Leiterplatte Blog - Fehler und Fehlerbehebung von Mustergalvanik Kupfer in Leiterplatte

Mit dem immer härteren Wettbewerb in der Branche,Hersteller von Leiterplatte weiterhin Kosten senken, um die Produktqualität zu verbessern,Null Fehler verfolgen,und gewinnen mit hoher Qualität und niedrigem Preis.

Defektmerkmale und Ursachen

Pitting in der Beschichtung

Auf der gemusterten Kupfergalvanisierung treten Pockennarben auf,die in der Mitte der Leiterplatte stärker ausgeprägt sind.Nach dem Entfernen von Blei und Zinn ist die Kupferoberfläche uneben und sieht nicht gut aus.Nach der Reinigung der Bürstenplatine ist die oberflächliche Lochfraßbildung immer noch vorhanden,aber sie ist im Wesentlichen geglättet und nicht so offensichtlich wie nach der Entfernung des Zinns.Nach dem Auftreten dieses Phänomens wurde zunächst angenommen,dass das Problem der galvanischen Kupferlösung darauf zurückzuführen ist,dass die Lösung am Tag vor dem Ausfall mit Aktivkohle behandelt wurde.Die Schritte sind wie folgt:

1)2 Liter H2O2 unter Rühren zugeben;

2)Nach vollständigem Umrühren wird die Lösung in einen Bereitschaftstank umgefüllt,4 kg feines Aktivkohlepulver hinzugefügt und zwei Stunden lang mit Luft umgerührt, dann wird das Rühren abgeschaltet und die Lösung beruhigt. Es wurde festgestellt, dass die Produktionsanlage die Lösung während der Nacht vom Bereitschaftstank zurück in den Arbeitstank transferierte,wobei der Allegro am nächsten Tag berücksichtigt wurde. Absetzen der Aktivkohle ohne ausreichende Filtration, wobei die Lösung ohne Umwälzfilterpumpe (langsam) direkt vom Ausgang des Arbeitstanks (grobes Rohr,schnell) zurückfließt.Da die Ruhezeit nach der Rückführung der Lösung in den Arbeitstank abgelaufen ist, hat das Galvanikpersonal keine leere Anodenschicht mit niedriger Stromdichte.

Aufgrund der Dringlichkeit der Terminplanung arbeitete das Galvanikpersonal nicht nach den Verfahren des Prozessdokuments, und die Lösung wurde nicht vollständig umgewälzt und gefiltert, was zu mechanischen Verunreinigungen in der Lösung führte, was die Qualität der Beschichtung beeinträchtigte. Ein weiterer Faktor ist, dass die Phosphor-Kupfer-Anode nach ihrer Reinigung nicht direkt elektrolytisch behandelt wird und dass keine Zeit bleibt, um einen schwarzen und gleichmäßigen „Phosphor-Film“ auf der Oberfläche der Anode zu bilden, was zu einer starken Anhäufung von Cu++ und einer Hydrolyse von Cu+ zu Kupferpulver führt, wodurch eine raue und löchrige Beschichtung entsteht. Die Auflösung von metallischem Kupfer wird durch die Kontrollschritte eingeschränkt, und Cu+ kann nicht schnell zu Cu2+ oxidiert werden. Während der anodische Film nicht gebildet wird, läuft die Reaktion von Cu-e.Cu2+ schnell weiter, was zur Anhäufung von Cu++ führt, während Cu+ instabil ist und aufgrund der Disproportionalität unverhältnismäßig ist. Reaktion: 2Cu++.Cu2+Cu, das sich während des Galvanisierungsprozesses elektrophoretisch auf der Beschichtung ablagert und die Qualität der Beschichtung beeinträchtigt. 

Der Anodenfilm, der sich bildet,nachdem die Anode einer Schwachstrom-Elektrolysebehandlung unterzogen wurde,kann die Auflösungsrate von Cu wirksam kontrollieren,so dass der Anodenstromwirkungsgrad nahe dem Kathodenstromwirkungsgrad liegt und die Kupferionen in der Galvanisierungslösung im Gleichgewicht gehalten werden,wodurch die Entstehung von Cu+ verhindert und der normale Betrieb der Galvanisierungslösung aufrechterhalten wird. Der Defekt des galvanisch abgeschiedenen Kupfers hat dieses Mal auch einige Probleme offenbart:Der Bediener ignoriert manchmal den Produktionsprozess aufgrund des Verhältnisses zwischen Zeit, Arbeitszeit und Produktionsvolumen,was die Qualität des Produkts beeinträchtigt.Daher sollte der Produktionsvorgang in strikter Übereinstimmung mit den Prozessdokumenten durchgeführt werden,und der illegale Vorgang sollte aufgrund der engen Produktionsaufgabe und des kurzen Zyklus nicht durchgeführt werden.Andernfalls wird das Produkt aufgrund von Qualitätsproblemen nachbearbeitet oder verschrottet,was sich auf die Qualifikationsrate des Produkts auswirkt und somit den Produktionszyklus beeinträchtigt und die Glaubwürdigkeit verringert.

Fehlersuche:Nachdem die Ursache herausgefunden wurde,wird das Filterelement der gemusterten Kupfergalvanisierungslösung ausgetauscht,um die Filtration zu verstärken;außerdem wird eine Versuchsplatine 500mm à 500mm vorbereitet,um die Anoden der 6 Galvanisierungsbecken jeweils zu elektrolysieren.Auf diese Weise ist die am nÃ?chsten Tag produzierte Leiterplatte völlig normal,mit Ausnahme des Defekts des Galvanisierungslochanteils des produzierten Allegro.

Coating bloom (dendritic)
Die Oberfläche der gemusterten Kupfergalvanisierung ist blumig, vor allem auf einer großen Fläche der Galvanisierung, die wie ein Zweig ist, mit langen und kurzen. Allerdings ist die Beschichtungsfläche klein, und die Leiterplatte mit Pads oder dünnen Linien zu beschichten hat fast keine Defekte nach der Galvanik am selben Tag, so dass das Phänomen der Beschichtung nicht genug Aufmerksamkeit am Anfang, und der Verrat war ein zufälliger Faktor: PCB, Substrat-Probleme,oder Pinselstriche aus dem Bimsstein Putzmaschine vor Muster Übertragung nach Loch Metallisierung. SpÃ?ter, mit der Erhöhung des Produktionsvolumens.Die Zahl der PCB-OberflÃ?che Blumen wurde mehr und mehr, vor allem die PCB mit der Zeichnung Nummer MON?_1, die Größe betrÃ?gt 265mm ï 290mm, Die Beschichtung Bereich A Bereich ist 2,35dm2, B Der Bereich ist 4,48 dm2,und fast die HÃ?lfte der gesamten PCB-OberflÃ?che muss mit Kupferplattierung gemustert werden, so dass das PhÃ?nomen der Musterplattierung kann auf einen Blick zu sehen, die ernsthafte Auswirkungen auf das Aussehen der PCB.Es treten viele fehlerhafte Leiterplatten auf, und es ist wichtig, die Merkmale zu analysieren, um die Ursachen herauszufinden und die Fehler vollständig zu beseitigen. Aus diesem Grund analysiert die Qualitätsabteilung unseres Zentrums im Interesse der Kundenzufriedenheit alle Leiterplatten mit fehlerhaften Beschichtungen: ob es sich um großflächige Ausblühungen der Beschichtung oder fadenförmige Spuren auf den Drähten handelt. Qualität ist das Leben einer 

Unternehmen.Unsere technische Abteilung wird die Probleme der Beschichtung untersuchen:

1) Zunächst wird aufgrund früherer Erfahrungen davon ausgegangen, dass in der schwachen Korrosions- und Vortauchlösung der Musterbeschichtungsvorbehandlung eine große Menge an organischen Stoffen vorhanden ist. Da das Sprühen und Waschen nach der Entfettung möglicherweise nicht ausreicht, wird das organische Material in der Entfettungslösung in den Arbeitstank gebracht und als sekundäre Verschmutzung ausgewählt, und die Adsorption von organischem Material auf dem zu beschichtenden Muster auf der PCB-Oberfläche beeinflusst die Adsorption auf der Kathode. Dadurch wird das Aussehen der Beschichtung beeinträchtigt. Danach wurden die schwache Korrosion und die Voreintauchflüssigkeit wieder geöffnet, und die Druckfehler in der Produktion wurden reduziert, aber das Phänomen des Ausblühens der Leiterplattenoberfläche ist nicht vollständig. Es scheint, dass die bisherigen Erfahrungen bei der Fehlersuche nicht vollständig wirksam waren.Und dann verlagerte sich der Schwerpunkt: Könnte es sein, dass es ein Problem mit der Ölentfernung gibt? Verursacht durch die Alterung der Entfettungsflüssigkeit und eine unsaubere Entfettung? Prüfen Sie, ob die Temperatur und die Zusammensetzung innerhalb des normalen Bereichs liegen. Um die Ursache des Defekts so schnell wie möglich herauszufinden, wurde der Hall-Zellen-Test durchgeführt: Ein kleines Stück Kupfer wurde mechanisch mit Holzkohle gebürstet und dann als Kathoden-Gel-Vanic gespült. Da die Probe nicht entfettet, sondern mechanisch entfettet wurde, sind immer noch Zweigmuster vorhanden, so dass eine Entfettung nicht die Ursache für diesen Fehler sein kann.

2) Nach der Fehlersuche im kleinen Experiment, fügen Sie CL und Aufheller FDT-1 in den Arbeitstank nach dem Verhältnis, nach ausreichender Luft rühren und Umlauffiltration, wischen Sie die beiden blanken Kupferplatten von 350mmà t 350mm Größe,und entfernen Sie dann das Öl?gewaschen?Schwache Korrosion?gewaschen?Beizen?Das Muster wird mit Kupfer galvanisiert, und das Muster wird ohne Defekte nach dem normalen residenten Prozess galvanisiert.Die Produktionslinie fuhr also mit der Galvanisierung fort,und die am nächsten Tag galvanisierte Leiterplatte war völlig normal. Es ist zu erkennen, dass es viele Gründe für das Ausblühen der Beschichtung gibt: Die Entfettungslösung, die schwache Korrosionslösung,die Lösung vor dem Eintauchen,die Chloridionenkonzentration in der Kupfergalvanisierungslösung der Probe und der Aufheller FDT-1 beeinflussen die Qualität der Beschichtung. Die Ungenauigkeit der Analyse der Chloridionenkonzentration wirkt sich direkt auf die Einstellung der Lösung aus, und der zusätzliche Standard des Glanzzusatzes FDT-1 „Messung der Leitfähigkeit des Galvanisiertanks durch Stromintegration“ kann nicht mehr verwendet werden.Die Zugabe des täglichen Aufhellers FDT-1 wird hauptsächlich mit der Hall-Zelle kombiniert.Experimentieren Sie und passen Sie sich an die Arbeitsbelastung des Tages an. Nur durch die Synergie von Chloridionen und Additiven kann eine ideale Beschichtung erreicht werden.Eine strenge Kontrolle der Prozessparameter ist der Schlüssel zur Herstellung qualifizierter Produkte, da jeder Parameter, der außer Kontrolle gerät,zu Beschichtungsfehlern führt.

Hydrosphärische Spuren auf der Beschichtung

Auf dem galvanisierten Kupfer des Leiterplattenmusters befinden sich viele Wasserkreise mit größerer Größe,Besonders die Wasserkreise um die Löcher sind prominent.
1) Dieses Phänomen brachte uns zunächst auf die Idee,Wasser zu sprühen. Da der Sprühwasserkreislauf der Mustergalvanisierungslinie und der Lochmetallisierungslinie über ein gemeinsames Wasserkreislaufsystem verfügt, ist das Magnetventil jedes Sprührohrs ausgefallen,und das Wasser kann nur kontinuierlich gesprüht werden.Wenn die beiden Linien gleichzeitig arbeiten und gleichzeitig besprüht werden müssen, wirkt sich der unzureichende Druck direkt auf den Sprüheffekt aus.Aus diesem Grund wurde eine Platine mit zwei Seiten und drei Polen getestet,die nach dem normalen Verfahren hergestellt wurde,mit der Ausnahme, dass ein Wasserrohr angeschlossen wurde,um die Wasserwäsche während des Sprühens zu verstärken, und dass der Wasserkreislauf immer noch vorhanden war, nachdem die Probe mit Kupfer galvanisiert wurde.Die Analyse der Defekteigenschaften ergab,dass die Defekte auf der galvanisierten Kupferoberfläche mit den Spuren von Wassertropfen übereinstimmen.Es sollte ein Problem der Wasserreinigung sein. Es hat jedoch nichts mit der Wasserreinigung der galvanischen Musteranlage zu tun. Liegt es an der schlechten Entwicklung und dem Waschen nach der Übertragung des Musters?

2) Verfolgen Sie die Quelle zurück und finden Sie den Wasserweg für den Grafiktransfer. Es stellte sich heraus, dass eine von unserem Zentrum neu erworbene Diansheng-Belichtungsmaschine die Wasserzirkulations-Kühlmethode verwendet und ihr Wasserweg und der Waschbereich der Entwicklungsmaschine denselben Wasserweg nutzen.Wenn die Belichtungsmaschine und die Entwicklungsmaschine gleichzeitig arbeiten, ist der Sprühdruck der Waschsektion der Entwicklungsmaschine gering; und die Größe der Leiterplatte ist groß, insbesondere das Wasser, das von der oberen Sprühdüse versprüht wird, kann sich leicht auf der Leiterplattenoberfläche ansammeln, was der Zirkulation der Lösung nicht förderlich ist. Auf diese Weise wird die Restflüssigkeit der Trockenfilm- oder Nassfilm-Entwicklung des Fotolacks nicht vollständig abgespült. Nach dem Trocknen ist das Wasserzeichen der Schleimhaut bei der anschließenden Reparatur nicht leicht zu finden (im Gegensatz zu den Kleberesten mit deutlichem Blauschleier); das Muster lässt sich vor der Galvanisierung nicht leicht entfernen.Nach einer Stunde Kupfergalvanisierung sind die Spuren des Wasserzeichens deutlich sichtbar und haben eine gewisse Tiefe, die sich nicht leicht polieren lÃ?sst und das Aussehen der LeiterplattenoberflÃ?che beeintrÃ?chtigt. Um diese Schlussfolgerung zu bestÃ?tigen, wurden 10 Leiterplatten mit der 460mmÃ420mm-Zeichnungsnummer Y005 Ã?bertragen und entwickelt, 5 StÃ?cke wurden an der Luft getrocknet und direkt an die Mustergalvanisiermaschine geschickt, und die anderen fÃ?nf StÃ?cke wurden zur Reinigung ohne Trocknung an die Reinigungsmaschine geschickt. Grafische Galvanisierungslinie nach der Beschickung. Nach dem gleichen Vorbehandlungs- und Kupfergalvanisierungsvergleich wurde auf den 5 Leiterplatten, die vollständig gewaschen wurden, kein Wasserkreis gefunden, während auf den 5 Leiterplatten, die nach der Entwicklung direkt zur Mustergalvanisierungsanlage geschickt wurden, der Wasserkreis deutlich zu sehen war.

3)Fehlersuche:Umgestaltung des Wasserkreislaufs der Belichtungsmaschine, so dass er von der Wasserwaschsektion der Entwicklungsmaschine getrennt ist; außerdem werden 3 Reihen von oberen und unteren Sprührohren nach der Wasserwaschsektion der Entwicklungsmaschine hinzugefügt. Außerdem werden die verloren gegangenen und funktionsuntüchtigen Sprührohre in der Probengalvanisierungslinie ersetzt. Nach der Reparatur und Modifizierung ist die Kupferbeschichtung der Proben von guter Qualität.

Grobe Beschichtung

Die leichte Rauheit der Beschichtung auf der Oberfläche der Leiterplatte kann durch die mechanische Reibung der Bürstenmaschine entfernt werden. Starke Unebenheiten der Oberfläche oder sogar Rauheit im Loch führen dazu, dass das Loch klein wird, was die Schweiß- und elektrische Leistung beeinträchtigt und nur noch verschrottet werden kann. Die Gründe für die Rauheit der Beschichtung sind leicht zu finden, z. B. zu hohe Kathodenstromdichte, unzureichende Zusätze, geringer Kupferionengehalt, falsche Musterfläche (zu groß) oder stark ungleichmäßige Verteilung der Musterfläche.Je nach der spezifischen Situation der Leiterplatte ist es nicht schwierig, den Grund für die raue Beschichtung zu finden. Wenn beispielsweise die gesamte Leiterplatte rau ist, sollte die Zusammensetzung der Lösung überprüft werden, und mit dem Hall-Zellen-Test sollte festgestellt werden, ob der Aufheller unzureichend ist und ob das Strommessgerät fehlerhaft ist. Wenn die Beschichtung einer einzelnen Leiterplatte rau ist, sollten zunächst die Produktionsaufzeichnungen überprüft werden: ob die Eingabe des Beschichtungsniveaus korrekt ist, ob der Strom zu groß ist, ob die grafische Fläche auf dem Verarbeitungsblatt zu groß ist und ob die Maschine fehlerhaft ist (der Strom wird aufgrund der Instabilität des Strommessers plötzlich erhöht).

Es gibt viele Informationen,und die Fehlersuche ist nicht schwierig, so dass ich sie hier nicht wiederholen werde.Es ist erwähnenswert,dass aufgrund des Designs einiger Leiterplatten die Verteilung der Galvanisierungsmuster sehr ungleichmäßig ist, und es gibt nur verstreute Pads oder ein paar dünne Linien in einigen Teilen,während die Fläche anderer Teile zu groß ist,oder die Fläche A/B ist sehr unterschiedlich. Selbst wenn die Galvanisierungslösung gut ist und alle Parameter normal sind,können auf diese Weise fehlerhafte Produkte entstehen. 

Die Erfahrung kann sich auf Folgendes beziehen: 

1) Die aktuelle Halbierungszeit wird verdoppelt, was jedoch die Produktionseffizienz verringert. 

2) Mit der Methode der begleitenden Beschichtung, finden einige Abfälle, die zusammen beschichtet werden, um die Stromverteilung zu verbessern. 

3) Die Stromstärke kann für den großen Unterschied in der Fläche der A/B-Oberfläche separat gesteuert werden.

Beschichtung

Kupferinfiltration in der Mustergalvanik verursacht unregelmäßige Linien,reduzierte Linienabstände und in schweren Fällen sogar Kurzschlüsse. Eine unzureichende Reinigung der Leiterplattenoberfläche (mit Ölflecken oder Oxidation) und eine schlechte Verbindung mit dem Resist; oder Grübchen auf der Filmwalze,Schmutzflecken auf der Belichtungsmaschine, schlechter lokaler Kontrast oder Staub auf dem Produktionsnegativ - all dies sind die versteckten Gefahren der grafischen Galvanisierung. Daher sollte der Reinigungsprozess des Bürstenbretts vor der Verfilmung nicht vernachlässigt werden: die Schwefelsäure (10%) in der Beizabteilung wird rechtzeitig aktualisiert, der Druck der Bürstenwalze ist angemessen, die Hochdruckwasserwäsche ist zirkuliert und sauber,und die Trocknungstemperatur ist moderat, um sicherzustellen, dass die Leiterplattenoberfläche sauber und trocken ist. Außerdem muss beim Laminieren der Folie der Druck der Walze an die Dicke der Folie angepasst werden, und es müssen die richtige Temperatur und Geschwindigkeit gewählt werden. Die Qualität der produzierten Folie, die Reinigung und Wartung der Belichtungsmaschine und die Umgebung des Reinraums müssen streng kontrolliert werden.Um ein Ausbluten zu verhindern, müssen der Produktionsablauf des Musterübertragungsprozesses, die Qualität des Fotolacks und verschiedene Prozessparameter kontrolliert werden. Es ist sicherzustellen, dass der Widerstand während der Galvanisierung intakt ist, und eine geeignete Stromdichte zu wählen. Auf diese Weise kann das Phänomen des Auslaufens wirksam vermieden werden.

Schichtung

Ein weiterer Fehler der gemusterten Kupfergalvanisierung ist die Kupfer/Kupfer-Delamination. Die offensichtliche Delamination ist auf den ersten Blick zu erkennen. Wenn die Beschichtung schlecht haftet, klebt man sie mit Klebeband fest und zieht es dann mit Kraft nach oben,wobei die schwach haftende Beschichtung mit dem Klebeband verklebt wird. Aufgrund der schlechten Haftung der Blasenbildung und der Delaminierung der Beschichtung wird diese teilweise abfallen, wenn die Frontplatte blockiert ist, was zu einer versteckten Kurzschlussgefahr führt, oder weil die konkave Oberfläche ungleichmäßig mit anderen grafischen Teilen ist, gibt es nach dem Auftragen der lokalen Linien einen Farbunterschied (die Farbe der konkaven Oberfläche ist dunkel), solche Mängel sind für den Benutzer nicht akzeptabel. Es gibt viele Faktoren, die eine Delaminierung der Beschichtung verursachen.

Schlussfolgerung

Die Musterkupfergalvanisierung ist ein wichtiger Prozess bei der Herstellung von Leiterplatten, und die Qualität der Galvanisierung hat direkten Einfluss auf das Aussehen der Leiterplatte.