原创 多层PCB金属化孔镀层缺陷成因分析及对策（五）

　　2．5．1 由气泡存在所造成的金属化孔镀层空洞。
总的来说，孔中气泡的存在，可能阻碍镀液或活化液层积。最终造成金属化孔内镀层空洞。气泡的裹入，有外部引入和内在产生两种。

　　2．5．1．1 气泡引入途径：
外来气泡的引入，有可能是在板子进入槽中时，或振动、摇摆时进入通孔中的。
固有气泡的引入，是由化学沉铜液中，副反应产生氢气引起：
2HCHO十2CU2+十4OH?→Cu十2HCOO?十2H2O十H2↑
或由电镀液中，阴极产生氢气或阳极产生氧气所引起的：
阴极副反应：2H++2e→H2
阳极副反应：2H2O -4e→O2↑+4H+

　　2．5．1．2 气泡引起的金属化孔镀层空洞特征：
气泡引起的金属化孔镀层空洞，常常位于孔的中央，通过金相切片可见其呈对称分布，即对面孔壁表面有同样宽度范围内无铜。

　　2．5．1．3 气泡空洞可能产生的工序：
气泡空洞可能产生的工序主要有化学沉铜、全板电镀和图形电镀工序。

　　2．5．1．4 避免气泡进入孔中的方法：
最有效的避免气泡进入孔中的方法为振动和碰撞。同时，增加板面间隔，增加阴极移动距离也十分重要。
化学沉铜槽中空气搅拌和活化槽撞击或振动，对避免气泡进入孔中作用不大。此外，增加化学沉铜润湿性，前处理槽位避免气泡也十分重要。
镀液的表面能量与氢气气泡在跑出孔中或破灭前的尺寸有关，显然希望气泡在变大前排除了孔外，以免阻碍溶液交换，造成孔中镀层缺陷。

　　2．5．2 由有机干膜所造成的金属化孔镀层空洞。

　　2．5．2．1 有机干膜所造成的金属化孔镀层空洞特征：
有机干膜造成的金属化孔镀层空洞，往往位于孔口，即位于离板面较近的位置，大约50(70μm宽，离板面50(70μm。边缘空洞可能位于板一面或两面，可能造成完全或部分开路。

　　2．5．2．2 造成干膜抗蚀剂入孔的原因：
对于被有机干膜覆盖的孔，孔中气压比大气压要低2O％，贴膜时，孔中空气热，当空气冷到室温时，气压降低。因而，压差导致抗蚀剂慢慢流入孔中，直至显影。
主要有三种因素导致干膜抗蚀剂流动的速度和深度，即：贴膜前孔里有水或水气；高厚径比小孔；贴膜与显影时间太长。
水气停在孔中是其中的主要原因，水分可以降低抗蚀剂粘度，使其较快流入孔中。高厚径比小孔较易发生空洞问题，这是由于这种孔较难干燥。小孔中的抗蚀剂也较难显影。显影前时间较长也使更多抗蚀剂流入孔中。

　　2．5．2．3 孔口空洞成因：
由于抗蚀剂进入孔内，显影时未去掉，它阻碍铜、锡电镀。当抗蚀剂在去膜时去掉后，下部的铜层被裸露出来，因而，一经蚀刻，铜层被蚀刻掉，形成了镀层空洞。

　　2．5．2．4 避免孔口空洞产生的措施：
避免孔口空洞产生的最佳及最简单的办法是，在表面处理后增加烘干程度。孔若干燥，不会发生孔口空洞。再长的放置时间和显影不佳，也不会造成孔口空洞。
增加烘干后，尽可能使贴膜与显影间的放置时间短，但要考虑稳定问题，若发生以下情况，孔口空洞可能会发生(以前没有)：
1)新的表面处理设备及干燥设备安装后；
2)表面处理设备干燥段功能失常；
3)生产高厚径比小孔板；
4)贴膜与显影时间长；
5)抗蚀剂变化或换厚的干膜；
6)真空贴膜机压差更大。

　　2．5．3 由其它因素所造成的金属化孔镀层空洞。
固态物(尘、棉)或有机粘污的存在，同样会阻碍镀液或活化液层积，最终导致孔金属化镀层空洞。

　　3 结论

　　多层印制板金属化孔镀层缺陷的成因，控制造工序，可追溯到钻孔工序，也可以在镀铅／锡时才发 生。有时，一种镀层缺陷，常常是多种工艺条件相互影响而产生的，它们可能同时作用，也可能有先后顺序。因而，沿工艺流程仔细分析，有必要时，采用金相切片 技术，有可能准确地找到根本原因。在此基础上，通过优化工艺参数，进行严格工艺及生产管理，才能达到提高金属化孔镀层质量的目的。