孔无铜原因分析

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1、1、 详述除胶渣、PTH 工序流程（包括几级水洗）以及各药水缸的作用，列出各缸的化学反应方程式。 流程：膨松二级水系除胶渣预中和二级水洗中和二级水洗除油三级水洗微蚀二级水洗预浸活化二级水洗加速二级水洗沉铜三级水洗。 各药水缸作用及化学反应方程式： 膨胀：因基材树脂为高分子化合物，分子间结合力很强，为了使钻污树脂被有效地除去，通过膨胀处理使其膨松软化，从而便于 MnO4-离子的浸入，使长碳链裂解而达到除胶的目的。 除胶：使孔壁环氧树脂表面产生微观上的粗糙，以提高孔壁与化学铜之间的接合力，并可提高孔壁对活化液的吸附量，其原理是利用 KMnO4 在碱性环境中强氧化性的特性将孔壁表面树脂氧化分解。 反

2、应机理：4MnO4-+C（树脂）+4OH-MnO42- +CO2+2H2O 副反应：2MnO4-+2OH-2MnO42 -+1/2O2+H2O MnO4-+H2OMnO2+2OH-+1/2O2 再生机理为：MnO42-+e MnO4-。 中和：经碱性 KMnO4 处理后的板，在板面及孔内带有大量的 MnO4-、MnO42- 、MnO2 等药水残留物，因 MnO4-本身具有极强的氧化性，对后工序的除油剂及活化性是一种毒物，故除胶后的板必须经中和处理将 MnO4-进行还原，以消除它的强氧化性。 还原中和常用H2O2-H2SO4 还原体等或其它还原剂的酸性溶液： MnO4-+H2O2+H+MnO42

3、-+O2+H2O MnO4-+R+H+MnO42-+H2O 除油：化学镀铜时，在孔壁和铜箔表面同时发生化学镀铜反应，若孔壁和铜箔表面有油污、指纹或氧化物则会影响化学铜与基铜之间的结合力；同时直接影响到微蚀效果，随之而来的是化学铜与基铜的结合差，甚至沉积不上铜，所以必须进行除油处理，调整处理是为了调整孔壁基材表面因钻孔而附着的负电荷，由于此负电荷的存在，会影响对催化剂胶体钯的吸附，生产中通常用阳离子型表面活性剂作为调整剂。 微蚀：使铜面在微观上表现为凹凸不平的粗糙面，一方面可以使基体铜吸附更多的活化钯胶体，另一主要作用是提高基铜与化学铜的结合力。 预浸：若生产中的板不经过预浸处理而直接进入活化缸

4、，活化缸会因为板面所附着的水使活化液的 PH值发生变化，活化液的有效成份发生水解，影响活化效果。 活化：在绝缘的基体上吸附一层具有催化能力的金属，使经过活化的基体表面具有催化还原金属的能力。 活化液的有效成份为 Sn2+、Pd2+等胶体离子，在活化液中发生如下反应： Pd2+2Sn2+（PdSn2 ）2+Pd+Sn4+Sn2+， 当完成活化处理后进入水洗缸，Sn2+ 会和活化液中 Cl 和 H2O 发生反应： SnCl2+H2OSn（OH）Cl +HCl，在 SnCl2 沉淀的同时，连同 Pd 核一起沉积在被活化的基体表面。 加速：活化之后在基体表面上吸附的是以金属钯为核心的胶团，在胶团的周围

5、包围着碱式锡酸盐，而真正起催化作用的钯并没有充分露出，所以在化学沉铜前除去一部分包在钯核周围的锡化合物使钯核露出，以增强钯的活性，也增加了基体化铜的结合力。 沉铜：沉铜液中 Cu2+ 与还原剂在催化剂金属钯及新沉积上的铜的作用下发生氧化还原反应，在基体表面沉积一层 0.3-0.5um 的薄铜，使本身绝缘的孔壁产生导电性，使后续的板面电镀得以顺利进行。 反应机理：Cu2+2HCHO+4OH-Cu+2HCOO-+2H2O+H2 文档冲亿季，好礼乐相随mini ipad 移动硬盘拍立得百度书包2、 描述沉厚铜、沉薄铜、黑孔各有优缺点？ 优点 缺点 沉厚铜 代替了板电，节省人力物力 不适用于密线路的生

6、产，对干膜返工次数少 沉薄铜 适用于密线路板的生产 药水排放污染大，人力物力大 黑孔 环境污染小 成本高 3、 列出孔内无铜的可能原因？（至少 10种以上，包括 PTH、电镀、干膜、图电、蚀刻、 表面处理） 背光不良、气泡（沉铜、板电、图电） 、散架（沉铜） 、叠板（沉铜、电镀） 、图电微蚀过度、流胶入孔、膜碎入孔、蚀刻返工过度、喷锡返工次数过多、 4、 背光不良有几种产生原因，各可能原因在半切片上如何分辨？产线上如何取证进一步判 别？ 玻璃纤维沉铜层偏薄：玻璃纤维处特别是纵向纤维处，沉铜层太薄，背光观察时，部分光线穿过出现轻 微透光现象。主要是化学铜制程沉积速率过慢造成。出现这种问题的主要原

7、因： 化学铜拖缸时间不够，活性不足或者槽液活性尚未起来（通过沉积速率测试判别） ；化学铜槽液管控不当，前处理碱性除油调整不足或者活化不良（通过化验药水、测量温度判别） ，除油后或者活化后水洗过度，除油后微蚀处理时间过长等（测量时间判别） ； 环氧树脂沉铜过薄：孔内环氧树脂处出现这种问题原因类似上述玻璃纤维处。一些高 Tg 树脂或者填充材料或者复合材料的基材是比较难于调整和活化，也经常会发生上述情况； 珍珠环：这种缺陷一般发生在非导电基材和铜层之间，最常见树脂或者内层铜层和 B 阶 树脂之间。严重情况下，C 阶树脂也会发生。珍珠环出现时，可能在上述区域是不连续透光，有时也可能会出现轻微 连续的圆

8、环状透光。当这种孔无铜区域发生在外层铜箔和树脂结合处，称之为外缘空隙。这种缺陷主要是因为钻孔不良或者钻孔工艺参数不应当，造成基材 2 种不同基材受损；B 阶树脂和内层铜箔之间出现撕裂；这种情况，在后续除胶渣过程中造成撕裂加大，造成后续沉铜困难；化学铜沉积速率越慢，珍珠环出现 的几率越大；钉头（孔内毛刺）的产生：内层铜层被挤压变形成钉头形状，延伸到孔内非导电 基材内。经过微蚀粗化处理后，一圈环状未经过除油调整的基材暴露出来，因为未经过除油调整处理，所以后续活化不良，造成沉铜不良，偏薄，甚至沉铜不上； 5、 列出板电、图电缸顺序流程图，列出电镀化学反应方程式？ 阴极：Cu2+2eCu (主反应)

9、2H+eH2 ( 副反应) 阳极：Cu2eCu2+ (主反应) 4OH-4e2H2O+O2+4e ( 副反应) 6、 列出铜厚与电流、时间、药水浓度等的计算公式？ 7、如何测试电镀均匀性（分板电、图电）？不合格的调整那些方面一达标（至少描述 10 种以上） ，列出电镀均匀性计算公式。 钛篮摆放、阳极挡板大小、浮桥 V 的深浅、夹子分布、喷流分布、打气分布、 8、 抗镀的原因及改善措施？粗糙的原因及改善措施？（图电）针孔的原因及改善措施 针孔的原因及改善措施：1.有机污染,其实,有机污染会导致溶液润湿性,或者表面张力改变.从而导致微小气泡吸附在表面不溶液下来.具体原理可以研读大学或表面化学. 2

10、.漏气,这所说漏气,应该是特指过滤泵进口处漏气,空气被泵吸入形成了过饱和溶液.原理我也一下说不清楚.我记得化工原理上应该有比较详细介绍； 3.震动不够,其实你不就是想把吸附在板面气泡震下来嘛! 4.氯离子含量过低，温度太高，光剂不够； 粗糙的原因及改善措施：1、铜面前处理不良，铜面有脏物; 2、除油剂污染 3、微蚀剂铜含量偏高或者酸含量低;4 、镀铜前浸酸槽铜含量高或者污染 5、铜缸阳极含磷量不当；6、阳极生膜不良 7、阳极泥过多；8、阳极袋破裂9、阳极部分导电不良;10、空气搅拌的空气太脏，有灰尘或油污； 11、槽液温度过高;12、阴极电流密度过大 13、槽液有机污染太多，电流密度范围下降

11、14、过滤系统不良;15、电镀夹板不良 16、夹具导电不良;17 、加板时有空夹点现象 18、光剂含量不足;19 、酸铜比过高大于 25：1 20、酸含量过高;21 、铜含量偏低;22、阳极钝化通过背光试验和前光试验评估检测化学铜制程【来源】：PCB 信息网 【 作者】：陈伟元（译） 【发表日期】：2011-10-14线路板 PCB 制作是一个复杂的，多级加工的过程，在生产过程中控制不当就可能产生很多的报废和品质缺陷。无论是使用传统的化学铜 PTH 还是新式的直接电镀制程，电镀前的通孔和盲孔的金属化是一个复杂的操作过程。为保证生产线产量最大化，使用合理的检测方法和手段来使整个流程良好有效运作是

12、必要的。另外，控制流程中每个处理处理步骤的参数和每个部分处理后的处理效果的确认评估是一样重要。这需要对生产线现场有清晰直接的了解：包括对现场制程难以想象的多次仔细检查，现场的原材料的不断变化和提供经过确认的各个制程的控制方法。对 PTH 制程镀通孔的沉积覆盖率的评估和监控(PTH process)是一个十分重要的质量控制的检查，这样可以确保化学铜沉积处理后的镀层可以有效的提供后续镀通孔的导电和其他性能要求，也可以及时发现生产线的一些无法预知的问题及时地在该环节流程进行必要的或者可能返工处理。定期的进行背光和前光检测来监控化学铜沉积质量和覆盖率，是预防和有效减少化学铜制程镀层不良缺陷的最佳方法。

13、背光测试可以检查出生产线上化学铜的沉积不良或者不完整的镀层（背光不良，化学铜沉积不连续） ，前光测试可以看到化学铜沉积覆盖不良区域的位置（如环氧树脂或者玻璃纤维）和化学铜的沉积状况，亦即环氧树脂，玻璃纤维和内层铜环处的化学铜结合状况。使用合理有效地背光测试方法，可以有效监控和检测来自PTH 生产线的产品的整个沉铜覆盖率/背光状况的变化，可以使用相对较少检测频率检查出生产线上少量，不确定的孔无铜问题，例如可能因为钻孔不良，钻孔毛刺/披锋，钻污等造成的。取样频率 Sampling Frequency虽然对生产过程中的每个挂具/挂篮都取样来监控化学铜镀层质量是最好，但是这也是不太现实的。每个客户需要

14、根据他们的品质要求来建立一个合理适当的取样频率，既可以确保生产线在客户的品质要求的制程控制范围，也可以在使用较少的取样频率和必须的检测成本之间取得平衡。一种常见方法是从生产线上沉铜后的每个挂具或者挂篮上抽取一块板进行取样检查，但是一般每四个样品检查一次背光和前光。如果发现问题，再检查取样挂篮/挂具的其他生产板。另外，如果发现在同一挂具或者挂篮不同位置的生产板背光出现差异，最好从从挂具或者挂篮不同位置进行取样检测。背光或前光测试一般使用生产板板边科邦孔（样品孔，样孔列）作为检测。一般是不同孔径，孔中心在同一轴线上的 5-10 个孔。根据生产板类型选择不同孔径的孔进行检测评估。生产上，我们一般多倾

15、向于选择孔径在 0.016 -0.043 之间的孔(0.4 mm-1.1mm)。一般小于 0.016 (0.4 mm）的孔一般比较难于取样，相对较少；孔径大于 0.043（1.1mm)的孔一般作为插件装配孔，很少要求电气互连功能。背光测试孔最好选择生产板上下板边位置至少有 0.5 （6.0 毫米） ，这样，测试孔上下位置的其他孔才可能保证在背光检测过程与测试样孔背光的稳定均一性。下面有几种常用的背光检测样品取样方法：首选方法：一般把背光测试样孔合并设计到生产板的空白区域或者板边边缘区域，多数在板边外缘。可以从挂具/挂篮的生产板上取一些板边科邦孔，而不需损坏成品线路图形。这种方法同时也受一些相关

16、的生产批量和其他具体参数，譬如钻孔或者基板材料等因素影响。其他两种方法也许会用到：1.从生产线最常见的板料取样，最好从一个生产板件上取样时可以或者尽可能抽取不同孔径的孔；2.使用钻孔报废板作为检测板；使用上述两种取样方法，沉铜挂板方式是一个外来重要影响；因为它们可能会和生产板一起在槽液中经过槽液流动搅拌，空气搅拌和机械摇摆过程暴露在液位上；然而上述两种方法的缺陷是会有很多特定因素影响，如试验板板材类型，钻孔参数等一些不能检测的因素。把背光测试样品直接拼到生产线的生产板上是唯一可以实际监控现场生产状况的直接方法。取样：取样板一旦经过 PTH 处理后，可以使用铣床，锯子，冲床等工具取样。为方便后续处理，取样时最好冲切边缘和测试孔保持足够距离（一般是 3-5mm） 。进行背光或者前光测试，样品一般通过剪切或者研磨到测试排孔的中央轴线，要保证孔内没有