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    全自動影像儀,認準上海臺碩檢測儀器,電路板
    文章出處:臺碩儀器      人氣:269      作者:admin       發表時間:2018-10-16 01:18:18
    全自動影像儀,認準上海臺碩檢測儀器,電路板圖形如何改善電鍍均勻性

    1.測試說明

     

    1)整個圖形電鍍線的電鍍窗口為52×24(Inch2),深方向為24Inch

     

    2)采用生益FR-4 板材,尺寸:24X24Inch2,2 塊此尺寸板并排放置于電鍍缸中

     

    進行測試

     

    3)測試板距溶液表面0-1Inch,懸掛于溶液中間,不加分流條,22ASF,電鍍60 分

     

     

    4)深方向是指板子從鍍液表面到溶液底部的方向;水平方向是指與陰極桿平行的

     

    方向

     

    5)測量儀器采用的是德國Fischer 公司感應式表面銅厚測試儀,測量誤差<0.5um;

     

    6)測試時每2×2Inch2 取一個測量點,用電鍍后的銅厚減去電鍍前的銅厚進行統計分析;

     

    7)因每進行一次測試,2 塊板兩面共有576 個數據,限于篇幅,文中只展示每次正面測量所作出示意圖。7 次測試的數據,作為附件,另附一個文檔。

     

    2.改善目標:

     

    1)總體COV(標準偏差與總體平均值的比值百分數)<11%(業界參考標準為<=8-12%);

     

    2)深方向鍍銅厚度平均差異(深方向極差)<3um。

     

    3.首次測試:

     

    選取該線12#缸進行均勻性測試,其總體COV 為20.8%,水平方向的不均勻主要在板最兩邊,可以通過在掛具兩側加分流條和調整陽極間距來避免和改善。

     

    另外,從深方向的平均銅厚分布圖(如圖1)可以看出存在如下問題:

     

    (1)距離液面1-3 Inch 區域內,銅厚比整板平均鍍銅要厚4.1um;

     

    (2)距離液面20-24Inch 區域內,銅厚明顯比整板平均值薄4.8um;

     

    深方向鍍銅平均值的極差為8.9um。

     

    結合電鍍缸體設備進行分析,主要原因為:測試板上部電力線過于密集,造成板子上部1-3Inch區域電鍍過厚;電鍍槽底部部浮槽對板底端遮蔽過度,導致此區域電力線過于稀疏,從而銅厚過薄。

     

    針對以上兩個問題,決定對電鍍槽進行如下兩個方面的改造,以便使得整體銅厚分布均勻:

     

    (1)通過試驗測試,在電鍍缸上部增加尺寸適宜的陽極擋板;

     

    (2)通過試驗測試,對電鍍www.pcblover.com缸中浮槽側面進行適當的開孔。

     

    4.陽極擋板改善:

     

    根據前次電鍍均勻性測試的結果,我們決定首先對上部鍍銅過厚的問題進行改善。

     

    4.1 初次設計陽極擋板:

     

    首先設計了在缸體上部,距離陽極1Inch 的位置增加深入液面5Inch 的陽極擋板。

     

    測試總體COV 為21.7%,深方向銅厚極差為5.6um。深方向銅厚分布

     

    4.2 改造陽極擋板:

     

    隨后把陽極擋板深入液面的尺寸減少到2Inch,重新制作2 個陽極擋板后再進行測試:

     

    總體COV 也優化到17.9%,上部1-3Inch 區域銅厚與總體平均銅厚差異小于3um。深方向平均銅厚極差為6.9um,板上部鍍銅過厚已得到有效的抑制。

     

    以上說明,對電鍍缸體增加深入液面2Inch 的陽極擋板,對改善電鍍缸上部的均勻性是合理的。

     

    5.浮槽改善:

     

    要提高距液面20-24Inch 區域銅厚,需對浮槽側面進行適當開孔,以增加該區域電力線密度。

     

    5.1 浮槽開大孔:

     

    對浮槽側面每邊9 個區域進行開孔,開孔大小為100×50(mm2)的方形孔,如下圖4 所示:

     

    測試總體COV 為15.9%,深方向鍍銅平均差異為7.4um,如圖5 所示。這說明對浮槽的側面開孔過大,導致從浮槽側面透過電力線過多,電鍍過厚。

     

    5.2 浮槽開圓孔:

     

    對浮槽側面9 個區域進行開孔:每個區鉆5 排孔,間隔為15mm,直徑5mm。如圖 所示:

     

    測試其總體COV 為13.4%,深方向平均銅厚差異為3.6um,如下圖7 所示。說明還得想辦法使得最底部的電力線分布再稀疏些。

     

    5.3 浮槽圓孔優化:

     

    對浮槽側面區域:鉆四排孔,第一排為直徑10mm,其余三排直徑為5mm,孔中心間距都為15mm。

     

    改造后測試總體COV 為10.3%,深方向鍍銅厚度平均差異為2.6um,已小于3um 目標,如圖9 所示:板子最底部的銅厚分布差異有所減小,達到改造預期要求。

     

    6.改造后總體測試效果:

     

    結合5.2 和6.3 的改造結論,對其余7 個電鍍缸進行了全面改造----在每個缸體上增加了陽極擋板,對每個缸浮槽進行開孔改造。改造后我們隨即抽取15#電鍍缸進行測試,以便確認改造效果。

     

    深方向鍍銅厚度差異為2.8um,整板COV為7.9%,與在12# 缸測試的結果比較接近,符合改造目標要求,如圖10 所示。

     

    7.結束語:

     

    歷經多次電鍍均勻性的測試和設備改造,該圖形電鍍線的電鍍均勻性從原來的20.8%,提高到了改善后的10.3%。深方向平均銅厚的差異也由原來的8.9um 降低到小于3um。目前間距為3.5mil板加工時,夾膜以及銅厚問題基本得到改善。


     
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