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1、电镀均匀性改善研究摘要：本文针对图形电镀线电镀均匀性不佳的状况，通过一系列细致的试验分析，完成了在缸体上部增加特定尺寸的阳极扌当板，以及在浮槽侧面进行大小、间距适宜的开孔等改造措施，改善了该线的电镀均匀性，使其均匀程度由改善前的20.8%,提高到改善后10.3%。关键词：电镀均匀性；阳极挡板；浮槽1.前言随着PCB不断向轻、薄、如小高密度方向发展，给很多设备和生产工艺带来了更高要求。其中线路板图形间距越来越小，而孔铜厚要求却越来越高，给图形电镀均匀性就提出了新的挑战。我司旧图形电镀线在加工整板细密线路（最小间距3.5mi1）的板子时，板边细密线路容易夹膜，导致报废。且发现板上有规
2、律的铜厚分布不均匀，导致半成品切片判断孔铜失谋，不能有效对半成品的铜厚作出准确判断。故决定对此线电镀均匀性进行专门测试分析，组织进行改善。2.测试说明：1）整个图形电镀线的电镀窗口为52X24（Inch2）,深方向为24Inch；2）采用生益FR-4板材，尺寸：24X24Inch2,2块此尺寸板并排放置于电镀缸屮进行测试；3）测试板距溶液表面0-lInch,悬挂于溶液中间,不加分流条，22ASF,电镀60分钟;4）深方向是指板子从镀液表而到溶液底部的方向；水平方向是指与阴极杆平行的方向；5）测量仪器采川的是德国Fischer公司感应式表面铜厚测试仪，测量误差＜0.5um；6）测试
3、时每2X2Tnch2収一个测量点，用电镀后的铜厚减去电镀前的铜厚进行统计分析；7）因毎进行一次测试，2块板两面共有576个数据，限于篇幅，文中只展示每次正面测量所作出示意图。7次测试的数据，作为附件，另附一个文档。3.改善目标：1）总体COV（标准偏差与总体平均值的比值百分数）＜11%（业界参考标准为＜=8-12%）:2）深方向镀铜厚度平均差界（深方向极差）＜3um04.首次测试：选取该线12#缸进行均匀性测试，其总体C0V为20.8%,水平方向的不均匀主要在板最两边，可以通过在挂具两侧加分流条和调整阳极间距来避免和改善。另外，从深方向的平均铜厚分布图（如图1）对以看出存在如下问
4、题：女口上图1所不:正面深方向平均钢厚图1第一次测试深方向平均铜厚分布图(1)距离液ffil-3Inch区域内,铜厚比整板平均镀铜要厚4.lum；(2)距离液而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&9umo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，造成板了上部l-3Tnchlx域电镀过厚;电镀槽底部部浮槽対板底端遮蔽过度，导致此区域电力线过于稀疏，从而铜厚过薄。针対以上两个问题，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扌当板；(2)通过试验
5、测试，对电镀缸中浮槽侧面进行适当的开孔。1.阳极挡板改善：根据前次电镀均匀性测试的结果，我们决定百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llnch的位置增加深入液jfi
6、5Inch的阳极挡板。测试总体COV为21.7%,深方向铜厚极差为5.6umo深方向铜厚分布如图2所示。(3悝H5黔图2阳极挡板深入液面5Inch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:随后把阳极挡极深入液向的尺寸减少到2Tnch,重新制作2个阳极挡极后再进行测试:(■R)JIBt匡B图3阳
7、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%,」:部l-3Inch区域铜厚与总体平均铜厚差异小于3uni。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21nch的阳极挡板，对改善电镀缸上部的均匀性是合理的。5.浮槽改善：要提高距液面2024Tnch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。1.1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100X50(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C0V为15.9%,深方向镀铜平均差界为7
8、.4um,如图5所示。这说明对浮槽的侧面开孔过大，导致从浮杷侧血透过电力线过多，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所不:测试其总体COV为13.4%,深方向平均铜厚差界为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。(身)33302724211815正咖方向平均怕庠?9II1315W192123距薦横面距两l=2Inch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
