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    简析PCB会出现开路的原因以及改善方法?

    发表于 2019-03-12 17:00:35
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    甘肃11选五开奖查询 www.ambcx.com PCB线路开、短路是各PCB生产厂家几乎每天都会遇到的问题,一直困扰着生产、品质管理人员,它所造成的因出货数量不足而补料、交货延误、客户抱怨是业内人士比较难解决的问题。本人在PCB制造行业已经有20多年的工作经历,主要从事生产管理、品质管理、工艺管理和成本控制等方面的工作。对于PCB开、短路问题的改善积累了一些经验,现形成文字以作总结,供同行们讨论,并期待管理生产、品质的同行们能够作为参考之用。

    我们首先将造成PCB开路的主要原因总结归类为以下几个方面:

    现将造成以上现象的原因分析和改善方法分类列举如下:

    一、露基材造成的开路:

    1、覆铜板进库前就有划伤现象;  2、覆铜板在开料过程中被划伤;  3、覆铜板在钻孔时被钻咀划伤;  4、覆铜板在转运过程中被划伤;  5、沉铜后堆放板时因操作不当导致表面铜箔被碰伤;  6、生产板在过水平机时表面铜箔被划伤。

    改善方法:

    1、覆铜板在进库前IQC一定要进行抽检,检查板面是否有划伤露基材现象,如有应及时与供应商联系,根据实际情况,作出恰当的处理。

    2、覆铜板在开料过程中被划伤,主要原因是开料机台面有硬质利器物存在,开料时覆铜板与利器物磨擦造成铜箔划伤形成露基材的现象,因此开料前必须认真清洁台面,确保台面光滑无硬质利器物存在。

    3、覆铜板在钻孔时被钻咀划伤,主要原因是主轴夹咀被磨损,或夹咀内有杂物没有清洁干净,抓钻咀时抓不牢,钻咀没有上到顶部,比设置的钻咀长度稍长,钻孔时抬起的高度不够,机床移动时钻咀尖划伤铜箔形成露基材的现象。

    a、可以通过抓刀记录的次数或根据夹咀的磨损程度,进行更换夹咀;

    b、按作业规程定期清洁夹咀,确保夹咀内无杂物。

    4、板材在转运过程中被划伤:

    a、搬运时搬运人员一次性提起的板量过多、重量太大,板在搬运时不是抬起,而是顺势拖起,造成板角和板面摩擦而划伤板面;  b、放下板时因没有放整齐,为了重新整理好而用力去推板,造成板与板之间摩擦而划伤板面。

    5、沉铜后、全板电镀后堆放板时因操作不当被划伤:

    沉铜后、全板电镀后储存板时,由于板叠在一起,有一定数量时,重量不小,再放下时,板角向下且加上有一个重力加速度,形成一股强大的冲击力撞击在板面上,造成板面划伤露基材。

    6、生产板在过水平机时被划伤:

    a、磨板机的挡板有时会接触到板表面,挡板边缘一般不平整且有利器物凸起,过板时板面被划伤;

    b、不锈钢传动轴,因损伤成尖状物体,过板时划伤铜面而露基材。

    综上所述,对于在沉铜以后的划伤露基材现象,如果在线路上是以开路或线路缺口的形式表现出来,容易判断;如果是在沉铜前出现的划伤露基材,又是在线路上时,经沉铜后又沉上了一层铜,线条的铜箔厚度明显减小,后面开、短路测试时是难于检测出来的,这样客户使用时可能会因耐不住过大的电流而造成线路被烧断,潜在的质量问题和所导致的经济损失是相当大的。

    二、无孔化开路:

    1、沉铜无孔化;  2、孔内有油造成无孔化;  3、微蚀过度造成无孔化;  4、电镀不良造成无孔化;  5、钻咀烧孔或粉尘堵孔造成无孔化。

    改善措施:

    1、沉铜无孔化:

    a、整孔剂造成的无孔化:是因整孔剂的化学浓度不平衡或失效。整孔剂的作用是调整孔壁上绝缘基材的电性,以利于后续吸附钯离子,确?;哺峭耆?,如果整孔剂的化学浓度不平衡或失效,会导致无孔化。

    b、活化剂:其主要成份是pd、有机酸、亚锡离子及氯化物??妆谝薪鹗纛倬瘸粱暇捅匦胍刂坪酶鞣矫娴牟问?,使其符合要求,以我们现用的活化剂为例:

    ①、温度控制在35~44℃,如果温度低了造成钯沉积上去的密度不够,化学铜覆盖不完全;温度高了因反应过快,材料成本增加。

    ②、浓度比色控制在80%~100%,如果浓度低了造成钯沉积上去的密度不够,化学铜覆盖不完全;浓度高了因反应过快,材料成本增加。

    ③、在生产过程中要维护好活化剂的溶液,如果污染程度较严重,会造成孔壁沉积的钯不致密,后续化学铜覆盖不完全。

    c、加速剂:主要成份是有机酸,是用以去除孔壁吸附的亚锡和氯离子化合物,露出后续反应的催化金属钯。我们现在用的加速剂,化学浓度控制在0.35~0.50N,如果浓度高了把金属钯都去掉了,导致后续化学铜覆盖不完全。如果浓度低了,去除孔壁吸附的亚锡和氯离子化合物效果不良,导致后续化学铜覆盖不完全。

    d、化学铜参数的控制是关系到化学铜覆盖好坏的关键,以我司目前所使用的药水参数为例:

    ①、温度控制在25~32℃,温度低了药液活性不好,造成无孔化;如果温度超过38℃,因药液反应快,铜离子释出也快,容易造成板面铜粒而返工甚至报废,这时沉铜药液要立即进行过滤,否则药液有可能造成报废。

    ②、Cu2+控制在1.5~3.0g/L,Cu2+含量低了药液活性不好,会造成孔化不良;如果浓度超过3.5g/L,因药液反应快,铜离子释出也快,造成板面铜粒而返工甚至报废,这样沉铜药液要立即进行过滤,否则药液有可能造成报废。Cu2+控制主要通过添加沉铜A液进行控制。

    ③、NaOH控制在10.5~13.0g/L为宜,NaOH含量低了药液活性不好,会造成孔化不良。NaOH控制主要通过添加沉铜B液进行控制,B液内含有药液的稳定剂,正常情况下A液和B液是1:1进行补充添加的。

    ④、HCHO控制在4.0~8.0g/L,HCHO含量低了药液活性不好,造成孔化不良,如果浓度超过8.0g/L时,因药液反应快,铜离子释出也快,造成板面铜粒而返工甚至报废,这样沉铜药液要立即进行过滤,否则药液有可能造成报废。HCHO控制主要通过添加沉铜C液进行控制,A液内也含有HCHO的药液成分,所以添加HCHO时,先要计算好补充A液时的HCHO浓度升高量。

    ⑤、沉铜的负载量控制在0.15~0.25ft2/L,负载量低了药液活性不好,造成孔化不良;如果负载量超过0.25ft2/L,因药液反应快,铜离子释出也快,造成板面铜粒而返工甚至报废,这样沉铜药液要立即进行过滤,否则药液有可能造成报废。生产时第一缸板必须要用铜板进行拖缸,把沉铜药液的活性激活起来,便于后续沉铜产品的反应,确??啄诨闹旅芏群吞岣吒哺锹?。

    建议:为了达到以上各项参数的平衡和稳定,沉铜缸添加A、B液,应配置一台自动加料机,以更好地控制各项化学成份;同时温度也采用自动控制装置使沉铜线溶液的温度处于受控状态。

    2、孔内残留有湿膜油造成无孔化:

    a、丝印湿膜时印一块板刮一次网底,确保网底没有堆油现象存在,正常情况下不会有孔内残留湿膜油的现象;

    b、丝印湿膜时使用的是68~77T网版,如果用错了网版,如≤51T时,孔内有可能漏入湿膜油,显影时孔内的油有可能显影不干净,电镀时就会因镀不上金属层而造成无孔化。如果网目高了,有可能因油墨厚度不够,在电镀时抗镀膜被电流击破,造成电路间出现很多金属点甚至导致短路。

    3、粗化过度造成无孔化:

    a、线路前如果是采用化学粗化板面的话,对粗化溶液的温度、浓度、粗化时间等参数要控制好,否则有可能因板镀孔铜厚度薄,无法承受粗化液的溶铜力而造成无孔化。

    b、为了加强镀层和基铜的结合力,电镀前处理都要经过化学粗化后再电镀,所以对粗化溶液的温度、浓度、粗化时间等参数要控制好,否则也有可能造成无孔化问题。

    4、电镀无孔化:

    a、电镀时厚径比较大(≥5:1)时孔内会有气泡,这是因为振动力不足,无法使孔内的空气逸出,也就无法实现离子交换,从而使孔内没有镀上铜/锡,蚀刻时把孔内的铜蚀掉便造成了无孔化。

    b、厚径比较大(≥5:1),电镀前处理时由于孔内有氧化现象没有清除干净,电镀时会出现抗镀现象,没有镀上铜/锡或镀上去的铜/锡很薄,蚀刻时起不到抗蚀效果导致把孔内的铜蚀掉而造成无孔化。

    5、钻咀烧孔或粉尘堵孔无孔化:

    a、钻孔时钻咀使用寿命没有设置好,或者使用的钻咀磨损较严重,如缺口、不锋利,钻孔时因磨擦力太大而发热,造成孔壁烧焦无法覆盖化学铜而造成无孔化。

    b、吸尘机的吸力不够大,或者工程优化时没有做好,钻孔时孔内有粉尘堵塞,在化学铜时没有沉上铜而造成无孔化。

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