現時,在雙面和多層PCB板的生產過程中,在沉銅、整個PCB板電鍍和圖案轉移的操作週期中,板表面和孔中(來自小孔)的銅層的氧化問題嚴重影響圖案轉移和操作。 圖案電鍍的生產質量; 此外,內層板氧化導致AOI掃描假點的新增,這嚴重影響了AOI的測試效率等。此類事件一直是業界頭疼的問題,現在我們將解决這個問題,並使用銅做一些抗氧化劑的研究。
1.當前PCB板生產工藝中銅表面氧化的方法及現狀
1.1浸銅-整板電鍍後抗氧化
一般情况下,大多數板在浸銅和整板電鍍後將進行:(1)1-3%的稀硫酸處理; (2)75-85℃高溫乾燥; 粘貼幹膜或列印濕膜進行圖形轉印; (4)在此過程中,板需要放置至少2-3天,最長5-7天; (5)此時,板表面和孔中的銅層早已氧化為“黑色”。 在圖案轉移的預處理中,板上的銅層通常以“3%稀硫酸+研磨”的形式進行處理。 孔的內部僅通過酸洗處理,小孔在先前的乾燥過程中難以達到預期效果; 囙此,由於乾燥和水分不完全,小孔的氧化程度通常高於小孔。 電路板的表面要嚴重得多,難以去除的氧化層只能通過酸洗才能去除。 這可能會導致電路板報廢,因為在圖案電鍍和蝕刻之後,孔中沒有銅。
1.2多層板內層的抗氧化
通常,在內層電路完成後,對其進行顯影、蝕刻、剝離並用3%稀硫酸進行處理。 然後通過薄膜分離的管道儲存和運輸,等待AOI掃描和測試; 儘管在這個過程中,操作、運輸等都會非常小心,但板表面不可避免地會有指紋、污點、氧化斑等。 缺陷; 在AOI掃描過程中會產生大量的假點,並且AOI測試是基於掃描數據進行的,即所有掃描點(包括假點)AOI都必須進行測試,這導致AOI的測試效率非常低。
2.關於引入銅表面抗氧化劑的一些討論
現時,許多PCB板藥劑供應商已經推出了不同的銅表面抗氧劑用於生產; 我們公司也有類似的產品,它不同於最終銅表面保護(OSP),適用於PCB板生產。 銅表面抗氧化糖漿工藝; 糖漿的主要工作原理是:利用有機酸和銅原子形成共價鍵和複合鍵,並相互取代形成鏈狀聚合物,在銅表面形成多層保護膜,使銅表面不發生氧化還原反應,不產生氫,起到抗氧化作用。 根據我們在實際生產中的使用和理解,銅表面抗氧劑一般具有以下優點:
1)工藝簡單,適用範圍廣,易於操作和維護;
2)水溶性工藝,不含鹵化物和鉻酸鹽,有利於環境保護;
3)去除所得的抗氧化保護膜很簡單,只需要傳統的“酸洗+研磨”工藝;
4)所得的抗氧化保護膜不會影響銅層的焊接效能,並且幾乎不會改變接觸電阻。
2.1沉銅後抗氧化的應用-全板電鍍
在沉銅過程中-整個電鍍板後,“稀硫酸”變為“銅表面抗氧劑”,其他操作方法如乾燥和隨後的插入或堆疊保持不變; 在這個過程中,在板的表面和孔中的銅層上會形成一層薄而均勻的抗氧化保護膜,可以將銅層的表面與空氣完全隔離,防止空氣中的硫化物接觸銅表面,使銅層氧化變黑; 在正常情况下,抗氧化保護膜的有效儲存期可達6-8天,完全滿足一般工廠的運行週期。 在圖案轉移的預處理中,只能使用通常的“3%稀硫酸+研磨”方法快速、徹底地去除板表面和孔中的抗氧化保護膜,而不會對後續工藝造成任何影響。
2.2多層板內層的抗氧化應用
程式與常規處理相同,只需將水准生產線上的“3%稀硫酸”改為使用“銅表面抗氧劑”即可。 乾燥、儲存和運輸等其他操作保持不變; 經過這種處理後,在板表面也會形成一層薄而均勻的抗氧化保護膜,這將銅層的表面與空氣完全隔離,從而使板表面不會被氧化。 同時,它還防止指紋和污漬直接接觸板表面,减少AOI掃描過程中的假點,從而提高AOI的測試效率。
3.分別用稀硫酸和銅表面抗氧化劑處理的內層板的AOI掃描和測試的比較
以下是分別用稀硫酸和銅表面抗氧化劑處理的同型號和批號的內層板的AOI掃描和測試結果的比較,每個10PNLS。
注:從以上測試數據可知:
1)經銅表面抗氧劑處理的內層板AOI掃描假點數小於經稀硫酸處理的內層板的9%;
2)經銅表面抗氧劑處理的內層板的AOI測試氧化點為:0; 而用稀硫酸處理的內層板的AOI測試氧化點為:90。
4.總結
總之,隨著電路板行業的發展和產品檔次的提高; 氧化引起的小孔無銅刮削和AOI內外層測試效率低,都需要在PCB板的生產過程中大力解决; 抗氧化劑的出現和應用為解决這些問題提供了很好的幫助。 據信,在未來的PCB板生產過程中,使用銅表面抗氧化劑將變得越來越流行。