PCB 圈子里的朋友,有没有遇到过这种情况:板子切片后,孔壁上的铜层不是平整的,而是出现了一个个小疙瘩?这就是咱们今天要聊的孔铜缺陷 ——瘤状凸起。别看这些小凸起不起眼,却可能让你的板子直接报废!今天捷配科普专家就来给大家揭秘瘤状凸起的前世今生。
孔铜瘤状凸起,就是孔内壁的铜层局部增厚,形成了类似 “肿瘤” 的凸起物。这些凸起物大小不一,小的只有几微米,大的能占到孔径的 1/3。
它的危害主要体现在两个方面:
- 影响孔径精度:凸起物会缩小实际孔径,尤其是精密孔板,孔径变小会导致元器件引脚插不进去,焊接时出现虚焊;
- 破坏信号完整性:高频 PCB 中,孔壁的平整度直接影响信号传输。凸起物会造成信号反射和衰减,导致设备运行不稳定;
- 引发短路风险:如果凸起物太大,可能会和相邻的孔铜或线路接触,造成短路。
这种缺陷的产生,主要和电镀环节的管控不当有关,具体原因有这几点:
- 电镀电流密度过大:电镀时电流太大,铜离子会在孔壁表面快速沉积,形成不规则的结晶。这些结晶就是凸起物的 “雏形”,随着电镀时间延长,会越来越大。
- 电镀液添加剂失衡:电镀液里的光亮剂、整平剂比例不对,会导致铜层沉积不均匀。没有整平剂的 “约束”,铜离子就会在某些区域 “扎堆”,形成凸起。
- 孔壁前处理不彻底:孔壁上的粉尘、胶渣没清理干净,这些杂质会成为铜离子沉积的 “核心”,铜层会围绕杂质生长,形成凸起。
- 电镀液污染:电镀液中混入了铁、镍等金属杂质,这些杂质会和铜离子一起沉积,破坏铜层的平整度,引发瘤状凸起。
想要消除瘤状凸起,就得从源头控制,捷配给大家分享几个实用技巧:
- 严格控制电镀电流:根据孔径大小和板材厚度,计算合理的电流密度。对于盲埋孔板,建议采用 “脉冲电镀”,降低电流密度,让铜离子均匀沉积。
- 精准管控电镀添加剂:定期检测电镀液中光亮剂和整平剂的浓度,按照比例补充。可以通过 “霍尔槽试验” 来验证添加剂的效果,确保铜层沉积平整。
- 做好前处理和药水过滤:钻孔后用超声波清洗孔壁,彻底去除粉尘和胶渣;电镀液要经过 0.5μm 以下的精密过滤,每周更换一次过滤芯,避免杂质污染。
- 定期维护电镀设备:电镀槽、阳极板等设备要定期清洗,防止阳极泥沉积。阳极板最好采用 “磷铜阳极”,减少金属杂质的析出。
孔铜瘤状凸起,看似小问题,实则是 PCB 生产工艺管控不到位的 “信号灯”。想要做出高质量的 PCB,每一个环节都不能马虎。