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  • PCB板的星點滲鍍問題
     
    發布時間:2010-7-26

        隨著電子產品迅速向高頻化、高速數位化、便攜化和多功能化的發展,對PCB 基板的線粗、線隙要求也越來越小,而業界仍基本採用經過圖形電鍍加工的方法生產基板,因而星點滲鍍導致線中間線隙變小甚至短路的問題也普遍存在,星點滲鍍的特點是板麵不定位,分佈無規律,時有時無,難以捉摸。此不僅影響了基板的外觀而且可能會影響插件後電子產品的電氣性能。本文就星點滲鍍問題進行探討。

     

        造成星點滲鍍問題的原因多種多樣,除圖電拉存在的問題外,幹膜工序也會存在關聯,以下是造成星點滲鍍的魚骨圖:

     

     

        針對上述原因分析, 幹膜質量導致的滲鍍在以往的生產中已發生過, 與本次的現象不同,故排除幹膜本身的原因。以下就環境影響、製程參數方向進2行模擬試驗。
    1. 磨板後水氧化試驗。
    2. 板麵殘留火山灰試驗。
    3. 快速磨板試驗。
    4. 板麵油汙試驗。
    5. 轆板條件變動試驗。
    6. 板麵汙染氧化試驗。
    7. 板麵強烈氧化試驗。

     

    結果分析:
    1. 磨板後水氧化試驗:
    試板(2PNL)→正常磨板→灑水於板麵靜置使其氧化→正常D/F→圖電蝕刻
    結果:未能模擬出星點滲鍍,氧化處未發現滲鍍,由於自來水灑在板麵,其自然風乾氧化程度不嚴重, 在幹膜的覆蓋下, 電鍍藥水攻擊不到銅麵,故而未發現有滲鍍現象。
    2. 板麵殘留火山灰試驗:
    試板(2PNL)→正常磨板→均勻撒火山灰於板麵上磨擦吹幹板麵→正常D/F→圖電蝕刻
    結果:未能模擬出星點滲鍍,由於火山灰研磨後已成極細小顆粒,經風刀吹過後已在板麵殘留量極少,在幹膜的覆蓋下,圖電藥水不能攻擊到銅麵,故而也不會導致滲鍍。
    3. 快速磨板試驗:
    試板(2PNL)→磨板(速度比平常快1 倍)→正常D/F→圖電蝕刻
    結果:未能類比出星點滲鍍,雖然速度加快1 倍,但由於板麵磨板前並未受到嚴重的汙染(如油漬、嚴重氧化等),經貼膜後可抵抗圖電藥水的攻擊,故並未發生滲鍍現象。
    4. 板麵油汙試驗:

    結果:①、②種情況均未發現星點滲鍍,由於磨轆上沾油量較小,再塗於板麵時更少,故模擬不到星點滲鍍。③ 衝板後幹膜大部分不能粘附於銅麵上, 由於直接將潤滑油塗於板麵,量多且密集,致使板麵太滑,結合力下降,幹膜不能附著。
    5. 轆板條件變動試驗:
    試板(2PNL)→過粗磨機→手動轆板機轆板(P=2.5bar,T=95,V=2m/min)→ 正常行板至蝕刻。
    結果:發現星點滲鍍,與之前情況相似,因手動轆板機壓力低於自動機,幹膜附著力下降,使電鍍藥水易攻擊,導致滲鍍。
    6. 板麵汙染氧化試驗:

    結果:產生滲鍍,但表現為片狀滲鍍,板麵灑除油劑氧化板未發現滲鍍。表明酸對底銅有咬蝕作用,堿對幹膜有攻擊,故會導致滲鍍出現。
    7. 板麵強烈氧化試驗:

    結果:均發現有星點滲鍍,整板看附帶線路不良,單看滲鍍與之前之情形相似。
    8. 重複試驗7
    結果:有星點滲鍍,同試驗7 之結果。
    9. 重複試驗7

    結果:均有星點滲鍍與之前類似。

     

    實驗分析:
    1. 板麵汙染氧化試驗是模擬現時生產環境及停放時間影響。各種藥水時不時飛濺到板麵上,在幹膜與銅麵所接觸之位置攻擊,降低幹膜與板麵之附著力,從而導致電鍍過程中形成滲鍍。
    2. 改變磨板及貼膜條件,所生產之滲鍍情況則表明了幹膜在前處理條件不夠好之情況下容易發生與銅麵附著力不足,導致幹膜剝落,覆蓋密著性不足等現象,在電鍍時產生滲鍍。這也反映了幹膜內部單體分子量較大,溫度略低時其粘度較大,使其流動性變差。
    3. 模擬現時之生產狀況:待鍍之板放在KMnO4 環境中,放置半天,板麵就有氧化現象。而沉銅廢氣中含有KMnO4+KOH 之強氧化性結晶粉塵,部分粉塵隨氣流飄浮落到附近待鍍之板板上,對幹膜有攻擊,影響了幹膜與銅麵之結合力。實驗過程中觀察到幹膜有起皺及輕輕用手能擦掉幹膜之現象,其已證明幹膜本身結構發生變化,與銅麵結合力已顯著下降之結果。

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