高纵横比通孔PCB电镀的控制与对策

根据上述所论述原因分析，对高纵横比的多层PCB板的沉铜和PCB电镀所存在的实际情况，必须采取相应的工艺对策，针对最容易产生问题的部位加强重点控制。特别在进行 除环氧钻污时，一方面要选择润湿性能好的凹蚀溶液；另一方面采取水平振动的装置，使凹蚀液能顺利的通过整个孔，使处理后的所形成的气泡赶走，将经过溶胀而 变的疏松的环氧树脂从内层铜环表面除去，呈现理想的金属光泽，增加与沉铜层和PCB电镀层的结合力。因为多层PCB板的内层电路是靠孔完整的孔镀层达到与外层或所需要 的内层进行可靠的电气互边，如孔镀层与内层电路断开或连接有严重缺陷，就会经装配后彻底造成电路断路。如内层环氧名污不是牢固粘附在孔壁上，即是镀上铜层 其结合孔很差，在电装时由于热的冲击时就会脱落或经拉脱试验时也会脱开。所以，改进凹蚀的工艺方法，增加凹蚀液在孔内的流动，不断地更换新鲜凹蚀液，确保内层铜环的环氧钻污除干净是保证孔内镀层完整根本。

　　第二方面要解决沉铜质量问题，就要分析沉铜对小孔、孔深的关键点。重要的就是保证沉铜溶液在孔内顺利地流动，不断地更换，使沉铜在孔壁表面形成致密的 导电层。具体的做法，就是根据多层PCB板板厚与孔径比的特点，除了选择活性比较高的沉铜系列的配方和工艺条件比较宽的外，主要就是为确保小孔溶液的流动性需增 加相应的辅助设备，在镀覆孔的关键工序都应增加振动装置，目的就是要将多层PCB板上所有的孔内的气泡逸出孔外，更重要的保证沉铜液在孔内的自由流动，能充分的 与孔壁接触达到反应完全，沉积层完整无缺陷。但是还要考虑如何与此装置相匹配的装挂方式也是极关重要的。如采用篮框装挂沉铜析时，必将板倾斜一个角度，再 加上摆动装置，就可以提高孔内沉铜液的流动性。

　　在PCB电镀时，根据多层PCB板的特点，要使电流能在整个板上的孔内表面的均匀分布，必须除板面四周添加辅助阴极外，还要调整工艺参数以确保孔内镀层的均匀分 布。从PCB电镀原理分析要对现有的工艺参数进行科学的调整，就需要了解电流与被镀厚度的关系，PCB电镀理论认为，在高酸低铜的硫酸盐类型的溶液中，基板板面与孔内 镀层的厚度落差（也称之谓“电位差EIR”）是由下列公式决定的：
                          EIR＝IL2/2KD
其中公式中I －DK、 L—板厚、 K —电导率、D—孔径。
　　从上述公式可发看出，降低阴极电流密度、增加溶液电导率或使电位差变小，使深孔镀得以实现。但如果采取小电流密度，只能增加PCB电镀时间，势必会降低生产 效率，更重要的也无法确保深孔PCB电镀铜层的完整性，有可能电流还未到孔中心位置，其部分的导电层已被酸溶解。但适当的降低电流密度也是可行的，因为多少可增 加镀液分散能力，提高PCB电镀溶液深孔PCB电镀的能力。在不影响蚀刻质量的前提下，采取全板PCB电镀＋图形PCB电镀的工艺方法解决深 孔PCB电镀的质量问题。具体的方法就是将原来全板PCB电镀的时间由原15－25分钟增至40 分钟；原来图形PCB电镀的时间由原来的60分钟降致到35－40分钟。其道理很清楚，就是使两面的导电能力提高，使构成两面导电的深孔也能增加电流在其表面的 均匀分布，也就达到金属在其孔壁表面的均匀分布。

　　根据电解质溶液理论，电导率表示每边长1厘米的一立方厘米溶液的电导，而电导是表示导体导电性能的物理量。从试验获知在PCB电镀铜溶液中电导率K值是受硫 酸含量影响较大的。即是硫酸含量越高，K值也就越大，而EIR就越小；当硫酸达至每升200克时，K值趋向稳定。深孔理论认为：深孔PCB电镀的真实效果，是由 硫酸与硫酸铜的比值决定的，其比值越大镀液的深 镀能力也就越强。根据这一理论，采取硫酸的浓度达到每升210克、硫酸铜的浓度为每升55克，其比值4，酸铜比为16。除此之外，采取提高PCB电镀液的温度， 降低水化离子水化作用程度，水化离子半径降低，同时也会降低溶液的粘度，加强溶液的流动性，加快离子运动的速度，有利于电导率的增加。但要适当的提高溶液 温度，因为温度过高，虽然可增加电流密度，但会使添加剂消耗增加，很容易失去平衡，使镀层的整平和光亮性下降。

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