電鍍層對電路板?的信賴(lài)度
電鍍層對PCBA板的信賴(lài)度
(1)制程中產(chǎn)生的鍍層缺陷,如:密著(zhù)不良、鍍層空隙或不均。
(2)膠渣殘留引起的連接不良。發(fā)現問(wèn)題要靠對制程充分的了解,發(fā)生時(shí)迅速的反饋。
在鍍通孔鍍層信賴(lài)度上發(fā)現的問(wèn)題,多數都是屬于局部性的缺點(diǎn)。由于近 年來(lái)的電子設備替換率高,使用時(shí)間都不十分的長(cháng),因此在信賴(lài)度的訂定上有 放松的現象,常聽(tīng)到所謂的一萬(wàn)小時(shí)至兩萬(wàn)小時(shí)使用壽命,多數都是模擬每天 使用約八小時(shí),可以使用超過(guò)三年或六年的假設性數字。由于高密度增層電路 板的歷史并不久,長(cháng)期的信賴(lài)度數據尚不足,無(wú)法充分反應實(shí)際產(chǎn)品的信賴(lài)度 狀況。因此只能針對目前所了解的有限信息,作適度的探討。
(A)電鍍通孔信賴(lài)度
電鍍通孔信賴(lài)度,在許多不同的產(chǎn)品與應用領(lǐng)域都有探討。如圖1所示,電路板經(jīng)過(guò)熱應力測試,在孔轉角處的應力斷裂范例。從以往的研究證 實(shí),電鍍通孔的應力斷裂除了與鍍銅層物性有關(guān),與孔的幾何形狀尺寸也有關(guān)。因熱膨脹對不同的材料會(huì )產(chǎn)生不同的變形量,不平衡的變形會(huì )使通孔鍍層 產(chǎn)生拉扯,因此可能拉斷或剝離孔壁上的內層銅。
一般的斷裂原因多為冷熱循環(huán)造成,測試方法是用熱沖擊及熱循環(huán)所產(chǎn)生 的應力,藉反覆的疲勞應力測試模擬實(shí)際設備操作狀況。
電路板朝向高密度化、多層化的此時(shí),面對更多的復雜組裝程序,選用恰 當的樹(shù)脂材料,設計恰當的電路板結構才容易作出高質(zhì)量的多層電路板。以往 對通孔鍍銅的厚度,多數都以最低厚度lmil為指標,近來(lái)由于板厚隨細線(xiàn)制 程的出現而保持在較低的狀態(tài),垂直方向的熱膨脹變化相對較小,因此鍍層 度也有放松的現象。
圖1所示 電路板經(jīng)過(guò)熱應力測試在孔轉角處的應力斷裂范例
(B)盲孔鍍層信賴(lài)度
使用在高密度增層電路板的盲孔一般的深度設計范圍約為30-100m。相較于傳統通孔,鍍銅厚度可以較薄,一般常定義的厚度約為10-20m之間。由于盲孔的深度有限,因此一般的問(wèn)題并不出在孔的轉角處,反而因為化 學(xué)銅的處理或雷射鉆孔的因素,使得盲孔經(jīng)過(guò)信賴(lài)度測試后在孔底與銅墊間的 界面產(chǎn)生斷裂。多數 這類(lèi)的原因,還是因 為界面的清潔度不足 所造成的機會(huì )較多,圖2為盲孔經(jīng)過(guò)信賴(lài)度測試后產(chǎn)生斷裂的范例。
高密度增層電路板的搆造,現在已經(jīng)累積了較多的資料,其中顯示出此類(lèi)電路板仍具有不錯的信賴(lài)性。
圖2 為盲孔經(jīng)過(guò)信賴(lài)度測試后產(chǎn)生斷裂的范例
(C)膠渣與導通信賴(lài)度的關(guān)系
在多層電路板中,電鍍通孔鍍層與內層連接的好壞十分重要。而在機械鉆 孔或雷射鉆孔作業(yè)時(shí)所產(chǎn)生或殘留的膠渣,會(huì )對連接的完整性產(chǎn)生很大的影 響。一般對膠渣的要求幾乎都是一致的,那就是不允許孔壁與孔銅間有膠渣的存在?,F行的鉆孔制程后,一般都會(huì )做除膠渣的作業(yè),因膠渣殘留而導致的導 通不良并不多見(jiàn)。當然對于孔間距較近的設計,除膠渣處理過(guò)度會(huì )有絕緣不良的問(wèn)題,制作者不可有除膠愈干凈愈好的想法,必須對膠去除量作適度控制。 當然最佳的辦法是改善鉆孔,降低膠渣的產(chǎn)生。
(D))內層線(xiàn)路與孔銅連接的信賴(lài)度
與內層線(xiàn)路連接的鍍層,如:多層印刷電路板內層銅與通孔鍍層的連結、 增層電路板盲孔與底部線(xiàn)路的連結等。若其信賴(lài)度不良時(shí)很難判定,若已在使 用中則問(wèn)題更將復雜化。
相關(guān)影響質(zhì)量信賴(lài)度的項目有:內層銅在化學(xué)銅的前處理情形、化學(xué)銅的物性、電鍍銅的物性等,這些項目必須個(gè)別檢討才能掌控問(wèn)題之所在。
以化學(xué)銅制程而言,做為化學(xué)銅觸媒的鈀被吸附在通孔孔壁,藉由緊密吸附,以產(chǎn)生均勻的化學(xué)銅鍍層。但是在內層銅的部分,由于鈀沒(méi)有結合力,所 以如果仍存在于化學(xué)銅與電鍍銅間將有礙于兩者的結合。因此事先應該用微蝕 劑去除內層銅上的整孔劑,使鈀不能吸附。
當化學(xué)銅處理良好,轉入電鍍銅的制作程序時(shí),應該注意銅界面的清潔狀態(tài),良好的潔凈度是電鍍質(zhì)量的保證。