印制板多數(shù)鍍層空洞部位都伴隨由于鉆孔質(zhì)量差而引起的孔壁缺陷,如孔口毛刺、孔壁粗糙、基材凹坑及環(huán)氧樹脂膩污等,并由此造成孔壁鍍銅層的空洞,孔壁基材與鍍層分離或鍍層不平整等。
1 孔口毛刺的產(chǎn)生及去除
無論是采用手工鉆還是數(shù)控鉆孔,無論是采用何種鉆頭和鉆孔工藝參數(shù),印制電路覆銅箔板在其鉆孔過程中,產(chǎn)生毛刺總是不可避免的??卓诿虒椎慕饘倩|(zhì)量的影響卻是一個不可忽視的因素。
板孔口毛刺會改變孔徑尺寸,導致孔徑人口處尺寸變小,影響元器件的插入;凸起或凹陷進入孔內(nèi)的銅箔毛刺,將影響孔金屬化過程中電鍍時的電力線分布,導致孔日鍍層厚度的偏薄和應力集中,從而使成品印制板的孔口鍍銅層在受到熱沖擊時,極易因基板熱膨脹所引起的軸向拉伸應力造成斷裂現(xiàn)象。
隨著印制板技術(shù)的不斷發(fā)展和超薄型銅箔的應用,印制板加工過程中的去毛刺技術(shù)也發(fā)生了很大變化。國外已開始采用液體噴砂研磨法來去除孔口毛刺。一般對于銅箔厚度在18μm以上的覆銅箔層壓板孔口毛刺,采用機械拋刷法十分有效,只是在操作時,要嚴格控制好碳化硅磨料的粒度和刷板壓力,以免壓力過大和磨料太粗使孔口顯露基材。
通常采用液體噴砂研磨法去除孔口毛刺,即利用一臺專用設(shè)備,將碳化硅磨料借助于水的噴射力噴射在板面上,從而達到去除孔口毛刺的目的。
2 孔壁粗糙、基材凹坑對鍍層質(zhì)量的影響
在化學鍍銅溶液保持良好狀態(tài)的情況下,板的鉆孔質(zhì)量差的孔壁容易產(chǎn)生鍍銅層的空洞。因為在孔壁光滑的表面上,容易獲得連續(xù)的化學鍍銅層,而在粗糙的鉆孔孔壁上,由于化學鍍銅的連續(xù)性差,容易產(chǎn)生針孔;尤其是當孔壁有鉆孔產(chǎn)生的凹坑時,即使化學鍍層很完整,但是在隨后的電鍍銅時,因為有電鍍層折疊現(xiàn)象,電鍍銅層也不易均勻一致,在鉆孔凹坑處,容易存在鍍層薄,甚至鍍不上銅而產(chǎn)生鍍層空洞的故障現(xiàn)象。
3 環(huán)氧樹脂膩污的成因
印制板鉆孔是一個很復雜的加工過程,基板在鉆頭切削刃的機械力(包括剪切、擠壓、扯裂、摩擦力)的作用下,可能產(chǎn)生彈性變形、塑性變形與基材斷裂、分離形成孔。
其中大部分機械能將轉(zhuǎn)化為熱能,特別是在高速切削的情況下,產(chǎn)生大量熱能,使得溫度陡然升高(鉆頭溫度在200℃以上)由于印制板基材中所含樹脂的玻璃化溫度與之相比要低得多,所以軟化了的樹脂就有可能被鉆頭牽動,膩在被切削孔壁的銅箔斷面上,形成膩污。清除這種膩污較困難,而銅箔斷面一旦被膩污,就會降低甚至破壞多層板的互連性,從而造成電鍍故障的產(chǎn)生。
印制電路板孔化電鍍故障分析與處理:避免板鉆孔缺陷,提高鉆孔質(zhì)量的途徑