你是否遇到以下問(wèn)題?
PCB通孔在焊接后出現(xiàn)孔壁錫未填滿,形成空洞或半塞孔,影響電氣連通性和機(jī)械強(qiáng)度?
在高可靠性的工控電源板或醫(yī)療設(shè)備主板上,孔塞錫不滿是否會(huì)引發(fā)長(zhǎng)期失效風(fēng)險(xiǎn)?
解決方案:深入解析沉銅工藝關(guān)鍵控制點(diǎn),實(shí)現(xiàn)完美孔金屬化
孔塞錫不滿,其根源往往可追溯至PCB制造的前端——沉銅(化學(xué)沉銅)工藝。該工藝旨在在非導(dǎo)電的孔壁沉積一層薄銅,為后續(xù)電鍍銅提供導(dǎo)電路徑。若此基礎(chǔ)層不均勻、不連續(xù)或結(jié)合力差,即使后續(xù)電鍍銅加厚,也如同在沙地上筑墻,最終導(dǎo)致孔壁銅層存在隱患,焊接時(shí)錫無(wú)法良好潤(rùn)濕和填充。
1. 沉銅工藝核心環(huán)節(jié)剖析
鉆孔質(zhì)量是前提:毛刺、粗糙的孔壁會(huì)嚴(yán)重影響沉銅均勻性。高質(zhì)量的鉆孔參數(shù)控制與鉆后去毛刺處理(如等離子清洗或化學(xué)去鉆污)至關(guān)重要,它為沉銅提供了潔凈、活化的基底。
除膠渣與活化是關(guān)鍵:多層板孔壁中的環(huán)氧樹脂膠渣必須被徹底去除(通常采用高錳酸鉀膨松/中和工藝),并充分微蝕以增加比表面積。隨后的活化(鈀催化)步驟,其鈀膠體顆粒的吸附均勻性與活性,直接決定了化學(xué)銅沉積的起始點(diǎn)和致密性。
化學(xué)沉銅液穩(wěn)定性是保障:沉銅液的溫度、pH值、各組分濃度(如銅離子、甲醛、絡(luò)合劑)需保持高度穩(wěn)定。不穩(wěn)定的藥液易導(dǎo)致沉積速率不均、銅層疏松或產(chǎn)生“粉紅圈”(銅層與內(nèi)層銅環(huán)分離)等缺陷。
2. 針對(duì)性的工藝控制策略
實(shí)施嚴(yán)格的前處理監(jiān)控:定期切片檢查去鉆污效果,確保孔壁樹脂被適度粗化但無(wú)過(guò)度腐蝕。監(jiān)控活化槽的活性與負(fù)載量,及時(shí)補(bǔ)充或更換。
建立沉銅液分析與管理體系:采用自動(dòng)滴定等設(shè)備,對(duì)沉銅槽進(jìn)行頻繁的化學(xué)分析,實(shí)現(xiàn)參數(shù)精準(zhǔn)補(bǔ)加與維護(hù)。記錄每批生產(chǎn)的負(fù)載量,科學(xué)規(guī)劃大處理周期。
強(qiáng)化過(guò)程質(zhì)量檢驗(yàn):在沉銅后、電鍍前,進(jìn)行背光測(cè)試(用于較薄板材)或微切片分析,直觀評(píng)估孔壁銅層的覆蓋均勻性與厚度。這是提前發(fā)現(xiàn)隱患的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。
3. 高可靠性領(lǐng)域的特殊挑戰(zhàn)與應(yīng)對(duì)
工控服務(wù)器背板與醫(yī)療生命支持設(shè)備中的PCB,往往層數(shù)高、厚徑比大,對(duì)孔金屬化可靠性要求近乎苛刻。此類產(chǎn)品生產(chǎn)中,需采用更先進(jìn)的一次沉銅(如直接電鍍技術(shù))或改良型高分散力化學(xué)沉銅工藝,以應(yīng)對(duì)深孔、微孔的挑戰(zhàn)。經(jīng)驗(yàn)豐富的PCB制造商,會(huì)為此類產(chǎn)品設(shè)立專屬工藝窗口與更嚴(yán)格的過(guò)程管控點(diǎn)。
4. 系統(tǒng)化制造的價(jià)值體現(xiàn)
解決孔塞錫問(wèn)題,非單一工序之功。它依賴于從工程設(shè)計(jì)(合理的孔徑厚徑比)、鉆孔、到化學(xué)處理、電鍍的全鏈條精細(xì)管控。深圳捷創(chuàng)電子整合了從壓合、鉆孔到沉銅電鍍的全流程生產(chǎn)能力,并建立了基于統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制(SPC)的工藝管理體系。這使得工程團(tuán)隊(duì)能夠追溯和分析任一環(huán)節(jié)的波動(dòng)對(duì)最終孔質(zhì)量的影響,從而系統(tǒng)性保障,即便是用于極端環(huán)境的工控或醫(yī)療PCB,其互聯(lián)可靠性也能滿足最高標(biāo)準(zhǔn),杜絕因孔銅隱患導(dǎo)致的失效。