电镀铜故障经验谈

电镀铜故障经验谈
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电镀铜故障经验谈
硫酸铜电镀在PCB电镀中占着极为重要的地位，酸铜电镀的好坏直接影响电镀铜层的质量和相关机械性能，并对后续加工产生一定影响，因此如何控制好酸铜电镀的质量是PCB电镀中重要的一环，也是很多大厂工艺控制较难的工序之一。

笔者根据多年在电镀和技术服务方面的些许经验，初步总结如下，希望对PCB行业电镀业者有所启发。

酸铜电镀常见的问题，主要有以下几个：1。

电镀粗糙；2。

电镀（板面）铜粒；3。

电镀凹坑；4。

板面发白或颜色不均等。

针对以上问题，进行了一些总结，并进行一些简要分析解决和预防措施。

电镀粗糙：一般板角粗糙，多数是电镀电流偏大所致，可以调低电流并用卡表检查电流显示有无异常；全板粗糙，一般不会出现，但是笔者在客户处也曾遇见过一次，后来查明时当时冬天气温偏低，光剂含量不足；还有有时一些返工褪膜板板面处理不干净也会出现类似状况。

电镀板面铜粒：引起板面铜粒产生的因素较多，从沉铜，图形转移整个过程，电镀铜本身都有可能。

笔者在某国营大厂就遇见过，沉铜造成的板面铜粒。

沉铜工艺引起的板面铜粒可能会由任何一个沉铜处理步骤引起。

碱性除油在水质硬度较高，钻孔粉尘较多（特别是双面板不经除胶渣）过滤不良时，不仅会引起板面粗糙，同时也造成孔内粗糙；但是一般只会造成孔内粗糙，板面轻微的点状污物微蚀也可以去除；微蚀主要有几种情况：所采用的微蚀剂双氧水或硫酸质量太差或过硫酸铵（钠）含杂质太高，一般建议至少应是CP级的，工业级除此之外还会引起其他的质量故障；微蚀槽铜含量过高或气温偏低造成硫酸铜晶体的缓慢析出；槽液混浊，污染。

活化液多数是污染或维护不当造成，如过滤泵漏气，槽液比重偏低，铜含量偏高（活化缸使用时间过长，3年以上），这样会在槽液内产生颗粒状悬浮物或杂质胶体，吸附在板面或孔壁，此时会伴随着孔内粗糙的产生。

解胶或加速：槽液使用时
间太长出现混浊，因为现在多数解胶液采用氟硼酸配制，这样它会攻击FR-4中的玻璃纤维，造成槽液中的硅酸盐，钙盐的升高，另外槽液中铜含量和溶锡量的增加液会造成板面铜粒的产生。

沉铜槽本身主要是槽液活性过强，空气搅拌有灰尘，槽液中的固体悬浮的小颗粒较多等所致，可以通过调节工艺参数，增加或更换空气过滤滤芯，整槽过滤等来有效解决。

沉铜后暂时存放沉铜板的稀酸槽，槽液要保持干净，槽液混浊时应及时更换。

沉铜板存放时间不宜太长，否则板面容易氧化，即使在酸性溶液里也会氧化，且氧化后氧化膜更难处理掉，这样板面也会产生铜粒。

以上所说沉铜工序造沉的板面铜粒，除板面氧化造成的以外，一般在板面上分布较为均匀，规律性较强，且在此处产生的污染无论导电与否，都会造成电镀铜板面铜粒的产生，处理时可采用一些小试验板分步单独处理对照判定，对于现场故障板可以用软刷轻刷即可解决；
图形转移工序：显影有余胶（极薄的残膜电镀时也可以镀上并被包覆），或显影后后清洗不干净，或板件在图形转移后放置时间过长，造成板面不同程度的氧化，特别是板面清洗不良状况下或存放车间空气污染较重时。

解决方法也就是加强水洗，加强计划安排好进度，加强酸性除油强度等。

酸铜电镀槽本身，此时其前处理，一般不会造成板面铜粒，因为非导电性颗粒最多造成板面漏镀或凹坑。

铜缸造成板面铜粒的原因大概归纳为几方面：槽液参数维护方面，生产操作方面，物料方面和工艺维护方面。

槽液参数维护方面包括硫酸含量过高，铜含量过低，槽液温度低或过高，特别没有温控冷却系统的工厂，此时会造成槽液的电流密度范围下降，按照正常的生产工艺操作，可能会在槽液中产生铜粉，混入槽液中；生产操作方面主要时打电流过大，夹板不良，空夹点，槽中掉板靠着阳极溶解等同样会造成部分板件电流过大，产生铜粉，掉入槽液，逐渐产生铜粒故障；物料方面主要是磷铜角磷含量和磷分布均匀性的问题；生产维护方面主要是大处理，铜角添加时掉入槽中，主要是大处理时，阳极清洗和阳极袋清洗，很多工厂都处理不好，存在一些隐患。

铜球大处理是应将表面清洗干净，并用双氧水微蚀出新鲜铜面，阳极袋
应先后用硫酸双氧水和碱液浸泡，清洗干净，特别是阳极袋要用5-10微米的间隙PP滤袋。

电镀凹坑：这个缺陷引起的工序也较多，从沉铜，图形转移，到电镀前处理，镀铜以及镀锡。

沉铜造成的主要是沉铜挂篮长期清洗不良，在微蚀时含有钯铜的污染液会从挂篮上滴在板面上，形成污染，在沉铜板电后造成点状漏镀亦即凹坑。

图形转移工序主要是设备维护和显影清洗不良造成，原因颇多：刷板机刷辊吸水棍污染胶渍，吹干烘干段风刀风机内脏，有油污粉尘等，板面贴膜或印刷前除尘不当，显影机显影不净，显影后水洗不良，含硅的消泡剂污染板面等。

电镀前处理，因为无论是酸性除油剂，微蚀，预浸，槽液主要成分都有硫酸，因此水质硬度较高时，会出现混浊，污染板面；另外部分公司挂具包胶不良，时间长会发现包胶在槽夜里溶解扩散，污染槽液；这些非导电性的微粒吸附在板件表面，对后续电镀都有可能造成不同程度的电镀凹坑。

酸铜电镀槽本身可能以下几个方面：鼓气管偏离原位置，空气搅拌不均匀；过滤泵漏气或进液口靠近鼓气管吸入空气，产生细碎的空气泡，吸附在板面或线边，特别是横向线边，线角处；另外可能还有一点是使用劣质的棉芯，处理不彻底，棉芯制造过程中使用的防静电处理剂污染槽液，造成漏镀，这种情况可加大鼓气，将液面泡沫及时清理干净即可，棉芯应用酸碱浸泡后娇墒褂谩６莆饕俏自又饰廴净虻缍莆銮庋现兀莼蛭畚镂桨迕妫弑摺/SPAN>
板面颜色发白或色泽不均：主要是光剂或维护问题，有时还可能是酸性除油后清洗问题，微蚀问题。

铜缸光剂失调，有机污染严重，槽液温度过高都可能造成。

酸性除油一般不会有清洗问题，但如是水质PH值偏酸且有机物较多特别是回收循环水洗，则有可能会造成清洗不良，微蚀不均现象；微蚀主要考虑微蚀剂含量过低，微蚀液内铜含量偏高，槽液温度低等，也会造成板面微蚀不均匀；此外，清洗水水质差，水洗时间稍长或预浸酸液污染，处理后板面可能会有轻微氧化，在铜槽电镀时，因是酸性氧化且板件是带电入槽，氧化物很难除去，也会造成板面颜色不均；另外板面接触到阳极袋，阳极导电不均，阳极钝化等情况也会造成此类缺陷。

以上大致概述酸铜电镀中可能出现的一些缺陷及其原因，肯定无法覆盖全面，只是给各位提供多一些判断的方法，并拓宽考察问题的视野，在解实际问题时，万万不可生搬硬套，依赖经验。

经验和第二手的资料只是提供给你解决的思维方法和捷径，更要学会在生产实际中去学习，判断，验证，排除，总结，方可不断增进个人的知识和能力。

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PCB板蛇形走线有什么作用
PCB上的任何一条走线在通过高频信号的情况下都会对该信号造成时延时，蛇形走线的主要作用是补偿“同一组相关”信号线中延时较小的部分，这些部分通常是没有或比其它信号少通过另外的逻辑处理；最典型的就是时钟线，通常它不需经过任何其它逻辑处理，因而其延时会小于其它相关信号。

高速数字PCB板的等线长是为了使各信号的延迟差保持在一个范围内,保证系统在同一周期内读取的数据的有效性(延迟差超过一个时钟周期时会错读下一周期的数据),一般要求延迟差不超过1/4时钟周期,单位长度的线延迟差也是固定的,延迟跟线宽,线长,铜厚,板层结构有关,但线过长会增大分布电容和分布电感,使信号质量,所以时钟IC引脚一般都接RC端接,但蛇形走线并非起电感的作用,相反的,电感会使信号中的上升元中的高次谐波相移,造成信号质量恶化,所以要求蛇形线间距最少是线宽的两倍,信号的上升时间越小就越易受分布电容和分布电感的影响.
因为应用场合不同具不同的作用,如果蛇形走线在电脑板中出现，其主要起到一个滤波电感的作用，提高电路的抗干扰能力，电脑主机板中的蛇形走线，主要用在一些时钟信号中，如CIClk,AGPClk，它的作用有两点：1、阻抗匹配 2、滤波电感。

对一些重要信号，如
INTEL HUB架构中的HUBLink,一共13根，跑233MHz，要求必须严格等长，以消除时滞造成的
隐患，绕线是唯一的解决办法。

一般来讲，蛇形走线的线距>=2倍的线宽。

PCI板上的蛇行线就是为了适应PCI 33MHzClock的线长要求。

若在一般普通PCB板中，是一个分布参数的 LC滤波器，还可作为收音机天线的电感线圈，短而窄的蛇形走线可做保险丝等等.。