No.032 PCB 镀Cu层缺陷

1.现象描述及分析

(1) 现象描述

镀Cu工艺在现代PCB基板的制程中,大都用于使用超薄Cu箔的覆铜板刻蚀后的图形加厚和PTH壁金属化的工序中。因此,镀Cu层的质量对其下游电子组装质量的影响极大,主要缺陷是镀Cu层粗糙、有胶迹、起泡、镀Cu瘤、厚度异常、剥落、烧焦、空洞、分散能力差等。

(2) 现象分析

在电子组装末端工序中,经常遇到的镀Cu层的主要缺陷现象分析如下。

① 表面粗糙、有胶迹:镀Cu层表面粗糙,有小的凸出缺陷,如图No.032-1所示。这是由于以镀铜液中细微杂物为晶核,电镀沉积物集中在镀层表面而引起的。

②安装面有胶迹:它表现为镀层安装面有异常凹凸形状的缺陷,如图No.032-2所示。这是由于镀Cu层基底的导线附着了黏性物质,然后再在其上镀Cu而引起的。

图No.032-1 表面粗糙

图No.032-2 安装面有胶迹

③ 镀Cu层起泡:镀Cu层表面有起泡形貌的缺陷,如图No.032-3所示。该缺陷是由于Cu层表面附着有某种杂物,影响了镀Cu层的结合力所造成的。

④ 镀Cu层异常:表面有麻点,如图No.032-4所示。该缺陷主要是由镀Cu面在镀前残留的某种杂物引起的。

图No.032-3 镀Cu层起泡

图No.032-4 镀Cu层异常

⑤ 镀Cu瘤:在镀Cu层表面可见有较大凸瘤缺陷,如图No.032-5所示。该缺陷是由于在镀Cu时,以Cu箔表面残留的细微杂物为晶核,异常地沉积Cu而引发的。

图No.032-5 镀Cu瘤

⑥镀层厚度异常:不能满足标准要求,如图No.032-6所示。原因是在镀Cu时电流密度、镀液温度、电镀时间等失控。

⑦ 镀Cu层抗剥离强度差,如图No.032-7所示,主要原因是镀层的基底被玷污。

图No.032-6 镀层厚度异常

图No.032-7 镀Cu层抗剥离强度差

⑧ 镀Cu层烧焦:镀 Cu 层表面粗糙、无光泽,偶尔可见少量的粉状物沉积,如图No.032-8所示。该缺陷是因镀Cu时电流过大所导致的。

图No.032-8 镀铜层烧焦

⑨ 镀Cu层空洞:在镀Cu沉积导线的局部可见沉积铜的空洞,如图No.032-9所示。其主要形成原因是在镀Cu时,由于某种原因,使得局部不沉积Cu所造成的。

图No.032-9 镀Cu层空洞

2.形成原因及机理

(1) 形成原因

由上述分析可知,PCB基板镀Cu层的缺陷均是由PCB供应商在PCB基板镀Cu制程中工艺不良或工艺过程参数失控造成的。

(2) 形成机理

请参阅相关专业文献和资料,本处不再重复。

3.解决措施

① PCB生产方应不断改进工艺,加强工艺过程监管,确保成品出厂质量。

② 应用方应加强对来料的入库验收,拒收一切不合格品入库。