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影響電鍍銅質(zhì)量的因素有:陽極材料、槽液污染、陽極袋大小、溫度和電流密度、陽極和陰極面積比等。
1.雜質(zhì)含量的影響
有研究發(fā)現(xiàn),PCB孔內(nèi)壁鍍銅層十分粗糙,瘤狀物明顯,其原因除了磷含量及磷晶粒分布影響之外,另一重要原因與陽極雜質(zhì)有關(guān),雜質(zhì)主要包括鐵、鉛、硫、鎳、銀等,他們不僅可以造成板面及孔內(nèi)鍍層粗糙,還可以破壞添加劑的功能,降低鍍銅層的可焊性,減弱鍍銅層的延展性,在PCB受到熱沖擊時(shí)容易造成孔壁拐角處斷裂。電解銅純度已經(jīng)達(dá)到99.95%,一般可以滿足PCB電鍍要求;但是不能夠采用雜質(zhì)銅或者回收銅作為原材料。
2.磷含量的影響
要得到銅鍍層光滑、光亮、細(xì)密,磷含量一般控制在0.04%-0.06%。之間比較理想;磷含量過低,造成陽極泥增多,陽極表面粗糙。Cu3P磷膜太薄,結(jié)合力不好,使鍍銅液中銅離子濃度累積而升高,也影響鍍液穩(wěn)定,增加工藝控制的困難。
3.磷晶粒分布的影響
磷晶粒分布不均勻的陽極,會(huì)產(chǎn)生?08孔內(nèi)瘤狀物的銅鍍層。這是由于磷晶粒分布局部過大或過少的結(jié)果。在PCB制造過程中,電鍍銅陽極不但磷含量要在一定范圍,而且要求磷晶粒分布也要均勻細(xì)密,這對鍍層及槽液的控制都會(huì)得到很大的改善。磷晶粒分布的均勻好壞,與磷銅生產(chǎn)的工藝有關(guān)。
4.磷晶粒大小的影響
根據(jù)冶金學(xué)理論,不純物位于晶粒交界處,磷在細(xì)小晶粒中分散均勻。細(xì)小晶粒會(huì)產(chǎn)生高附著力的黑膜。這種黑膜能夠較好的保留在陽極表面上,使它們不容易掉落而形成陽極泥。晶粒粗糙的磷銅陽極材料,一部分大的晶粒會(huì)被鍍液從陽極上腐蝕下來,這些陽極顆粒累積形成陽極泥;故生產(chǎn)工藝落后,形狀和大小任意成型的晶粒不能夠有磷的均勻分布;雖然他們也能夠產(chǎn)生黑膜,但是,這些黑膜不能夠粘附在磷銅表面,而是形成陽極泥,這些陽極泥會(huì)透過陽極袋進(jìn)入鍍槽,容易造成PCB鍍件表面的粗糙,對低線寬的高品位線路板,也可能引起短路等品質(zhì)問題。
5.氯離子的影響
氯離子是酸性光亮鍍銅溶液中不可缺少的成分,這是由于它在鍍液中除了與一價(jià)銅生成不溶于水的氯化亞銅,消除了一價(jià)銅的影響外,還能夠降低和消除光亮鍍銅層因夾雜有機(jī)光亮劑及其分解產(chǎn)物所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,提高了鍍層的延展性。鍍液中氯離子濃度控制在才能夠鍍出光亮和延展性優(yōu)良的銅鍍層;氯離子濃度過高,超過其上限,銅鍍層的光亮度便會(huì)下降及低電流密度區(qū)不亮,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成鍍層粗糙和產(chǎn)生毛刺,PCB板件邊角甚至出現(xiàn)“燒焦”現(xiàn)象。
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