電鍍結(jié)節(jié)有時(shí)會(huì)變得十分難看。有人可能認(rèn)為這些結(jié)節(jié)問(wèn)題很容易解決。但更多時(shí)候，解決這類問(wèn)題需要對(duì)工藝有更深入的研究。本專欄文章中將通過(guò)研究實(shí)例對(duì)其原則進(jìn)行闡釋。在這個(gè)現(xiàn)實(shí)的故障排除操作例子中，在兩個(gè)不同的電鍍槽中電鍍的PWB上檢測(cè)到電鍍異常。這一研究表明，這些缺陷的根源有兩個(gè)不同的原因。一個(gè)是跟添加劑的控制相關(guān)，另一個(gè)與溶液的過(guò)濾和陽(yáng)極的維護(hù)相關(guān)。這一研究探究電鍍粗糙現(xiàn)象，造成這一現(xiàn)象的多種原因以及糾正措施。

      嚴(yán)重電鍍粗糙/結(jié)節(jié)

      在以往的專欄中，作者已經(jīng)就銅電鍍結(jié)節(jié)問(wèn)題提出了很多可能性。然而，對(duì)于這一家PWB制造商來(lái)說(shuō)，發(fā)生的情況就比較極端了。

      同一制造商的電路上出現(xiàn)了類型多少有點(diǎn)不同的結(jié)節(jié)。這種缺陷只發(fā)生在在不同電鍍槽進(jìn)行電鍍的電路板上。基本上就是同一制造商上有兩種不同類型的結(jié)節(jié)和粗糙。圖1所示的結(jié)節(jié)清楚地顯示了“正常”銅晶粒結(jié)構(gòu)（等軸細(xì)晶）。但圖2中，晶粒很大。此外，圖1中顯示的結(jié)節(jié)和粗糙可以看出，一些類似碎片的東西已經(jīng)在電鍍周圍產(chǎn)生。那么如何進(jìn)行故障排除呢？

      很明顯有兩種不同的問(wèn)題，并且都與結(jié)節(jié)/粗糙相關(guān)。但是，粗糙/結(jié)節(jié)的來(lái)源似乎不同。因此，故障排除需要從更廣闊的視角進(jìn)行考慮。需要立刻進(jìn)行幾步操作。首先，對(duì)整條生產(chǎn)線的化學(xué)工藝進(jìn)行分析。檢查電鍍液的質(zhì)量。巡視整條生產(chǎn)線！

      其中最后一步提供了一些必須重視的額外信息。在首次對(duì)電鍍槽進(jìn)行檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)這一電鍍槽的電鍍支架在接觸支架上未正確放置，可以看到接觸區(qū)域的間隔。這當(dāng)然不是實(shí)現(xiàn)從電鍍槽和電鍍架通往電路板最佳導(dǎo)電方式。電鍍槽的電阻越大，通往電路板的電流越小。從這一點(diǎn)可以推測(cè)鍍層的厚度和分布情況不會(huì)理想。電鍍槽內(nèi)較差的電接觸會(huì)造成較大電阻，因此影響電鍍質(zhì)量。這些癥狀之一如圖2所示的“燒毀”或電鍍粗糙。

      同樣需要謹(jǐn)慎檢查它們從整流器通往電鍍槽的各自連接的電線。這些電線的型號(hào)是否合適，能否傳輸必要的電流達(dá)到最佳的電鍍分布？或是電線是否質(zhì)量不佳，在將電流傳輸?shù)诫娐钒逯熬鸵呀?jīng)損失了一部分？檢查不明顯的部分！你可以避免你之后的頭痛和心痛情況。

      第二，電鍍液分析發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)需要解決的問(wèn)題。這一部分的問(wèn)題與酸性銅電鍍槽的電鍍添加劑的控制相關(guān)。在出現(xiàn)較大銅晶粒的電鍍槽內(nèi)，故障排除中發(fā)現(xiàn)，為確保酸性鍍銅過(guò)程正常進(jìn)行的兩種必要的關(guān)鍵添加劑（有機(jī)添加劑和氯根離子）含量極低。分析確實(shí)顯示出這兩種添加劑的含量低于最佳電鍍質(zhì)量要求的最低含量。

      市場(chǎng)上可以買到各種添加劑。這些添加劑能提供一個(gè)機(jī)制，確保銅沉積物能在一個(gè)符合標(biāo)準(zhǔn)的易延展的環(huán)境下進(jìn)行電鍍。典型的添加劑包括晶粒細(xì)化劑、流平劑和抑制劑。在本文的環(huán)境中，晶粒細(xì)化劑可以跟“光亮劑”互換。氯離子和有機(jī)添加劑一起起到提亮和調(diào)平的作用，而且提升陽(yáng)極腐蝕的平整性。（在之后的專欄中，作者將提供更多有關(guān)電鍍添加劑的信息。）目前，需要關(guān)注眼前的問(wèn)題。

      分析后，有問(wèn)題的電鍍槽應(yīng)該手動(dòng)加入添加劑。但是，由于操作員認(rèn)為板看起來(lái)沒有問(wèn)題，已經(jīng)36個(gè)小時(shí)沒有對(duì)添加劑進(jìn)行分析了。有機(jī)添加劑和氯離子這類的其他化學(xué)添加劑對(duì)電鍍質(zhì)量有重大影響。使用CVS（循環(huán)電壓提溶分析）和傳統(tǒng)Hull池進(jìn)行分析時(shí)，明顯發(fā)現(xiàn)電鍍液中的添加劑嚴(yán)重不足。當(dāng)修正了有機(jī)添加劑濃度低，氯根離子不足的環(huán)境后，圖2中的電鍍情況徹底好轉(zhuǎn)。為進(jìn)行更好的測(cè)量，調(diào)整了電鍍架以便增       加電鍍支架和電鍍槽之間的接觸面。

      現(xiàn)在，2號(hào)室電鍍板的環(huán)境缺陷與電鍍添加劑相關(guān)，而1號(hào)室（圖1）的缺陷有不同的來(lái)源。很明顯，圖1的缺陷可以追溯為電鍍液或印刷電路板中的微粒物質(zhì)或不可溶性物質(zhì)。同樣，電鍍槽的檢查表明的確存在微粒物質(zhì)未從電鍍槽中過(guò)濾掉。雖然知道了這一點(diǎn)，但微粒物質(zhì)的來(lái)源還尚不明確。已知的是，陽(yáng)極沉淀物（電鍍過(guò)程中在銅陽(yáng)極形成）能夠進(jìn)入電鍍液，造成粗糙現(xiàn)象。問(wèn)題是如何進(jìn)入的？應(yīng)該對(duì)陽(yáng)極袋本身（陽(yáng)極袋罩住陽(yáng)極，設(shè)計(jì)用來(lái)防止物質(zhì)進(jìn)入溶液中）進(jìn)行檢查。發(fā)現(xiàn)有些陽(yáng)極袋已經(jīng)嚴(yán)重磨損，已經(jīng)撕裂。作為糾正措施，我們使用了新的陽(yáng)極袋對(duì)其進(jìn)行替換。此外，對(duì)電鍍過(guò)濾進(jìn)行了改進(jìn)。在這種情況下，使用5微米的過(guò)濾器代替25微米的過(guò)濾器。溶液過(guò)濾率穩(wěn)定，每小時(shí)進(jìn)行三次溶液周轉(zhuǎn)。結(jié)果是對(duì)1號(hào)電鍍槽內(nèi)的電鍍質(zhì)量有顯著改進(jìn)。

      總結(jié)

      實(shí)際案例研究再次指出，解決印刷電路板的缺陷十分復(fù)雜。在這個(gè)案例中，這些缺陷都是外部的，能夠在酸性銅電鍍后明顯看出來(lái)。但是，根本原因分析指出，這些缺陷有兩個(gè)不同的來(lái)源。故障排除操作能夠分別恰當(dāng)?shù)亟鉀Q。