印制電路板孔內(nèi)電鍍銅層柱狀結(jié)晶的研究.pdf

1、印制電路板（PCB）深孔電鍍過(guò)程中鍍層柱狀結(jié)晶的形成機(jī)理、關(guān)鍵影響因素和預(yù)防措施，對(duì)生產(chǎn)高可靠性的高多層通訊背板具有重要的指導(dǎo)意義。本文對(duì)PCB酸性鍍銅工藝鍍液成分進(jìn)行了較為全面的研究：通過(guò)設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)研究了鍍液中的無(wú)機(jī)成分對(duì)陰極極化的影響，在不存在有機(jī)添加劑的情況下，硫酸銅、硫酸和Cl-濃度的改變對(duì)陰極極化影響較小，硫酸銅濃度增加，增加了電鍍的極限電流密度，使用電流密度范圍變寬，硫酸在鍍液中主要起導(dǎo)電作用，同時(shí)H+具有同離子效應(yīng)，能改

2、變Cu2+的濃差極化，Cl-通常具有細(xì)化晶粒的作用，但是只添加Cl-對(duì)陰極極化影響不大。在不存在Cl-的條件下，有機(jī)添加劑對(duì)陰極極化只有降低作用，但當(dāng)Cl-與有機(jī)添加劑共存時(shí)，有機(jī)添加劑能使陰極極化增加。
　　采用自行設(shè)計(jì)的深孔模型對(duì)鍍液體系進(jìn)行了研究，極化曲線的測(cè)試結(jié)果表明，在電沉積過(guò)程中，表面的極化遠(yuǎn)大于孔內(nèi)的極化；對(duì)鍍液采用鼓氣方式進(jìn)行攪拌時(shí)，表面與孔內(nèi)的極化都有所降低，但是表面的極化仍大于孔內(nèi)的極化。電流階躍和電位階躍的測(cè)

3、試結(jié)果表明，表面的電沉積過(guò)程的極化電阻要高于孔內(nèi)的極化電阻；孔內(nèi)的溶液電阻要大于表面的溶液電阻。在不同電流密度下，電鍍不同厚徑比的板件，并測(cè)試了孔內(nèi)與板面銅鍍層的厚度，得到了板面電流密度與孔內(nèi)電流密度的關(guān)系曲線，結(jié)果表明，在相同的厚徑比條件下，電流密度較低時(shí)，板面與孔內(nèi)的電流密度較為接近，隨著電流密度的增加，其差異也在增大。
　　通過(guò)柱狀結(jié)晶模擬實(shí)驗(yàn)研究表明，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，一旦存在溶液交換困難時(shí)，孔內(nèi)極易形成柱狀結(jié)晶，隨著板件

4、的增厚，柱狀結(jié)晶的形成概率增加；溫度偏高（30℃以上）、光亮劑濃度偏高和電流密度偏小均會(huì)產(chǎn)生異常結(jié)晶，生產(chǎn)過(guò)程需嚴(yán)格監(jiān)控；傳質(zhì)方式不當(dāng)也會(huì)導(dǎo)致異常結(jié)晶，盲孔板件須采用側(cè)噴的方式避免異常結(jié)晶。在直流電鍍時(shí)，隨著電流密度的增加，銅鍍層延展率下降，拉伸強(qiáng)度增加。在脈沖電鍍時(shí)，電流密度增大，鍍層延展率提高，正反向電流比對(duì)延展率也有一定影響。內(nèi)部互聯(lián)應(yīng)力測(cè)試結(jié)果表明，主要影響因素為：材料性質(zhì)、孔壁上銅鍍層厚度、孔壁平整度和表面涂覆層。深鍍能力測(cè)試