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PCB电镀常见问题与解决方法

嘉峪检测网        2021-12-21 22:38

PCB电镀常见问题与解决方法

 

问题一、各镀铜层间附着力不良

 

可能原因

解决方法

①电镀前清洁处理不当

提高清洁槽液的温度以利去除油污和指纹

②底铜表面的氧

使用微蚀剂去除底镀层表面的污染物

③钝化皮膜未除尽

检查清洁槽和微蚀槽液的活性并改善之

④清洁槽中的湿润剂被带出

检查水洗程序,增加水洗水流量并在出槽时采用喷射水洗,

使孔内清洁效果更好

⑤水洗不足造成底铜的钝化

提高水洗水温度,喷射水洗后也可另采用多段式溢流水洗

⑥板子进入镀槽后电源并未立即开启

重新检查整流器之自动程序

⑦电流密度过大

重新检查电镀程序,降低电流密度

⑧过硫酸根残余物污染

使用过硫酸盐微蚀后,必须再以5-10%的硫酸浸洗,以除去表面的铜盐类。

⑨干膜显影后水洗不足

提高喷射水洗压力;检查喷嘴是否有阻塞,并采用适当的喷嘴排列布置;提高水洗温度到16℃以上。

 

问题二、电镀烧板

 

可能原因

解决方法

①电流密度过高或电镀面积不均匀,导致板面上局部电流密度超过局限电流

降低所用之电流;

按添加剂系统设定操作电流密度,和板子布置情况以及搅拌程度;

在高电流密度区增加辅助阴极板,以吸收多余的电流。

②镀液搅拌不当或板架往复搅拌不足

利用循环过滤及低压空气进行搅拌;

配合阴极杆往复摆动(与板面垂直)搅拌;

检查阴极之间的距离,在电流密度为30ASF的情况下,其距离至少应为15公分。

③在操作电流密度下的铜离子浓度过低

维持铜离子的应有浓度或降低电流密度

④硫酸浓度过高

稀释槽液,维持一定的酸浓度

⑤槽液温度过低

冬天须加热槽液,最佳的操作温度通常介于21-26℃之间。

⑥各添加剂含量已失去平衡

添加适用于高CD之添加剂,以减少烧焦;

添加适用于低电流密度这之添加剂,以减少板面烧焦(线路);

在正式添加大槽前应先于小槽内试验添加剂的性能。

⑦阳极过长或数量过多

阳极长度应比板架略短2-3英寸;将阳极袋绑紧;

自槽液中移走部分阳极棒;

阳极对阴极的面积比不应该超过2:1

 

问题三、电镀板边烧焦

 

可能原因

解决方法

①电流密度太高

检查被镀面积,适当降低电流密度

②添加剂不足

采用霍尔槽试验法,查看试片背后中心部位镀层凹部的锡铅镀层面是否过低

③锡铅阳极太长

这样会造成挂具最下端的板边板角电流密度太高而被烧焦,因此应使阳极长度应比阴极短50-70mm

④槽液循环或搅拌不足

应按照工艺规定应加强镀液的循环过滤及阴极杆的往复摆动

⑤锡铅金属含量不足

按照工艺规范进行分析与调整。

⑥有机物污染

使用优质活性碳3-5克/ 升进行处理并根据工艺要求补充添加剂

⑦金属杂质污染

采用小电流(0.1-0.5A/dm2)、瓦楞阴极进行析镀处理

⑧镀层中铅量过多

可能是阳极成份或槽液成份不对以及电流密度太低使铅镀出太多。应对阳极及槽液进行定量分析,并对电流密度进行调整

⑨阳极泥落入槽内

应定期检查阳极袋破损情况

⑩氟硼酸水解产生氟化铅粒子的附着

槽内加挂硼酸袋使硼酸在镀液中处于饱和,从而抑制氟硼酸水解产生

⑪板子可能自孔内带入少许硫酸根而在铜面产生白色沉淀,进而影响热熔的效果

加强水洗,特别是孔的清洗要特别注视

 

问题四、电镀局部漏镀或阶梯镀

 

可能原因

解决方法

①干膜显影不净

重新检查干膜之显影作业条件;

检查底片的布线密度,凡又长又密时应特别小心显影之作业;

检查显影机组之喷嘴是否发生堵塞。

②板面上已有指纹印及油渍的污染

提高电镀前处理清洁槽液之温度;

改善板子持取的方法,只能用手掌互顶板边,不可用手指抓取板面。

③镀液中有机物含量过多

使用赫尔槽(Hull Cell)分析光剂;进行活性炭过滤处理;

控制添加剂的含量。

④用做干膜检修(Touch-up)的油墨对待镀的线路区造成意外的污染

检讨检修或修补用的油墨及制程

⑤清洁槽中的润湿剂被带出,并自小孔内逐渐流出而影响镀铜之外观

增加水洗浸泡时间并在板子出槽时另采用强力喷射水洗

⑥干膜表面渗出显影液之残迹

显影过后须置放30分钟以使反应达到平衡

⑦显影液受到污染

保持最后一个显影槽液的洁净度

 

问题五、电镀两边厚度不均匀

 

可能原因

解决方法

①板子两面的电镀面积不一致,尤其当一面是接地层面而另一面是线路面时

以正反排板方式将板子两面的待镀面积加以调整

②一面掉电流

稽查电流实时情况

③两面电镀面积填错

与工程核对电镀面积是否正确

④可能是某一边阳极之线缆系统导电不良所致

 检查及改善

 

问题六、铜层过薄

 

可能原因

解决方法

①电镀过程中,电流不够

确认板子面积以决定总电流的大小

②电镀过程中,电流密度不够

确认板子面积以决定电流密度

③电镀过程中,电镀时间不够

根据板子面积比确认电镀时间

④板子与挂架或挂架与阴极杆的接触导电不良

检查整流器,板子等所有的电路接点

 

问题七、全板电镀厚度不均

 

可能原因

解决方法

①阳极篮与阴极板面的相对位置不当

以非破坏性的厚度量测法详细了解其全面厚度之差异;

根据镀层厚度量测的结果,重新安排阳极的位置。

②阳极接点导电不良

操作中使用伏特计检查每一支阳极与阳极杆是否接触良好;

清洁所有接点,并确保阳极杆所有接点的电位降落(Voltage Drop)都要相同

③镀液中硫酸浓度不足,导电不良

检查硫酸浓度并调整至最佳值

④铜离子含量过高

分析检查铜离子含量;

稀释槽液或改用不溶性阳极直到铜离子浓度降至规定范围内;

在电镀槽闲置期间取出铜阳极。

⑤搅拌太过激烈

降低搅拌程度

⑥循环过滤之搅拌方式不良

出水口位置应座落在挂板的正下方,使对全板面能产生更为均匀的液流。

 

问题八、镀液槽面起泡

 

可能原因

解决方法

①循环泵中藏有空气

将循环泵与管路加满水以免空气残留;

检查槽内液位和进水口的高度,必要时将液位提高。

②槽液过度搅动,过滤涡流

降低搅拌程度并重新设计溢流型态,以避免溶液产生过多气泡。

③润湿剂添加过量

减少添加量

 

问题九、通孔铜壁出现破洞

 

可能原因

解决方法

①化学铜厚度不足或未能将孔壁全部盖满

调整化学铜槽液成分;增加化学铜槽之浸镀时间;若化学铜层厚度不足,在板子进入镀铜槽时须采用较低电流去镀铜;

电镀铜时孔内有气泡存在(增加槽液或板子移动率,务使镀液能流过孔内)

②镀液中有颗粒物浮游

彻底过滤槽液;电镀前喷洗板面;检查电镀前之槽液是否有悬浮物

③化学铜层遭到溶解

检查电镀前处理微蚀或浸酸液之浓度;

不可使用不相容的酸液,如氟硼酸或含有硝酸或氢氟酸等专利性酸盐;

板子下端进入镀槽中时电流尚未开启;

减少微蚀的时间。

④电镀前酸浸时间过长

减少酸浸时间

 

问题十、镀铜层表面长瘤

 

可能原因

解决方法

①槽液中有颗粒物出现

槽液应连续过滤,每小时至少要翻槽2-3次

②阳极未装阳极袋或阳极袋已破裂

装设阳极袋,并检查阳极袋是否有破裂的情况

③镀液遭外来固体粒子所污染

检查镀槽内是否有外物掉落(例如板子,钳子,挂架,工具);检讨孔壁是否有遭到其它槽液所带入的悬浮物质,如整孔剂之胶体粒子吸附等;清洗阳极袋及滤芯;

④阳极含磷量过低

确认阳极磷含量介于0.04%-0.06%之间

⑤镀铜槽内的阳极型式有问题

对所用的阳极进行功能性试验

⑥由于阳极析出污染物所致

阳极袋的开口务必要超出镀液面;定期更换阳极袋;检查阳极袋是否有破洞;某种型式的阳极会导致镀瘤的产生。

 

问题十一、镀铜层出现凹点

 

可能原因

解决方法

①镀铜槽中空气搅拌不足或不均匀

增加空气搅拌并确保均匀分布

②槽液遭到油渍污染

进行活性炭处理及过滤,确认污染来源并加以杜绝

③过滤不当

持续过滤槽液以去除任何可能的污染物

④镀槽内特定位置出现微小气泡

可能是过滤泵有空气残存,设法改善之

⑤干膜显影不足导致线路出现锯齿状

加强显影液之冲刷与后水洗

⑥镀铜前板面清洁不良

检讨清洁与微蚀制程以及相关的水洗动作

 

问题十二、镀层出现条纹状

 

可能原因

解决方法

①添加剂含量失控(通常添加剂过量时会出现条纹)

试用少量活性炭将多余添加剂移除

②所用干膜与硫酸铜镀液不相容导致有机物溶入镀液中

确认所用干膜与镀铜液之相容性

③水洗不洁导致清洁剂被带入镀液中

检查水洗水流量及水洗时间是否足够;

改用喷射方式水洗

④槽体,过滤器,挂架等材质可能和硫酸铜镀液不相容

操作前先确认设备与镀液的相容性

⑤阳极袋桨料所导致的污染

使用前先将阳极袋及滤芯的桨料清洗干净

⑥干膜阻剂中的附着力促进剂未能完全去除

检讨清洁制程

 

问题十三、镀层脆裂

 

可能原因

解决方法

①因光剂裂解或干膜或清洁剂所造成槽液的有机物污染

定期做活性炭过滤处理

②光泽剂添加过量

试用少量活性炭将多余光泽剂移除

③电流密度超出操作范围

按添加剂规定的电流密度操作

④镀液温度超出正常范围,正常为21-26℃

检查镀液温度以确保操作是在正确的温度下进行

⑤添加剂含量不足

以赫尔槽或电化学法进行分析,必要时可多加添加剂

⑥铜离子含量偏低

改善镀液流动情况并增加搅拌

⑦孔内铜厚不足而容易断裂

通常孔铜至少要有0.8mil的厚度,必要时降低电流密度以达深孔的起码铜厚

⑧多层板之板厚Z方向膨胀过度

检讨电路板特性需求,客户要求之规格以及压板制程。

 

问题十四、镀层粗糙有铜粉

 

可能原因

解决方法

①镀液过滤不良

加强过滤

②硫酸浓度不够

分析并补充硫酸

③电流过大

适当降低

④添加剂失调

通过赫尔槽试验调整

 

问题十五、低电流去镀层发暗

 

可能原因

解决方法

①硫酸含量低

分析补充硫酸

②铜浓度高

分析调整铜浓度

③金属杂质污染

小电流处理

④光亮剂浓度不当或选择不当

调整光亮剂量或另选品种

 

问题十六、镀层有麻点、针孔

 

可能原因

解决方法

①前处理不干净

加强镀前处理

②镀液有油污

活性炭处理

③搅拌不够

加强搅拌

④添加剂不足或润湿剂不足

调正或补充

 

问题十七、镀层发暗、发雾

 

可能原因

解决方法

①镀层中铜、砷、锑等杂质

小电流电解

②氯离子、硝酸根离子污染

加絮凝剂过滤

③Sn2+不足,Sn4+过多

调整槽液

④电流过高或过低

调整电流密度至规定值

 

问题十八、板面铜粒

 

可能原因

解决方法

①电流过大

降低电流到标准范围

②夹棍上有残铜

硝酸浸泡去除

③阳极袋破损

更换阳极袋

④沉铜板不良

磨板后或用砂纸打磨后磨板返工

 

问题十九、电镀夹膜

 

可能原因

解决方法

①电镀面积,电流密度,面积,数量,料号等参数输入错误

所有信息以及电镀参数参照《电镀参数自动化软件》,减少错误发生,并改善参数准确性。

②挂板方向不合理,板边缘易夹膜

测试电镀线均匀性规律,规定上板方式

③同一飞巴,图形孤立与图形均匀的板混挂一起,孤立线路板容易镀厚夹膜,图形均匀的板铜厚相对偏薄。

建立混挂要求,日常检查并强调执行。

④飞巴两端因边缘效应,飞巴两端的板边易镀厚夹膜,没按要求加分流条

制定要求,所有板飞巴两端加边条,不能有空夹仔。

⑤铜厚不够返工板的处理方式没规定

建立铜厚不够返工板的处理方式流程要求

⑥电镀均匀性不佳,需要调整。

电镀线能力稳定保持,电镀均匀性按要求测试调整

⑦干膜厚度不足,不满足镀铜要求。

部分难度订单和间距较小订单,外光是用50um干膜

⑧底铜厚度偏薄,电镀加厚过多

有表铜要求的,因层压底铜实际铜厚偏差,偏薄,需电镀多加厚铜防止镀厚夹膜

⑨ERP备注错误或图形设计、流程设计不合理

建立产权预防机制,对高层板、批量板下线进行筛选,优化。

⑩实验室切片读数误差大;切片位置不合理;切片研磨效果不好等因素影响

切片读数偏差,(需做MSA)要求相差较小不能判断时使用500X的读数;

取样位置:按照取样要求,减少误判返工;

切片研磨及微蚀效果,做出图片规定,减少读数偏薄。

⑪电流 电镀时间需适当调整

调小电流,延长电镀时间

⑫挂板不合理

交差、正反挂板,尽量保证电镀面积接近

⑬工程拼版设计不合理

将线路密集区或独立线区往板内旋转

 

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来源:PCB技术汇总