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電路板生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)銅面氧化的防范手段

文章出處:http://wdfi.cn網(wǎng)責(zé)任編輯:恒成和電路板作者:恒成和線路板人氣:-發(fā)表時(shí)間:2018-09-21 14:30:00

   當(dāng)前在電路板生產(chǎn)過(guò)程中沉銅、整板電鍍后至圖形轉(zhuǎn)移的運(yùn)轉(zhuǎn)周期中,板面及孔內(nèi)(由其小孔內(nèi))銅層的氧化問(wèn)題嚴(yán)重影響著圖形轉(zhuǎn)移及圖形電鍍的生產(chǎn)品質(zhì);另內(nèi)層板由于氧化造成的AOI 掃描假點(diǎn)增多,嚴(yán)重影響到AOI 的測(cè)試效率等;此類事件一直以來(lái)是業(yè)內(nèi)比較頭痛的事,現(xiàn)就此問(wèn)題的解決及使用專業(yè)的銅面防氧化劑做一些探討。 

PCB


    1. 目前電路板生產(chǎn)過(guò)程中銅面氧化的方法與現(xiàn)狀 


    1.1 沉銅—整板電鍍后的防氧化 


    一般沉銅、整板電鍍后的板子大多會(huì)經(jīng)過(guò): 


    (1)1-3%的稀硫酸處理; 


    (2)75-85℃的高溫烘干; 


    (3)然后插架或疊板放置,等待貼干膜或印制濕膜做圖形轉(zhuǎn)移; 


    (4)而在此過(guò)程中,板子少則需放置2-3 天,多則5-7 天; 


    (5)此時(shí)的板面和孔內(nèi)銅層早就氧化成“黑乎乎”的了。 


    在圖形轉(zhuǎn)移的前處理,通常都會(huì)采用“3%的稀硫酸+磨刷”的形式對(duì)板面銅層進(jìn)行處理。而孔內(nèi)只有靠酸洗的處理效果了,且小孔在前面的烘干過(guò)程中是很難達(dá)到理想效果的;因此小孔內(nèi)往往因干燥不徹底、藏有水份,其氧化程度也比板面嚴(yán)重的多,僅靠區(qū)區(qū)酸洗是無(wú)法清除其頑固的氧化層的。這就可能導(dǎo)致板子經(jīng)圖形電鍍、蝕刻后造成因孔內(nèi)無(wú)銅而報(bào)廢。 


    1.2 多層板內(nèi)層的防氧化 


    通常內(nèi)層線路完成后,即經(jīng)過(guò)顯影、蝕刻、退膜及3%稀硫酸處理。然后通過(guò)隔膠片的方式存放與轉(zhuǎn)運(yùn)及等待AOI 掃描與測(cè)試;雖然在此過(guò)程中,操作、轉(zhuǎn)運(yùn)等都會(huì)特別小心與仔細(xì),但板面還是難免有諸如手指印、污點(diǎn)、氧化點(diǎn)等瑕疵;在AOI 掃描時(shí)會(huì)有大量的假點(diǎn)產(chǎn)生,而AOI 的測(cè)試是根據(jù)掃描的數(shù)據(jù)進(jìn)行的,即所有的掃描點(diǎn)(包括假點(diǎn))AOI 都要進(jìn)行測(cè)試,這樣就導(dǎo)致了AOI的測(cè)試效率非常低下。 


    2. 引入銅面防氧化劑的一些探討 


    目前多家PCB藥水供應(yīng)商都有推出不同的銅面防氧化劑,以供生產(chǎn)之用;該藥水的主要工作原理為:利用有機(jī)酸與銅原子形成共價(jià)鍵和配合鍵,相互多替成鏈狀聚合物,在銅表面組成多層保護(hù)膜,使銅之表面不發(fā)生氧化還原反應(yīng),不發(fā)生氫氣,從而起到防氧化的作用。根據(jù)我們?cè)趯?shí)際生產(chǎn)中的使用情況和了解,該銅面防氧化劑一般具有以下優(yōu)點(diǎn): 


    a. 工藝簡(jiǎn)單、適用范圍寬,易于操作與維護(hù); 


    b. 水溶性工藝、不含鹵化物及鉻酸鹽,利于環(huán)境保護(hù); 


    c. 生成的防氧化保護(hù)膜的褪除簡(jiǎn)單,只需常規(guī)的“酸洗+磨刷”工藝; 


    d. 生成的防氧化保護(hù)膜不影響銅層的焊接性能和幾乎不改變接觸電阻。 


    2.1 在沉銅—整板電鍍后防氧化的應(yīng)用 


    在沉銅—整板電鍍后的處理過(guò)程中,將“稀硫酸”改成專業(yè)用“銅面防氧化劑”,其它如干燥及之后的插架或疊板等操作方式不變;在此處理過(guò)程中,板面與孔內(nèi)銅層表面上會(huì)生成一層很薄且均勻的防氧化保護(hù)膜,能夠?qū)~層表面與空氣完全隔絕,防止空氣中硫化物接觸銅面,使銅層氧化和變黑;通常情況下,該防氧化保護(hù)膜的有效儲(chǔ)置期可達(dá)6-8 天,完全可滿足一般工廠的運(yùn)轉(zhuǎn)周期。 


    在圖形轉(zhuǎn)移的前處理,只需采用通常的“3%的稀硫酸+磨刷”的方式,即可將板面及孔內(nèi)的防氧化保護(hù)膜快速、完全去除,對(duì)后續(xù)工序無(wú)任何影響。 


    2.2 在多層板內(nèi)層防氧化的應(yīng)用 


    與常規(guī)處理的程序相同,只需將水平生產(chǎn)線中的“3%稀硫酸”改成專業(yè)用“銅面防氧化劑”即可。其它如干燥、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)運(yùn)等操作不變;經(jīng)此處理后,板面同樣會(huì)生成一層很薄且均勻的防氧化保護(hù)膜,將銅層表面與空氣完全隔絕,使板面不被氧化。同時(shí)也防止手指印、污點(diǎn)直接接觸板面,減少AOI 掃描過(guò)程中的假點(diǎn),從而提高AOI 的測(cè)試效率。 


    3. 分別使用稀硫酸和銅面防氧化劑處理后的內(nèi)層板AOI 掃描、測(cè)試的對(duì)比 


    以下為分別使用稀硫酸與銅面防氧化劑處理的同一型號(hào)、同一批號(hào)的內(nèi)層板,各10PNLS 在AOI掃描與測(cè)試的結(jié)果對(duì)比。 


    注:由以上的測(cè)試數(shù)據(jù)可知: 


    a. 使用銅面防氧化劑處理的內(nèi)層板的AOI 掃描假點(diǎn)數(shù)是使用稀硫酸處理的內(nèi)層板的AOI 掃描假點(diǎn)數(shù)的9%不到; 


    b. 使用銅面防氧化劑處理的內(nèi)層板的AOI 測(cè)試氧化點(diǎn)數(shù)為:0;而使用稀硫酸處理的內(nèi)層板的AOI 測(cè)試氧化點(diǎn)數(shù)為:90。 


    4. 總結(jié) 

 

    總之,隨著電路板產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,產(chǎn)品檔次的提升;由于氧化造成的小孔無(wú)銅報(bào)廢及內(nèi)、外層AOI測(cè)試效率的低下,都是電路板生產(chǎn)過(guò)程中需要大力解決的;而銅面防氧化劑的出現(xiàn)與應(yīng)用,對(duì)諸如此類問(wèn)題的解決提供了很好的幫助。相信,在今后的電路板生產(chǎn)過(guò)程中,銅面防氧化劑的使用會(huì)越來(lái)越普及。


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