图形电镀缺口(针孔)缺陷的改善研究
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PCB加工过程中图形电镀“凹坑”产生原因和解决方法凹坑"是指图形电镀后在大铜面、线路、焊盘、金手指上出现的点状凹陷.在大铜面上出现的较轻微的"凹坑",用砂纸打磨平整,不影响外观、电气性能.但对线路、边接(焊)盘,尤其是金手指上的凹坑,用砂纸打磨难以整平,将影响其外观、插拔、焊接等,往往不能被客户接受.电镀"凹坑"问题不当,在全在线漫延,其损失报废是可怕的,对生产厂家来说,在生产的各工序严加把关,进行控制是至关重要的.以下是我们处理分析图形电镀最近发生"凹坑"的一些体验,供同行们参考.1.氯离子偏低.在高分散性硫酸盐光亮镀铜液中,加入活性强的氯离子,使阳极极化位提高,形成胶状的CuCl2吸附在阳极表面,抑制Cu-e→Cu+反应.如果氯离子偏低,则含磷铜电阳极在电解过程中因缺少CL-,而不能与Cu+化合形成胶体吸附在阳极表面,因而不能正常进行溶解,导致电镀铜层表面产生凹凸不平.2.光亮剂偏低.在酸性硫酸铜镀液中加入光亮剂,可电镀出平整光亮的镀铜层.光亮剂由多种成份组成,其中含有光亮剂、整平剂、润湿剂和分散剂.光亮剂是含硫的烷基或苯基磺酸盐类,对镀铜层起到光亮作用;整平剂能被吸附在阴极表面,尤其是微观凸出部位从而对电沉积起到抑制作用,使镀铜层平整.湿润剂、分散剂一般为非离子型表面活性剂,它能降低镀液的表面张力,起到湿润及对镀液相互扩散作用.3.镀液本身被油污及有机杂质污染.4.待图形电镀板不满足生产要求.例如,未电镀前覆铜板材凹凸不平,图形电镀不能把凹凸处电平整.其次,板面在图形电镀前被脏污污染或干膜显影不凈及干膜上的油污太多、粘在板上,按正常前处理难以去除污物,导致有污物在位置不能电镀上铜.5.图形电镀前处理液被污染或因浓度低,不足以去除板面的氧化、脏污.控制凹坑问题的途径针对凹坑产生的原因,结合公司设备及药水的情况,杜绝凹坑的发生,主要有以下几方面:1.按频率定期对镀铜液化验分析补加.如氯离子含量在40ppm以下图形电镀时,板面失去光泽、粗糙、凹凸不平.因氯离子含量较少,难免有误差,应根据平时做板质量的好坏及氯离子添加量多少的经验做参考.特别注意在清洗完铜球并电解预镀(拖缸),为生成新的阳极膜而消耗更多的氯离子.需把各成份调整到以下数值:硫酸铜为70g/l;硫酸100ml/l; 氯离子为70ppm;PCM光亮剂为3.0ml/l.2.按250ml/千安培.小时含量添加光亮剂,光亮剂消耗量的多少与温度、槽面的大小、打气量、碳芯过滤、电镀图形面积大小及镀铜厚度等因素有关,特别是电解预镀(扦缸)后光亮剂的补加,防止光亮剂的消耗量大于添加量,长时间导致光亮剂偏低,通过做赫尔槽片来确定光亮剂的被加量.3.当镀液中含有有机杂质及油污时,电解时板面沾到油污处不能电镀上铜,导致板面凹凸不平、粗糙,需定期采用碳芯过滤,去除镀液中的有机杂质及油污.4.控制好待图形电镀板的质量.如来料板面凹坑带到图形电镀工序,电铜不可能把凹坑整平.这时需在图形电镀前打磨平整.干膜显影不凈、板面残胶及板面脏污,按正常的图形电镀前处理,不能去除,致使某些位置不能电镀上铜,形成凹坑.5图形电镀线前处理液被污染或浓度低,难以去除板面氧化物、油污、脏污.对被污染的图形电镀前处理液应更换或对前处理各参数不在控制范围内时需进行调整,我们以除油浓度控制在200ml/l~250ml/l,粗化率在0.8um~1.0um,并且水洗充分干凈.小结从以上追踪结果可知,"凹坑"产生的根本原因是光成像图形转移工序保养不彻底造成.当然,产生"凹坑" 地原因还有很多.解决问题的途径也不一样.不管如何,作好图形电镀线点点滴滴的维护保养,控制也是至关重的.。
电镀过程中镀层不良的描述、原因及对策1、针孔。
针孔是由于镀件外表吸附着氢气,迟迟不开释。
使镀液无法亲润镀件外表,然后无法电析镀层。
跟着析氢点周围区域镀层厚度的添加,析氢点就构成了一个针孔。
特点是一个发亮的圆孔,有时还有一个向上的小尾巴"。
当镀液中短少湿润剂并且电流密度偏高时,容易构成针孔。
2、麻点。
麻点是由于受镀外表不洁净,有固体物质吸附,或许镀液中固体物质悬浮着,当在电场效果下到达工件外表后,吸附其上,而影响了电析,把这些固体物质嵌入在电镀层中,构成一个个小凸点(麻点)。
特点是上凸,没有发亮现象,没有固定形状。
总归是工件脏、镀液脏而构成。
3、气流条纹。
气流条纹是由于添加剂过量或阴极电流密度过高或络合剂过高而降低了阴极电流效率然后析氢量大。
假如当时镀液流动缓慢,阴极移动缓慢,氢气贴着工件外表上升的进程中影响了电析结晶的摆放,构成自下而上一条条气流条纹。
4、掩镀(露底)。
掩镀是由于是工件外表管脚部位的软性溢料没有除掉,无法在此处进行电析堆积镀层。
电镀后可见基材,故称露底(由于软溢料是半通明的或通明的树脂成份)。
5、镀层脆性。
在SMD电镀后切筋成形后,可见在管脚弯处有开裂现象。
当镍层与基体之间开裂,判定是镍层脆性。
当锡层与镍层之间开裂,判定是锡层脆性。
构成脆性的原因八成是添加剂,光亮剂过量,或许是镀液中无机、有机杂质太多构成。
6、气袋。
气袋的构成是由于工件的形状和积气条件而构成。
氢气积在"袋中"无法排到镀液液面。
氢气的存在阻挠了电析镀层。
使堆集氢气的部位无镀层。
在电镀时,只需留意工件的钩挂方向能够防止气袋现象。
如图示工件电镀时,当垂直于镀槽底钩挂时,不发生气袋。
当平行于槽底钩挂时,易发生气袋。
7、塑封黑体中心开"锡花”。
在黑体上有锡镀层,这是由于电子管在焊线时,金丝的向上抛物形太高,塑封时金丝显露在黑体外表,锡就镀在金丝上,像开了一朵花。
不是镀液问题。
8、"爬锡"。
注塑电镀缺陷分析及处理注塑和电镀是常见的制造工艺,在工业生产中得到广泛应用。
然而,这两种工艺在生产过程中难免会出现一些缺陷,影响产品的质量和外观。
因此,分析和处理这些缺陷是非常重要的。
本文将介绍注塑和电镀的常见缺陷,并提供相应的处理方法。
首先,注塑缺陷是指在注塑成型过程中出现的不良现象。
常见的注塑缺陷包括短注、气泡、烧结、射出不良等。
首先,短注是指注塑料未完全填充模具导致产品表面出现空洞或断裂。
短注的原因可能是模具设计不合理,射出速度过快或过慢,温度控制不当等。
处理短注的方法包括调整模具结构,调整射出速度和温度控制。
其次,气泡是指注塑过程中被困在产品内部或表面产生的气体泡泡。
气泡的形成可能是由于塑料中的水分引起的,温度和压力不稳定导致的。
处理气泡的方法包括加热塑料颗粒,增加模具通气孔,调整注塑过程中的温度和压力。
再次,烧结是指注塑过程中塑料或添加剂热分解并产生焦炭,导致产品表面发黑或有异味。
烧结的原因可能是注塑温度过高,停滞时间过长,模具表面有杂质等。
处理烧结的方法包括降低注塑温度,缩短停滞时间,保持模具清洁。
最后,射出不良是指注塑过程中塑料未完全填充模具导致产品表面出现凹陷或不光滑。
射出不良的原因可能是模具设计不合理,射出速度过快或过慢,射嘴不正等。
处理射出不良的方法包括调整模具结构,调整射出速度和射嘴位置。
除了注塑缺陷,电镀缺陷也是制造过程中常见的问题。
常见的电镀缺陷包括气泡、孔洞、颜色不均匀和剥落等。
首先,气泡是指电镀过程中,被电解液困住的气体形成气泡。
气泡的形成可能是由于电解液中含有水分,电镀时间过长或温度不稳定。
处理气泡的方法包括预处理金属表面,控制电解液的成分和温度。
其次,孔洞是指电镀过程中金属表面出现小孔的问题。
孔洞的原因可能是金属表面存在杂质或油污,电镀液配比不当等。
处理孔洞的方法包括清洁金属表面,优化电镀液配比。
再次,颜色不均匀是指电镀后金属表面出现色差或斑点。
颜色不均匀的原因可能是电解液的浓度不一致,电镀时间不稳定或金属表面存在杂质。
电镀不良的一些情况和解决方法电镀不良对策镀层品质不良的发生多半为电镀条件,电镀设备或电镀药水的异常,及人为疏忽所致.通常在现场发生不良时比较容易找出塬因克服,但电镀后经过一段时间才发生不良就比较棘手.然而日后与环境中的酸气,氧气,水分等接触,加速氧化腐蚀作用也是必须注意的.以下本章将对电镀不良的发生塬因及改善的对策加以探讨说明.1.表面粗糙:指不平整,不光亮的表面,通常成粗白状(1)可能发生的塬因: (2)改善对策:1.素材表面严重粗糙,镀层无法覆盖平整. 1.若为素材严重粗糙,立即停产并通知客户.2.金属传动轮表面粗糙,且压合过紧,以至于压伤. 2.若传动轮粗糙,可换备用品使用并检查压合紧度.3.电流密度稍微偏高,部分表面不亮粗糙(尚未烧焦) 3.计算电流密度是否操作过高,若是应降低电流4.浴温过低,一般镀镍才会发生) 4.待清晰度回升再开机,或降低电流,并立即检查温控系统.5.PH值过高或过低,一般镀镍或镀金(过低不会)皆会发生. 5.立即调整PH至标准范围.6.前处理药液腐蚀底材. 6.查核前处理药剂,稀释药剂或更换药剂2.沾附异物:指端子表面附着之污物.(1)可能发生的塬因: (2)改善对策:1.水洗不干净或水质不良(如有微菌). 1.清洗水槽并更换新水.2.占到收料系统之机械油污. 2.将有油污处做以遮蔽.3.素材带有类似胶状物,于前处理流程无法去除. 3.须先以溶剂浸泡处理.4.收料时落地沾到泥土污物. 4.避免落地,若已沾附泥土可用吹气清洁,浸透量很多时,建议重新清洗一次.5.锡铅结晶物沾附 5.立即去除结晶物.6刷镀羊毛?纤维丝 6.更换羊毛?并检查接触压力.7.纸带溶解纤维丝. 7.清槽.8.皮带脱落屑. 8.更换皮带.3.密着性不良:指镀层有剥落.起皮,起泡等现象.(1)可能发生的塬因: (2).改善对策:1.前处理不良,如剥镍. 1.加强前处理.2.阴极接触不良放电,如剥镍,镍剥金,镍剥锡铅. 2.检查阴极是否接触不良,适时调整.3.镀液受到严重污染. 3.更换药水4.产速太慢,底层再次氧化,如镍层在金槽氧化(或金还塬),剥锡铅. 4,电镀前须再次活化.5.水洗不干净. 5.更换新水,必要时清洗水槽.6.素材氧化严重,如氧化斑,热处理后氧化膜. 6.必须先做除锈及去氧化膜处理,一般使用化学抛光或电解抛光.7.停机化学置换反应造成. 7.必免停机或剪除不良品8,操作电压太高,阴极导电头及镀件发热,造成镀层氧化. 8.降低操作电压或检查导线接触状况9,底层电镀不良(如烧焦),造成下一层剥落. 9.改善底层电镀品质.10.严重.烧焦所形成剥落 10.参考NO12处理对策.4.露铜:可清楚看见铜色或黄黑色于低电流处(凹槽处)(1)可能发生塬因: (2)改善对策:1.前处理不良,油脂,氧化物.异物尚未除去,镀层无法析出. 1.加强前处理或降低产速2.操作电流密度太低,导致低电流区,镀层无法析出. 2.重新计算电镀条件.3镍光泽剂过量,导致低电流区,镀层无法析出 3.处理药水,去除过多光泽剂或更新.4.严重刮伤造成露铜. 4.检查电镀流程,(查参考NO5)5.未镀到. 5.调整电流位置.5刮伤:指水平线条状,一般在锡铅镀层比较容易发生.(1)可能发生的塬因: (2)改善对策:1.素材本身在冲压时,及造成刮伤. 1.停止生产,待与客户联系.2.被电镀设备中的金属制具刮伤,如阴极头,烤箱定位器,导轮等. 2.检查电镀流程,适时调整设备和制具.3.被电镀结晶物刮伤. 3.停止生产,立即去除结晶物.6.变形(刮歪):指端子形状已经偏离塬有尺寸或位置.(1)可能发生的塬因: (2)改善对策:1.素材本身在冲压时,或运输时,即造成变形. 1.停止生产,待与客户联系.2.被电镀设备,制具刮歪(如吹气.定位器,振荡器,槽口,回转轮) 2.检查电镀流程,适时调整设备和制具.3.盘子过小或卷绕不良,导致出入料时刮歪 3.停止生产,适时调整盘子4.传动轮转歪, 4.修正传动轮或变更传动方式.7压伤:指不规则形状之凹洞可能发生的塬因:改善对策:1)本身在冲床加工时,已经压伤,镀层无法覆盖平整2)传动轮松动或故障不良,造成压合时伤到 1)停止生産,待与客户联2)检查传动机构,或更换备品8白雾:指镀层表面卡一层云雾状,不光亮但平整可能发生的塬因:1)前处理不良2)镀液受污染3)锡铅层爱到酸腐蚀,如停机时受到锡铅液腐蚀4)锡铅药水温度过高5)锡铅电流密度过低6)光泽剂不足7)传致力轮脏污8)锡铅电久进,産生泡沫附着造成改善对策:1)加强前处理2)更换药水并提纯污染液3)避免停机,若无法避免时,剪除不良4)立即检查温控系统,并重新设定温度5)提高电流密度6)补足不泽剂传动轮7)清洁传动轮8)立即去除泡沫9针孔:指成群、细小圆洞状(似被钟扎状)可能发生的塬因:改善对策:1.操作的电流密度太 1.降低电流密度2.电镀溶液表面张力过大,湿润剂不足。
電鍍不良之原因與對策鍍層品質不良的發生多半為電鍍條件、電鍍設備或電鍍藥水的異常.及人為疏忽所致。
通常在現場發生不良時比較容易找出原因克服.但電鍍後經過一段時間才發生不良就比較棘手.然而日後與環境中的酸氣、氧氣、水分等接觸.加速氧化腐蝕作用也是必須注意的。
以下對電鍍不良的發生原因及改善的對策加以探討說明。
鍍層檢驗在電鍍業界的鍍層檢驗.一般包括外觀檢查、膜厚測試、附著能力測試、抗腐蝕能力測試、抗老化能力測試等。
1.外觀檢查:一般廠家在檢查外觀比較多使用目視法.較嚴格則會使用4倍或10倍放大鏡檢查(在許多國際標準規範也是如此.如ASTM)。
建議作業人員先用目視法檢查.一旦看到有疑慮的外觀時.再使用放大鏡觀察。
而技術人員則建議必須以50~100倍來檢查(倍數越高.外觀瑕疵越多).甚至分析原因時還得借助200倍以上的顯微鏡。
在電鍍層的外觀判定標準.一般並無一定的規範.都需要由買賣雙方協議。
當然表面完全沒有瑕疵最好.但這是高難度.不過一般人們對色澤均勻這個定義比較能達成共識.因此匯整以下經常發生的一些外觀異常.供參考:(1)色澤不均.深淺色.異色(如變黑.發紅.發黃.白霧等)(2)光澤度不均勻.明亮度不一.暗淡粗糙(3)沾附異物(如水分.毛屑.土灰.油污.結晶物.纖維等)(4)不平滑.有凹洞.針孔.顆粒物等(5)壓傷.刮傷.磨痕.刮歪等各種變形現象及鍍件受損情形(6)電鍍位置不齊.不足.過多.過寬等(7)裸露底層金屬現象(8)有起泡.剝落.掉金屬屑等2.膜厚測試:鍍層膜厚測試方法有顯微鏡測試法、電解測試法、X 光螢光測試法、β射線測試法、渦流測試法、滴下測試法等。
其中以顯微鏡測試法最為正確.不過需要時間、設備、技術等支援.不適合檢驗用.一般用來做分析研究之用。
現在大部分都使用X光螢光測試法.因為準確度高.速度快(幾十秒)。
目前業界使用X-RAY 螢光膜厚儀的廠牌有德國的FISCHER、美國的CMI、日本的SEIKO.其測試原理與方法大同小異.但由於廠牌不同.多少會有少許誤差.只要使用標準片作好檢量線.作好定位工作.作好底材修正.即可將誤差降低到最小。
印制电路板镀层缺陷成因分析及其对策1前言金属化孔质量与多层板质量及可靠性息息相关。
金属化孔起着多层印制线路电气互连的作用。
孔壁镀铜层质量是印制板质量的核心,不仅要求镀层有合适的厚度、均匀性和延展性,而且要求镀层在288℃热冲击10秒不能产生断裂。
因为孔壁镀铜层热冲击断裂是一种致命的缺陷,它将造成内层线路间和内层与外层线路之间断路;轻者影响线路断续导电,重者引起多层板报废。
目前,印制板生产中经常出现的金属化孔镀层缺陷主要有:金属化孔内镀铜层空洞、瘤状物、孔内镀层薄、粉红圈以及多层板孔壁与内层铜环连接不良等。
这些缺陷的绝大多数将导致产品报废,造成严重的经济损失,影响交货期。
2金属化孔镀层主要缺陷的产生原因及相应对策我们首先简单回顾一下多层印制板的制造工艺过程。
下料→制板→蚀刻→黑化→层压→钻孔→去沾污及凹蚀处理→孔金属化→全板电镀→制板→图形电镀→脱膜→蚀刻→丝印阻焊→热风整平→丝印字符本文将从钻孔工序、孔壁去树脂沾污及凹蚀处理工序、电镀及多层板层压工序等几个方面,分析金属化孔镀层的主要缺陷及产生原因,阐述如何优化工艺参数,进行严格的工艺及生产管理,以保证孔化质量。
2.1钻孔工序大多数镀层空洞部位都伴随出现钻孔质量差引起的孔壁缺陷,如孔口毛刺、孔壁粗糙、基材凹坑及环氧树脂腻污等。
由此造成孔壁镀铜层空洞,孔壁基材与镀层分离或镀层不平整。
下面,将对孔壁缺陷的成因及所采取的措施进行阐述:2.1.1孔口毛刺的产生及去除无论是采用手工钻还是数控钻,也无论是采用何种钻头和钻孔工艺参数,覆铜箔板在其钻孔过程中,产生毛刺总是不可避免的。
孔口毛刺对于金属化孔质量的影响历来不被人们所重视,但对于高可靠性印制板的金属化孔质量来讲,它却是一个不可忽视的因素。
首先,孔口毛刺会改变孔径尺寸,导致孔径入口处尺寸变小,影响元器件的插入。
其次,凸起或凹陷进入孔内的铜箔毛刺,将影响孔金属化过程中电镀时的电力线分布,导致孔口镀层厚度偏薄和应力集中,从而使成品印制板的孔口镀铜层在受到热冲击时,极易因基板热膨胀所引起的轴向拉伸应力造成断裂现象。
电泳漆膜缺陷(针孔)原因分析及解决措施阴极电泳涂料凭借其卓越的耐蚀性,极高的利用率,相对比较环保等特点,在汽车工业、轻工、家电等领域的应用越来越广泛。
近年来,新投电泳槽也越来越多。
但是,各式各样的漆膜缺陷在新老电泳线以及各种不同材质工件上仍频繁出现。
除了常见因素外,一些特殊原因导致的漆膜缺陷也越来越多,由于具有隐蔽性强,缺陷出现无规律性等特点,排查此类原因有一定难度。
但若不及时发现,一旦集中爆发,将导致大批产品的返工。
由于查找解决问题需要一定时间,这样就耽误了流水线的生产,对企业危害较大。
因此,能够对生产过程中发现的各种由于特殊原因导致的漆膜缺陷进行机理分析,并提供解决方案就显得尤为关键,本文主要分析电泳漆膜针孔产生的原因及解决措施。
针孔是电泳涂装中常见的漆膜缺陷之一。
大多情况下是由于槽液电导过高,导致电极反应剧烈,或溶剂含量偏高,导致湿膜中溶剂和水分含量偏多所致。
但有一些电泳线,其槽液各项指标均正常,湿膜也无异常,但最终电泳漆干膜却存在针孔现象。
电泳漆膜针孔的产生机理:电泳漆膜在加热烘干时,漆膜开始交联固化,漆膜内含有的溶剂和水分等物质受热蒸发,如果蒸发的气体量不太多,且蒸发时漆膜表面尚未干燥,气体逸出时形成的孔隙通过涂料的流平还能还原。
但如果漆膜表面已接近干燥,此时若还有气体逸出,漆膜将无法再次流平,就很可能导致针孔现象的产生。
底材差异的影响有些电泳线,钢铁底材上的电泳漆膜没有任何问题,而一些铝合金、镀锌件等底材上却极易产生针孔现象。
这主要是由于其电极反应剧烈程度不同,底材材质致密度不同所致。
形成机理:电泳时,由于镁、铝、锌等金属的活泼性较强,电极反应较剧烈,电沉积速度过快,产生的气体、水等物质大量夹带于较厚的湿膜中,这样,湿膜就极易出现气泡针孔等缺陷。
在压铸件上尤其明显。
此外,镀锌件由于镀锌层本身会有“氢脆”现象。
在高温固化时镀锌层中所夹带的气体就会逸出,导致针孔产生。
解决措施:对于此类工件,可降低电泳电压,减缓电极反应速度来减少针孔的产生。