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印制电路板孔化电镀故障分析与处理:钻孔工序对印制电路板电镀质量的影响

放大字体  缩小字体发布日期:2012-05-07  浏览次数:1279

印制板多数镀层空洞部位都伴随由于钻孔质量差而引起的孔壁缺陷,如孔口毛刺、孔壁粗糙、基材凹坑及环氧树脂腻污等,并由此造成孔壁镀镍中间体层的空洞,孔壁基材与镀层分离或镀层不平整等。

 

1 孔口毛刺的产生及去除

 

无论是采用手工钻还是数控钻孔,无论是采用何种钻头和钻孔工艺参数,印制电路覆铜箔板在其钻孔过程中,产生毛刺总是不可避免的。孔口毛刺对孔的金属化质量的影响却是一个不可忽视的因素。

 

板孔口毛刺会改变孔径尺寸,导致孔径人口处尺寸变小,影响元器件的插入;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,导致孔日镀层厚度的偏薄和应力集中,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。

 

随着印制板技术的不断发展和超薄型铜箔的应用,印制板加工过程中的去毛刺技术也发生了很大变化。国外已开始采用液体喷砂研磨法来去除孔口毛刺。一般对于铜箔厚度在18μm以上的覆铜箔层压板孔口毛刺,采用机械抛刷法十分有效,只是在操作时,要严格控制好碳化硅磨料的粒度和刷板压力,以免压力过大和磨料太粗使孔口显露基材。

 

通常采用液体喷砂研磨法去除孔口毛刺,即利用一台专用设备,将碳化硅磨料借助于水的喷射力喷射在板面上,从而达到去除孔口毛刺的目的。

 

2 孔壁粗糙、基材凹坑对镀层质量的影响

 

化学镀铜溶液保持良好状态的情况下,板的钻孔质量差的孔壁容易产生镀铜层的空洞。因为在孔壁光滑的表面上,容易获得连续的化学镀铜层,而在粗糙的钻孔孔壁上,由于化学镀铜的连续性差,容易产生针孔;尤其是当孔壁有钻孔产生的凹坑时,即使化学镀层很完整,但是在随后的电镀铜时,因为有电镀层折叠现象,电镀铜层也不易均匀一致,在钻孔凹坑处,容易存在镀层薄,甚至镀不上铜而产生镀层空洞的故障现象。

 

3 环氧树脂腻污的成因

 

印制板钻孔是一个很复杂的加工过程,基板在钻头切削刃的机械力(包括剪切、挤压、扯裂、摩擦力)的作用下,可能产生弹性变形、塑性变形与基材断裂、分离形成孔。

 

其中大部分机械能将转化为热能,特别是在高速切削的情况下,产生大量热能,使得温度陡然升高(钻头温度在200℃以上)由于印制板基材中所含树脂的玻璃化温度与之相比要低得多,所以软化了的树脂就有可能被钻头牵动,腻在被切削孔壁的铜箔断面上,形成腻污。清除这种腻污较困难,而铜箔断面一旦被腻污,就会降低甚至破坏多层板的互连性,从而造成电镀故障的产生。

 

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