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銅箔制程對CCL及PCB要求的應(yīng)對

2012-07-30 01:25楊祥魁劉建廣徐樹民宋召霞
印制電路信息 2012年1期
關(guān)鍵詞:銅箔延伸率厚度

楊祥魁 劉建廣 徐樹民 徐 策 宋召霞

(山東金寶電子股份有限公司,山東 招遠 265400)

1 前言

去年十一月,廣東生益科技股份有限公司副技術(shù)總監(jiān)吳小連先生在行業(yè)技術(shù)交流會上做了一篇關(guān)于《銅箔對CCL及PCB的影響》的報告,從CCL和PCB的角度對銅箔生產(chǎn)者提出了一些要求,闡述得相當精彩,分析得相當精確,作為銅箔生產(chǎn)者我們受益匪淺。CCL及PCB高速的發(fā)展給銅箔生產(chǎn)帶來了嚴峻的挑戰(zhàn),多項技術(shù)指標需要同時滿足,這很不容易。雖然控制起來有許多難度,但各家在控制手段上各有高招,可謂百花齊放百家爭鳴。今天我們將從銅箔生產(chǎn)原理、過程控制方法、技術(shù)控制難點等幾方面,再來討論一下CCL對銅箔要求的一些應(yīng)對措施,或者說銅箔生產(chǎn)如何才能更好的滿足CCL和PCB的要求。

2 銅箔在PCB中的重要性

電子銅箔是制造CCL及PCB的重要基礎(chǔ)原材料。近年來,世界各種電子信息產(chǎn)品技術(shù)得到高速發(fā)展,推動了PCB不斷朝著多層化、薄型化、高密度化進展。電子信息產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的今天,銅箔早已被形象的喻為電子產(chǎn)品信號與電力傳輸、溝通的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”。電子信息產(chǎn)品的發(fā)展對CCL及PCB提出高要求的同時,也對銅箔的性能、品質(zhì)等諸方面提出了更嚴格的要求。在CCL及PCB性能提高的過程中,銅箔所發(fā)揮重要作用也更加顯現(xiàn),不再多說。下面,著重討論針對CCL和PCB的要求,銅箔生產(chǎn)者的一些應(yīng)對措施。

3 銅箔厚度的控制

為了清楚地闡述銅箔性能的保證措施,我們首先了解一下銅箔大致的生產(chǎn)流程,一般分為四個步驟,即:溶銅造液——電解生箔——表面處理——分切包裝。

溶銅造液:電解液制備工序,就是將銅料與硫酸反應(yīng)(2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O)制成硫酸銅溶液,并經(jīng)一系列過濾凈化,制備出成份合格、純凈度很高的電解液。使用的銅有電解銅、裸銅線或銅米,純度≥99.95%,雜質(zhì)Pb、Fe、Ni、As、Sb、Al、S及有機雜質(zhì)等應(yīng)符合一號電解銅國家技術(shù)標準GB466、GB467。最好選用符合GB/T 467-1997中Cu-CATH-1標準的高純陰極銅或符合GB/T 3952-1998中T1、TU1標準的電工用銅線。硫酸應(yīng)達到國標GB T534-2002工業(yè)硫酸要求。電解液質(zhì)量的好壞,直接影響著銅箔產(chǎn)品品質(zhì)的好壞,不但影響銅箔的內(nèi)在質(zhì)量,還影響銅箔外觀質(zhì)量。因此,必須嚴格控制溶銅造液過程所用的原輔料,同時也嚴格控制電解液制備的生產(chǎn)設(shè)備和操作過程。

電解生箔:電解液流入生箔機組,在直流電(2 V ~ 6 V,1.5萬A~5萬A)作用下,Cu2+得到電子在鈦陰極的表面沉積形成金屬銅,然后持續(xù)剝離,得到毛箔??刂沏~箔的基重、厚度均勻性、延伸率、粗糙度、抗拉強度等性能,是該工序的重要內(nèi)容。

表面處理:主要是為了形成背面顏色以及保證銅箔的抗剝離強度、抗氧化性、耐腐蝕性,通過表面處理機使銅箔的表面粗化、固化、及進行鋅鉻鹽膜處理等步驟。

分切包裝:將表面處理后的銅箔依據(jù)客戶要求分切,然后包裝。

首先來討論電解銅箔的厚度問題,銅箔的厚度有標稱厚度和機械厚度兩種說法,通常所述的厚度一般是指標稱厚度,即與之相對應(yīng)的銅箔的單位面積質(zhì)量,也就是我們通常所說的標重或者基重。銅箔的厚度控制,一般是通過控制毛箔的基重和表面處理沉積量來控制的。毛箔的基重增大,厚度增加,表面處理的粗化層增大,基重會增大,厚度也會相應(yīng)加大。毛箔的基重是通過電流和陰極轉(zhuǎn)速來控制的,固定的生產(chǎn)電流下,轉(zhuǎn)速越高其基重越小,反之亦然。粗化層的大小和形狀,它是由表面處理工藝決定的,具體來講主要由粗化和固化步驟決定的,至于采用的是粗-粗-固-固模式,還是粗-固-粗-固模式,雖有一定的區(qū)別并不是十分嚴格。另外,在粗化中使用特殊的添加劑會明顯改變粗化層的形狀。表面處理對銅箔厚度的調(diào)節(jié)主要是粗化和固化兩個步驟,一般是通過調(diào)節(jié)電沉積量來調(diào)整的,而過渡層、鋅鉻層的影響很小,可以忽略不計。對于一般的HTE銅箔,不管是一般用途的FR-4還是高Tg、無鹵,表面處理后銅箔的標重一般會增加8 g/m2~ 15g/m2,機械厚度一般會增加2μm ~ 4μm。對于FPC用銅箔,表面處理后一般會增加5 g/m2~ 14 g/m2,例如LED燈條用的305 g/m2(1 oz/ft2)黑色LP型銅箔,表面處理增加5 g/m2左右就能夠滿足抗剝離強度要求。對于標重相同的銅箔,表面粗糙度大的銅箔的一般其機械厚度也偏大。

對于多數(shù)銅箔生產(chǎn)者而言,控制銅箔的基重并不困難,難點是控制銅箔的均勻度,即單點厚度要做均勻,這是下游更關(guān)心的問題。通常,控制銅箔的單點均勻性有兩種常見的方法,即陽極屏蔽和極間流速控制。無論是鉛陽極還是鈦陽極(包括弧形和FIP條兩種),隨著使用周期的延長,陽極腐蝕會導致電流分布不均,造成局部厚度異常。對于鉛陽極來講,陽極腐蝕產(chǎn)生的硫酸鉛還會影響陽極電位和電流分布,導致電沉積速度的變化,引起局部厚度和粗度的改變。對于鈦陽極,它的表面涂覆有一層特殊的二氧化銥層,比較有利于電流分布和降低陽極的電極電位,容易得到均勻度良好的銅箔,同時還會提高電流效率。

對于某一規(guī)格的產(chǎn)品,其厚度的一致性控制,通常采用測量單位面積質(zhì)量、機械厚度、表面Rz、SEM、切片等多種方法來調(diào)控的,單一的測試方法有時很難評價銅箔的一致性是好還是差。IPC-4562中規(guī)定的基重偏差±10%,是粗略了一些。當然它個最基本的要求,客戶的需要才是真正的標準。對于標重,實際生產(chǎn)中一般可以控制在±5%以內(nèi)甚至更低一些的水平,這需要對毛箔和表面處理層進行嚴格的管控。吳先生提到了采用金相顯微切片法對銅箔厚度進行評價,是個比較準確的方法。但由于業(yè)內(nèi)沒有形成統(tǒng)一的標準,或者是實踐中因為某些因素不便于作業(yè),故沒有推廣,一般和客戶出現(xiàn)爭議時才會用到。遇到這樣的問題時,我們習慣的做法是在超景深顯微鏡下去觀察,取最大峰高,多測幾個點,同時結(jié)合銅箔表面的SEM或3D圖像進行觀察分析。需要說明的是,測試點銅箔仍然屬于抽樣,有時并不能完全反映銅箔品質(zhì)的好壞,良好的銅箔品質(zhì)一定是高精細化的管理來保證的。

4 銅箔Rz的控制

表面粗糙度Rz,又稱微觀不平度十點高度,定義:在取樣長度內(nèi)5個最大的輪廓峰高平均值與5個最大輪廓谷深平均值之和。

Rz只能反映輪廓峰的高低,不能反映峰頂?shù)募怃J或平鈍的幾何特性,同時若取點不同,則所得Rz值不同,因此受測量者的主觀影響較大。電解銅箔表面的Rz,主要由毛箔的峰值和粗化層決定。要求毛箔的“山峰”要有一定的高度且均一,而表面處理層能夠滿足抗剝要求即可,粗化層的展開度應(yīng)該適當?shù)淖鲂∫恍?,粗短一些。在實際的生產(chǎn)中,工程技術(shù)人員應(yīng)該高度管控電解添加劑的使用量,以及與過濾的匹配問題。得到峰值均勻的毛箔,是高性能銅箔的關(guān)鍵步驟之一。其次是在表面處理的粗化中可以使用添加劑,這些添加劑在粗化銅的枝狀沉積過程中起到陰極阻化的作用,會形成更多的生長點,使粗化層向“山谷”方向生長,這樣得到的銅箔Rz較小,但抗剝離強度較高(如圖1中b所示),而不使用添加劑一般會得到圖1中a所示的狀態(tài),粗化層在峰頂上生長。

Rz值大容易導致PCB蝕刻殘銅,主要是因為毛箔峰值不均和粗化層過大引起的。毛箔的山峰不均,會導致個別山峰的粗化層異常增大(圖1中f所示),容易造成局部蝕刻不凈。粗化層過大(如圖1中c所示),銅瘤不牢固,壓合過程中可能會受到剪切,銅牙易脫落,易造成PCB線間短路。制作薄板時,銅牙扎入深度大,板材的絕緣性能會嚴重下降,當然,粗化層過小則容易導致抗剝離強度偏低。從線路制作的角度來講,應(yīng)該將Rz做到小一些,均勻一些。近年來,特別是大屏幕等離子(PDP),液晶顯示器(LCD),平板顯示器(FPD)等用到的精細線路銅箔(厚度多在10μm左右),表面處理層更要求高度的均一(如圖2)。

圖2 精細線路用銅箔的SEM比較

對于HTE銅箔,明膠(Glue)和HEC是電解過程中常用的添加劑,用它們來調(diào)節(jié),一般情況下厚度越大,Rz越大。對于雙面光鋰電池銅箔來講,因添加劑不同,厚度較大,Rz反而容易做小。FPC用VLP銅箔,使用特殊的添加劑,9μm ~ 70μm銅箔可以做到Rz都在1.5μm ~ 2.5μm范圍內(nèi)。而對于大功率使用場合的超厚銅箔102.9μm以上(3 oz/ft2以上),加入平整劑將Rz控制到7μm ~ 12μm的范圍內(nèi),完全是產(chǎn)業(yè)化。

那么,究竟是將銅箔毛面Rz做的高一點好,還是低一點好?這要依據(jù)使用的場合而定,一般來講只要抗剝離強度能夠滿足使用要求,Rz值還是低一點較好,均勻一些好。

5 銅箔軟硬度的控制

銅箔的軟硬,一般可以通過測試抗拉強度來判斷。銅箔的抗拉強度分為常溫(23 ℃)和高溫(180 ℃)兩種表示方式,主要是通過調(diào)節(jié)添加劑的使用量來控制的。對于HTE銅箔,隨著明膠的使用量增大,常溫抗拉強度升高后會再迅速下降,銅箔變硬后變脆,高溫抗拉強度則在緩慢升高后趨于水平。同時,伴隨著常溫延伸率升高,高溫延伸率急劇下降,Rz降低,山峰趨于均勻;隨著HEC使用量的增加,銅箔的常溫抗拉強度會降低,高溫抗拉強度變化不大,Rz會降低。需要說明,山峰變得平坦,容易導致表面處理后抗剝離強度降低。我們的工程技術(shù)人員,需要觀察銅箔實際生產(chǎn)狀況調(diào)節(jié)添加劑的匹配量,尋找一個平衡點,使銅箔的軟硬適當,延伸率合格,Rz適中,山峰尖銳而均勻。對于雙面光鋰電池銅箔和FPC用VLP銅箔,光亮劑、平整劑、Cl-和活性炭的匹配十分重要,抗拉強度和延伸率是負線性相關(guān)的。要求較高抗拉強度的同時,延伸率又很高,需要使用特殊的混合添加劑,如S-HTE型VLP銅箔就是這種情況,12μm的常溫抗拉強度能夠達到450 MPa以上,高溫抗拉強度可以達到220 MPa以上,常溫、高溫延伸率均達到8%左右的水平。

不管是HTE箔、鋰電池銅箔,還是FPC用箔,其抗拉強度穩(wěn)定性和一致性是很重要的??估瓘姸鹊囊恢滦?,反映了制程控制的連續(xù)性和穩(wěn)定性,尤其是對于FPC用箔表現(xiàn)的更為明顯,只有抗拉強度穩(wěn)定了,延伸率和前面講過的Rz才會穩(wěn)定,銅箔的抗剝離強度才會穩(wěn)定。

6 銅箔延伸率的控制

銅箔延伸率的控制與前述抗拉強度控制基本一致。前面,我們提到了抗拉強度與延伸率負線性相關(guān)。調(diào)節(jié)明膠、HEC、Cl-和活性炭的匹配量,也就控制了銅箔的延伸率。對于目前國內(nèi)的銅箔廠都能生產(chǎn)HTE銅箔,延伸率的控制也不是問題,其重點還是生產(chǎn)管理問題,最重要的就是過程穩(wěn)定。

7 銅箔剝離強度的控制

銅箔的抗剝離強度(Peel Strength),影響因素主要有:(1)毛箔的粗糙度Rz、峰的尖銳性和均勻性。(2)粗化層的形狀與大小。(3)硅烷偶聯(lián)劑的種類和涂覆量。(4)樹脂基材的類型。(5)壓板工藝狀況。(6)測試條件等因素。

毛箔的粗糙度Rz越大、峰越尖銳、均勻性越好,表面處理后的銅箔的抗剝離強度越高;粗化層越大(瘤狀顆粒越多,越大),展開度越大(最高的是45°),剝離強度越高。

硅烷偶聯(lián)劑的種類和涂覆量,與樹脂的匹配很關(guān)鍵,環(huán)氧基板一般使用環(huán)氧基的KH560,酚醛基板常用氨基的KH550,當然也有使用改性的混合硅烷偶聯(lián)劑,效果也很好。

樹脂基材的類型對剝離強度影響相當大。近年來,PCB技術(shù)飛速發(fā)展,很多環(huán)境、條件、方法已經(jīng)不同于過去,技術(shù)的進步給材料應(yīng)用帶來一系列要求。例如,微小孔加工時,為了獲得良好的孔壁質(zhì)量,PCB制程采用更快的鉆孔速度,會帶來孔壁過熱問題;多層板反復壓合,由于基材與銅箔膨脹系數(shù)存在差異,可能會造成線路銅裂;板材加工過程中熱風整平,以及元件焊接被無鉛焊接工藝取代,經(jīng)過多次熱沖擊后,易出現(xiàn)孔壁拐角銅裂及孔壁收縮等問題;高密度安裝技術(shù)條件下,板材的尺寸穩(wěn)定問題;環(huán)境安全對鹵素阻燃劑的限制。鑒于此,各CCL廠致力于提高板材的耐熱性,并降低膨脹系數(shù)(CTE)和無鹵化。往往會采用高耐熱性的高分子固化劑,配合多官能團樹脂改性的環(huán)氧樹脂使板材具有高Tg和耐熱性;另外添加適量的無機填料(常用硅微粉),來降低膨脹系數(shù);使用無機阻燃劑(常用氫氧化鋁)來替代鹵素。但就是在追求其高Tg、低CTE、無鹵素的同時,使得基材樹脂對銅箔的接合力降低,一般的FR-4上35μm(1 oz/ft2)銅箔的剝離強度能夠達到2.0 N/mm(11.4 lbf/in),而Tg值在150 ℃左右的無鹵板上的剝離強度值只能達到1.4 N/mm(8 lbf/in)左右。壓板時的壓力、溫度、時間等參數(shù)對樹脂的交聯(lián)效果影響很大,會直接影響到剝離強度的高低。

目前,國內(nèi)銅箔的技術(shù)水平,大都能夠滿足中Tg的無鹵素板材使用水平,而應(yīng)用在Tg170 ℃以上的板材剝離強度值還是不夠,其技術(shù)難點在于低Rz的毛箔,山峰均勻而尖瑞,表面處理的粗化層向山谷生長,而且顆粒飽滿(如圖3所示),普通的表面粗化技術(shù)和一般的設(shè)備條件無法達到。圖3給出了一種具有優(yōu)良粗化層結(jié)構(gòu)的35μm銅箔,滿足上述高性能CCL要求。

圖3 具有優(yōu)良粗化層結(jié)構(gòu)的35μm銅箔

圖4 18μm FPC用S-HTE型VLP銅箔

對于FPC用VLP銅箔的抗剝離強度,我們的體會是除了受粗化層的結(jié)構(gòu)(如圖4)影響之外,硅烷偶聯(lián)劑的影響也不能忽視,它存在一個與膠水的兼容問題,通常情況使用環(huán)氧基的偶聯(lián)劑會好于氨基的偶聯(lián)劑,而使用混合偶聯(lián)劑更好。

在實際的生產(chǎn)控制中,并不是剝離強度越高越好,剝離強度太高有可能會造成殘銅現(xiàn)象,因此只要能夠滿足客戶使用要求就是最好的。

8 銅箔耐化學性的控制

銅箔在PCB制程中應(yīng)該具有一定的耐化學腐蝕性,應(yīng)該包括光面和毛面兩個部分。

對于銅箔的毛面,一般是和樹脂粘合的一面,耐腐蝕性過強會導致蝕刻不凈,PCB制作時會發(fā)現(xiàn)基材變暗,線路的絕緣性較差。耐腐蝕性過弱,則容易出現(xiàn)線條側(cè)面腐蝕現(xiàn)象,嚴重的會造成線條脫落,關(guān)于這一點,當然也存在銅箔與基材匹配的問題。拋開與基材匹配,單從銅箔的生產(chǎn)過程來分析,無論是耐腐蝕性過強,還是過弱,大都與表面處理有關(guān)。一般來講與M面過渡層、耐高溫層的厚度和比例有關(guān),與防氧化膜也有一定的關(guān)系。通常狀況,過渡層、耐高溫層、防氧化膜一般是鍍一層很薄(約50納米)的銅-砷合金,或者是鋅鎳合金、鈷鉬合金、銅-氮合金、銅-銻合金,或鍍鎳、鍍鈷等超微細的結(jié)晶,再加鋅鉻酸鹽防銹。幾種鹽膜厚度比例,會影響銅箔的耐化學藥水性,不管是酸性的還是堿性的蝕刻工藝,都有一定的影響。通常,鍍層中的鎳含量越高,其堿性蝕刻性就越差。

過渡層與耐高溫層的厚度比值越大,耐腐蝕性越強,相反,則越差。至于是紅化箔還是灰化箔,只是鍍鋅層的厚度不同而已,鋅含量達到100×10-6以上時鍍層變?yōu)榛疑?。因為灰化銅箔鋅含量較高,要求過渡層作用更強,所以我們發(fā)現(xiàn)灰化銅箔在普通FR-4板上的耐鹽酸劣化率很小,但在無鹵或高Tg上的劣化率會略高一些。鉻酸鹽的含量會影響到銅箔的存放,沉積量控制在(10~50)×10-6的范圍,含量越高,耐腐蝕性越強,相反會變差一些。

銅箔的光面,一般只有一層電析出附著的鋅鉻鹽防氧化膜。防氧化膜的厚度,在PCB中的主要表現(xiàn)在可能會對微蝕和濕法貼膜有一定的影響。薄膜增厚,耐腐蝕性增強,容易出現(xiàn)H2SO4-H2O2(或過硫酸鈉,Na2S2O8)蝕刻條紋或貼膜不牢。PCB制程可以通過延長微蝕時間、升高溫度等措施解決,但可能會影響效率。是不是可以把光面的鍍層做薄一些呢?答案也不能,因為減少薄膜的厚度會影響光面的抗氧化性,高溫抗氧化性也會降低。現(xiàn)在客戶要求FR-4銅箔在200 ℃,通風狀態(tài)下,60 min以上不氧化,鋅鉻鹽含量過低時會犧牲銅箔的防氧化性能。

9 銅箔毛面顏色的控制

銅箔毛面的顏色實際上對PCB在蝕刻方面沒有什么影響。不管是什么顏色的銅箔,CCL和PCB廠家希望銅箔生產(chǎn)商能夠在顏色上保持穩(wěn)定。但客戶還是喜歡顏色深一點的紅化銅箔,因為它更容易滿足線路制程中的AOI檢測,特別是適用于一些早期的AOI檢查機,其分辨率較低。主要因為,F(xiàn)R-4板基材部分比較透明,蝕刻線路后可以清晰地看到另一面銅箔的毛面顏色,淺顏色的粉紅色銅箔,容易產(chǎn)生誤判報警。

對于銅箔生產(chǎn)者來說,毛面顏色的穩(wěn)定狀態(tài),反映的是生產(chǎn)制程的控制水平。顏色不一致,可以認為是生產(chǎn)中某一方面控制波動。一般來講,影響銅箔的毛面顏色的主要因素有:(1)毛箔Rz的大??;(2)峰的均勻性;(3)粗化層的狀態(tài);(4)鹽膜的沉積量和比例;(5)溶液控制范圍;(5)溶液控制范圍;(6)表面處理電流控制范圍。

毛箔毛面的Rz越大,單位面積內(nèi)的山峰數(shù)目越少,粗化處理后銅箔的比表面積越小,同等表面處理條件下沉積量越少,顏色表現(xiàn)為變淺;毛箔山峰的均勻性差,同理也容易處理成淺色粗化面;而粗化層的展開度越大或者粗化層越高,顏色容易變深。

中間層沉積量增大,銅箔的顏色也會變暗,并有向黃銅色轉(zhuǎn)變的趨勢。因為鍍層會擴散,對顏色感官造成一定的影響,分為兩種情況:自然轉(zhuǎn)化和高溫轉(zhuǎn)化。在自然存放條件下,鍍層金屬擴散,毛面顏色會有變化:紅化銅箔會變的略紅,灰化箔會變?yōu)榛尹S色,黑化箔會變的更黑。高溫轉(zhuǎn)化比自然轉(zhuǎn)化更為迅速、徹底,影響壓板后的顏色。一般客戶判斷顏色都是以壓板后的顏色作為管理依據(jù)。

顏色控制的難點在于:穩(wěn)定的電解工藝,包括銅離子、硫酸濃度的穩(wěn)定水平,溫度、流量、活性炭、添加劑的匹配能力。還有,電解液的管理水平,保持高度純凈的電解液至關(guān)重要,因為雜質(zhì)離子或有機物的存在會改變銅的結(jié)晶取向,影響到銅箔的延伸率、粗糙度等進而影響表面處理后的顏色。當然表面處理過程,要求各個步驟的溶液穩(wěn)定是比較難的,自動控制水平越低,越困難,因此一定要加強自動化水平,單靠人工控制是不行的。

10 銅箔抗氧化性的控制

銅箔的抗氧化性,分為常溫和高溫兩種狀態(tài),通常觀察光面的抗氧化性。不管是什么用途的銅箔,其正反兩面都會有一層起保護作用的鹽膜。一般來講,在鈍化鹽膜中鋅量越高,銅箔的抗高溫氧化性越強,鉻量越高,常溫存放能力越強。結(jié)合前面,我們提到的耐化學藥水問題,鋅鉻膜的沉積量必須控制在適當?shù)姆秶鷥?nèi)。低了,會影響抗氧化性,高了,會影響蝕刻性。至于常溫抗氧化能力,是6個月還是9個月,要依據(jù)具體的存放環(huán)境而定,干燥還是潮濕,是內(nèi)陸還是靠近海洋,會有一定的影響。銅箔的抗常溫氧化性較差,會形成黑色的小點,這樣的點在PCB制造過程中可以通過PCB加工過程中微蝕或磨板步驟去掉,但由于影響CCL的外觀,廠家一般不愿接受,因此銅箔生產(chǎn)廠就必須適當?shù)靥岣咩~箔的抗常溫氧化性,增加鹽膜的沉積量,在抗氧化性、蝕刻性和可焊性之間尋找最佳平衡點。對于銅箔的高溫抗氧化能力,鋅的沉積量越高,銅箔耐高溫能力越強,但過多的鋅有導致銅箔耐鹽酸劣化率性能下降的風險。

實踐中通過抽樣檢測其抗氧化性,從而來控制調(diào)控相關(guān)工藝條件。

11 銅箔表觀的控制

銅箔常見的表觀缺陷有:(1)針孔、滲透點(2)凹坑、麻點、劃傷(3)褶皺(4)黃點、藍點、紅點等四大類型。

針孔和滲透點是電解毛箔的過程中產(chǎn)生的,針孔是透光的直孔,滲透點是疏松的鍍層形成的曲孔,一般都是由微小的顆粒狀雜質(zhì)引起,雜質(zhì)在陰極表面吸附,影響了晶核的形成,或是引起了析氫電位的變化造成過飽和氫氣泡的析出而形成。

凹坑屬于銅箔受外界力的作用,局部變形的情況,主要由于生產(chǎn)環(huán)境的凈化不良造成。麻點一般是因為銅箔的峰值不夠均勻,由較大山峰或結(jié)晶缺陷等引起的局部擠壓造成的輕微變形,沒有形成凹坑,但光面幾何尺寸有微小變化,光澤度變化了,隱約可以看見小點。

劃傷一般是外界因素造成的銅箔蹭傷或磨傷。一般提高凈化和加強過濾會得到解決。褶皺有兩種類型,一種是在外界力的作用下銅箔發(fā)生的形變而生成,一般為設(shè)備的導輥不水平或不平行或者張力不均造成。另一種暗紋或由橫向均勻性不一形成的,也能看得出,但這種暗紋一般不影響使用。

至于黃點、藍點和紅點大多是在表面處理的過程中形成的,一般與通風條件有關(guān),不影響內(nèi)在性能,通過微蝕或刷磨是可以清除的,但是CCL廠家不會允許銅箔有已知的缺陷存在。就像IPC-4562標準,規(guī)定允許多大面積內(nèi)有多大,多少個點、坑、劃傷等缺陷,實際上已經(jīng)沒有什么意義,客戶的要求就是標準。

12 結(jié)語

總之,除了以上要求,CCL和PCB客戶還有翹曲、接頭數(shù)量、卷重、標識等其它方面的要求,雖然很繁瑣,但是很必要。我們要做的只有不停地改進、改進、再改進。只要有人能做到的我們都應(yīng)該努力做到。PCB產(chǎn)品朝著精細化的方向發(fā)展,客戶會越來越要求銅箔“零缺陷”,由于銅箔在生產(chǎn)中的控制環(huán)節(jié)很多,很復雜,很容易出現(xiàn)波動,以至于目前國內(nèi)企業(yè)都還無法達到“零缺陷”,但追求產(chǎn)品的“零缺陷”和客戶的高滿意度一定是我們不懈奮斗的目標!

在銅箔市場競爭日趨激烈的今天,只有依靠技術(shù)創(chuàng)新,不斷的改進與提升現(xiàn)有產(chǎn)品的質(zhì)量水平,才能滿足客戶的各種需求。同時,積極的開發(fā)新產(chǎn)品,開拓新型市場,提高產(chǎn)品的技術(shù)水平,才能提升企業(yè)的競爭優(yōu)勢。

定型產(chǎn)品的質(zhì)量狀態(tài),靠的是精良的設(shè)備、先進的工藝和優(yōu)秀的管理。而研發(fā)新產(chǎn)品和開拓新市場,需要的不僅是優(yōu)秀的技術(shù)團隊,更要有熱情服務(wù)客戶的態(tài)度和不斷追求卓越的精神,這才是企業(yè)發(fā)展的不竭動力和源泉。

說明:11月中旬,在青島市舉行的第二屆電子銅箔行業(yè)技術(shù)交流會上,本文將被第二作者(劉建廣)做技術(shù)報告時使用。

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