印制電路板鍍銅質(zhì)量與印制電路板應(yīng)用可靠性息息相關(guān)。隨著印制板向高密度、高精度發(fā)展，對鍍銅層的要求也越來越高。不僅要求鍍層均勻細致，而且要求其不存在麻點、針孔、凹坑、鍍銅層不全等缺陷。鍍銅凹坑缺陷曾是影響我研究所鍍銅表面質(zhì)量的主要問題。本文從圖形轉(zhuǎn)移、圖形電鍍兩個生產(chǎn)過程出發(fā)，闡述如何優(yōu)化工藝參數(shù)，進行嚴格的生產(chǎn)管控，以減少鍍銅凹坑產(chǎn)生的幾率，保證鍍銅層質(zhì)量。

　　1、凹坑缺陷的形狀

　　鍍銅凹坑是指圖形電鍍銅后在大銅面、線路、焊盤上出現(xiàn)的點狀凹陷，一般主要存在線路或焊盤邊緣(如圖1)。

圖1 鍍銅凹坑

　　對凹坑處進行金相剖切，如圖2所示，可看出凹坑處二銅電鍍不全，有的甚至未鍍上二銅。

　　圖2 鍍銅凹坑

　　2、原因分析及控制措施

　　鍍銅凹坑產(chǎn)生原因故障樹(圖3)

　　圖3 鍍銅凹坑故障樹

　　2.1 圖形轉(zhuǎn)移工序

　　圖形轉(zhuǎn)移是指照相底版上的電路圖像轉(zhuǎn)移到覆銅箔層壓板上，形成一種抗蝕刻或抗電鍍的掩膜圖像。操作流程為：刷板→貼膜→曝光→顯影。

　　2.1.1 刷板效果對鍍銅凹坑的影響

　　圖形轉(zhuǎn)移刷板的目的是去除印制板板面氧化及臟污。若刷板機對板面清潔不凈，板面上的多余物會抑制二銅的電鍍，形成鍍銅凹坑。我研究所一段時期鍍銅凹坑缺陷頻繁發(fā)生，對凹坑處進行金相剖切，微蝕后可看出二銅上明顯有異物阻礙了其繼續(xù)電鍍(如圖4)。分析原因為使用的磨料刷輥式刷板機目數(shù)不合適，刷板效果差，且刷輥應(yīng)用老化導(dǎo)致(刷板機一段目數(shù)為320目，二段為500目)。將刷板機一段更換為500目、二段更換為800目后，鍍銅凹坑缺陷消失。

　　圖4 鍍銅凹坑

　　2.1.2 圖形轉(zhuǎn)移曝光過程板面粘附干膜殘渣

　　圖形轉(zhuǎn)移對位、曝光過程，對位臺及曝光機內(nèi)存在干膜殘渣，若不及時清理，粘附板面后會造成鍍銅凹坑，嚴重可致斷線(如圖5)。要解決此問題，需對曝光機進行定時清理，工作前需使用靜電除塵輥粘附對位臺及曝光機、曝光夾上多余雜物，使用擦拭紙蘸無水乙醇清潔對位臺及曝光夾。可根據(jù)實際情況，要求定時清潔曝光玻璃、麥拉膜上下面、對位臺面及使用底片等，一般建議最少每曝光5次，進行一次清潔。

　　圖5 曝光機內(nèi)垃圾導(dǎo)致的線條斷線

　　2.1.3 圖形轉(zhuǎn)移顯影效果的影響

　　水溶性干膜的顯影液為1%~2%的無水碳酸鈉水溶液。顯影機理為感光膜中未曝光部分的羧基活性基團與稀堿溶液反應(yīng)，形成一種膠狀的聚合羧酸鹽而被溶解。顯影機臟、顯影參數(shù)不合適可造成顯影后板面存在余膠，余膠處電鍍不上或電鍍銅厚度不夠等，形成鍍銅凹坑。由于1 L顯影液可溶解0.25 m2干膜，即0.3 m2印制板，因此顯影加工產(chǎn)品的面積對顯影效果有重要影響。本研究所印制電路板生產(chǎn)線最初根據(jù)產(chǎn)品加工周期對顯影液進行更換，后來驗證了顯影液加工產(chǎn)品面積對鍍銅凹坑產(chǎn)生幾率的影響(如表1)。

　　表1 顯影液加工面積對鍍銅凹坑的影響

　　圖6 加工面積與鍍銅凹坑百分率趨勢圖

　　由圖6可看出隨加工面積的增多，鍍銅凹坑產(chǎn)生的幾率變大，加工面積大于150 m2時鍍銅凹坑百分率急劇上升。因此我們改變了顯影液更槽方式，規(guī)定每加工150 m2產(chǎn)品對顯影液進行更槽。在進行顯影槽的保養(yǎng)時，一般的堿洗、酸洗不能徹底清洗掉管道內(nèi)部的臟污，應(yīng)每月使用專用清槽劑進行清洗。

　　2.2 顯影后至電鍍前放置時間

　　顯影后至電鍍前放置的時間段很重要。由于印制板面的銅長時間暴露在空氣中，會與空氣中的O2、CO2、水等發(fā)生反應(yīng)，造成銅面深度氧化，圖形電鍍前處理難以去除，電鍍時造成鍍銅凹坑。圖形轉(zhuǎn)移后沒有及時轉(zhuǎn)到電鍍，停留時間過長(達4天之久)，造成板面氧化難以去除，形成鍍銅凹坑(如圖7)。放置時間過長也會導(dǎo)致干膜翹起，發(fā)生滲鍍等問題。一般建議顯影后至電鍍前放置時間不超過48 h。

　　圖7 鍍銅凹坑

　　3 改善效果跟蹤

　　經(jīng)過對圖形轉(zhuǎn)移及圖形電鍍工序進行工藝參數(shù)的優(yōu)化及生產(chǎn)過程嚴格管控后，統(tǒng)計現(xiàn)階段鍍銅凹坑報廢率情況(見表4)，其中雙面板的報廢率由之前的1.88%降至0.42%，多層板的報廢率由2.11%降至0.85%。鍍銅凹坑的報廢數(shù)量減少3倍以上.

　　4 總結(jié)

　　本文從圖形轉(zhuǎn)移、圖形電鍍過程分析了鍍銅凹坑產(chǎn)生的機理及原因，并提出了改善措施，較大幅度降低了鍍銅凹坑的報廢率，通過此次分析可看出做好溶液的維護保養(yǎng)、各槽體定期清洗和各細節(jié)嚴格管控，對于鍍銅質(zhì)量有較好的改善。