃--40℃之间,时间为5—7分钟。室温过低时应对活化液加热。活化时线路板应轻微晃动,以使药液均匀流过线路板,使电路板的每个部分都能为后续的化学镀铜提供充足有效的催化活性核心。 4、加速:将电路板放入加速液,加速还原2—3分钟,加速液温度应控制在20℃--35℃,在加速液中也应轻微晃动板子。 5、沉铜:将电路板放入沉铜液,沉铜前须向沉铜液中加入定量的甲醛,使沉铜液开始产生化学反应后,将电路板放入沉铜液,沉铜反映应进行10—15分钟。沉铜时应不停的晃动板子,使化学铜能均匀沉在线路板的每个地方。 6、电镀:将电路板用稀硫酸去除氧化层后,带上负电极放入东明DM2120提供的电镀箱进行电镀。电镀前应将东明DM2120提供的电镀电源调至所需电流,电镀电流按每平方分米3A 的电流计算。电镀时电镀箱内的电机会带动传动机构轻微晃动板子,基板(磷铜板)放在电镀槽两端的白色涤纶布袋中,电镀时基板接电镀电源的正极,印制板接电源负极。线路板应在镀铜液中间来回移动,距两侧基板的距离应控制在15cm以上。镀铜时间一般应控制在30分钟左右,如需加厚电镀铜层,可适当延长电镀时间。 7、二次转印:电镀完成后,将打印好的PCB图顶层及底层的每个焊盘与相对应的通孔仔细对齐,然后用胶带固定下来。转印完成后揭掉转印纸,如有图形缺陷可用记号笔进行修补。 8、腐蚀:腐蚀前用特制的T-1涂料将所有的金属化过孔涂盖严实,防止腐蚀时将过孔腐蚀掉。涂完后即可送入DM2110A型腐蚀机腐蚀。腐蚀完成后用T-2溶剂将涂盖在过孔上的T-1涂料洗掉。这样,一块完整的双面印制电路就制作成功了,其工艺质量完全可以满足实验要求。孔金属化过程中牵扯到许多电化学方面的专业知识,并且使用了较多的化学药品。 在这里简单的介绍一下这些化学药液的具体功效和配置方法。 1.预浸液:双面板预处理所使用的药液我们简称为预浸液,(其成份是KH-21- L)。 主要作用是在 PTH 活化过程前维护KH-22- L 槽液的酸性和比重。并且确保过孔孔壁被均匀浸润(及电荷调整),同时防止有害杂质带入KH-22- L中。 每升工作液配比:范围最佳值 KH-21- L 220—240g/L 240g/L 37%试剂HCI(盐酸) 2—5%(v/v) 4% 蒸馏水余量 调配方法:先向药槽中注入1/2容积的蒸馏水,再加入要求量的KH-21- L,并使之完全溶解。然后慢慢加入要求量的盐酸并充分搅拌。最后用蒸馏水调整至规定的体积。药液槽应采用东明DM-2120孔金属化箱提供的专用容器或由聚氯乙烯,聚丙烯,PVC材料做成的容器。工作温度控制在室温即可,处理时间在0.5-2分钟。药液维护可根据所处理的量来进行补加,每处理1平方米板料,应补加39g KH-21- L和3.4mL37% 的HCI于槽中。当药液呈现浑浊或深绿色时应更换槽液。

孔金属化

过孔操作步骤 注意:未经同意以此文章用作私利用途。可能受到严厉的民事及刑事制裁,并将在法律许可的范围内受到最大可能的起诉。 准备工作:将电路板需要钻孔的地方先处理好。需要过孔的均需钻出所需的孔(对于1.1的对孔钉可先钻1.0的孔能紧进即可,如不能通孔再行钻出1.1的孔)。 注意:0.5的过孔操作只需穿过过孔后只需要进行第4步骤(或直接在底层上锡)。不需要进行前3个步骤的操作。 提醒:焊盘毛刺要彻底清除,孔钉一定要完全压下去,否则容易引起接触不良。一般钉的T 头作为上锡侧效果最好。如希望获得更好的效果可以在安装过孔钉前先将顶层焊盘上一层锡,在焊接底层时将通过过孔钉加热顶层的锡增加接触度。在安装孔钉后将顶底焊盘与孔钉上锡效果更好。 安装完成后可通过0.8-0.9的钻头,慢速对通孔进行去毛刺或扩孔,以适应一些引脚稍大的元件。 步骤如下: 1、把过孔钉套在小顶针上 2、用顶针将过孔钉压入过孔。

3、将电路板翻过来放在垫板上,用大顶针压在过孔钉上并用锤子或重物敲击1-2下。令过孔壁微微向外翻出。 4、用平头钉压在微微向外翻出的过孔钉上并用锤子或重物敲击

1-2下。令过孔翻出部分贴在焊盘并平整。对0.5的过孔钉可以采取底层上锡处理而不用进行平整。 5、再翻转回来进行3、4步的处理,也就是2面都做一次3、4步的处理,可有效防止因为安装不紧贴导致的接触不良。 提醒:焊盘毛刺要彻底清除,孔钉一定要完全压下去,否则容易引起接触不良。一般钉的T 头作为上锡侧效果最好。如希望获得更好的效果可以在安装过孔钉前先将顶层焊盘上一层锡,在焊接底层时将通过过孔钉加热顶层的锡增加接触度。在安装孔钉后将顶底焊盘与孔钉上锡效果更好。

PCB线路板半金属化孔的合理设计及加工方法

PCB线路板半金属化孔的合理设计及加工方法 摘要:半金属化孔成型后的孔壁铜皮翘起、披锋残留问题一直是PCB板件机械加工中的一个难题。残留在半金属化孔内的铜丝和披锋在下游的SMT厂家的焊接过程中,容易出现焊点不牢、虚焊、桥接短路等问题。因此半金属化孔的铜皮翘起和披锋一般不为大多SMT厂家的IQC所接受。本文介绍了从CAM/CAD设计上以及加工技巧上有效的控制、减小半金属化孔的铜皮翘起和披锋的几种方法,同时评估各种加工方法对成本控制和制作周期的影响。 如何控制半金属化孔成型后的孔壁铜皮翘起、披锋残留的产生一直是PCB板件机械加工中的一个难题。这是因为一般的PCB成型的机械加工方式无外乎数控锣床锣板、机械冲床冲切等方式,这些方式在切断PTH孔铜的时候,无可避免的会导致余下部分PTH孔的断面上残留下铜丝披锋,严重的甚至有孔壁铜皮翘起现象。 这样单元边整排有半金属化孔的PCB,个体都比较小,多用于载板上,作为一个母板的子板,通过这些半金属化孔与母板以及元器件的引脚焊接到一起。所以如果这些半金属化孔内残留有铜丝披锋,在SMT 厂家进行焊接的时候,将导致焊脚不牢、虚焊;严重的造成两引脚之间的桥接短路。多数SMT厂家不易接受此类PCB缺陷,而据笔者所知,现在多数PCB厂家是以人工修理作为应对方案。 机械加工原理:下面我们从机械加工的原理来分析披锋的成因。由于机械冲床冲切方式几乎不大可能应用到半金属化孔的外形加工上,在此只针对数控锣床锣外形的原理进行分析介绍。我们知道,一般的数控锣床的SPINDLE的旋转方向都是顺时针的,习惯上称为右旋刀。如下图(一),假定一个金属化孔在PCB单元外形上,A、B两点是它们的交点,锣板方向如图所示。那么当右旋的锣刀在锣到B点的时候,B点受到一个向右的剪切力F。理想状况下剪切力F将B处切断。但是附着在孔壁上的铜是具有延展性和韧性的,锣刀在切到孔壁以铜为主的金属化层的时候,会由于以下原因产生披锋残留: 1、锣刀由于转速不够和磨损的原因,造成锣刀的切割力不足; 2、孔铜与孔壁结合力不足,在F的作用下,断口附近孔铜脱离; 3、孔铜的延展性,特别是热风整平或沉金等表面处理后,又增加了金属层的厚度和延展性及韧性,造成切割不断; 大多数情况下,披锋只在B点而不会在A点产生。这是因为锣刀在切割到A点的断面的时候,先切割到A点的孔壁金属化层。A点金属化层同B点的孔壁金属化层一样,会由于金属的延展性发生形变,但A 点断面背靠着基材层,有效地防止了金属层的延伸以及金属层与孔壁的脱离。只要锣刀没有严重磨损,切割力足够,A点锣后的断面会很平滑,没有披锋产生。从原理分析中,我们很容易想到只要我们先将板件反转过来,还是用原来的锣板方向,先把B点处的铜丝锣断,再按正常情况锣板,就能防止披锋的

电镀系列之一:孔金属化技术,PCB板普通镀铜工艺

电镀系列之一:孔金属化技术,PCB板普通镀铜工艺 线路板在制作过程中,通常要经过钻孔来实现线路的导通以及封装插件。孔金属化工艺是PCB制造技术中最为重要的工序之一,为了实现孔的金属化,通常采取化学铜(PTH制程)、黑孔(Black Hole)以及导电高分子膜的方法来实现树脂基材的导电,通过这些方法实现的导电层不足以达到使用的条件,因此还需要利用电镀铜的方法来加厚导电层。 (1)化学铜(PTH制程):化学镀铜是利用铜离子在还原剂的条件下还原为金属铜单质的原理。其过程可以分为三个步骤:沉铜前处理、活化和沉铜。 具体的工艺流程:除油——蓬松——粗化——中和——整孔——水洗——微蚀——水洗——预浸——活化——水解——促化——水洗——沉铜——水洗 化学镀铜液的基本组成包括:铜盐、络合剂、还原剂、pH调节剂以及添加剂。其中常见的还原剂有甲醛、二甲基氨基硼烷、次亚磷酸盐、水合肼、低价金属盐、还原性糖类等。其中甲醛价格低廉且所得镀层中的铜相对含量较高,因此使用最多,最广。但是甲醛有易挥发,不稳定等缺点,近些年如何替代甲醛也是研究的重点。络合剂是化学镀铜的关键成份之一,可以使铜离子极化增大,达到结晶细致光亮的镀层;另一方面可以使镀液稳定,防止沉淀。常见的有酒石酸、EDTA、三乙醇胺、三异丙醇胺等。 禾川化学经过研究,开发出一款化学铜药水,具有以下特点: (1)可用于PCB的孔金属化处理; (2)具有良好的稳定性,且沉积速率较高;

(3)形成的铜层结晶致密,结合力好,镀层为粉红色; (4)背光等级好(9.5级以上)。 图1、化学铜镀层颜色(左)以及孔背光(右) (2)黑孔(Black Hole):黑孔药水是将精细的石墨或导电碳黑粉均匀的分散在去离子水中,利用表面活性剂使石墨或导电碳黑悬浮液保持稳定,并拥有良好的润湿性能,使石墨或导电碳黑能充分被吸附在非导体的孔壁表面上,形成均匀细致的、结合牢固的导电层。 具体的工艺流程:清洁——水洗——整孔——冷风干——黑孔——热风干——黑孔——干燥——微蚀——水洗——风干——镀铜 禾川化学经过研究,开发出一款黑孔药水,具有很好的导电性能、很好结合力,且长期放置,稀释都很稳定。 图2、经过黑孔处理后的线路板镀铜0.9A,10min正反面效果图

微盲孔填充及通孔金属化-技术选择及解决方案

微盲孔填充及通孔金属化:技术选择及解决方案 摘要| 电子产品向轻、薄、短、微型化的发展趋势要求印制线路板及包装材料的空间体积向更小型化发展,高密度互连(HDI)技术已经成为发展的必然趋势。线路板的功能可靠性很大程度上取决于直接金属化、微盲孔填充及通孔金属化的品质。 为改善流程的性能,人们往往会提高工艺流程的复杂程度,使用不同类型的添加剂,这使流程更加难以控制。另外,PPR 脉冲电镀技术作为一种解决方案已被应用,最终还是要通过功能性化学品的氧化还原保护作用来维持添加剂的稳定性。 一项新的技术已经问世,此技术简单而又能有效地控制流程,可实现微孔填充与通孔金属化同步进行,已经在整板电镀和图形电镀的应用中得到了证实与认可。该技术可应用于传统垂直起落的浸入式直流电镀生产线。另外,此项新技术添加剂的使用量少,从而延长了镀液使用寿命,流程品质也易于管理与控制。 引言 线路板在机加工之后的微、通孔板,孔壁裸露的电介质必须经过金属化和镀铜导电处理,毫无疑问,其目的是为了确保良好的导电性和稳定的性能,特别是在定期热应力处理后。 在印制线路板电介质的直接金属化概念中,ENVISION HDI工艺在HDI印制线路板的生产中被认为是高可靠性、高产量的环保工艺。 这项新工艺可使微盲孔填充及通孔金属化同步进行,使用普通的直流电源就具有优异的深镀能力。另外一些研究显示,CUPROSTAR CVF1不改变电源及镀槽设计的条件下仍能保证填盲孔,不影响通孔电镀的性能。 本文总结了CUPROSTAR CVF1最新研发结果、工艺的潜能以及对不同操作控制条件的兼容性,描述了微盲孔和通孔的物理特性和导电聚合体用于硬板和软板的直接金属化技术新的发展方向以及与CVF1电镀的兼容性。 CUPROSTAR CVF1

孔金属化报告

印制电路技术 第七章读书报告 系部:微电子系电子电路设计与工艺 班级: 学号: 姓名: 报告名称:孔金属化流程与探究 南京信息职业技术学院 年月

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一、概述 随着电子产品的不断日新月异,生产中对PCB板的要求也越来越高,从而要求线路板上的孔越来越密而细小。从普通PCB 板0.2mm左右到HDI板小于等于0.1mm的孔径,无不显示孔的发展。这些孔有两个作用: 一是VIA,主要为层与层之间提供导电线路;二是Pad,主要为一些插装元器件提供支撑点。我们知道刚性PCB板基材主要有铜箔、玻璃纤维、树脂。由于三种材料之间的差异,孔金属化的目的就是要在孔的内壁上覆盖一层均匀的、抗热冲击的金属铜。 孔金属化流程主要包括去钻污流程和化学沉铜流程。 二、钻孔 印制电路板的钻孔一般有手工钻孔、机械钻孔、激光钻孔。钻孔工艺最常见是机械钻孔。随着微电子的飞速发展,机械钻孔已经远远的不能满足大规模、超大规模的集成电路的要求。激光钻孔便开始得到广泛的应用。激光钻孔一般分为两种;热烧蚀和化学烧蚀。 热烧蚀:基材受到高温作用,易在孔壁上形成烧黑的碳化残渣; 化学烧蚀:虽然不受到高温作用,但是孔内形成残渣与毛刺; 为了进行孔金属化的孔,钻孔一般要满足三个要 求:

○1孔壁应该要光滑,无毛刺、无翻边、无分层; ○2孔与焊盘应保证一定的公差; ○3内层铜箔无钉头,无环氧钻污; 无论是机械钻孔还是激光钻孔,都无法一次性满足孔金属化的要求。所以就需要前处理了。 三、前处理 前处理主要有两个主要步骤:去毛刺、去钻污; (1)去毛刺 去毛刺的手工方法是用200~400号水砂纸将钻孔后的铜箔表面磨光。机械化的去毛刺方法是采用去毛刺机,一般的去毛刺机在顺着板面移动的方向有部分毛刺倒向孔口内壁。改进型的去毛刺机则采用双向转动带摆动尼龙刷辊。(2)去钻污流程 钻孔后孔壁留下了许多的树脂残渣或是钻污。对于多层板,树脂残渣由于高温作用会粘在内层铜截面。如不去除,将大大影响化学沉铜的结合力;特别是对多层板来说,会影响孔壁与内层的导通。 去钻污方法常用的大致分为以下几种: ○1等离子体法 利用CF4和O2混合气体在一定温度下,将环氧树脂残渣转化为挥发的有机氟化物。但是,成本极高,产量低,有时候不彻底,表面光滑,结合力差。

半金属化孔的合理设计与加工方法

摘要:半金属化孔成型后的孔壁铜皮翘起、披锋残留问题一直是PCB板件机械加工中的一个难题。残留在半金属化孔内的铜丝和披锋在下游的SMT厂家的焊接过程中,容易出现焊点不牢、虚焊、桥接短路等问题。因此半金属化孔的铜皮翘起和披锋一般不为大多SMT厂家的IQC所接受。本文介绍了从CAM/CAD设计上以及加工技巧上有效的控制、减小半金属化孔的铜皮翘起和披锋的几种方法,同时评估各种加工方法对成本控制和制作周期的影响。 前言 如何控制半金属化孔成型后的孔壁铜皮翘起、披锋残留的产生一直是PCB板件机械加工中的一个难题。这是因为一般的PCB成型的机械加工方式无外乎数控锣床锣板、机械冲床冲切等方式,这些方式在切断PTH孔铜的时候,无可避免的会导致余下部分PTH孔的断面上残留下铜丝披锋,严重的甚至有孔壁铜皮翘起现象。如下图所示。

象上图这样单元边整排有半金属化孔的PCB,个体都比较小,多用于载板上,作为一个母板的子板,通过这些半金属化孔与母板以及元器件的引脚焊接到一起。所以如果这些半金属化孔内残留有铜丝披锋,在SMT厂家进行焊接的时候,将导致焊脚不牢、虚焊;严重的造成两引脚之间的桥接短路。多数SMT厂家不易接受此类P CB缺陷,而据笔者所知,现在多数PCB厂家是以人工修理作为应对方案。 机械加工原理:下面我们从机械加工的原理来分析披锋的成因。由于机械冲床冲切方式几乎不大可能应用到半金属化孔的外形加工上,在此只针对数控锣床锣外形的原理进行分析介绍。我们知道,一般的数控锣床的SPINDLE的旋转方向都是顺时针的,习惯上称为右旋刀。如下图(一),假定一个金属化孔在PCB单元外形上,A、B 两点是它们的交点,锣板方向如图所示。那么当右旋的锣刀在锣到B点的时候,B点受到一个向右的剪切力F。理想状况下剪切力F将B处切断。但是附着在孔壁上的铜是具有延展性和韧性的,锣刀在切到孔壁以铜为主的金属化层的时候,会由于以下原因产生披锋残留: 1.锣刀由于转速不够和磨损的原因,造成锣刀的切割力不足; 2.孔铜与孔壁结合力不足,在F的作用下,断口附近孔铜脱离; 3.孔铜的延展性,特别是热风整平或沉金等表面处理后,又增加了金属层的厚度和延展性及韧性,造成切割不断;

传统PCB孔金属化技术解析及新型电镀技术延伸

传统PCB孔金属化技术解析及新型电镀技术延伸禾川化学是一家专业从事PCB孔金属化技术分析、研发的公司,具有丰富的分析研发经验,经过多年的技术积累,可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库,彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题,利用其八大服务优势,最终实现企业产品性能改进及新产品研发。经过五年的不断沉淀,禾川化学自主研发成功超过100个项目,并拥有18篇专利技术,其他包含PCB 电镀领域一项专利创造:一种电镀线路板通孔盲孔的电镀液及电镀方法下发文件见文章尾页(专利号:201510970791.5)。 印制电路板孔金属化是指各层印制导线在孔中用化学镀和电镀方法使绝缘的孔壁上镀上一层导电金属使之互相可靠连通的工艺。金属化孔双面印制板制造工艺的核心问题是孔金属化过程。金属化孔要求严格,要求有良好的机械韧性和导电性,铜层均匀完整,厚度在5一10μm,不允许有严重氧化、分层、气泡、钻屑、裂纹等现象,孔电阻在500μΩ以下。 孔金属化传统工艺流程:除油→逆流漂洗→粗化(微蚀)→逆流漂洗→预浸→活化→逆流漂洗→解胶→逆流漂洗→沉铜→逆流漂洗→浸酸→除油。 除油:除去板面油污、指印、氧化物、孔内粉尘;孔壁极性调整,便于胶体钯吸附;传统工艺中除油既可用酸性也客用碱性除油,而除油调整的好坏直接影响到沉铜背光效果。关于两种除油体系的对比:(1)碱性除油体系在除油、电荷调整等方面比酸性体系表现更好,具体表现为沉铜背光效果、铜层孔壁结合力、板面除油洁净度、减少脱皮起泡现象等方面都有更好的表现。故目前大多数制造商都采用碱性除油体系。(2)酸性除油体系操作温度要求低,容易清洗;降低了能耗和除油后的清洗难度。 粗化(微蚀):除去板面氧化物,粗化板面,保证铜层与基材底铜之间良好的结合力,新铜层活性更佳可以更好地吸附胶体钯;粗化药水体系介绍:(1)硫酸双氧水体系溶铜量大,(可达50g/L),水洗性好,污水处理较易,成本低可回收。但问题在于板面粗化不均匀,槽液稳定性差,双氧水易分解,施工环境差。(2)过硫酸盐包括过硫酸钠和过硫酸铵等,槽液稳定性较好,板面粗化均匀。但溶铜量小(25g/L),硫酸铜易结晶析出,水洗性稍差,成本较高;(3)另外目前市场上已有新型微蚀液体系单过硫酸氢钾,槽液稳定性好,粗化均匀,速率稳定,操作简单等优点。关于新型微蚀技术的研究, 页脚内容1

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