发布于2014-12-31 | 热度:
图1 第一次测试深方向平均铜厚分布图
(1)距离液面1-3 Inch 区域内,铜厚比整板平均镀铜要厚4.1um;
(2)距离液面20-24Inch 区域内,铜厚明显比整板平均值薄4.8um;
深方向镀铜平均值的极差为8.9um。
结合电镀缸体设备进行分析,主要原因为:测试板上部电力线过于密集,造成板子上部1-3Inch区域电镀过厚;电镀槽底部部浮槽对板底端遮蔽过度,导致此区域电力线过于稀疏,从而铜厚过薄。
针对以上两个问题,决定对电镀槽进行如下两个方面的改造,以便使得整体铜厚分布均匀:
(1)通过试验测试,在电镀缸上部增加尺寸适宜的阳极挡板;
(2)通过试验测试,对电镀www.pcblover.com缸中浮槽侧面进行适当的开孔。
5、阳极挡板改善:
根据前次电镀均匀性测试的结果,我们决定首先对上部镀铜过厚的问题进行改善。
5.1 初次设计阳极挡板:
首先设计了在缸体上部,距离阳极1Inch 的位置增加深入液面5Inch 的阳极挡板。
测试总体COV 为21.7%,深方向铜厚极差为5.6um。深方向铜厚分布如图2 所示。
图2 阳极挡板深入液面5 Inch 正面深方向铜厚分布
图2 显示阳极挡板深入液面过深,遮蔽电力线过度,故需减少阳极挡板深入液面的尺寸。
5.2 改造阳极挡板:
随后把阳极挡板深入液面的尺寸减少到2Inch,重新制作2 个阳极挡板后再进行测试:
图3 阳极挡板深入液面2Inch 正面深方向铜厚分布
总体COV 也优化到17.9%,上部1-3Inch 区域铜厚与总体平均铜厚差异小于3um。深方向平均铜厚极差为6.9um,板上部镀铜过厚已得到有效的抑制。
以上说明,对电镀缸体增加深入液面2Inch 的阳极挡板,对改善电镀缸上部的均匀性是合理的。
6、浮槽改善:
要提高距液面20-24Inch 区域铜厚,需对浮槽侧面进行适当开孔,以增加该区域电力线密度。
6.1 浮槽开大孔:
对浮槽侧面每边9 个区域进行开孔,开孔大小为100×50(mm2)的方形孔,如下图4 所示:
图6 浮槽侧面每间隔15mm 钻一个5mm 的圆孔
测试总体COV 为15.9%,深方向镀铜平均差异为7.4um,如图5 所示。这说明对浮槽的侧面开孔过大,导致从浮槽侧面透过电力线过多,电镀过厚。
6.2 浮槽开圆孔:
对浮槽侧面9 个区域进行开孔:每个区钻5 排孔,间隔为15mm,直径5mm。如图6 所示:
测试其总体COV 为13.4%,深方向平均铜厚差异为3.6um,如下图7 所示。说明还得想办法使得最底部的电力线分布再稀疏些。
图7 浮槽侧面开5mm 圆孔后测试的铜厚分布图
6.3 浮槽圆孔优化:
对浮槽侧面区域:钻四排孔,第一排为直径10mm,其余三排直径为5mm,孔中心间距都为15mm。
改造后测试总体COV 为10.3%,深方向镀铜厚度平均差异为2.6um,已小于3um 目标,如图9 所示:板子最底部的铜厚分布差异有所减小,达到改造预期要求。
图8 浮槽侧面圆孔优化改造示意图
7、改造后总体测试效果:
结合5.2 和6.3 的改造结论,对其余7 个电镀缸进行了全面改造----在每个缸体上增加了阳极挡板,对每个缸浮槽进行开孔改造。改造后我们随即抽取15#电镀缸进行测试,以便确认改造效果。
图9 浮槽侧面圆孔优化后www.pcblover.com正面深方向铜厚分布图
图10 全面改造后15#缸正面深方向铜厚分布图
深方向镀铜厚度差异为2.8um,整板COV为7.9%,与在12# 缸测试的结果比较接近,符合改造目标要求,如图10 所示。
8、结束语:
历经多次电镀均匀性的测试和设备改造,该图形电镀线的电镀均匀性从原来的20.8%,提高到了改善后的10.3%。深方向平均铜厚的差异也由原来的8.9um 降低到小于3um。目前间距为3.5mil板加工时,夹膜以及铜厚问题基本得到改善。
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