PCB抄闆

PCB出現開(kāi)、短(duǎn)路的原因及改善方法

  PCB線路開(kāi)、短(duǎn)路是各PCB生(shēng)産廠家(jiā)幾乎每天都會(huì)遇到的問題,一直困擾着生(shēng)産、品質管理(lǐ)人(rén)員,它所造成的因出貨數(shù)量不足而補料、交貨延誤、客戶抱怨,是業內(nèi)人(rén)士比較難解決的問題。深圳市迪普思科技有限公司在生(shēng)産、品質、工藝以及成本控制(zhì)等方面有(yǒu)着多(duō)年的實踐,對于PCB開(kāi)、短(duǎn)路問題的改善也積累了一些(xiē)經驗,現形成文字以作(zuò)總結,希望能供大(dà)家(jiā)參考討(tǎo)論。

 

  首先我們将造成PCB開(kāi)路的主要原因總結歸類為(wèi)以下幾個(gè)方面:

   造成以上(shàng)現象的原因分析和(hé)改善方法分類列舉如下:

 

  一、露基材造成的開(kāi)路:

 

  1、覆銅闆進庫前就有(yǒu)劃傷現象;

 

  2、覆銅闆在開(kāi)料過程中被劃傷;

 

  3、覆銅闆在鑽孔時(shí)被鑽咀劃傷;

 

  4、覆銅闆在轉運過程中被劃傷;

 

  5、沉銅後堆放闆時(shí)因操作(zuò)不當導緻表面銅箔被碰傷;

 

  6、生(shēng)産闆在過水(shuǐ)平機時(shí)表面銅箔被劃傷。

 

  改善方法:

 

  1、覆銅闆在進庫前IQC一定要進行(xíng)抽檢,檢查闆面是否有(yǒu)劃傷露基材現象,如有(yǒu)應及時(shí)與供應商聯系,根據實際情況,作(zuò)出恰當的處理(lǐ)。

 

  2、覆銅闆在開(kāi)料過程中被劃傷,主要原因是開(kāi)料機台面有(yǒu)硬質利器(qì)物存在,開(kāi)料時(shí)覆銅闆與利器(qì)物磨擦造成銅箔劃傷形成露基材的現象,因此開(kāi)料前必須認真清潔台面,确保台面光滑無硬質利器(qì)物存在。

 

  3、覆銅闆在鑽孔時(shí)被鑽咀劃傷,主要原因是主軸夾咀被磨損,或夾咀內(nèi)有(yǒu)雜物沒有(yǒu)清潔幹淨,抓鑽咀時(shí)抓不牢,鑽咀沒有(yǒu)上(shàng)到頂部,比設置的鑽咀長度稍長,鑽孔時(shí)擡起的高(gāo)度不夠,機床移動時(shí)鑽咀尖劃傷銅箔形成露基材的現象。

 

  a、可(kě)以通(tōng)過抓刀記錄的次數(shù)或根據夾咀的磨損程度,進行(xíng)更換夾咀;

 

  b、按作(zuò)業規程定期清潔夾咀,确保夾咀內(nèi)無雜物。

 

  4、闆材在轉運過程中被劃傷:

 

  a、搬運時(shí)搬運人(rén)員一次性提起的闆量過多(duō)、重量太大(dà),闆在搬運時(shí)不是擡起,而是順勢拖起,造成闆角和(hé)闆面摩擦而劃傷闆面;

 

  b、放下闆時(shí)因沒有(yǒu)放整齊,為(wèi)了重新整理(lǐ)好而用力去推闆,造成闆與闆之間(jiān)摩擦而劃傷闆面。

 

  5、沉銅後、全闆電(diàn)鍍後堆放闆時(shí)因操作(zuò)不當被劃傷:

 

  沉銅後、全闆電(diàn)鍍後儲存闆時(shí),由于闆疊在一起,有(yǒu)一定數(shù)量時(shí),重量不小(xiǎo),再放下時(shí),闆角向下且加上(shàng)有(yǒu)一個(gè)重力加速度,形成一股強大(dà)的沖擊力撞擊在闆面上(shàng),造成闆面劃傷露基材。

 

  6、生(shēng)産闆在過水(shuǐ)平機時(shí)被劃傷:

 

  a、磨闆機的擋闆有(yǒu)時(shí)會(huì)接觸到闆表面,擋闆邊緣一般不平整且有(yǒu)利器(qì)物凸起,過闆時(shí)闆面被劃傷;

 

  b、不鏽鋼傳動軸,因損傷成尖狀物體(tǐ),過闆時(shí)劃傷銅面而露基材。

 

  綜上(shàng)所述,對于在沉銅以後的劃傷露基材現象,如果在線路上(shàng)是以開(kāi)路或線路缺口的形式表現出來(lái),容易判斷;如果是在沉銅前出現的劃傷露基材,又是在線路上(shàng)時(shí),經沉銅後又沉上(shàng)了一層銅,線條的銅箔厚度明(míng)顯減小(xiǎo),後面開(kāi)、短(duǎn)路測試時(shí)是難于檢測出來(lái)的,這樣客戶使用時(shí)可(kě)能會(huì)因耐不住過大(dà)的電(diàn)流而造成線路被燒斷,潛在的質量問題和(hé)所導緻的經濟損失是相當大(dà)的。二、無孔化開(kāi)路:

 

  1、沉銅無孔化;

 

  2、孔內(nèi)有(yǒu)油造成無孔化;

 

  3、微蝕過度造成無孔化;

 

  4、電(diàn)鍍不良造成無孔化;

 

  5、鑽咀燒孔或粉塵堵孔造成無孔化。

 

  改善措施:

 

  1、沉銅無孔化:

 

  a、整孔劑造成的無孔化:是因整孔劑的化學濃度不平衡或失效。整孔劑的作(zuò)用是調整孔壁上(shàng)絕緣基材的電(diàn)性,以利于後續吸附钯離子,确保化學銅覆蓋完全,如果整孔劑的化學濃度不平衡或失效,會(huì)導緻無孔化。

 

  b、活化劑:其主要成份是pd、有(yǒu)機酸、亞錫離子及氯化物。孔壁要有(yǒu)金屬钯均勻沉積上(shàng)就必須要控制(zhì)好各方面的參數(shù),使其符合要求,以我們現用的活化劑為(wèi)例:

 

  ①、溫度控制(zhì)在3544℃,如果溫度低(dī)了造成钯沉積上(shàng)去的密度不夠,化學銅覆蓋不完全;溫度高(gāo)了因反應過快,材料成本增加。

 

  ②、濃度比色控制(zhì)在80%100%,如果濃度低(dī)了造成钯沉積上(shàng)去的密度不夠,化學銅覆蓋不完全;濃度高(gāo)了因反應過快,材料成本增加。

 

  ③、在生(shēng)産過程中要維護好活化劑的溶液,如果污染程度較嚴重,會(huì)造成孔壁沉積的钯不緻密,後續化學銅覆蓋不完全。

 

  c、加速劑:主要成份是有(yǒu)機酸,是用以去除孔壁吸附的亞錫和(hé)氯離子化合物,露出後續反應的催化金屬钯。我們現在用的加速劑,化學濃度控制(zhì)在0.350.50N,如果濃度高(gāo)了把金屬钯都去掉了,導緻後續化學銅覆蓋不完全。如果濃度低(dī)了,去除孔壁吸附的亞錫和(hé)氯離子化合物效果不良,導緻後續化學銅覆蓋不完全。

 

  d、化學銅參數(shù)的控制(zhì)是關系到化學銅覆蓋好壞的關鍵,以我司目前所使用的藥水(shuǐ)參數(shù)為(wèi)例:

 

  ①、溫度控制(zhì)在2532℃,溫度低(dī)了藥液活性不好,造成無孔化;如果溫度超過38℃,因藥液反應快,銅離子釋出也快,容易造成闆面銅粒而返工甚至報廢,這時(shí)沉銅藥液要立即進行(xíng)過濾,否則藥液有(yǒu)可(kě)能造成報廢。

 

  ②、Cu2+控制(zhì)在1.53.0g/LCu2+含量低(dī)了藥液活性不好,會(huì)造成孔化不良;如果濃度超過3.5g/L,因藥液反應快,銅離子釋出也快,造成闆面銅粒而返工甚至報廢,這樣沉銅藥液要立即進行(xíng)過濾,否則藥液有(yǒu)可(kě)能造成報廢。Cu2+控制(zhì)主要通(tōng)過添加沉銅A液進行(xíng)控制(zhì)。

 

  ③、NaOH控制(zhì)在10.513.0g/L為(wèi)宜,NaOH含量低(dī)了藥液活性不好,會(huì)造成孔化不良。NaOH控制(zhì)主要通(tōng)過添加沉銅B液進行(xíng)控制(zhì),B液內(nèi)含有(yǒu)藥液的穩定劑,正常情況下A液和(hé)B液是11進行(xíng)補充添加的。

 

  ④、HCHO控制(zhì)在4.08.0g/LHCHO含量低(dī)了藥液活性不好,造成孔化不良,如果濃度超過8.0g/L時(shí),因藥液反應快,銅離子釋出也快,造成闆面銅粒而返工甚至報廢,這樣沉銅藥液要立即進行(xíng)過濾,否則藥液有(yǒu)可(kě)能造成報廢。HCHO控制(zhì)主要通(tōng)過添加沉銅C液進行(xíng)控制(zhì),A液內(nèi)也含有(yǒu)HCHO的藥液成分,所以添加HCHO時(shí),先要計(jì)算(suàn)好補充A液時(shí)的HCHO濃度升高(gāo)量。

 

  ⑤、沉銅的負載量控制(zhì)在0.150.25ft2/L,負載量低(dī)了藥液活性不好,造成孔化不良;如果負載量超過0.25ft2/L,因藥液反應快,銅離子釋出也快,造成闆面銅粒而返工甚至報廢,這樣沉銅藥液要立即進行(xíng)過濾,否則藥液有(yǒu)可(kě)能造成報廢。生(shēng)産時(shí)第一缸闆必須要用銅闆進行(xíng)拖缸,把沉銅藥液的活性激活起來(lái),便于後續沉銅産品的反應,确保孔內(nèi)化學銅的緻密度和(hé)提高(gāo)覆蓋率。

 

  建議:為(wèi)了達到以上(shàng)各項參數(shù)的平衡和(hé)穩定,沉銅缸添加AB液,應配置一台自動加料機,以更好地控制(zhì)各項化學成份;同時(shí)溫度也采用自動控制(zhì)裝置使沉銅線溶液的溫度處于受控狀态。

 

  2、孔內(nèi)殘留有(yǒu)濕膜油造成無孔化:

 

  a、絲印濕膜時(shí)印一塊闆刮一次網底,确保網底沒有(yǒu)堆油現象存在,正常情況下不會(huì)有(yǒu)孔內(nèi)殘留濕膜油的現象;

 

  b、絲印濕膜時(shí)使用的是6877T網版,如果用錯了網版,如≤51T時(shí),孔內(nèi)有(yǒu)可(kě)能漏入濕膜油,顯影(yǐng)時(shí)孔內(nèi)的油有(yǒu)可(kě)能顯影(yǐng)不幹淨,電(diàn)鍍時(shí)就會(huì)因鍍不上(shàng)金屬層而造成無孔化。如果網目高(gāo)了,有(yǒu)可(kě)能因油墨厚度不夠,在電(diàn)鍍時(shí)抗鍍膜被電(diàn)流擊破,造成電(diàn)路間(jiān)出現很(hěn)多(duō)金屬點甚至導緻短(duǎn)路。

 

  3、粗化過度造成無孔化:

 

  a、線路前如果是采用化學粗化闆面的話(huà),對粗化溶液的溫度、濃度、粗化時(shí)間(jiān)等參數(shù)要控制(zhì)好,否則有(yǒu)可(kě)能因闆鍍孔銅厚度薄,無法承受粗化液的溶銅力而造成無孔化。

 

  b、為(wèi)了加強鍍層和(hé)基銅的結合力,電(diàn)鍍前處理(lǐ)都要經過化學粗化後再電(diàn)鍍,所以對粗化溶液的溫度、濃度、粗化時(shí)間(jiān)等參數(shù)要控制(zhì)好,否則也有(yǒu)可(kě)能造成無孔化問題。

 

  4、電(diàn)鍍無孔化:

 

  a、電(diàn)鍍時(shí)厚徑比較大(dà)(≥51)時(shí)孔內(nèi)會(huì)有(yǒu)氣泡,這是因為(wèi)振動力不足,無法使孔內(nèi)的空(kōng)氣逸出,也就無法實現離子交換,從而使孔內(nèi)沒有(yǒu)鍍上(shàng)銅/錫,蝕刻時(shí)把孔內(nèi)的銅蝕掉便造成了無孔化。

 

  b、厚徑比較大(dà)(≥51),電(diàn)鍍前處理(lǐ)時(shí)由于孔內(nèi)有(yǒu)氧化現象沒有(yǒu)清除幹淨,電(diàn)鍍時(shí)會(huì)出現抗鍍現象,沒有(yǒu)鍍上(shàng)銅/錫或鍍上(shàng)去的銅/錫很(hěn)薄,蝕刻時(shí)起不到抗蝕效果導緻把孔內(nèi)的銅蝕掉而造成無孔化。

 

  5、鑽咀燒孔或粉塵堵孔無孔化:

 

  a、鑽孔時(shí)鑽咀使用壽命沒有(yǒu)設置好,或者使用的鑽咀磨損較嚴重,如缺口、不鋒利,鑽孔時(shí)因磨擦力太大(dà)而發熱,造成孔壁燒焦無法覆蓋化學銅而造成無孔化。

 

  b、吸塵機的吸力不夠大(dà),或者工程優化時(shí)沒有(yǒu)做(zuò)好,鑽孔時(shí)孔內(nèi)有(yǒu)粉塵堵塞,在化學銅時(shí)沒有(yǒu)沉上(shàng)銅而造成無孔化。

 




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