图形电镀铜的常见缺陷及故障排除

文章摘要： 故障排除：在找出原因后，更换图形电镀铜溶液的滤芯，加强过滤；另外准备了实验板500mm×500mm分别对6个电镀槽位的阳极进行电解处理。这样除了4月3日生产的快板有镀层麻点的缺陷外，次日星产的印制板已经完全正常。2.2 镀层发花(树枝状) 图形电镀铜的表面发花，特别是大面积镀层上尤为明显，似树枝状，有长有短。而电镀面积小，待镀面积为焊盘或细线条的板子在同一天电镀后几乎为零缺陷，所以刚开始出现镀层发花的现象没有引起足够的重视，叛断为偶然因素：板子的、基材问题，或是孔金属化后图形转移前浮石粉刷板机的刷痕。后来随着生产量的增加，板面发花的数量愈来愈多，特别是图号为MON?_1的印制板，

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    故障排除：在找出原因后，更换图形电镀铜溶液的滤芯，加强过滤；另外准备了实验板500mm×500mm分别对6个电镀槽位的阳极进行电解处理。这样除了4月3日生产的快板有镀层麻点的缺陷外，次日星产的印制板已经完全正常。

2.2 镀层发花(树枝状)

    图形电镀铜的表面发花，特别是大面积镀层上尤为明显，似树枝状，有长有短。而电镀面积小，待镀面积为焊盘或细线条的板子在同一天电镀后几乎为零缺陷，所以刚开始出现镀层发花的现象没有引起足够的重视，叛断为偶然因素：板子的、基材问题，或是孔金属化后图形转移前浮石粉刷板机的刷痕。后来随着生产量的增加，板面发花的数量愈来愈多，特别是图号为MON?_1的印制板，尺寸为265mm×290mm,电镀面积A面面积为2.35dm2,B面面积为4.48 dm2，整个板面几乎有一半的面积需要图形镀铜，因此图形电镀发花的现象一览无余，严重影响印制板外观。大量缺陷的板子出现，分析特点找出原因并彻底排除故障不容缓。为此，我中心为了达到客户满意度，质量部门将这批镀层有缺陷的板子全部截留：不论是大面积镀层发花，还是线条上的细丝状痕迹。
    质量是企业的生命，我们技术部针对镀层发花的、进行探究：
    1）首先根据以往经验，判断为图形电镀前处理的弱腐蚀和预浸液时有大量的有机物。因为去油后喷淋水洗可能不充分，将去油液里的有机物带入后面的工作槽选成二次污染，而有机物吸附在板面待镀图形上就会影响 在阴极上的吸附，从而影响镀层外观。据此将弱腐蚀和预浸液重新开缸，之后生产的印制缺陷有所减少，但是板面发花的现象并没完全消失。看来，以往的经验在这次的故障排除中并没有完全生效，继而把重点转移：莫非去油液有问题？去油液老化、去油不净造成？检查其温度、成分均属正常范围。为了尽快弄清楚产生缺陷的根源，通过霍尔槽试验：用一块小铜片，经过木炭机械刷洗后冲净作为阴极电镀，结果发现样片高区上有枝状镀层，平整性差。因为样片未经去油液，而是通过机械去油，仍然有枝状花纹，可见去油液也不能成为这次故障的元凶。
    2）但是霍尔槽试验的结果为解决问题找到了突破口，重心重新转移到图形电镀铜溶液上来：立即让分析人员取样分析其成份：
       Cu2+       21.29g/l
       H2SO4      198.92g/l
       CL-        23mg/l
    从分析结果来看，CL-偏低。但是最近一段时间CL-持续偏低，因为我中心实验室采用比浊法分析CL-误差大，而在短期内未找到更理想的分析方法时，采用配制10mg/l,20mg/l,30mg/l,40mg/l,50mg/l,60mg/l70mg/l,80mg/l,90mg/l,100mg/l氯离子标样浓度，用于对比得出工作液的深度。但是采用这种方法，生产线CL-的含量仍然维持在30——40mg/l的水平。为了防止添加CL-过量，生产线采用间隔一次补加一次的方式进行。难道是CL-偏低造成的镀层枝状不平整？进一步做霍尔槽试验：逐渐补加CL-，随着CL-浓度的增加，枝状镀层的范围逐渐缩小，由原来的3/5降为1/5，当CL-补加15mg后只有高区略有条状不平。接着再添加CL-含量到25mg，霍尔槽的电流密度突然从1A降到0.5A，取出阳极后，发现磷铜阳极片上布满一层白色钝化膜，可见CL-含量已经严重造成阳极钝化；而阴极样片的中低区正常，高区的电镀质量欠佳。在此基础上（补加15mgCL-后）又分别加入1ml、2ml光亮剂FDT-1，电镀15分钟取出样片，发现加入2ml光亮剂FDT-1的霍尔槽样片电镀层光这平整。
    3）在小实验排除故障后，按照比例加入CL-和光亮剂FDT-1到工作槽，充分的空气搅拌和循环过滤后，将两块350mm×350mm尺寸裸铜板擦完板后经去油?水洗?弱腐蚀?水洗?浸酸?图形电镀铜，正常驻工序出来后图形电镀无任何缺陷。于是生产线继续电镀，随后的一天电镀出来的印制板已完全正常。
    可见，造成镀层发花的原因很多：去油液、弱腐蚀液、预浸液、图形电镀铜溶液中的氯离子浓度以及光亮剂FDT-1都影响着镀层的质量。氯离子浓度分析的不准确性直接影响溶液的调整；而光亮剂FDT-1的添加标准“电流积分测量镀槽的导电量”已不能使用，日常光亮剂FDT-1的添加主要结合霍尔槽试验和当日工作量来调整。在氯离子和添加剂的协同作下才能得到理想的镀层，楞此严格控制工艺参数是生产出合格品的关健，否则任何一项参数失控就会导致镀层的缺陷。

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