(1.秦皇岛职业技巧学院，河北秦皇岛066100;2.中国石油年夜连石化公司，辽宁年夜连116025)

　　择要：行使Minitab软件的田口设计办法对印刷线路板盲孔镀铜的工艺参数进行优化，镀液成份为：Cu2+30～45 g/L，H2S04 180～260 g/L，Cl- 60～80 mg/L，光洁剂8～15 mL/L。患上出盲孔孔径及4个镀铜缸喷压的好值。正在好前提下，铜厚以及凸起值均合乎要求，从而省却了填孔后的减铜工序，升高了老本，缩短了消费周期。

　　要害词：印刷线路板;盲孔;电镀;优化;凸起

　　中图分类号：TQ153.14 文献标记码：A 文章编号：1004 - 227X (2012) 03 - 0004 - 04

　　1媒介

　　今朝PCB(印刷线路板)填孔镀年夜多要通过镀前解决、化学镀铜以及电镀铜来实现[1]。普通PCB厂商电镀盲孔的消费流程是：激光钻孔——程度电镀——垂直电镀填孔——减薄铜。电镀填孔应用专属填孔药水，经过低电流、长期的镀铜再搭配喷压调整将盲孔填充平坦。其优点是：盲孔内用电镀铜填满，防止了外表凸起，无利于更精密线路的设计以及制造;防止了树脂、导电胶填孔酿成的缺点，和由于资料没有同而酿成的温度收缩系数纷歧的景象，导电性更好，同时进步了板件散热功能[2]。

　　正在填孔电镀中，Dimple(凸起)值是权衡填孔电镀质量的重要目标。盲孔镀铜时，Dimple值越小越好(普通以小于15 μm为规范)。正在其余参数没有变的状况下，

　　Dimple值随孔径增年夜而增年夜。孔径太小，填孔出缺陷;孔径过年夜，Dimple值会年夜于15 μm。正在巨大盲孔的电镀以及填孔镀铜中，除了了增加剂起了次要作用外，搅拌的模式以及水平对填孔镀铜的成果起着首要的影响。普通PCB厂商的电镀药水均由供给商间接提供，以是正在实际消费中，除了了管制电镀增加剂的类型与含量外，首要的是管制镀铜液的活动速率，同时还要依据盲孔的厚径比以及孔径作调整，以失去好成果。

　　电镀铜增加剂中各组分的性能以及作用原理正在不少文献中都有详尽的形容，电镀的成果取决于它们的协同成果。电镀盲孔的影响要素不少，并且各消费厂家的设施、工艺又没有尽相反，实际消费中没有同基材PCB的工艺参数普通都需求通过年夜量的试验来加以确定。为达到将盲孔填满的成果，普通经过添加镀铜层厚度来餍足需要，填孔后又经过减薄铜来升高面铜的厚度，

　　以达到面铜规格[3]。整个填孔进程中约莫有20%阁下的消费老本(包罗电镀药水、铜、水电等)损耗正在减薄铜的进程中。本文测验考试经过优化填孔参数，以期正在保障填孔品质的条件降落低镀铜厚度，勾销填孔后的减铜工序。

　　2试验

　　电镀板材质为1067PP。电镀液组成为：Cu2+30～45 g/L, H2S04 180～260 g/L, Cl- 60～80 mg/L，酸性镀铜光洁剂8～15 mL/L。

　　正在管制电镀药水、增加剂、电流密度等参数没有变的状况下，经过正交实验及Minitab软件对PCB电镀盲孔的2个工艺参数——盲孔孔径以及铜缸喷压，进行量化剖析。样品切片后，行使金相显微镜察看孔内切片情景，并丈量填孔后的Dimple值，如图1所示。

             3后果与探讨

　　3.1工艺参数的拔取

　　消费理论中，盲孔孔径通常正在2.5～5.5 mil(1 mil≈25.4 μm)之间。试验证实，孔径正在3.5～5.0 mil之间是及格的。因为孔径越小越无利于PCB的布线，因而激光钻孔时抉择3.5 mil以及4.0 mil两个孔径进行实验。填孔进程中工件顺次浸入4个铜缸中电镀，填孔药水的极限喷压为0.2 bar以及1.2 bar(1 bar=0.1 MPa)。其他前提为：线速0.5 m/min，电流密度22 ASF(1A/dm2=9.29 ASF)。

　　3.2试验设计及剖析

　　2种盲孔孔径以及4个铜缸的没有同放射压力组成一个二程度五要素的实验，采纳25+3正交实验设计[4]寻觅好参数组合。整顿数据后做成统计表，再行使Minitab软件，采纳田口办法进行试验设计剖析，初求出好进程参数解。

　　试验后果见表1。因为试验数据是繁多的且不反复，因而可初步行使效应柏拉图(见图2)进行明显因子挑选，筛选首要效应，而后进行模子缩减[5]。规范化效

　　应柏拉图如图3所示。

　　Dimple值(μm)的效应以及系数的预计(已编码单元)以下：

             (1)线框局部P值=0.067 >0.05，是无意义的，因而归入模子剖析。

　　(2)修改的拟合优度R-Sq(adj)= 95.85%，阐明此模子能充沛诠释Dimple的变异。

　　从残差图(图4)剖析可知，残差合乎正态性而且不显著法则性，故该模子是合适的。

                  好进程参数的解如图5所示，终极患上出孔径好为3.5 mil，4个铜缸喷压辨别为0.8 bar、0.6 bar、0.4 bar以及0.3 bar。

              3.3试验后果测试

　　3. 3.1 切片测试
              依照上述工艺参数正在该厂小批量消费样品中进行抽样测验，并统计试验后果如表3。整个试验行使固定的设施，经过固定的职员进行切片以及丈量，确认盲孔铜厚以及Dimple值均合乎规格，且铜厚均正在面铜规格内。

             3.3.2 热应力实验

　　试样置于150 ℃烤箱中，4h后掏出，待其冷却至室温。而后置于(288±5) ℃的锡炉中，齐全浸入锡液(10±1)s，掏出冷却后再次浸锡。经6次浸锡后掏出试样，待其冷却，荡涤洁净后做孔切片，行使金相显微镜察看孔内切片情景。图6是热应力实验样品孔切片照片。从中能够看出，无爆板、孔破、孔铜断裂、分层与别离等景象，阐明热应力测试及格。

              理论标明，按以上办法进行电镀填孔参数优化是可行的。与传统填孔镀铜工艺相比，新的镀铜工艺可缩小减薄铜工序，即新的工艺流程为：激光钻孔——程度电镀——垂直电镀填孔。别的，关于没有同设施、没有同材质的PCB电镀填盲孔，都可参照上述办法优化工艺

　　参数。消费理论中采纳新工艺可升高电镀填孔老本(包罗电解溶液、铜、水电等)约15%，并缩短了产物消费周期，量产后5个月内的及格率仅降落了0.7%。

　　4论断

　　经过正交实验及Minitab软件优化了PCB盲孔电镀工艺参数。后果显示，好孔径为3.5 mil，1～4号，铜缸的喷压辨别为0.八、0.六、0.4以及0.3 bar。优化后的工艺流程为“激光钻孔——程度电镀——垂直电镀填孔”，比传统工艺缩小了减薄铜工序。新工艺升高了电镀填孔老本，并缩短了产物消费周期。

　　参考文献：

　　【l】刘小兵，骆玉祥，脉冲电镀正在微盲孔填孔上的使用[J].印制电路信息，2004 (7): 42-45,59.

　　【2】王洪，杨宏强.微孔电镀填孔技巧正在lC载板中的使用[J].印制电路信息，2005 (2): 32-36.

　　【3】林金堵，吴梅珠.PCB电镀铜技巧与倒退[J】.印制电路信息，2009 (12):27-32.

　　【4】茆诗松，周纪芗，陈颖.实验设计DOE [M].北京：中国统计出书社，2004: 33.

　　【5】洪楠，侯军，李志辉.MINITAB统计剖析教程[M].北京：电子产业出书社，2007: 51-53.