基于Minitab软件的PCB电镀深镀能力研究

摘要

随着高多层板、背板、系统HDI产品在计算机、通讯等领域中的应用，PCB的产品特征日益呈现出高板厚、小孔径、多层数、大尺寸的特点，且可靠性等品质要求也日益增加，给加工流程带来了很大的困难，尤其是板厚孔径比的提升导致的电镀困难度显著增加。孔铜层的性能已成为PCB可靠性保证中的重要一环。因此，对提升PCB产品的电镀深镀能力的研究显得极为重要。
　　本文对影响PCB板深孔电镀的因素进行了分析，利用Minitab统计分析软件对药水浓度，电流密度，有机添加剂组成，震动频率等四个因素进行了研究。在此基础上，又利用Minitab软件对影响电镀深镀能力的四个因素采用田口方法进行进一步的分析设计研究，试验结果表明：
　　（1）影响电镀深孔电镀能力的因素主要有药水浓度，电流密度，光剂组成，震动频率等。其中药水浓度需要采用高酸低铜的酸铜比搭配；小电流密度有利于电镀深镀能力的提高，但是又不能太低，否则易产生镀层结晶粗糙，严重时晶粒结构呈柱状结构；光亮剂和辅助剂的综合作用，不但可提高深镀能力，而且还能增强镀层延展性；振动频率可以改变孔内溶液的流动形式，影响孔内溶液的交换，提高电镀深镀能力。
　　（2）通过Minitab软件分析可知，将硫酸铜从40g/l调整到35g/l，PCB板的深镀能力平均增加4％~5%，说明酸铜比调整对其深镀能力有明显改善效果；随着电流密度的增加，PCB板的深镀能力逐渐降低，降低幅度可达到5%；将光亮剂从120ml/kAH调整到60ml/kAH，可满足厂内对高厚径比 PCB板的生产要求；不同铜缸震动频率从振10s停10s调整到振10s停30s，深镀能力逐渐增加。
　　（3）利用 Minitab软件，采用田口方法进行试验设计分析，电流密度、光剂含量、硫酸铜浓度、震动频率对电镀深镀能力影响的大小依次为电流密度——硫酸铜浓度——光剂含量——震动频率，为了使PCB板电镀深镀能力达到最佳，应选择电镀密度为5ASF，硫酸铜浓度为30g/L，光剂添加量为60ml/L，震动频率为震10s，停30s时，可使PCB板深镀能力达到最佳。
　　利用Minitab软件对PCB板电镀深镀能力的研究结果表明，对深镀能力的详细认识有利于高厚径比PCB板的生产。

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第一章 绪 论

1.1 PCB行业介绍

1.2 关于PCB电镀深镀能力的介绍

1.3 Genesis软件介绍

1.4 Minitab软件介绍

第二章 PCB关键工艺原理

2.1 钻孔

2.2 化学镀铜

2.3 电镀

第三章 PCB电镀的深镀能力影响因素

3.1 深镀能力(Throwing power)的定义

3.2 影响深镀能力的因素分析

3.3 本章小结

第四章 PCB电镀深镀能力初探

4.1 PCB板试验设计

4.2 电镀程序设置

4.3 不同药水浓度下的深镀能力

4.4 不同电镀电流参数下的深镀能力

4.5 有机添加剂对深镀能力的影响评估

4.6 震动频率对深镀能力的影响评估

4.7 本章小结

第五章 Minitab软件在PCB电镀深镀能力研究中的应用

5.1 正交试验设计

5.2 Minitab优选影响深镀能力的因素

5.3 板厚6mm/8mmPCB板电镀制作

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 主要结论

6.2 后续研究工作的展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果