四、电镀铜的镀层厚度不足及镀层性能不佳导致镀层断裂

　　根据现代电镀理论，镀层本身应力的大小将严重影响镀层与基体的结合力。镀层的内应力主要指宏观应力，它分为张应力（＋）和压应力（－），张应力倾向使镀层脱落，从而造成镀层与基体分层；压应力倾向于使镀层向基体贴紧，从而提高镀层与基体的结合力。铜离子含量增加，氯离子含量增加，镀液温度升高，镀层的内应力下降。另外镀液中添加剂的含量影响镀层的延展性，添加剂的分解产物、图形电镀抗蚀剂融解于镀液中、去油不浄等有机物在电镀槽过多都会使镀层应力变大、延展性变差。因此镀液成分和工艺条件合适，才能有效提高镀层的良好性能。否则镀层在热冲击后容易在外层拐角处发生镀层断裂。
镀层的厚度不够（低于10微米），吸潮后未烘板热冲击也会造成镀层断裂。如图：

　　所以图形电镀确保铜厚大于25微米，热冲击（热风整平或焊接）要求在120℃烘板2小时。

　　五、镀层空洞、孔内瘤状物、粉红圈等影响多层板互连

　　金属化孔空洞是常见的质量缺陷，环形空洞直接影响多层板的连接可靠性；孔内粗糙瘤状物不利于元器件的针脚插装，而且影响孔电阻的测定，热风整平在强压力的热风下可能导致结构疏松的瘤状物脱落，造成镀层不完整，影响层间互连。粉红圈是由于黑化的内层遭到酸的侵蚀引起，造成孔壁周围的粘接力不足，导致多层板分层或起泡。这些影响多层板互连的因素可以不通过金相剖切，而采用检孔镜、测定孔电阻值、放大镜等检验方法。

　　六．热应力和金相剖切：

　　程序如下：
　　附连板烘板   120～150℃     6小时
　　试样静止冷却至室温
　　试样涂覆焊剂
　　在成分Sn63/Pb37的焊料槽保持10秒，冷却
　　然后镶嵌，灌封，磨样，腐蚀，显微观察

　　在成品板（热冲击）的金相剖切时发现内层铜与沉铜层间的黑线，判断其为腻污或是分离的方法有：
　　1、观察裂缝处，如果缝隙两边的铜可以安全吻合，可推断为热冲击镀层分离；若缝隙为圆弧型，一般为内层腻污。
　　2、将缺陷板做常规剖切，不经过热冲击，看互连处有无裂缝，如果常规剖切（不热冲击）无分离就是镀层结合力欠佳，热冲击后造成镀层分离；如果常规剖切有缺陷，即内层铜截面有异物残留。

　　七、结论

　　影响多层板互连的因素很多，镀层空洞、粗糙等缺陷可以目测或放大镜检测，而金属化孔的腻污、镀层分离与印制板的可靠性休戚相关，而内层铜与镀层间未完全（环形）隔开，飞针测试也会通过，但是有缺陷的板子在后续使用中可能因热冲击（多次焊接）致使镀层断裂。而利用金相剖切的方法能清楚的观测多层板内层铜与镀铜层连接的情况，通过过程控制分析缺陷产生的原因，及时调整溶液，加强工艺控制，避免将隐患延续到多层板的使用过程。但是金相剖析也有自身的不足：只能局部观测附联板的孔内状态。所以多层板的互连质量问题需要稳定有效的工艺保证。

　　参考文献：1、【印制电路工艺技术】    中国电子学会生产技术学分会  2003年出版
　　　　　　　2、殷春喜   《浓H2SO4与KMnO4结合在多层板去钻污中的应用 》   第六届全国印制电路学术年会论文汇编