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      電鍍層對電路板?的信賴度

        (1)制程中產生的鍍層缺陷,如:密著不良、鍍層空隙或不均。

        (2)膠渣殘留引起的連接不良。發現問題要靠對制程充分的了解,發生時迅速的反饋。

        在鍍通孔鍍層信賴度上發現的問題,多數都是屬于局部性的缺點。由于近年來的電子設備替換率高,使用時間都不十分的長,因此在信賴度的訂定上有放松的現象,常聽到所謂的一萬小時至兩萬小時使用壽命,多數都是模擬每天使用約八小時,可以使用超過三年或六年的假設性數字。由于高密度增層電路板的歷史并不久,長期的信賴度數據尚不足,無法充分反應實際產品的信賴度狀況。因此只能針對目前所了解的有限信息,作適度的探討。

        (A)電鍍通孔信賴度

        電鍍通孔信賴度,在許多不同的產品與應用領域都有探討。如圖1所示,電路板經過熱應力測試,在孔轉角處的應力斷裂范例。從以往的研究證實,電鍍通孔的應力斷裂除了與鍍銅層物性有關,與孔的幾何形狀尺寸也有關。因熱膨脹對不同的材料會產生不同的變形量,不平衡的變形會使通孔鍍層產生拉扯,因此可能拉斷或剝離孔壁上的內層銅。

        一般的斷裂原因多為冷熱循環造成,測試方法是用熱沖擊及熱循環所產生的應力,藉反覆的疲勞應力測試模擬實際設備操作狀況。

        電路板朝向高密度化、多層化的此時,面對更多的復雜組裝程序,選用恰當的樹脂材料,設計恰當的電路板結構才容易作出高質量的多層電路板。以往對通孔鍍銅的厚度,多數都以最低厚度lmil為指標,近來由于板厚隨細線制程的出現而保持在較低的狀態,垂直方向的熱膨脹變化相對較小,因此鍍層度也有放松的現象。

        圖1所示電路板經過熱應力測試在孔轉角處的應力斷裂范例

        (B)盲孔鍍層信賴度

        使用在高密度增層電路板的盲孔一般的深度設計范圍約為30-100m。相較于傳統通孔,鍍銅厚度可以較薄,一般常定義的厚度約為10-20m之間。由于盲孔的深度有限,因此一般的問題并不出在孔的轉角處,反而因為化學銅的處理或雷射鉆孔的因素,使得盲孔經過信賴度測試后在孔底與銅墊間的界面產生斷裂。多數這類的原因,還是因為界面的清潔度不足所造成的機會較多,圖2為盲孔經過信賴度測試后產生斷裂的范例。

        高密度增層電路板的搆造,現在已經累積了較多的資料,其中顯示出此類電路板仍具有不錯的信賴性。

        圖2為盲孔經過信賴度測試后產生斷裂的范例

        (C)膠渣與導通信賴度的關系

        在多層電路板中,電鍍通孔鍍層與內層連接的好壞十分重要。而在機械鉆孔或雷射鉆孔作業時所產生或殘留的膠渣,會對連接的完整性產生很大的影響。一般對膠渣的要求幾乎都是一致的,那就是不允許孔壁與孔銅間有膠渣的存在?,F行的鉆孔制程后,一般都會做除膠渣的作業,因膠渣殘留而導致的導通不良并不多見。當然對于孔間距較近的設計,除膠渣處理過度會有絕緣不良的問題,制作者不可有除膠愈干凈愈好的想法,必須對膠去除量作適度控制。當然最佳的辦法是改善鉆孔,降低膠渣的產生。

        (D))內層線路與孔銅連接的信賴度

        與內層線路連接的鍍層,如:多層印刷電路板內層銅與通孔鍍層的連結、增層電路板盲孔與底部線路的連結等。若其信賴度不良時很難判定,若已在使用中則問題更將復雜化。

        相關影響質量信賴度的項目有:內層銅在化學銅的前處理情形、化學銅的物性、電鍍銅的物性等,這些項目必須個別檢討才能掌控問題之所在。

        以化學銅制程而言,做為化學銅觸媒的鈀被吸附在通孔孔壁,藉由緊密吸附,以產生均勻的化學銅鍍層。但是在內層銅的部分,由于鈀沒有結合力,所以如果仍存在于化學銅與電鍍銅間將有礙于兩者的結合。因此事先應該用微蝕劑去除內層銅上的整孔劑,使鈀不能吸附。

        當化學銅處理良好,轉入電鍍銅的制作程序時,應該注意銅界面的清潔狀態,良好的潔凈度是電鍍質量的保證。

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