PCB 圈子里的朋友,有沒(méi)有遇到過(guò)這種情況:板子切片后,孔壁上的銅層不是平整的,而是出現(xiàn)了一個(gè)個(gè)小疙瘩?這就是咱們今天要聊的孔銅缺陷 ——瘤狀凸起。別看這些小凸起不起眼,卻可能讓你的板子直接報(bào)廢!今天捷配科普專(zhuān)家就來(lái)給大家揭秘瘤狀凸起的前世今生。
孔銅瘤狀凸起,就是孔內(nèi)壁的銅層局部增厚,形成了類(lèi)似 “腫瘤” 的凸起物。這些凸起物大小不一,小的只有幾微米,大的能占到孔徑的 1/3。
它的危害主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:
- 影響孔徑精度:凸起物會(huì)縮小實(shí)際孔徑,尤其是精密孔板,孔徑變小會(huì)導(dǎo)致元器件引腳插不進(jìn)去,焊接時(shí)出現(xiàn)虛焊;
- 破壞信號(hào)完整性:高頻 PCB 中,孔壁的平整度直接影響信號(hào)傳輸。凸起物會(huì)造成信號(hào)反射和衰減,導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定;
- 引發(fā)短路風(fēng)險(xiǎn):如果凸起物太大,可能會(huì)和相鄰的孔銅或線路接觸,造成短路。
這種缺陷的產(chǎn)生,主要和電鍍環(huán)節(jié)的管控不當(dāng)有關(guān),具體原因有這幾點(diǎn):
- 電鍍電流密度過(guò)大:電鍍時(shí)電流太大,銅離子會(huì)在孔壁表面快速沉積,形成不規(guī)則的結(jié)晶。這些結(jié)晶就是凸起物的 “雛形”,隨著電鍍時(shí)間延長(zhǎng),會(huì)越來(lái)越大。
- 電鍍液添加劑失衡:電鍍液里的光亮劑、整平劑比例不對(duì),會(huì)導(dǎo)致銅層沉積不均勻。沒(méi)有整平劑的 “約束”,銅離子就會(huì)在某些區(qū)域 “扎堆”,形成凸起。
- 孔壁前處理不徹底:孔壁上的粉塵、膠渣沒(méi)清理干凈,這些雜質(zhì)會(huì)成為銅離子沉積的 “核心”,銅層會(huì)圍繞雜質(zhì)生長(zhǎng),形成凸起。
- 電鍍液污染:電鍍液中混入了鐵、鎳等金屬雜質(zhì),這些雜質(zhì)會(huì)和銅離子一起沉積,破壞銅層的平整度,引發(fā)瘤狀凸起。
想要消除瘤狀凸起,就得從源頭控制,捷配給大家分享幾個(gè)實(shí)用技巧:
- 嚴(yán)格控制電鍍電流:根據(jù)孔徑大小和板材厚度,計(jì)算合理的電流密度。對(duì)于盲埋孔板,建議采用 “脈沖電鍍”,降低電流密度,讓銅離子均勻沉積。
- 精準(zhǔn)管控電鍍添加劑:定期檢測(cè)電鍍液中光亮劑和整平劑的濃度,按照比例補(bǔ)充??梢酝ㄟ^(guò) “霍爾槽試驗(yàn)” 來(lái)驗(yàn)證添加劑的效果,確保銅層沉積平整。
- 做好前處理和藥水過(guò)濾:鉆孔后用超聲波清洗孔壁,徹底去除粉塵和膠渣;電鍍液要經(jīng)過(guò) 0.5μm 以下的精密過(guò)濾,每周更換一次過(guò)濾芯,避免雜質(zhì)污染。
- 定期維護(hù)電鍍?cè)O(shè)備:電鍍槽、陽(yáng)極板等設(shè)備要定期清洗,防止陽(yáng)極泥沉積。陽(yáng)極板最好采用 “磷銅陽(yáng)極”,減少金屬雜質(zhì)的析出。
孔銅瘤狀凸起,看似小問(wèn)題,實(shí)則是 PCB 生產(chǎn)工藝管控不到位的 “信號(hào)燈”。想要做出高質(zhì)量的 PCB,每一個(gè)環(huán)節(jié)都不能馬虎。