孔金属化板板面起泡成因及对策探讨

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1、KINGBROTHER深圳金百泽.PCB设计、PCB快速制造、SMT加工、组装与测试.硬件集成电话：0755-26546699-223孔金属化板板而起泡成因及对策探讨一次，更换沉铜槽槽液后，化学镀后的双面板经全板电镀厚铜后发现板面起泡,并伴有结瘤。起泡处形状不规则，目测其形状跟某种液体的自然流动而留下痕迹相似，并且每一处起泡都是以点开始的。1.1一次分析我们孔金属化板的典型工艺流程是：化学沉铜（去油一一水洗一一粗化一一水洗一一酸性预浸一一活化一一水洗一一还原（1）——还原（2）——沉铜），全板电镀厚铜（水喷淋一一酸预浸一一全板电镀一—水洗__钝化__水洗__府）。

2、根据工艺流程我们直接否主了故障产生于电镀工段，因为电镀流程简单，如果产生这一现象，那末唯一的工序就是全板电镀，即是说电镀槽引入有机杂质。但是，共用电镀槽的图形电镀铜却没任何问题，因而确定产生于化学沉铜工段。在化学沉铜工段，我们将重点放在还原与沉铜工序。因为根据更换槽液前的处理效果，去油与活化都不错，粗化与此现象没太大关系，而且这几槽槽液都没有更换。根据起泡形状分析认为：这是山还原液引起，因为沉铜液的配制严格按照供应商提供的参数执行，还原液也是刚刚配制的，还原剂中引入杂质可能导致这一现象。还原剂的成份不清楚，只知是浓缩液。还原之后没有水洗，直接进行化学沉铜，这使杂质

3、带入沉铜槽成为可能。1.2解决方案经与供应商联系，供应商建议将还原（2）改为蒸馅水水洗。采用建议后，情况有所改观，但是没有达到生产所要求的稳定度。经过一周多的维护与调整，溶液达到稳定状态，经过化学沉积铜的板面色泽鲜艳,铜层致密，经全板电镀后也没有起泡产生。1.3小结从上面的情况我们反过来思考所作的分析，在这一周多的时间内仍按供应商的参数维护，仅仅隔两到三天更换一次还原（2）的蒸帼水水洗，以防止还原（2）因还原（1）的残留液的带入而使起浓度上升。从这一情况看我们认为还原引入杂质的分析有误。2.1二次分析既然否定杂质的引入的可能，那么原因何在呢？在控制过程中发现新配溶

4、液的反应很快，起泡是否与活性有关呢？这引起我们的关注，但因为溶液已达到稳定状态，故障无从找起，槽液的更换周期较长，对于起泡的跟踪观察就停止。KINGBROTHER深圳金百泽.PCB设计、PCB快速制造、SMT加工、组装与测试.硬件集成电话：0755-26546699-223我们就活性的相关因素：Cu、NaOH、HCHO等组份的含量，工作温度，络合剂含量，稳定剂进行分析。我们从下列图中可知：1）沉积速率随着Cu含量的升高而升高，在起始部分几乎呈正比关系。2）随着OH-、HCHO的浓度及温度的上升，沉积速率亦随之上升。可以从反应主式中得以证实:2HCH0+2Cu2++

5、40H--Cu+2HCHOO-+2H2O+H2f(1)当［HCHO］、［Cu2+］、［OH-］中的任意一项上升，平衡就左移，即反应速度加快。3）浓度超过阀值，沉积速度增长缓慢，有资料表明此时副反应增强。其中几个副反应值得注意：Cu2+Cu+（2）Cu++Cu+-*CuI+Cu2+（3）（2）、（3）式说明了在强碱条件下，Cu2+可能被还原成Cu+,Cu+在强碱条件下易歧化形成细小的粒，不规则的分布于溶液中。4）反应（1）式中有H2产生。因此从反应入手分析：新配制溶液的浓度我们一般取推荐的上限与下限值的中值，因此溶液的活性极强。假设经高浓度的还原（1）处理后，再经低

6、浓度还原（2）处理，板面部分残留液的浓度还没有完全降低，直接入化学沉铜槽，极强活性的镀液使Cu在板面迅速沉积，残留液浓度较高部分的催化性较强，其反应速度也较快，使Cu来不及均匀、致密的沉积并与基材铜箔牢固结合。反应产生的H2也来不及排出，就被沉积的铜包围形成气泡，从而使沉积的铜游离于基材铜箔产生起泡。瘤状物质则有可能是高速反应的副产物Cu颗粒附肴于板面，我们知道Cu颗粒以球面与溶液接触，不似基材铜箔以部分面积接触。因此就反应面积而言，铜颗粒较大，其反应速度也快许多，使局部自催化反应的化学沉积越来越快。基于上述的认识，我们知道活性过强（即反应过快）是起泡产生的根本原

7、因。因而控制反应速度才能从根本上解决起泡的产生。2.2解决方案有2.1的分析，在第二次更换槽液时，我们注意了组分的控制，并将供应商的参数作了更改，现表述如下：经上述变更后，工作温度采用低温启动组份控制在较低的状态。更换槽液第一天沉积出的板子，色泽鲜艳、镀层致密，孔化质量好，起泡比例只有0.8%（按块数计）左右，即使存在这一现彖的，起泡面积小、程度轻。相对前一次大批量、大而积、程度严重的情况而言，状况改观极大。经两到三天的正常维护，起泡现象完全消失，从而达到稳定生产。KINGBROTHER深圳金百泽.PCB设计、PCB快速制造、SMT加工.组装与测试.硬件集成电话：

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