PCB基板の銅めっき発泡の5大原因

PCB基板の銅メッキに発泡が発生する原因は数多くあります。油やほこりの汚染が原因のものもあれば、銅を沈める工程が原因のものもあります。発泡は、化学溶液を必要とするため、他の場所を汚染する可能性があり、どの銅めっきプロセスでも問題となります。また、基板表面の不適切な局所処理が原因で発生することもあります。

マイクロエッチング

マイクロエッチングでは、銅析出物の活性が強すぎるため、孔漏れやブリスターが発生する。また、密着性の低下や塗膜品質の劣化にもつながります。従って、この問題を防ぐには、これらの不純物を除去することが重要である。

銅めっきを行う前に、銅基板は洗浄工程にかけられます。この洗浄工程は、表面の不純物を取り除き、表面を全体的に濡らすために不可欠です。次に、基板を酸溶液で処理し、銅の表面を整えます。続いて銅めっきが行われます。

発泡のもうひとつの原因は、酸脱脂後の不適切な洗浄である。これは、酸脱脂後の不適切な洗浄、光沢剤の調整ミス、銅シリンダーの温度不良などが原因です。そのほか、不適切な洗浄は、基板表面のわずかな酸化にもつながります。

酸化

基板上の銅箔が酸化の影響から十分に保護されていない場合、酸化によってPCB基板の銅めっきに発泡が生じます。この問題は、接着不良や表面の粗さが原因で発生することがあります。また、基板上の銅箔が薄く、基板基材との密着性が低い場合にも発生します。

マイクロエッチングは、銅沈めやパターン電気めっきで採用されるプロセスである。過度の酸化を避けるため、マイクロエッチングは慎重に行う必要がある。過度のエッチングは、オリフィス周辺に気泡を発生させる恐れがあります。酸化が不十分だと、結合不良、発泡、結合力不足につながる。マイクロエッチングは、銅析出の前に1.5～2ミクロン、パターンめっきの前に0.3～1ミクロンの深さで行う必要がある。化学分析によって、必要な深さが達成されていることを確認することができます。

基板加工

PCB 基板の銅メッキ上の発泡は、基板処理の不良が原因となる主要な品質欠陥です。この問題は、基板表面の銅箔が接着不良のために化学銅と密着できない場合に発生します。そのため、基板表面の銅箔にふくれが生じます。その結果、色むらや黒や茶色の酸化が生じます。

銅めっきの工程では、重量のある銅調整剤を使用する必要がある。このような化学液剤は、基板のクロスコンタミネーションを引き起こし、処理効果が悪くなります。これに加えて、基板表面に凹凸ができたり、基板とPCBAアセンブリの接合力が低下したりします。

微小侵食

PCB基板の銅メッキ上の発泡は、2つの大きな要因によって引き起こされる可能性がある。一つ目は不適切な銅めっきプロセスです。銅メッキ工程では、多くの化学薬品や有機溶剤を使用します。銅めっきの処理工程は複雑で、めっき水に含まれる化学物質や油分は有害です。それらは二次汚染、不均一な欠陥、結合の問題を引き起こす可能性があります。銅めっき処理に使用する水は管理され、良質なものでなければなりません。もうひとつ重要なことは、銅めっきの温度です。これは洗浄効果に大きく影響します。

銅板に水と酸素が溶け込むと、微小侵食が起こります。溶解した水と水中の酸素が酸化反応を引き起こし、水酸化第一鉄と呼ばれる化合物を形成します。この酸化プロセスにより、基板の銅メッキから電子が放出されます。

カソード極性の欠如

PCB基板の銅メッキ上の発泡は、一般的な品質欠陥である。PCB基板の製造工程は複雑で、慎重な工程管理が要求される。この工程では、化学的な湿式処理とめっきが行われるため、発泡の原因と影響を注意深く分析する必要があります。この記事では、銅板の発泡の原因とその対策について説明します。

カソード電流密度を決定するため、めっき液のpHレベルも極めて重要である。この要因は、皮膜の析出速度と品質に影響する。pHが低いめっき液は効率が高く、高いpHは効率が低くなる。