황산동 도금은 PCB 전기 도금에서 매우 중요한 역할을 합니다. 산성 구리 도금의 품질은 PCB의 구리 층 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 또한 관련 기계적 특성에도 영향을 미칩니다. 이후 처리 단계에도 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 산성 구리 도금의 품질을 제어하는 것은 PCB 전기 도금의 핵심 단계입니다. 많은 대형 공장에서는 이 단계를 제대로 제어하기가 어렵습니다. 도금 및 기술 서비스 분야에서 다년간의 경험을 바탕으로 아래에 간략하게 요약해 보았습니다. PCB 분야의 도금 담당자에게 도움이 되길 바랍니다.
산성 구리 도금의 일반적인 문제는 주로 다음과 같습니다:
- 거친 도금 표면.
- 보드 표면의 구리 결절.
- 도금 구덩이.
- 보드 표면이 하얗게 변하거나 색상이 고르지 않습니다.
아래에서는 문제를 요약하고 간단한 분석, 해결책 및 예방 조치를 제공합니다.
거친 도금
보드 모서리에 거친 도금이 종종 나타납니다. 대부분의 경우 이는 도금 전류가 너무 높기 때문입니다. 전류를 낮출 수 있습니다. 클램프 미터를 사용하여 전류 판독값이 비정상인지 확인하세요.
전체 보드가 거칠면 이런 일이 거의 발생하지 않습니다. 한 고객사에서 이런 경우를 본 적이 있습니다. 나중에 보니 겨울에 날씨가 추웠습니다. 브라이트너(증백제) 함량이 너무 낮았던 거죠. 또한 레지스트 층이 없어진 재작업한 보드를 잘 청소하지 않는 경우도 있습니다. 비슷한 상황이 발생할 수 있습니다.
확인 및 수정 방법
- 전류를 낮추고 결과를 지켜보세요.
- 브라이트너 농도를 확인합니다.
- 도금하기 전에 재작업한 보드를 잘 청소해야 합니다.
기판 표면의 구리 결절
구리 결절은 여러 요인에 의해 발생할 수 있습니다. 무전해 구리 단계, 전체 패턴 전송 프로세스 또는 구리 도금 단계 자체에서 발생할 수 있습니다.
무전해 구리 단계의 원인
무전해 구리 공정으로 인한 구리 결절은 해당 공정의 모든 단계에서 발생할 수 있습니다.
- 경수에서 알칼리 탈지 또는 드릴 먼지가 많은 경우(특히 수지가 제대로 제거되지 않는 양면 보드의 경우)와 여과가 불량한 경우. 이로 인해 보드 표면이 거칠어지고 구멍 내부도 거칠어질 수 있습니다. 일반적으로 이로 인해 구멍이 거칠어집니다. 보드 표면의 가벼운 점과 같은 오염은 마이크로 에칭으로 제거할 수 있습니다.
- 마이크로 에칭 문제: 마이크로 에칭에 사용되는 과산화수소 또는 황산의 품질이 좋지 않을 수 있습니다. 또는 과황산암모늄(또는 과황산나트륨)에 불순물이 너무 많을 수 있습니다. 최소한 CP 등급의 화학 물질을 사용하는 것이 좋습니다. 산업용 화학 물질은 종종 다른 장애를 일으킬 수 있습니다.
- 마이크로 에칭 수조의 구리 함량이 높거나 주변 온도가 낮으면 수조에서 황산구리 결정이 천천히 형성될 수 있습니다. 수조가 흐리거나 오염된 경우에도 문제가 발생할 수 있습니다.
활성화 솔루션 문제
활성조 문제는 오염이나 유지 관리 불량으로 인해 발생하는 경우가 많습니다. 예를 들어 필터 펌프가 공기를 빨아들이거나 수조 비중이 낮거나 구리 함량이 높은 경우입니다. 활성화조를 너무 오래(예: 3년 이상) 사용하면 입자나 콜로이드가 형성될 수 있습니다. 이러한 입자는 보드 표면이나 구멍 벽에 달라붙을 수 있습니다. 이는 종종 거친 구멍으로 나타납니다.
스트립 또는 가속기 배스
욕조를 너무 오래 사용하여 탁해지면 문제가 발생할 수 있습니다. 많은 최신 스트리퍼는 플루오로보르산 포뮬러를 사용합니다. 이는 유리 섬유를 공격할 수 있습니다. FR-4. 이렇게 하면 수조의 규산염과 칼슘 수치가 높아집니다. 구리 함량과 용존 주석이 증가하면 보드 표면에 구리 결절이 생길 수도 있습니다.
무전해 구리 탱크 자체
탱크의 활동이 너무 강할 수 있습니다. 공기 교반으로 인해 먼지가 발생할 수 있습니다. 수조에 부유 고체 입자가 많을 수 있습니다. 프로세스 매개변수를 조정하거나, 공기 필터 카트리지를 추가 또는 교체하거나, 전체 탱크를 필터링하여 문제를 해결할 수 있습니다.
무전해 구리 후에는 보드를 묽은 산성 수조에 너무 오래 보관하지 마세요. 탱크를 깨끗하게 유지하세요. 수조가 탁해지면 제때 교체하세요. 무전해 구리 코팅 보드를 너무 오래 방치하면 산화됩니다. 산성 용액에서도 산화될 수 있습니다. 산화물 층은 제거하기 어렵고 표면에 구리 결절이 생길 수 있습니다.
표면 산화를 제외하고 무전해 구리의 구리 결절은 종종 보드에 고르게 분포합니다. 패턴은 규칙적입니다. 전도성 여부에 관계없이 이를 유발하는 오염은 최종 도금된 보드에 구리 결절을 일으킬 수 있습니다. 문제 해결을 위해 작은 테스트 보드를 사용하여 단계별로 처리하여 원인을 찾아보세요. 이 결함이 있는 생산 보드의 경우 부드러운 브러시로 가볍게 솔질하여 결절을 제거할 수 있습니다.
패턴 전송 단계
패턴 전사 문제도 결절을 유발할 수 있습니다. 현상 후 잔류 레지스트가 있거나(매우 얇은 레지스트 필름을 도금한 후 덮을 수 있음) 현상 후 청소 상태가 좋지 않거나 패턴 전사 후 기판을 너무 오래 방치하면 기판 표면이 다른 정도로 산화될 수 있습니다. 전사 후 청소 상태가 좋지 않거나 보관 장소의 대기 오염이 심한 경우 이러한 문제가 더 심해집니다. 해결책은 물 헹굼을 개선하고, 보드가 너무 오래 기다리지 않도록 생산 일정을 구성하고, 산성 탈지를 강화하는 것입니다.
산성 구리 목욕 자체 및 결절의 원인
일반적으로 산성 구리 탱크의 전처리는 비전도성 입자가 대부분 도금 누락이나 구덩이를 유발하기 때문에 결절을 일으키지 않습니다. 그러나 노듈을 유발하는 구리 탱크 문제는 수조 파라미터 유지 관리, 생산 운영, 재료 및 유지 관리 등 여러 가지 범주로 나뉩니다.
- 목욕 매개변수 유지 관리: 황산 함량이 너무 높거나, 구리 함량이 너무 낮거나, 수조 온도가 너무 낮거나 너무 높습니다. 특히 적절한 온도 제어 및 냉각이 없는 공장에서는 전류 밀도 범위가 떨어질 수 있습니다. 정상 작동 시 수조에서 구리 분말이 형성될 수 있습니다.
- 프로덕션 운영: 너무 높은 전류를 가하거나, 지그 또는 클램프가 불량하거나, 클램프 지점이 열려 있거나, 보드가 탱크에 떨어지거나 양극에 닿아 용해되는 경우 모두 국부적으로 높은 전류를 유발할 수 있습니다. 이로 인해 구리 가루가 형성되어 수조에 떨어지고 결절이 생깁니다.
- 자료: 인광 구리 양극에 문제가 있거나 인 분포가 고르지 않은 경우 문제가 발생할 수 있습니다.
- 프로세스 유지 관리: 큰 유지보수 작업을 처리할 때 구리 조각이나 이물질이 탱크에 떨어질 수 있습니다. 많은 공장에서 양극과 음극 백을 잘 청소하지 않습니다. 이로 인해 숨겨진 위험이 발생합니다. 큰 취급의 경우 양극 표면을 잘 청소하고 과산화수소로 미세 에칭하여 신선한 구리가 보이도록 합니다. 양극 백을 먼저 황산 + 과산화수소에 담근 다음 알칼리성 용액에 담그고 잘 씻습니다. 5~10미크론 간격의 PP 필터 백을 사용합니다.
도금 구덩이(점 모양의 도금 누락)
많은 단계에서 구멍이 발생할 수 있습니다. 이러한 단계에는 무전해 구리, 패턴 전사, 도금 전 처리, 구리 도금 및 주석 도금 등이 포함됩니다.
- 무전해 구리 원인: 무전해 구리 바스켓이나 랙을 오랫동안 잘 세척하지 않으면 팔라듐이나 구리로 오염된 마이크로 에칭 배스가 바스켓에서 기판 표면으로 떨어질 수 있습니다. 이로 인해 오염 지점이 생깁니다. 구리 도금 후에는 이러한 지점이 국소적인 도금 누락 또는 구덩이로 변합니다.
- 패턴 전송 원인: 많은 기계 및 청소 문제로 인해 구덩이가 발생할 수 있습니다. 예를 들면 수지로 오염된 브러시 머신 롤러 또는 물 픽업 로드, 내부에 기름이나 먼지가 있는 건조기 또는 에어 나이프, 라미네이션 전 또는 스크린 인쇄 전 먼지 제거 불량, 현상액의 현상 불량, 현상 후 물 세척 불량, 실리콘이 포함된 소포제가 기판을 오염시키는 경우 등이 있습니다.
- 도금 전 처리: 산성 탈지, 마이크로 에칭, 사전 침지 등 어떤 용도로든 황산을 주성분으로 합니다. 물의 경도가 높으면 수조가 탁해져 보드 표면이 오염될 수 있습니다. 또한 랙 단열재의 코팅이 불량하면 탱크에 용해되어 퍼져 수조를 오염시킬 수 있습니다. 보드 표면에 달라붙는 비전도성 미세 입자는 다양한 심각도의 도금 누락을 유발합니다.
- 산성 구리 탱크 원인: 에어 스파저가 제자리에 있지 않으면 공기가 고르지 않게 교반됩니다. 필터 펌프가 새거나 입구가 스파저 근처에 있어 작은 기포가 생길 수 있습니다. 이러한 기포는 보드 표면이나 라인 가장자리, 특히 측면 가장자리나 라인 모서리에 달라붙을 수 있습니다. 품질이 좋지 않은 면 심지나 잘 처리되지 않은 코어를 사용하면 수조가 오염될 수 있습니다. 코튼 코어를 제조하는 과정에서 정전기 방지 처리가 되어 수조를 오염시키는 경우가 있습니다. 이러한 문제가 발생하면 통기를 늘리고 제때 표면 거품을 제거하세요. 사용하기 전에 산성 및 알칼리성 욕조에 면심을 담가 세척하세요.
보드 미백 또는 고르지 않은 색상
보드가 하얗게 변하거나 색이 고르지 않은 것은 구리 욕조의 브라이트너 균형 문제, 심각한 유기물 오염 또는 너무 높은 욕조 온도로 인해 발생할 수 있습니다. 산성 탈지는 일반적으로 세척 문제를 일으키지 않습니다. 그러나 물의 pH가 산성이고 유기물 함량이 높은 경우, 특히 재활용 세척수를 사용하는 경우 세척 상태가 좋지 않을 수 있습니다. 이로 인해 고르지 않은 미세 에칭이 발생합니다.
마이크로 에칭의 농도가 낮거나 수조 구리 함량이 높거나 수조 온도가 낮을 수 있습니다. 이 모든 것이 고르지 않은 마이크로 에칭의 원인이 됩니다. 헹굼 수질이 좋지 않거나 헹굼 시간이 길거나 침지 전 산이 오염되면 기판 표면에 약간의 산화가 발생할 수 있습니다. 구리 탱크는 산성이고 탱크에 들어갈 때 보드에 전기가 통하기 때문에 산화물은 제거하기 어렵습니다. 이로 인해 보드 색상이 고르지 않게 됩니다. 보드가 양극 백에 닿으면 양극 전도도가 고르지 않거나 양극 패시베이션도 이러한 결함을 유발합니다.
간단한 실무 조치 및 체크리스트
- 도금 전류를 올바른 범위로 유지하세요. 미터로 확인합니다.
- 브라이트너와 첨가제 농도를 사양 내에서 유지하세요.
- 욕조 온도를 안정적으로 유지하세요. 필요한 경우 온도 제어 기능을 사용합니다.
- 수질과 헹굼 시간을 조절하세요. 각 단계가 끝나면 완전히 헹구세요.
- 여과 및 공기 필터를 유지 관리합니다. 필요한 경우 필터 카트리지를 교체하세요.
- 양극과 음극백을 정기적으로 청소하세요. 적절한 세척 및 담금 단계를 사용하세요.
- 적절한 화학물질 등급을 사용합니다(CP 등급 선호). 순도가 중요한 경우 저급 산업용 화학물질은 피하세요.
- 무전해 구리 후 보드를 오래 보관하지 마세요. 탱크를 깨끗하게 유지하고 탁한 수조는 교체하세요.
- 지그와 랙을 양호한 상태로 유지하세요. 클램프가 느슨하거나 접점이 열려 있지 않도록 하세요.
- 욕조에 먼지와 기름이 들어가지 않도록 하세요. 기계와 에어 나이프를 청소하세요.
- 테스트 보드와 단계별 점검을 사용하여 결함의 원인을 찾아보세요.
- 결함이 나타나면 먼저 소프트 브러싱과 같은 로컬 테스트를 수행한 다음 프로세스 및 유지 관리를 조정합니다.
