PCB电镀填盲孔参数优化研究.docVIP

PCB电镀盲孔的参数优化 张虹1 2 肖心萍1 秦皇岛职业技术学院 066100 摘要：本文主要研究了降低电镀盲孔的成本及缩短产品流程周期的工艺流程。创建实验计划，对PCB电镀盲孔的工艺参数进行量化分析，并利用Minitab软件寻找关键影响因子，优化工艺参数。然后进行实验测试，结果表明采用新工艺电镀填孔后，铜厚和Dimple值均符合规格，且铜厚均在面铜规格内。参数优化后可以省去填孔后减铜的流程,降低生产成本同时缩短生产周期。 关键词：电镀盲孔；参数优化；Dimple；减铜 中图分类号：TG174 文献识别码：B Optimization of Plating Blind Hole on PCB Zhanghong1 Shicaiyan2 Xiaoxinping1 Qinhμangdao Institute of Technology 066100 PetroChina Dalian Petrochemical Company 116025 Abstract：Lower cost method of plating blind hole and production cycle have been stdied in this paper. Creating experimental program, the parameters of plating blind hole on PCB were analyzed quantitatively. By using Minitab software, the key impact elements were found and the parameters were optimized. The testing results show that, for the new process, the thickness of copper and the value of Dimple are passable, and the thickness of copper is in the range of standard on face copper. After optimizing the parameters, the process of reducing copper can be removed, as a result, the production is lowered and the production cycle is shortened. Key words: plating blind hole; parameter optimization; Dimple; reducing copper 0.前言 目前PCB板填孔镀大多要经过镀前处理，化学镀铜和电镀铜来完成[1]。一般PCB厂商电镀盲孔的生产流程是: 激光钻孔—水平电镀—垂直电镀填孔—减薄铜—线路。电镀填孔使用专属填孔药水,通过低电流,长时间镀铜再搭配喷压调整将盲孔填充平整。其优点是盲孔内用电镀铜填满，避免了表面凹陷，有利于更精细线路的设计和制作；避免了树脂、导电胶填孔造成的缺陷，和因为材料不同而造成的温度膨胀系数不一现象，导电性也比后者更好，同时提高了板件散热性能[2]。 电镀铜添加剂中的各组份功能和作用原理在很多文献中有详尽的描述，电镀的效果取决于他们的协同效果。电镀盲孔的影响因素很多，同时各生产厂家的设备、工艺又不尽相同，实际生产中不同基材的PCB的工艺参数一般都需要经过大量的实验来加以确定。为达到将盲孔填满的效果,一般通过增加镀铜厚度来满足需求，填孔后又通过减薄铜来降低面铜的厚度达到面铜规格[3]，整个填孔过程中大约有20%左右的生产成本（包括电镀药水、铜、水电等）损耗在减薄铜的过程中。本文尝试通过优化填孔参数，以期在保证填孔的质量的前提下降低镀铜厚度,取消填孔后减铜流程。 1.实验 电镀版材质为1067PP，电镀溶液成分为：C2+（浓度30～45g/L），H2SO4（180～260g/L），Cl-：（60～80ppm）和光亮剂（8～15mL/L）。 在控制电镀药水、添加剂、电流密度等参数不变的情况下，通过正交试验及Minitab软件对PCB电镀盲孔的两个工艺参数—盲孔孔径和铜缸喷压，进行量化分析。样品经6次浸锡后，利用金相显微镜孔内切片情形，并测量填孔后的凹陷值（Dimple）。 2.结果与讨论 生产实践中，盲孔孔径通常在2.5-5.5 mil之间，我们的实验证明孔径在3.5-5 mil之间是合格的，由于孔径越小越有利于PCB的布线，所以这里选择3.5和4.0 mil两个孔径进行试验。填孔质量（用Dimple衡量）的影响因子是孔径和铜缸的喷压，其取值范围如表1。不同的盲孔孔径（3.5