盲孔孔破专案报告-PPT文档资料
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孔破大集合(下)前言本次特以孔破为主题按通孔与盲孔分为两大类,利用多种画面细说各种失效的真因与改善。
在清晰图像与就近的文字说明,希能有助于读者们深入情境。
(接上期)三、各种盲孔的孔破3.1盲孔变小孔数增多其孔破的头号杀手就是难以润湿(1)当盲孔口径小于3mil(75μm) 且20'×24' 大排板之双面孔数增多到 200 万孔时,由于 PTH 之整孔难以全部润湿下,以致出现全无化铜的孔破。
而化铜又有两种气泡,再加上电镀铜的气泡,其高居的孔破率将无法避免。
若将水平PTH 改为垂直PTH 时则双面盲孔将可改善。
(2)目前 System in Package(SiP) 高难度 6.8 层的模块 (Module) 板类不但盲孔困难,且其30μm/30μm 又密又细大排板的层间对准度也更为棘手。
图 44 中的案例出现三大错误:①整孔并未能全赶走空气泡;②底铜过度微蚀;③碱性钯后错误纯水冲洗不足,还会造成化铜脱垫。
3.2气泡形孔破-通孔盲孔皆会出现当雷射盲孔做过 Desmearing 进入 PTH 流程沉钯沉铜的金属化过程时,一旦化铜槽之氢气泡或空气泡恰好堵住某一盲孔者,在有黑钯无化铜层附着之盲孔壁处,当然就难以导电而着落上电镀铜层了。
此种化铜气泡式的孔破,不管在水平或垂直流程中都会出现,尤以深通孔或深盲孔为甚。
( 见图 45)3.3深盲孔还会有电铜的气泡烦恼当雷射盲孔的纵横比超过1:1 时,不管水平或垂直湿流程都很难避免气泡型孔破。
从图 46 三个较深盲孔看来其镀铜要全部填满确实困难。
现将下中图局部放大2000 倍成左二图,其腰部镀铜还几乎发生孔破的右图画面。
若此右大图仔细看来,盲壁玻纤束中确已良好沈积了化钯化铜,反倒是电镀铜未能发挥应有的实力。
即使如右图较好的情况也未能全部填满。
3.4水平整孔不良润湿不足的无钯式孔破当盲孔数量增多 ( 例如21×24 吋大排板单面即超过 200 万 ) 口径又缩小 ( 例如50μm) 之高难度 Sip(Syetem in Padrage) 板类,一旦水平整孔未能全部润湿而留下头号杀手空气泡时,则后续的化钯化铜都将无法附着,当然就没有电镀铜了。
2019年10月第7期44本次特以孔破为主题按通孔与盲孔分为两大类,利用多种画面细说各种失效的真因与改善。
在清晰图像与就近的文字说明,希能有助于读者们深入情境。
孔破大集合(中)TPCA 资深技术顾问 白蓉生(接上期)2.24 深孔电镀纯锡不良或异物造成下游断孔的说明①图24中,左上图为已有干膜光阻且镀完二次铜后完成电镀锡的画面;②右上图为剥除光阻露出一次铜与基板铜的画面;③右下为镀锡层在蚀刻中保护线铜及孔铜的示意图,剥除锡面即得裸铜表面的完工板;④左下图为电镀锡不良竟然局部露铜的危险画面。
2.25 纯锡槽质量的判读方法纯锡槽遭到干膜渗出(Leaching)有机物污染后,深孔中央的锡层不但松松垮垮而且厚度不足,后续蚀刻中铜壁难免会被咬伤。
受伤铜壁一旦热胀拉扯之下,当然就会遭到拉断了。
利用黄铜试片,在0.5A 与10分钟之Hull Cell 试镀中,若槽液的有机污染很低时,则镀出的锡面呈现平坦均匀并具有光泽的白色,高电流区的锡厚约6µm 低电流区锡厚4µm。
但若已存在较多的有机污染时,不但呈现粗糙与针状的图24图2545PCB InformationOCT 2019 NO.7外观且厚度也差别很大,中高电流区还呈现暗灰色,此时应执行活性炭处理了。
不幸干膜污染更严重时,则中高电流区甚至呈现黑色,其厚度差别更大,此时只能更换新槽了。
(见图25)2.26 常规薄化铜的气泡型孔破事实上常规化学铜还原反应中氢气泡太多又加上较强吹气者,小孔深孔也会经常发生气泡型的孔破。
本页通孔案例之纵横还不到5:1,从好孔与烂孔的对比可知,其活化用酸性钯与后续化铜层的沉积都不是很好。
化学铜处理中一旦横卧小孔内的气泡未能及时赶走,则被两种气泡塞住的位置,当然就上不了化钯化铜,孔破也就在所难免了。
(见图26)2.27 纯锡不良时连面铜也会被咬伤不良镀锡只能抵挡一阵子蚀刻,即使板面的孔环有时锡层松散者也会被咬伤。
绿漆后若部分面铜也遭咬伤,但只要电测能够过关,就很少会被认真追究。
一.孔内异常:1.孔破:a. 出现于树脂与玻纤位置——(1)化铜沉积速率底(2)整孔不良(3)活化不良,钯吸附不良(4)速化过度(5)气泡残留(6)悬浮物污染。
b. 仅出现在玻纤部分——(1)整孔不良(2)活化不良(3)速化过度(4)玻纤突出(5)玻纤咬蚀过度(6)氟化钙残留。
c. 仅出现在树脂部分——(1)沉铜附着不良(2)树脂突出(3)中和不良。
2.孔内异物a. 钻孔参数不当,残削太多b. 玻纤突出c. 悬浮物污染d. 化学铜颗粒e. 钯槽颗粒f. 高锰酸钾(钠)残留3. 孔壁浮离a. 整孔过度,活化过度,速化过度b. 钻孔残削c. 除胶不良二.板面异常1.粗糙/花纹a. 化铜颗粒b. 速化铜含量过高c. 悬浮物污染d. 钯槽颗粒2.铜皮剥离a. 微蚀不足b. 抗氧化膜残留c. 金属杂质沉淀d. 铜面氧化e. 化铜副反应过快f. 活化或速化不足g. 挂架污染h. 有机物污染3.发红a. CL-不足;b. 光剂过量;c . 导电不良;d . 温度太高4. 板面针孔a. 药液中有油脂杂质——活性炭过滤处理b. 有固体粒子或H2附着——加强过滤和打气。
c. 光剂成分搭配不良5. 一铜烧焦a. 电流过大b. 光剂太少c. 温度过低d. 硫酸含量过高e. 含铜太低f. 搅拌不足7. 镀层脱皮a. 刷磨不能砌底清洁油脂b. 脱脂失效,整孔剂或酸性清洁剂不能去除油脂c. 微蚀不好d. 硫酸洗失效e. 水洗太脏f. 板面氧化解决的重点是:针对不良现象分晰,其实很多问题都是操作不当或管理不当的问题,另外一个重点就是要从切片看问题(不要跟我说你解决电镀的问题从不用看切片)PCB制造流程及说明(二)知识库 2008-06-01 20:16 阅读104 评论0字号:大中小七镀通孔7.1制程目的双面板以上完成钻孔后即进行镀通孔(Plated Through Hole , PTH)步骤,其目的使孔壁上之非导体部份之树脂及玻纤束进行金属化( metalization ), 以进行后来之电镀铜制程,完成足够导电及焊接之金属孔壁。