各位 PCB 行业的小伙伴,今天咱们来聊一个破坏性极强的孔铜缺陷 ——剥离。不少人遇到过这种情况:板子经过焊接或者冷热冲击后,孔铜直接和基材分离,导致板子彻底报废。这到底是怎么回事?怎么才能避免孔铜 “离家出走”?今天捷配科普专家就来给大家支支招!
孔铜剥离,就是孔内壁的铜层和基材(树脂或玻纤)之间失去了结合力,出现了明显的分层现象。轻微的剥离可能只有几微米,严重的话,铜层会直接从孔壁上脱落。
判断孔铜剥离很简单,有两种常用方法:
- 切片观察法:将 PCB 做成切片,用显微镜观察孔壁,如果铜层和基材之间有缝隙,就是剥离缺陷;
- 冷热冲击测试:将板子放在 - 40℃~125℃的环境中反复循环,之后检查孔铜是否断裂或剥离,这是模拟实际使用环境的有效方法。
孔铜剥离的核心原因,是铜层和基材的结合力不足。具体来说,有这几个关键因素:
- 孔壁前处理不到位:这是最主要的原因。钻孔后孔壁会残留树脂胶渣、玻纤碎屑和油污,如果除胶渣、除油的工艺参数不对,这些杂质就会留在孔壁上。铜层覆盖在杂质上,自然和基材结合不紧密,稍微受点力就会剥离。
- 沉铜质量差:沉铜是 PCB 孔金属化的关键步骤,如果沉铜液的活性不足,或者孔内有气泡残留,会导致沉铜层不均匀、附着力差。后续电镀的铜层就像 “建在沙子上的房子”,很容易倒塌。
- 电镀工艺不当:电镀时电流密度太大,会导致铜层内部产生应力。应力积累到一定程度,就会 “撑开” 铜层和基材的结合面,引发剥离。
- 基材质量问题:劣质基材的树脂和玻纤结合力差,钻孔后容易出现分层。这种基材即使前处理做得再好,孔铜剥离的风险也很高。
想要解决剥离问题,关键在于提升铜层和基材的结合力,捷配总结了几个核心对策:
- 优化孔壁前处理工艺:除胶渣环节要采用 “高锰酸钾氧化法”,严格控制药水浓度、温度和时间,确保胶渣彻底去除。除胶渣后,用微蚀液对孔壁进行轻微蚀刻,增加表面粗糙度,提升结合力。
- 管控沉铜环节:沉铜前用高压水洗 + 超声波清洗,排出孔内气泡;沉铜液要定期活化,确保沉铜层均匀、致密。可以通过 “胶带测试” 来检查沉铜层的附着力,达标后再进入电镀环节。
- 改进电镀工艺:采用低电流密度电镀,减少铜层内部应力。同时,电镀后进行 “退火处理”,将板子放在 120℃~150℃的烘箱中保温 1~2 小时,释放应力,提升铜层稳定性。
- 选择优质基材:优先选用知名品牌的基材,比如罗杰斯、生益等,来料时做好检验,避免使用分层、气泡多的劣质板材。
孔铜剥离缺陷,在 PCB 出厂前很难通过肉眼发现,所以一定要做好可靠性测试。捷配的免费打板服务,每一批次都会进行冷热冲击测试和剥离强度测试,确保板子在恶劣环境下也能稳定工作!