CN103487469B - 一种检验印刷电路板黑孔化工艺效果的实验板及检验方法 - Google Patents
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Abstract
一种检验印刷电路板黑孔化工艺效果的实验板及检验方法,本文涉及检验印刷电路板黑孔化工艺效果的装置和方法。它是为了解决现有的黑孔化工艺的检测方法依赖于带有喷流设备的黑孔生产线,制作切片费时费力,出现问题时维护和调整困难的技术问题。本实验板由矩形的环氧玻璃布层压板和铜箔组成,板面的两侧带有铜箔,在板面中部有一条标记线,在环氧玻璃布层压板的四周边缘带有可扳开的V形挖槽。检验方法:用待检验的印刷电路板黑孔化工艺将实验板标记线以下部分进行黑孔化处理后,测试导电碳层电阻值初步判断,然后用待验证的电镀工艺对实验板标记线以下部分进行电镀;测试碳层上铜的覆盖率来判断黑孔化效果。本实验板及检验方法可用于电镀领域。
Description
技术领域
本文涉及印刷电路板制造,尤其涉及一种简易的检验印刷电路板黑孔化工艺效果的方法。
背景技术
印刷电路板(PCB)是组装电子元器件的基板,而其为实现板导电层与层的导通时,需要在板面上钻孔并且进行孔的金属化。传统的钯催化化学镀铜工艺,操作维护困难,成本高污染大。而黑孔化工艺将带有孔PCB板经过除油调整、碳黑/石墨分散液(黑孔液)处理、微蚀和烘干等工序在孔壁上形成一层导电碳层,然后在酸铜电镀溶液中在孔上直接电镀铜。麦德美公司最先将碳黑应用于孔金属化直接电镀技术,通过分散剂等表面活性剂将碳黑稳定分散在水溶液中。将经过调整的PCB浸入碳黑分散液中,碳黑颗粒吸附在孔壁上干燥后形成导电的碳黑层,而后可直接进行酸铜电镀。而该工艺被命名为黑孔化工艺。
黑孔化工艺的效果分析的方法是进行电阻测试和背光测试实验。具体是将带有通孔的PCB覆铜板作为实验板经黑孔化生产线的整个工艺过程制成样板,然后测试样板板面两侧的孔的总电阻,通过电阻大小初步判断黑孔化效果。背光测试是将经黑孔工艺的实验板短时间电镀后,切一块带有孔的基板材料作试样,经过磨制到孔中心位置,测试时利用光从试样底面射入,用显微放大镜检查铜层的覆盖情况。该方法黑孔化工艺处理带通孔的PCB板需要借助带有喷流装置的设备使处理液浸入孔中,因此必须在黑孔生产线完成。而在普通测试环境中难于实现。同时对于黑孔孔镀铜工艺的验证,则需要切开孔打磨制作试样,相当麻烦。而当出现问题时,调整时需要更换生产线上整个槽液,这给工艺的维护和调整带来了困难。
发明内容
本发明是为了解决现有的黑孔化工艺的检测方法依赖于带有喷流设备的黑孔生产线,制作切片费时费力,出现问题时维护和调整困难的技术问题,而提供一种检验印刷电路板黑孔化工艺效果的实验板及检验方法。
本发明的检验印刷电路板黑孔化和电镀工艺效果的实验板由矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板(FR-4)和铜箔组成,铜箔覆盖于矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板板面的左右两侧,在中间无铜区的中部有一条标记线,在矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板的四周边缘设置有能扳开的V形挖槽。
本发明矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板(FR-4)的两侧有不连通的覆铜条,其中间有固定面积的无铜区,即不导电区域,边缘带有可扳开的V形挖槽,黑孔化后为防止影响电阻的测量,要沿V形挖槽扳开去掉边缘部分,而仅保留板面上形成的固定面积的导电碳层。
利用上述的检验印刷电路板黑孔化和电镀工艺效果的实验板的进行检验的方法按以下步骤进行:
一、用待检验的印刷电路板黑孔化工艺将实验板的标记线以下部分进行黑孔化处理;
二、沿实验板四周的V形挖槽扳开去掉边缘部分,保留板面上形成的固定面积的导电碳层,测量导电碳层的长度L和宽度B;
三、取经步骤二处理的实验板,用万用表两支表笔分别接触实验板板面两侧铜片,进行电阻测试,得到导电碳层电阻值R,计算K=RL/B,若K>200KΩ,则判定黑孔化工艺不合格,结束检验;若K≤200KΩ,则进行步骤四;
四、将实验板放入哈林槽内的酸铜镀液中,实验板的标记线与酸铜镀液的液面平齐,在电流密度2A/dm2的条件下通电时间10min,取出实验板清洗烘干;其中酸铜镀液的组成为50~70g/L CuSO4·5H2O、200~260g/L H2SO4、50~80mg/L Cl-;
五、测试经步骤四处理的实验板的碳层上铜的覆盖率,若覆盖率≥60%,则判定黑孔化工艺合格;覆盖率<60%时,则判定黑孔化工艺不合格。
导电碳层的长度L为标记线至板下底边的距离;
导电碳层的宽度B为实验板两侧铜箔之间的间距;
本发明的验证方法是用待检验的印刷电路板黑孔化工艺对实验板进行黑孔化处理,用万用表两支表笔分别接触实验板板面两侧铜条,可以准确的测量导电碳层的电阻。电阻大小可以初步判断黑孔化的效果,再接着用验证电镀工艺对实验板进行镀铜,记录板面中间碳层上铜的覆盖率,覆盖率超过一定数值说明该电镀工艺合格。
本发明提供一种简易的检验印刷电路板黑孔化及电镀工艺的效果方法,采用实验板可以在实验室利用烧杯容器等模拟完成黑孔化工艺,并通过简易的测试板实验面无铜区碳层电阻和电镀铜层在碳层上的覆盖率判断黑孔化工艺的效果。在分析和检测黑孔工艺效果时可以脱离黑孔生产线,可以方便快速地判断黑孔化及电镀工艺的效果。
附图说明
图1是本发明的检验印刷电路板黑孔化工艺效果的实验板示意图,其中1为矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板(FR-4),2为铜箔,3为标记线,4为V形挖槽。
图2测试实验板碳层电阻的示意图;2为铜片、4为导电碳层、5为测电阻万用表;
图3实验板直接电镀装置示意图;图中6为恒流电源、7为磷铜阳极、8为哈林槽、9为酸铜电镀溶液;2为实验板的铜箔;
具体实施方式
具体实施方式一:本实施方式的检验印刷电路板黑孔化和电镀工艺效果的实验板由矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板(FR-4)1和铜箔2组成,铜箔2覆盖于矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板1板面的左右两侧,在中间无铜区的中部有一条标记线3,在矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板的四周边缘设置有能扳开的V形挖槽4。
本实施方式的矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板(FR-4)的两侧有不连通的覆铜条,其中间有固定面积的无铜区,即不导电区域,边缘带有可扳开的V形挖槽,黑孔化后为防止影响电阻的测量,要沿V形挖槽扳开去掉边缘部分,而仅保留板面上形成的固定面积的导电碳层。
具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同的是矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板1带有单面或双面覆铜的图形;其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二不同的是矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板1的长为100~150mm,宽为40~60mm,板厚度0.2~8.0mm;其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是铜片的长为100~150mm,宽为10~30mm;其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是标记线3的高度为50~145mm;其它与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是V形挖槽4的宽度为2~10mm。其它与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七:利用具体实施方式一所述的检验印刷电路板黑孔化和电镀工艺效果的实验板的检验方法按以下步骤进行:
一、用待检验的印刷电路板黑孔化工艺将实验板的标记线3以下部分进行黑孔化处理;
二、沿实验板四周的V形挖槽扳开去掉边缘部分,保留板面上形成的固定面积的导电碳层,测量导电碳层的长度L和宽度B;
三、取经步骤二处理的实验板,用万用表两支表笔分别接触实验板板面两侧铜箔,进行电阻测试,得到导电碳层电阻值R,计算K=K=RL/B,若K>200KΩ,则判定黑孔化工艺不合格,结束检验;若K≤200KΩ,则进行步骤四;
四、将实验板放入哈林槽内的酸铜镀液中,实验板的标记线与酸铜镀液的液面平齐,在电流密度2A/dm2的条件下通电时间10min,取出实验板清洗烘干;其中酸铜镀液的组成为50~70g/L CuSO4·5H2O、200~260g/L H2SO4、50~80mg/L Cl-;
五、测试经步骤四处理的实验板的碳层上铜的覆盖率,若覆盖率≥60%,则判定黑孔化工艺合格;覆盖率<60%时,则判定黑孔化工艺不合格。
导电碳层的长度L为标记线至板下底边的距离;导电碳层的宽度B为实验板两侧铜箔之间的间距;本实施方式的检验方不依赖于黑孔生产线,解决了现有的检验方法的制作切片费时费力,及出现问题时维护和调整困难的问题。本实施方式是一种简易的检验印刷电路板黑孔化工艺的效果的方法,脱离黑孔生产线方便地模拟判断工艺效果,明显提高黑孔工艺的检测和调整效率。
具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式七不同的是步骤五中铜的覆盖率的检测方法为:将碳黑层面积沿宽度按20等分,电镀后统计每个等分区有铜层记为+5,未有铜层覆盖的碳层记为+0,最后将各个区域累加得到铜的覆盖率。其它与具体实施方式七相同。
具体实施方式九:本实施方式与具体实施方式七或八不同的是步骤五中铜的覆盖率的检测方法为:按碳黑层面积选取等面积大小的透明塑料薄膜(PET等),将透明塑料薄膜按10×10的等分为100个格,电镀后将薄膜罩在碳黑层表面。按每格统计有铜层记为+1,未有铜层覆盖的碳层格记为+0,最后将各个区域累加得到铜的覆盖率。其它与具体实施方式七或八相同。
用以下试验验证本发明的有益效果:
试验1:(参考附图1、2和3)本试验1的检验印刷电路板黑孔化和电镀工艺效果的实验板由矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板(FR-4)1和铜箔2组成,铜箔2覆盖于矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板1板面的左右两侧,在中间无铜区的中部有一条标记线3,在矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板的四周边缘设置有能扳开的V形挖槽4。矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板的长为150mm,宽60mm,板厚度1.5mm;铜箔长150mm,宽10mm;四周边缘的V形挖槽4的宽度为5mm。标记线3距实验板底边的距离为65mm。
待检验的印刷电路板黑孔化工艺的操作步骤如下:
a、除油调整:以麦德美公司黑孔工艺的黑孔工艺除油调整剂,在生产线上将印刷电路板放在带有喷流装置的处理槽中,在操作温度为28~38℃的条件下,处理时间30~45s;
该步骤采用的是一种弱碱性溶液,主要起到两个作用,第一起清洁板面和孔壁的作用。除去孔壁中的油污,以利于增强导电层的结合力;第二调整孔壁,在经过钻孔后,电路板中的环氧合玻璃纤维往往带有负电荷,而调整剂中含有阳离子表面活性剂,可以使孔壁荷正电,孔壁上正电荷能够吸引荷负点的导电碳黑/石墨分散液,形成更为均匀完整的导电覆盖层。除油和调整两个步骤可单独分别进行,也可合并成一个。使用麦德美公司黑孔工艺的黑孔工艺除油调整剂,在生产线上的操作温度为28~38℃,印刷电路板的处理时间为30~45s。而在普通实验环境中模拟时,以一般容器代替生产线带有喷流装置的处理槽时,为保证每步骤的处理效果,要相应延长处理时间,一般处理时间为2min;
b、黑孔导电液浸渍处理后干燥:黑孔导电液为麦德美公司黑孔工艺的黑孔导电剂(Blackhole AF Starter HS),在生产线上的操作温度为32~35℃,板处理时间30~90s;
黑孔导电液是一种碳黑或石墨构成的弱碱性导电胶体。碳黑或石墨和特殊有机粘结剂结合在一起,显示负电性,能吸附在整孔后的孔壁上。导电剂用导电石墨覆盖了整个线路板,包括铜箔表面和内层铜断面。在基材上的覆盖层必须薄,铜面上和内层铜断面上的石墨必须在后工序中被去除。用一般容器代替生产线带有喷流装置的处理槽时,延长处理时间为2min;
c、在哈林槽中用酸铜镀液电镀:采用购自广东致卓精密金属科技有限公司、型号为IMT-350H酸铜添加剂做为酸铜镀液,在电流密度为2A/dm2的条件下进行直接电镀铜,通电时间为10min。
广东致卓精密金属科技有限公司型号为IMT-350H酸铜添加剂为PCB镀通孔专用酸铜溶液,它的基础组分为50~70g/L CuSO4·5H2O,200~260g/L H2SO4,50~80mg/L Cl-。
利用上述的检验印刷电路板黑孔化和电镀工艺效果的实验板来检验印刷电路板黑孔化工艺的方法按以下步骤进行:
一、用待检验的印刷电路板黑孔化工艺将实验板的标记线3以下部分进行黑孔化处理的详细操作如下:
A、将本试验的实验板浸入装有500mL除油调整液的烧杯中,保持溶液温度为35℃,浸渍处理2min,浸入深度与标记线3平齐,对板面进行除油及调整电荷;其中除油调整液是购自麦德美公司的黑孔工艺的黑孔工艺除油调整剂;
B、将经步骤A处理的实验板浸入装有500mL黑孔导电液的烧杯中浸渍处理2min,浸入深度与标记线3平齐,即浸入深度为65mm,保持黑孔导电液的温度为33℃,实验板表面带有的正电荷吸附上负电荷的碳颗粒;其中黑孔导电液为购自麦德美公司黑孔工艺的黑孔导电剂(Blackhole AF Starter HS);
C、将经步骤B处理后的实验板用80℃的热风烘干,在实验板表面形成碳膜;
二、沿实验板四周的V形挖槽扳开去掉边缘部分,保留板面上形成的固定面积的导电碳层;标记线至板下底边的距离即导电碳层的长度L为60mm;实验板两侧铜箔之间的间距即导电碳层的宽度B为30mm;
三、取经步骤二处理的实验板,用万用表两支表笔分别接触实验板板面两侧铜箔,进行电阻测试,得到导电碳层电阻值R=60KΩ,计算K=RL/B=120KΩ,因为K≤200KΩ,则进行步骤四;
四、取经步骤三验证的实验板联连电镀装置,连接方法参考附图3,其中恒流电源6的负极与实验板的两片铜片2连接,恒流电源6的正极与磷铜阳极7连接,放入盛有酸铜电镀溶液9的哈林槽8中,实验板的标记线3与酸铜电镀溶液9的液面平齐,对实验板的标记线3以下部分进行电镀,具体电镀的电流密度2A/dm2,电镀时间为10min,取出实验板清洗烘干后,测试实验板的标记线3以下碳层上铜的覆盖率;其中酸铜电镀溶液为购自广东致卓精密金属科技有限公司、型号为IMT-350H酸铜添加剂;
五、测试经步骤四处理的实验板的碳层上铜的覆盖率为80%,判定黑孔化工艺合格。
通过用实验板进行验证,表明该黑孔化工艺合格,能够生产出合格产品,经生产线实际生产,得到的产品也是合格的,证明本试验的实验板及验证方法都是可靠的。
试验2:(参考附图1、2和3)本试验2的检验印刷电路板黑孔化和电镀工艺效果的实验板由矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板(FR-4)1和铜箔2组成,在矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板(FR-4)1的一面的两侧贴有铜箔2,在中间无铜区的中部有一条标记线3,在矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板(FR-4)1的四周边缘带有可扳开的V形挖槽4;矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板的长为150mm,宽60mm,板厚度1.5mm;铜片长150mm,宽10mm;铜箔板边缘的V形挖槽4的宽度为5mm。标记线3距实验板底边的距离为65mm。
待检验的印刷电路板黑孔化工艺的操作步骤如下:
a、除油调整:以去离子水为除油调整剂,在生产线上将印刷电路板放在带有喷流装置的处理槽中,在操作温度为28~38℃的条件下,处理时间30~45s;
b、黑孔导电液浸渍处理后干燥:黑孔导电液为麦德美公司黑孔工艺的黑孔导电剂(Blackhole AF Starter HS),在生产线上的操作温度为32~35℃,板处理时间30~90s;
c、在哈林槽中用酸铜镀液电镀:采用购自广东致卓精密金属科技有限公司、型号为IMT-350H酸铜添加剂做为酸铜镀液,在电流密度为2A/dm2的条件下进行直接电镀铜,通电时间为10min。
利用上述的检验印刷电路板黑孔化和电镀工艺效果的实验板来检验印刷电路板黑孔化工艺的方法按以下步骤进行:
一、用待检验的印刷电路板黑孔化工艺将实验板的标记线3以下部分进行黑孔化处理的详细操作如下:
A、将本试验的实验板浸入装有500mL去离子水的烧杯中,保持溶液在操作温度范围内,浸渍处理2min,浸入深度与标记线3平齐,对板面进行除油及调整电荷;
B、将经步骤A处理的实验板浸入装有500mL黑孔导电液烧杯中保持溶液在温度为32℃,浸渍处理2min,浸入深度与标记线3平齐,即浸入深度为650mm,实验板表面带有的正电荷吸附上负电荷的碳颗粒;其中黑孔导电液为麦德美公司黑孔工艺的黑孔导电剂;
C、将经步骤B处理后的实验板用80℃的热风烘干,在实验板表面形成碳膜;
二、沿实验板四周的V形挖槽扳开去掉边缘部分,保留板面上形成的固定面积的导电碳层;标记线至板下底边的距离即导电碳层的长度L为60mm;实验板两侧铜箔之间的间距即导电碳层的宽度B为30mm;
三、取经步骤二处理的实验板,用万用表两支表笔分别接触实验板板面两侧铜箔,进行电阻测试,连接方法参考附图2,得到的电阻值R为1200KΩ,计算K=RL/B=2400KΩ。判定黑孔化工艺不合格,检验结束。
当以去离子水代替除油调整溶液,板面没有正电荷调整吸附的碳黑较少。经过黑孔处理,实验板的电阻值高于合格电阻范围,由此判定黑孔化工艺不合格,可证明本试验的实验板及验证方法是可靠的。
试验3:(参考附图1、2和3)本试验1的检验印刷电路板黑孔化和电镀工艺效果的实验板由矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板(FR-4)1和铜箔2组成,在矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板(FR-4)1的一面的两侧贴有铜箔2,在中间无铜区的中部有一条标记线3,在矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板(FR-4)1的四周边缘带有可扳开的V形挖槽4;矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板的长为150mm,宽60mm,板厚度1.5mm;铜箔长150mm,宽10mm;铜箔板边缘的V形挖槽4的宽度为5mm。标记线3距实验板底边的距离为65mm。
待检验的印刷电路板黑孔化工艺的操作步骤同实验1。
利用上述的检验印刷电路板黑孔化和电镀工艺效果的实验板来检验印刷电路板黑孔化工艺的方法按以下步骤进行:
一、用待检验的印刷电路板黑孔化工艺将实验板的标记线3以下部分进行黑孔化处理的详细操作如下:
A、将本试验的实验板浸入装有500mL除油调整液的烧杯中,保持溶液温度为35℃,浸渍处理2min,浸入深度与标记线3平齐,对板面进行除油及调整电荷;其中除油调整液是购自麦德美公司的黑孔工艺的黑孔工艺除油调整剂;
B、黑孔导电液为购自麦德美公司黑孔工艺的黑孔导电剂(Blackhole AF Starter HS),该在黑孔导电液经过6个月静置,底部已出现一定程度沉淀,有效成分明显下降;将经步骤A处理的实验板浸入装有500mL上述长静置后黑孔导电液烧杯中保持溶液浸渍处理2min,浸入深度与标记线3平齐,即浸入深度为65mm,黑孔导电液温度为32℃,实验板表面带有的正电荷吸附上负电荷的碳颗粒;
C、将经步骤B处理后的实验板用80℃的热风烘干,在实验板表面形成碳膜;
二、沿实验板四周的V形挖槽扳开去掉边缘部分,保留板面上形成的固定面积的导电碳层;标记线至板下底边的距离即导电碳层的长度L为60mm;实验板两侧铜箔之间的间距即导电碳层的宽度B为30mm;
三、取经步骤二处理的实验板,用万用表两支表笔分别接触实验板板面两侧铜箔,进行电阻测试,连接方法参考附图2,得到导电碳层电阻值R=810KΩ,计算K=RL/B=1620KΩ,判定黑孔化工艺不合格;
在黑孔导电液经过静置,导电液中含碳的胶团发生沉淀,导致有效成分浓度明显降低。经过黑孔处理,实验板的电阻值高于合格电阻范围,由此判定黑孔化工艺不合格。通过实际生产验证,也得出黑孔化工艺不合格的结论,由此可证明本试验的实验板及验证方法都是可靠的。
试验4:(参考附图1、2和3)本试验1的检验印刷电路板黑孔化和电镀工艺效果的实验板由矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板(FR-4)1和铜片2组成,在矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板(FR-4)1的一面的两侧贴有铜箔2,在中间无铜区的中部有一条标记线3,在矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板(FR-4)1的四周边缘带有可扳开的V形挖槽4;矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板的长为150mm,宽60mm,板厚度1.5mm;铜片长150mm,宽10mm;铜箔板边缘的V形挖槽4的宽度为5mm。标记线3距实验板底边的距离为65mm。
待检验的印刷电路板黑孔化工艺的操作步骤同实验1。
利用上述的检验印刷电路板黑孔化和电镀工艺效果的实验板来检验印刷电路板黑孔化工艺的方法按以下步骤进行:
一、用待检验的印刷电路板黑孔化工艺将实验板的标记线3以下部分进行黑孔化处理的详细操作如下:
A、将本试验的实验板浸入装有500mL除油调整液的烧杯中,保持溶液温度为35℃,浸渍处理2min,浸入深度与标记线3平齐,对板面进行除油及调整电荷;其中除油调整液是购自麦德美公司的黑孔工艺的黑孔工艺除油调整剂;
B、黑孔导电液为购自麦德美公司黑孔工艺的黑孔导电剂(Blackhole AF Starter HS);在生产线上黑孔导电液经过长时间使用时,不断有杂质带入导电液,使碳胶团稳定性下降部分发生团聚,该黑孔生产线处理的板在电镀后发现部分孔金属化效果差,镀铜层难以完整覆盖孔壁。将经步骤A处理的实验板浸入装有500mL上述黑孔导电液烧杯中浸渍处理2min,浸入深度与标记线3平齐,即浸入深度为65mm,黑孔导电液温度为33℃,实验板表面带有的正电荷吸附上负电荷的碳颗粒;
C、将经步骤B处理后的实验板用80℃的热风烘干,在实验板表面形成碳膜;
二、沿实验板四周的V形挖槽扳开去掉边缘部分,保留板面上形成的固定面积的导电碳层;标记线至板下底边的距离即导电碳层的长度L为60mm;实验板两侧铜箔之间的间距即导电碳层的宽度B为30mm;
三、取经步骤二处理的实验板,用万用表两支表笔分别接触实验板板面两侧铜片,进行电阻测试,连接方法参考附图2,导电碳层电阻值R=92KΩKΩ,计算K=RL/B=184KΩ<200KΩ,继续执行步骤四;
四、取经步骤三验证的实验板联连电镀装置,连接方法参考附图3,其中恒流电源6的负极与实验板的两片铜箔2连接,恒流电源6的正极与磷铜阳极7连接,放入盛有酸铜电镀溶液9的哈林槽8中,实验板的标记线3与酸铜电镀溶液9的液面平齐,对实验板的标记线3以下部分进行电镀,具体电镀的电流密度2A/dm2,电镀时间为10min,取出实验板清洗烘干后,测试实验板的标记线3以下碳层上铜的覆盖率;其中酸铜电镀溶液为购自广东致卓精密金属科技有限公司、型号为IMT-350H酸铜添加剂;
五、测试经步骤四处理的实验板的碳层上铜的覆盖率为45%,判定黑孔化工艺不合格。
当杂质带入导电液,使碳胶团部分发生团聚。,板面吸附的碳黑由于团聚使碳层不够均匀。在电镀时镀层生长覆盖也会不均匀,在10min电镀后镀铜层覆盖率低45%,由此判定黑孔化工艺不合格,可证明本试验的实验板及验证方法是可靠的。
Claims (9)
1.一种检验印刷电路板黑孔化工艺效果的实验板,其特征在于该实验板由矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板(1)和铜箔(2)组成,铜箔(2)覆盖于矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板(1)板面的左右两侧,在中间无铜区的中部有一条标记线(3),在矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板(1)的四周边缘设置有能扳开的V形挖槽(4)。
2.根据权利要求1所述的一种检验印刷电路板黑孔化工艺效果的实验板,其特征在于矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板(1)带有单面或双面覆铜的图形。
3.根据权利要求1或2所述的一种检验印刷电路板黑孔化工艺效果的实验板,其特征在于矩形的带有图形的环氧玻纤布层压板(1)的长为100~150mm,宽为40~60mm,板厚度0.2~8.0mm。
4.根据权利要求1或2所述的一种检验印刷电路板黑孔化工艺效果的实验板,其特征在于铜箔(2)的长为100~150mm,宽为10~30mm。
5.根据权利要求1或2所述的一种检验印刷电路板黑孔化工艺效果的实验板,其特征在于标记线(3)的高度为50~145mm。
6.根据权利要求1或2所述的一种检验印刷电路板黑孔化工艺效果的实验板,其特征在于V形挖槽(4)的宽度为2~10mm。
7.利用权利要求1所述的检验印刷电路板黑孔化工艺效果的实验板的检验方法,其特征在于该检验方法按以下步骤进行:
一、用待检验的印刷电路板黑孔化工艺将实验板的标记线(3)以下部分进行黑孔化处理;
二、沿实验板四周的V形挖槽(4)扳开去掉边缘部分,保留板面上形成的固定面积的导电碳层,测量导电碳层的长度L和宽度B;
三、取经步骤二处理的实验板,用万用表两支表笔分别接触实验板板面两侧铜箔(2),进行电阻测试,得到导电碳层电阻值R,计算K=RL/B,若K>200KΩ,则判定黑孔化工艺不合格,结束检验;若K≤200KΩ,则进行步骤四;
四、将实验板放入哈林槽内的酸铜镀液中,实验板的标记线与酸铜镀液的液面平齐,在电流密度2A/dm2的条件下通电时间10min,取出实验板清洗烘干;其中酸铜镀液的组成为50~70g/L CuSO4·5H2O、200~260g/L H2SO4、50~80mg/L Cl-;
五、测试经步骤四处理的实验板的碳层上铜的覆盖率,若覆盖率≥60%,则判定黑孔化工艺合格;若覆盖率<60%,则判定黑孔化工艺不合格。
8.根据权利要求7所述的检验方法,其特征在于步骤五中铜的覆盖率的检测方法为:将碳层面积沿宽度按20等分,电镀后统计每个等分区有铜层记为+5,未有铜层覆盖的碳层记为+0,最后将各个区域累加得到铜的覆盖率。
9.根据权利要求7所述的检验方法,其特征在于步骤五中铜的覆盖率的检测方法为:按碳层面积选取等面积大小的透明塑料薄膜,将透明塑料薄膜按10×10等分为100个格,电镀后将薄膜罩在碳层表面;按每格统计有铜层记为+1,未有铜层覆盖的碳层格记为+0,最后将各个区域累加得到铜的覆盖率。
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