Blog de PCB - Defectos y solución de problemas de cobre electroplatizado de patrón en placa de PCB

Con la competencia cada vez más feroz en la industria, los fabricantes de placas de PCB continúan reduciendo los costos para mejorar la calidad del producto, perseguir cero defectos y ganar con alta calidad y bajo precio.

Características y causas del defectoPitting de recubrimiento Las marcas de bolsillo aparecen en la galvanización de cobre con patrón, que son más prominentes en el medio de la placa de PCB. Después de retirar el plomo y el estaño, la superficie de cobre es desigual y la apariencia no es buena. Después de limpiar la tabla de cepillo, la perforación superficial todavía existe, pero básicamente se alisa y no es tan obvia como después de quitar el estaño. Después de que apareció este fenómeno, se pensó primero en el problema de galvanizar la solución de cobre, porque la solución se trató con carbono activado el día antes de que ocurriera el fallo. Los pasos son los siguientes:

1) Añadir 2 litros de H2O2 bajo condiciones de agitación; 2) Después de agitar completamente, transfiera la solución a un tanque de espera, agregue 4 kg de polvo fino de carbono activado y agregue aire para agitar durante 2 horas, luego apague la agitación y deje que la solución se asente. Se descubrió a partir de la investigación que la línea de producción transfirió la solución del tanque de espera de vuelta al tanque de trabajo esa noche considerando el allegro al día siguiente. Deportación de carbono activado sin filtración adecuada, mientras que la solución de transferencia sin bomba de filtro circulante (lenta) regresa directamente desde la salida del tanque de trabajo (tubo grueso, rápido). Debido a que el tiempo fuera de servicio ha pasado después de que la solución se transfiera de nuevo al tanque de trabajo, el personal de galvanoplastia no tiene tratamiento de galvanoplastia vacía de baja densidad de corriente del ánodo. Debido a la urgencia de la programación, el personal de galvanización no operó de acuerdo con los procedimientos del documento de proceso, y la solución no se circuló y filtró completamente, lo que dio como resultado impurezas mecánicas en la solución que afectaron a la calidad del recubrimiento. Otro factor es que después de que el ánodo de cobre fósforo se limpie, no funciona directamente a través del tratamiento electrolítico, y no hay tiempo para formar una "película de fósforo" negra y uniforme en la superficie del ánodo, lo que da como resultado una gran acumulación de Cu +, y la hidrólisis de Cu + para producir polvo de cobre, lo que da como resultado un recubrimiento rugoso y perforado. La disolución del cobre metálico está restringida por las etapas de control, y Cu+ no puede oxidarse rápidamente a Cu2+. Mientras que la película anódica no se forma, la reacción de Cu-e.Cu2+ continúa procedendo de manera rápida, dando como resultado la acumulación de Cu+, mientras que Cu+ es inestable, y está desproporcionado por desproporcionamiento. Reacción: 2Cu+. Cu2+Cu, que se depositará sobre el revestimiento mediante electroforesis durante el proceso de galvanoplastia, afectando la calidad del revestimiento. La película de ánodo formada después de que el ánodo se someta a tratamiento de electrolisis de baja corriente puede controlar eficazmente la velocidad de disolución de Cu, de modo que la eficiencia de corriente del ánodo esté cerca de la eficiencia de corriente del cátodo, y los iones de cobre en la solución de chapado se mantengan en equilibrio, evitando la generación de Cu + y manteniendo el funcionamiento normal de la solución de chapado. El defecto del cobre galvanizado esta vez también expuso algunos problemas: el operador a veces ignora el procedimiento de producción debido a la relación entre el tiempo, las horas de trabajo y el volumen de producción, lo que afecta a la calidad del producto. Por lo tanto, la operación de producción debe llevarse a cabo de estricta conformidad con los documentos del proceso, y la operación ilegal no debe llevarse a cabo debido a la tarea de producción estrecha y el ciclo corto. De lo contrario, será reelaborado o desechado debido a problemas de calidad, lo que afectará a la tasa de calificación del producto, afectando así el ciclo de producción y reduciendo la credibilidad.

Solución de problemas: después de averiguar la causa, reemplazar el elemento de filtro de la solución de galvanoplastia de cobre con patrón para fortalecer la filtración; Además, se prepara una placa experimental de 500 mm * 500 mm para electrolizar los ánodos de los 6 tanques de galvanoplastia respectivamente. De esta manera, la placa de circuito impreso producida al día siguiente es completamente normal excepto por el defecto de la perforación de chapado del alegro producido.

Floración del recubrimiento (dendrítica) La superficie de la galvanoplastia de cobre con patrón es florida, especialmente en una gran área del recubrimiento, que es como una rama, con largo y corto. Sin embargo, el área de revestimiento es pequeña, y la placa de PCB con almohadillas o líneas delgadas a revestir tiene casi cero defectos después de la galvanoplastia el mismo día, por lo que el fenómeno de la floración del revestimiento al principio no atrajo suficiente atención, y la traición fue un factor accidental: placa de PCB, problemas de sustrato o marcas de cepillo de la máquina de yeso de piedra pómez antes de la transferencia del patrón después de la metalización del agujero. Más tarde, con el aumento del volumen de producción, el número de flores de superficie de PCB se hizo cada vez más, especialmente la placa de circuito impreso con el número de dibujo MON? _1, el tamaño es de 265mm * 290mm, el área de chapado Un área superficial es de 2,35dm2, B El área superficial es de 4,48 dm2, y casi la mitad de toda la superficie de la PCB necesita estar dibujada con chapado de cobre, por lo que el fenómeno del florecimiento del chapado de patrón se puede ver de un vistazo, lo que afecta seriamente la apariencia de la placa de circuito impreso. Aparecen un gran número de placas PCB defectuosas, y es imperativo analizar las características para averiguar las razones y eliminar por completo los fallos. Por esta razón, con el fin de lograr la satisfacción del cliente, el departamento de calidad de nuestro centro interceptará todas las placas de PCB con recubrimientos defectuosos: ya sea una gran área de florecimiento de recubrimiento o trazas filamentosas en las líneas. La calidad es la vida de una empresa.

Nuestro departamento técnico explorará los problemas del recubrimiento: 1) En primer lugar, de acuerdo con la experiencia pasada, se juzga que hay una gran cantidad de materia orgánica en la solución de corrosión débil y pre-inmersión del pretratamiento de revestimiento de patrón. Debido a que la pulverización y el lavado después del desengrasamiento pueden no ser suficientes, la materia orgánica en la solución de desengrasamiento se introduce en el tanque de trabajo detrás y se selecciona como contaminación secundaria, y la adsorción de materia orgánica en el patrón a chapar en la superficie de PCB afectará a la adsorción en el cátodo. Afectando así la apariencia del recubrimiento. De acuerdo con esto, la corrosión débil y el líquido de pre-inmersión se volvieron a abrir, y los defectos de impresión en la producción se redujeron, pero el fenómeno del florecimiento de la superficie de la placa de PCB no desapareció completamente. Parece que la experiencia anterior no tuvo efecto completo en esta solución de problemas, y luego el enfoque cambió: ¿Podría ser que haya un problema con la eliminación de aceite? ¿Causado por el envejecimiento del líquido desengrasante y el desengrasamiento impuro? Compruebe que su temperatura y composición estén dentro del rango normal. Con el fin de averiguar la causa principal del defecto lo antes posible, se llevó a cabo la prueba de células de Hall: una pequeña pieza de cobre se cepilló mecánicamente con carbón y luego se enjuagó como galvanoplastia catódica. Debido a que la muestra no está desengrasando, sino que está desengrasando mecánicamente, todavía hay patrones de ramas, por lo que se puede ver que el desengrasamiento no puede ser el culpable de este fallo.

2) Después de solucionar problemas en el pequeño experimento, agregar CL- y blanqueador FDT-1 al tanque de trabajo de acuerdo con la proporción, después de suficiente agitación de aire y filtración circulante, limpiar las dos placas de cobre desnudas de 350mm * 350mm de tamaño y luego quitar el aceite? ¿Lavado? ¿Corrosión débil? ¿Lavado? ¿Pickling? El patrón se galvaniza con cobre, y el patrón se galvaniza sin ningún defecto después del proceso de residencia normal. Así que la línea de producción continuó galvanizando, y la placa de circuito impreso galvanizada al día siguiente era completamente normal. Se puede ver que hay muchas razones para el florecimiento del recubrimiento: la solución de desengrasamiento, la solución de corrosión débil, la solución de pre-inmersión, la concentración de iones cloruro en la solución de galvanoplastia de cobre de patrón y el brillante FDT-1 afectan a la calidad del recubrimiento. La inexactitud del análisis de la concentración de iones cloruro afecta directamente al ajuste de la solución; y la norma de adición del brillante FDT-1 "medición de la conductividad del tanque de chapado por integración de corriente" ya no se puede usar. La adición del blanqueador diario FDT-1 se combina principalmente con la célula Hall. Experimente y ajuste para la carga de trabajo del día. Sólo con la sinergia de iones cloruro y aditivos se puede obtener un recubrimiento ideal. El estricto control de los parámetros del proceso es la clave para producir productos cualificados, de lo contrario cualquier parámetro fuera de control conducirá a defectos de recubrimiento. Trazas de hidrosfera en el recubrimientoHay muchos círculos de agua en el cobre galvanizado del patrón de la placa de circuito impreso con un tamaño más grande, especialmente los círculos de agua alrededor de los agujeros son más prominentes.1) Este fenómeno primero llevó nuestro pensamiento a la pulverización de agua. Debido a que el circuito de agua de pulverización de la línea de galvanoplastia de patrón y la línea de metalización de orificios comparten un conjunto de sistema de circuito de agua, la válvula solenoide de la tubería de pulverización individual ha fallado, y el agua solo puede pulverizarse continuamente. De esta manera, cuando las dos líneas trabajan al mismo tiempo y necesitan ser pulverizadas al mismo tiempo, la presión insuficiente afectará directamente al efecto de pulverización. Por esta razón, se ensayó la placa de circuito impreso con dos lados y tres polos, y se produjo de acuerdo con el procedimiento normal, excepto que se conectó una tubería de agua para reforzar el lavado de agua durante la pulverización, y el círculo de agua todavía existía después de que el patrón se electroplatió con cobre. A partir del análisis de las características del defecto, los defectos en la superficie de cobre galvanizado son consistentes con las huellas de gotitas de agua. Debe ser un problema de lavado de agua. Sin embargo, no tiene nada que ver con el lavado con agua de la línea de galvanoplastia de patrón. ¿Es causado por el pobre desarrollo y lavado después de que el patrón se transfiera?

2) Trace de vuelta a la fuente y encuentre la vía acuática de la transferencia gráfica. Resultó que una máquina de exposición Diansheng recientemente adquirida por nuestro centro adopta el método de enfriamiento de circulación de agua, y su vía acuática y la sección de lavado de la máquina de desarrollo usan la misma vía acuática. Cuando la máquina de exposición y la máquina de desarrollo trabajan al mismo tiempo, la presión de pulverización de la sección de lavado de la máquina de desarrollo es pequeña; y el tamaño de la placa de PCB es grande, especialmente el agua pulverizada desde la pulverización superior es fácil de acumular en la superficie de la placa de PCB, lo que no es propicio para la circulación de la solución. De esta manera, el líquido residual del desarrollo de película seca o película húmeda del fotoresiste no se enjuaga completamente. Después de la sección de secado, la marca de agua de la membrana mucosa no es fácil de encontrar en el trabajo de reparación posterior (a diferencia del pegamento residual con una película azul obvia); No es fácil eliminar el patrón antes de galvanizar. Después de una hora de galvanización de cobre, las huellas de la marca de agua son claramente identificables y tienen una cierta profundidad, que no es fácil de pulir y afecta a la apariencia de la superficie de la PCB. Para confirmar esta conclusión, se transfirieron y desarrollaron 10 placas de circuito impreso con el número de dibujo Y005 de 460 mm * 420 mm, 5 piezas se secaron al aire y se enviaron directamente a la línea de galvanoplastia de patrón, y las otras 5 piezas se enviaron a la máquina de limpieza para limpieza sin secado. Línea de revestimiento gráfico post-alimentación. Después de la misma comparación de pretratamiento y galvanoplastia de cobre, no se encontró círculo de agua en las 5 placas de circuito impreso que se lavaron completamente, mientras que las 5 placas de circuito impreso que se enviaron directamente a la línea de galvanoplastia de patrón después del desarrollo podían ver claramente el círculo de agua.

3) Solución de problemas: Transforme el circuito de agua de la máquina de exposición para que se separe de la sección de lavado de agua de la máquina de desarrollo; Además, se añaden 3 filas de tuberías de pulverización superior e inferior después de la sección de lavado de agua de la máquina de desarrollo. Además, se reemplazan los tubos de pulverización perdidos y desactivados en la línea de recubrimiento de patrón. Después de la reparación y modificación, la galvanización de cobre de patrón es de buena calidad. La ligera rugosidad del recubrimiento en la superficie de la placa de PCB se puede eliminar mediante la fricción mecánica de la cepilladora. Las graves irregularidades superficiales o incluso la rugosidad en el orificio hacen que el orificio sea pequeño, lo que afecta a la soldadura y el rendimiento eléctrico y solo puede ser desechado. Las razones de la rugosidad del recubrimiento son fáciles de encontrar, tales como la excesiva densidad de corriente catódica, aditivos insuficientes, bajo contenido de iones de cobre, área de patrón equivocada (demasiado grande) o distribución grave desigual de área de patrón. Según la situación específica de la placa de circuito impreso, no es difícil encontrar la razón del recubrimiento rugoso. Por ejemplo, si todo el lote de placas de PCB es rugoso, se debe comprobar la composición de la solución y se debe usar la prueba de células de Hall para determinar si el brillante es insuficiente y si el amperímetro es defectuoso. Si el recubrimiento de placas PCB individuales es áspero, primero compruebe los registros de producción: si la entrada del nivel de chapado es correcta, si la corriente es demasiado grande, si el área gráfica en la hoja de procesamiento es demasiado grande y si la máquina está defectuosa (la corriente aumenta repentinamente debido a la inestabilidad del amperímetro). Hay muchos tipos de información introducida, y la solución de problemas no es difícil, por lo que no las repetiré aquí. Vale la pena señalar que debido al diseño de algunas placas de circuito impreso, la distribución de los patrones de galvanización es seriamente desigual, y solo hay almohadillas aisladas o algunas líneas delgadas en algunas partes, mientras que el área de otras partes es demasiado grande, o el área de la superficie A / B es muy diferente. De esta manera, incluso si la solución de galvanización es buena y todos los parámetros son normales, los productos defectuosos son propensos a ocurrir. La experiencia puede referirse a: 1) El tiempo de mitad actual se duplica, pero esto reducirá la eficiencia de producción. 2) Usando el método de chapado de acompañamiento, encuentre algunos restos que se chaparán juntos para mejorar la distribución actual. 3) La corriente se puede controlar por separado para la gran diferencia en el área de la superficie A / B. La infiltración de cobre galvanizado provoca líneas irregulares, distancia de línea reducida e incluso cortocircuitos en casos graves. Debido a una limpieza insuficiente de la superficie de la placa de PCB (con manchas de aceite o oxidación) y una mala unión con la resistencia; o hay hoyos en el rodillo de película, manchas sucias en la máquina de exposición, contraste local pobre o polvo en el negativo de producción, todos los cuales constituyen el peligro oculto de galvanoplastia gráfica. . Por lo tanto, no se debe ignorar el proceso de limpieza de la placa de cepillo antes de filmar: el ácido sulfúrico (10%) en la sección de decapado se actualiza a tiempo, la presión del rodillo de cepillo es adecuada, el lavado de agua a alta presión se circula y limpia, y la temperatura de secado es moderada para asegurar que la superficie de los PCB esté limpia y seca. Además, al laminar la película, ajuste la presión del rodillo de acuerdo con el grosor de la lámina y seleccione la temperatura y velocidad apropiadas. La calidad de la película producida, la limpieza y el mantenimiento de la máquina de exposición y el entorno de la sala limpia deben controlarse estrictamente. La prevención del sangrado debe controlar la operación de producción del proceso de transferencia de patrones, la calidad del fotoresistente y varios parámetros del proceso. Asegúrese de que la resistencia esté intacta durante las operaciones de galvanización y seleccione una densidad de corriente adecuada. De esta manera, se puede evitar eficazmente el fenómeno de filtración. Otro defecto de la galvanoplastia de cobre con patrón es la delaminación de cobre/cobre. La delaminación obvia es clara de un vistazo. Si la adhesión del recubrimiento es pobre, pegarlo firmemente con cinta y luego tirarlo con fuerza, y el recubrimiento débilmente unido se adherirá a la cinta. Debido a la mala adhesión de las ampollas y la delaminación del recubrimiento, se caerá parcialmente cuando la placa frontal se bloquee, causando un peligro oculto de cortocircuito, o porque la superficie cóncava es desigual con otras partes gráficas después de que las líneas locales se estratifiquen, hay una diferencia de color después de imprimir el obstáculo (el color de la superficie cóncava es oscuro), tales defectos no son aceptables para los usuarios. Hay muchos factores que causan la delaminación del revestimiento. La galvanoplastia de cobre de patrón es un proceso importante en la producción de placas de PCB, y la calidad de la galvanoplastia afecta directamente a la apariencia de las placas de circuito impreso.