电震在pcb电镀过程中的应用.doc

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1、电震在PCB电镀过程中的应用摘要：本文就ＰＣＢ电镀工艺中出现的问题采用了电震荡器来进行改善，通过实验和过程确认，验证了电震在PCB电镀过程中对改善气泡、及提高深镀能力等方面的作用，并介绍了电震常用的震动方式、日常检查和监控方法。关键词：电震；PCB电镀1.电震对气泡的改善1.1电震对孔内气泡的改善在PCB板电镀过程中，经常会发生异物堵孔的现象。PCB板的孔径越小，发生这种现象的几率就越大。由于异物堵在孔内造成溶液无法正常流动和交换，电镀完毕后会造成孔内无金属，常见的孔内无金属现象如图所示：从上面的图片中可以看出此类孔内无金属一般

2、有如下几个特征：（1）、无金属的部位一般分布在孔中心；（2）、孔壁两侧呈对称分布；（3）、孔壁铜厚从孔口至孔中逐渐变薄。基于上述特征，一般认为造成此类孔内无金属现象的原因可归结为气泡堵孔。在PCB电镀过程中，孔内气泡产生一则由电镀缸鼓气形成的微小气泡进入孔内，造成镀铜不上；二则在前处理清洗不彻底，造成PCB板孔壁在后续铜缸电镀溶液不浸润，形成“真空带”电镀不上铜。虽然电镀缸有摇摆等机械作用，但是气泡一旦气泡进孔，受表面张力的影响，就很难驱除。对于孔径较小（≤0.35mm）板件的加工，尤其是大于6：1以上板厚，这是个很大的隐患。为

3、了改善这一现象，在电镀线飞巴上安装电震来驱赶气泡，实践证明效果很好。1.2电震对板面气泡的改善在PCB板电镀过程中，除了有气泡粘附在孔内造成孔中心无金属外，也会有粘附在板面上造成板面凹坑的现象，对图电工艺来说，由于干膜与电镀基材铜形成的界面高度差异，槽液中鼓气带来的微小气泡更能覆着在干膜边缘，造成相应铜区镀铜不上更能这种现象尤其明显。如下图所示：实践证明，电震的使用对板面凹坑的改善也有很明显的作用。2.电震对深镀能力的改善在PCB板的整个制造流程中，电镀的深镀能力是很重要的一个技术指标；在同样的电镀条件下，随着所加工板件的板厚孔

4、径比增大，溶液在孔内交换的难度也会加大，因而电镀时深镀能力的下降极为明显。考虑到电震在震动的时候，可以提高溶液在孔内的交换程度，其对于深镀能力的提升应该有所帮助，因此安排了下列实验进行验证：2.1电震使用与不使用的对比：选板厚5.0mm最小孔径0.7mm的板件2PCS，夹在同一槽的不同飞巴上同时加工，一个飞巴使用电震（震动程序：震10S停10S循环至电镀结束，震动频率：25HZ），另一个飞巴不使用电震。电镀完毕后取相同位置的科邦做切片进行观察，得到的实验结果如下（震动方式：震10S停10S，震动频率：25HZ）；从切片的结果来看

5、，同样规格的板件使用电震加工时与不使用电震的板件相比，深镀能力有很明显的提升，在后面的生产过程中取同样规格的板件进行对比，所得到的数据也能证明这一结论。当然对于不同规格板件、不同槽液来说，其改善的程度并不一样，但是根据经验来看，平均有3%~5%的提高。2.2距离电震不同位置的对比：选板厚5.5mm最小孔径0.7mm的板件2PCS，夹在同一飞巴上，仍然采取上述相同的电震程序（震10S停10S循环至电镀结束，震动频率：25HZ），电镀完毕后取板件下部同一水平方向的排孔科邦（每块板3个），从离电震最近的位置开始依次编号为1、2、3和1

6、1、21、31，对比距离电震不同位置处科邦的深镀能力，得到的实验结果如下：从结果来看，虽然6个科邦的深镀能力并不是严格按照距离电震的距离有一个明显的梯度，但是距离电震较近的板件三个科邦的平均深镀能力与距离电震较远的板件三个科邦的平均深镀能力相比，仍然有5个百分点的优势。2.3电震条件DOE试验：考虑到电震程序和电震频率对深镀能力的影响较大，特意安排了下列两因素两水平的DOE实验：取板厚4.5mm最小孔径0.7mm和板厚4.0mm最小孔径0.5mm两种规格的板件安排两次DOE实验进行验证，电镀完毕后取板件下部同一水平方向的排孔科邦

7、，得到的实验结果分别如下（所有实验在同一个电镀港同时加工，避免槽液因素的影响）：第一次实验结果：第二次实验结果：分析以上实验结果，可以看出：①从以上两次试验的结果都可以看出，在不同的震动方式及震动频率下，所得出的结果都表现出了夹板位置靠电震端的板件其深镀能力要优于另外一段的板件，有3～6个百分点的优势；②对于同样规格同样电镀条件的板件而言，电震频率为30HZ时得到的深镀能力比20HZ时要好；③在第一次实验的结果上表现出了震10S停10S的条件下得到的深镀能力比震30S停30S要好，有5个百分点的优势，但是第二次的试验结果上却看不

8、到这一点；因此还不能贸然定论说哪种震动方式对深镀能力的提升更明显，需更多实验验证。3.电震的使用和维护3.1安装方式电震一般安装在V座的基座上，靠螺丝将震动马达与V座基座紧密连接，以保证马达运转时能将震动最大限度的传到飞巴上；此外，有些厂家也有采用将电震安装在飞