金属化板板面起泡解决方法

　　

　　现象: 一次， 更换沉铜槽槽液后，化学镀后的双面板经全板电镀厚铜后发现板面起泡，并伴有结瘤。起泡处形状不规则，目测其形状跟某种液体的自然流动而留下痕迹相似，并且每一处起泡都是以点开始的。

　　分析: 孔金属化的典型工艺流程是：化学沉铜(去油——水洗——粗化——水洗——酸性预浸——活化——水洗——还原(1)——还原(2)——沉铜)，全板电镀厚铜(水喷淋——酸预浸——全板电镀——水洗——钝化——水洗——风干)。

　　根据工艺流程直接否定了故障产生于电镀工段，因为电镀流程简单，如果产生这一现象，那末唯一的工序就是全板电镀，即是说电镀槽引入有机杂质。但是，共用电镀槽的图形电镀铜却没任何问题，因而确定产生于化学沉铜工段。

　　在化学沉铜工段，我们将重点放在还原与沉铜工序。因为根据更换槽液前的处理效果，去油与活化都不错，粗化与此现象没太大关系，而且这几槽槽液都没有更换。 根据起泡形状分析认为：这是由还原液引起，因为沉铜液的配制严格按照供应商提供的参数执行，还原液也是刚刚配制的，还原剂中引入杂质可能导致这一现象。还原剂的成份不清楚，只知是浓缩液。还原之后没有水洗，直接进行化学沉铜，这使杂质带入沉铜槽成为可能。

　　解决方案: 经与供应商联系，供应商建议将还原(2)改为蒸馏水水洗。采用建议后，情况有所改观，但是没有达到生产所要求的稳定度。经过一周多的维护与调整，溶液达到稳定状态，经过化学沉积铜的板面色泽鲜艳，铜层致密，经全板电镀后也没有起泡产生。

　　小结: 从上面的情况我们反过来思考所作的分析，在这一周多的时间内仍按供应商的参数维护，仅仅隔两到三天更换一次还原(2)的蒸馏水水洗，以防止还原(2)因还原(1)的残留液的带入而使起浓度上升。从这一情况看我们认为还原引入杂质的分析有误。

　　二次分析: 既然否定杂质的引入的可能，那么原因何在呢?在控制过程中发现新配溶液的反应很快，起泡是否与活性有关呢?这引起我们的关注，但因为溶液已达到稳定状态，故障无从找起，槽液的更换周期较长，对于起泡的跟踪观察就停止。

　　我们就活性的相关因素：Cu、NaOH、HCHO等组份的含量，工作温度，络合剂含量，稳定剂进行分析。 我们从下列可知：

　　1) 沉积速率随着Cu含量的升高而升高，在起始部分几乎呈正比关系。

　　2) 随着OH-、HCHO的浓度及温度的上升，沉积速率亦随之上升。可以从反应主式中得以证实： 2HCHO+2Cu2++4OH-→Cu+2HCHOO-+2H2O+H2↑ (1) 当[HCHO]、[Cu2+]、[OH-]中的任意一项上升，平衡就左移，即反应速度加快。

　　3) 浓度超过阀值，沉积速度增长缓慢，有资料表明此时副反应增强。其中几个副反应值得注意： Cu2+→Cu+(2) Cu++Cu+ →Cu↓+Cu2+ (3) (2)、(3)式说明了在强碱条件下，Cu2+可能被还原成Cu+，Cu+在强碱条件下易歧化形成细小的粒，不规则的分布于溶液中。

　　4) 反应(1)式中有H2产生。 因此从反应入手分析：新配制溶液的浓度我们一般取推荐的上限与下限值的中值，因此溶液的活性极强。

　　假设经高浓度的还原(1)处理后，再经低浓度 还原(2)处理，板面部分残留液的浓度还没有完全降低，直接入化学沉铜槽，极强活性的镀液使Cu在板面迅速沉积，残留液浓度较高部分的催化性较强，其反应速度也较快，使Cu来不及均匀、致密的沉积并与基材铜箔牢固结合。反应产生的H2也来不及排出，就被沉积的铜包围形成气泡，从而使沉积的铜游离于基材铜箔产生起泡。瘤状物质则有可能是高速反应的副产物Cu颗粒附着于板面，我们知道Cu颗粒以球面与溶液接触，不似基材铜箔以部分面积接触。

　　因此就反应面积而言，铜颗粒较大，其反应速度也快许多，使局部自催化反应的化学沉积越来越快。 基于上述的认识，我们知道活性过强(即反应过快)是起泡产生的根本原因。因而控制反应速度才能从根本上解决起泡的产生。

　　解决方案: 在第二次更换槽液时，我们注意了组分的控制，并将供应商的参数作了更改，现表述如下： 经上述变更后，工作温度采用低温启动组份控制在较低的状态。更换槽液第一天沉积出的板子，色泽鲜艳、镀层致密，孔化质量好，起泡比例只有0.8%(按块数计)左右，即使存在这一现象的，起泡面积小、程度轻。相对前一次大批量、大面积、程度严重的情况而言，状况改观极大。经两到三天的正常维护，起泡现象完全消失，从而达到稳定生产。

　　小结: 经上述的调整，基本达到我们所期望的状态，但依然存在起泡现象。源于这次的调整是一次试验。各组份没有达到最佳的匹配状态。经过适当的调整是完全能达到最佳的。