網(wǎng)站寄語：印制電路板溶銅工藝脈沖電鍍是一個(gè)復(fù)雜且關(guān)鍵的工序，它涉及到電鍍技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用，以滿足現(xiàn)代電子工業(yè)對高性能、高可靠性PCB的需求。以下是關(guān)于超大尺寸印制電路板溶銅工藝脈沖電鍍研究，不妨進(jìn)來了解一下。
隨著印制電路板(printedcircuitboard,PCB)行業(yè)的發(fā)展，對工藝精細(xì)化管理的要求越來越高。本文主要研究一種超大尺寸不溶性陽極溶銅脈沖電鍍工藝，使用不析氧陽極鈦網(wǎng)+溶銅粒工藝，降低了光劑消耗，提升了藥水壽命，同時(shí)保證大尺寸(623mm×1093mm)PCB的脈沖電鍍均勻性≤5μm,高縱橫比(aspectratio,AR)(14:1)電鍍分散能力(throwingpower,TP)≥90%。
測試物料介紹
1.1 測試板信息
測試板尺寸為623mm×1093mm，其他參數(shù)見表1。
表1測試板信息
1.2 測試設(shè)備信息
(1)陽極鈦網(wǎng)：垂直電鍍槽內(nèi)采用導(dǎo)體貫穿連接陽極上下，可降低陽極電阻，有利于電流均勻分布并提高均勻性。
(2)溶銅槽：溶銅槽內(nèi)設(shè)置銅粒存放區(qū)與副槽，同時(shí)與電鍍槽連通循環(huán)，以保證銅離子供應(yīng)。
(3)脈沖整流器：可采用分段脈沖復(fù)合波形設(shè)置，滿足不同縱橫比板的需求，提升鍍銅質(zhì)量。
1.3 測試藥水信息
電鍍藥水使用某公司CuXXX7系列添加劑，光亮劑與整平劑兩組分添加劑;采用純銅粒，添加FeSO?·7H?O溶銅劑。
主要測試項(xiàng)目
電鍍銅性能測試項(xiàng)目見表2。
表2測試項(xiàng)目
測試結(jié)果
3.1 均勻性調(diào)試
由于生產(chǎn)尺寸達(dá)到623mm×1093mm,陽極鈦網(wǎng)長度已超過1093mm,鈦網(wǎng)的傳導(dǎo)電阻必然導(dǎo)致上端與下端的電流差異變大，電鍍夾點(diǎn)位與槽底位極差變大。針對這個(gè)問題，采用鈦包銅板連接鈦網(wǎng)上下，降低鈦網(wǎng)上下電阻差異。均勻性測量按照模具測量覆銅板(coppercladlaminate,CCL)電鍍后不同位置的銅厚，統(tǒng)計(jì)計(jì)算極差及均勻性結(jié)果。
未做改進(jìn)前，電鍍均勻性測量結(jié)果見表3,銅厚極差7.8μm主要來源于夾點(diǎn)邊與對邊及側(cè)邊的差異。夾點(diǎn)邊銅厚較厚，邊緣效應(yīng)導(dǎo)致電流過大，側(cè)邊不均勻且板較長導(dǎo)致底端板翹，兩面距離陽極差異較大導(dǎo)致電流差異。優(yōu)化方式為夾點(diǎn)位置增加上擋板遮擋部分電力線，減小擋條間距5mm限制板底部偏移。
調(diào)整后的銅厚測量結(jié)果見表3,夾點(diǎn)邊及側(cè)邊均調(diào)整好，調(diào)整后的大尺寸板電鍍均勻性已經(jīng)達(dá)到較高的水平。
表3 優(yōu)化調(diào)整前后電鍍均勻性測量結(jié)果
3.2 深鍍能力測試結(jié)果
測試方法。測量切片孔不同位置鍍銅厚度，TP計(jì)算式如下：
正常條件電鍍TP測試數(shù)據(jù)見表4.
由表4可知，板厚2.0mm(AR比為8:1)和2.5mm(AR比為10:1)的TP已經(jīng)滿足90%要求，3.5mm(AR比為14:1)的TP最低77%未達(dá)到90%,需調(diào)整。對于不溶性陽極電鍍銅，影響深鍍能力最大的因素是硫酸銅的濃差極化，為解決這個(gè)問題，需從藥水交換量及脈沖波形方面入手。藥水交換量通過將噴流泵頻率提高15%達(dá)到95%,脈沖波形采用正反比和脈寬比逐步降低的復(fù)合波形，如圖1所示。
表4 正常條件電鍍TP測試數(shù)據(jù)
圖1 脈沖復(fù)合波形參數(shù)
根據(jù)調(diào)整后的切片測試結(jié)果，板厚3.5mm、孔徑0.25mm、AR比14:1的電鍍TP達(dá)到96%~101%,見表5。調(diào)整后的電鍍孔切片如圖2所示。
圖2調(diào)整后的電鍍孔切片
表5調(diào)整后的電鍍TP測試數(shù)據(jù)
3.3 其他測試結(jié)果
其他測試結(jié)果見表6。
表6其他測試結(jié)果
結(jié)語
通過調(diào)整與測試，確認(rèn)采用不溶性陽極+溶銅粒工藝+脈沖電鍍生產(chǎn)623mm×1093mm超大尺寸的PCB可以滿足均勻性、鍍銅延展性、深鍍能力、耐熱可靠性等要求，并且能夠適應(yīng)較高的縱橫比。結(jié)果顯示，鍍銅的工藝能力及品質(zhì)達(dá)到較高的水平。
此外，溶銅粒工藝和不溶性陽極電鍍過程不產(chǎn)生陽極泥，無需定期硫酸+雙氧水清洗，在提升生產(chǎn)效率和降低成本方面具有較大的優(yōu)勢。
PS：未來，隨著研究的深入和技術(shù)的進(jìn)步，脈沖電鍍在超大尺寸PCB溶銅工藝中的應(yīng)用前景將更加廣闊。本篇文章來源：印制電路信息作者單位：惠州中京電子科技有限公司
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