pcb品质管控要点 (pcb性能不良原因分析)

随着科技的飞速发展,印刷电路板(PCB)已成为电子产品的核心组成部分。由于PCB在电子设备中的关键作用,其可靠性变得尤为重要。一个微小的缺陷或品质不良点可能会对整个设备的性能和安全性产生重大影响。因此,提高PCB的可靠性已成为电子产品制造业的重要目标。

钻 孔 常 见 问 题

一,断针(孔少,孔未透)

A.板面有异物或垫板有异物 B.铝片有折痕

C.夹头脏,spindle偏转过大 D.T参数设定有误

E.Z值设定值不当 F.钻头本身质量差

G.压力脚磨损

二,孔塞

A.板与板之间有间隙 B.钻头质量差

C.吸尘力弱 D.T参数设定有误

E.打巴厘时,铜渣卡在孔内

三,孔偏

A.夹头脏Run-out偏大(15um w/c下)

B.室内温度偏高(18-28℃ 40-70%)

C.参数设定错误 D.压合板.垫木板弯翘

化学铜(D/P)

一,化学镀铜空洞

①钻孔粉尘,孔化后脱落

②钻孔后孔壁裂缝或内层间分离

③除钻污过度,造成树脂变成海绵状,引起水洗不良和镀层脱落

④除钻污后中和处理不充分,残留Mn残渣

⑤清洁调整不足,影响Pd的吸附

⑥活化液浓度偏低影响Pd吸附

⑦加速处理过度,在去除Sn的同时Pd也被除掉

⑧水洗不充分,使各槽位的药水相互污染

⑨孔内有气泡

⑩化学镀铜液的活性差

⑾反应过程中产生气体无法及时逸出

二,化学镀铜层分层或起泡

①层压板在层压时铜箔表面粘附树脂层

②来自钻孔时主轴的油,用常规除油清洁剂无法除去

③钻孔时固定板用的胶带残胶

④去毛刺时水洗不够或压力过大导致刷辊发热后在板面残留刷毛的胶状物

⑤除钻污后中和处理不充分表面残留Mn化合物

⑥各步骤之间水洗不充分特别是除油后水洗不充分,表面残留表面活性剂

⑦微蚀刻不足,铜表面粗化不充分

⑧活化剂性能恶化,在铜箔表面发生置换反应

⑨活化处理过度,铜表面吸附过剩的Pd/Sn,在其后不能被除去

⑩加速处理不足,在铜表面残留有Sn的化合物

⑾加速处理液中,Sn含量增加

⑿化学镀铜前放置时间过长,造成表面铜箔氧化

⒀化学镀铜液中副产物增加导致化学镀铜层脆性增大

⒁化学镀铜液被异物污染,导致铜颗粒变大同时夹杂氢气

三,产生瘤状物或孔粗

①化学镀铜液过滤不足,板面沉积有颗粒状物

②化学镀铜液不稳定快分解,产生大量铜粉

③钻孔碎屑 粉尘

④各槽清洗不足,有污染物积聚,在孔里或表面残留

⑤水洗不够,导致各槽药水相互污染并产生残留物

⑥加速处理液失调或失效

四,电镀后孔壁无铜

①化学镀铜太薄被氧化

②电镀前微蚀处理过度

③电镀中孔内有气泡

五,孔壁化学铜底层有阴影

钻污未除尽

六,孔壁不规整

①钻孔的钻头陈旧

②去钻污过强,导致树脂蚀刻过深而露玻璃纤维

电 镀 铜

一,镀层烧焦

① 铜浓度太低② 阳极电流密度过大③ 液温太低④ 阳极过长⑤ 图形局部导致密度过稀⑥ 添加剂不足

二,镀层粗糙有铜粉

① 镀液过滤不良② 硫酸浓度不够③ 电流过大④ 添加剂失调

三,台阶状镀层

氯离子严重不足

四,局部无镀层

① 前处理未清洗干净② 局部有残膜或有机物

五,镀层表面发雾

有机污染

六,低电流区镀层发暗

① 硫酸含量低② 铜浓度高③ 金属杂质污染④ 光亮剂浓度不当或选择不当镀层

八,麻点、针孔

① 前处理不干净② 镀液有油污③ 搅拌不够④ 添加剂不足或润湿剂不足

九,镀层脆性大

① 光亮剂过多② 液温过低③ 金属杂质或有机杂质污染金属化

十,孔内有空白点

① 化学沉铜不完整② 镀液内有悬浮物③ 镀前处理时间太长,蚀掉孔内

十一,镀层孔周围发暗(所谓鱼眼状镀层)

① 光亮剂过量② 杂质污染引起周围镀层厚度不足③ 搅拌不当

十二,阳极表面呈灰白色

氯离子太多

十三,阳极钝化

① 阳极面积太小② 阳极黑膜太厚

干 膜

(1)干膜与覆铜箔板粘贴不牢

1)干膜储存时间过久,抗蚀剂中溶剂挥发。

2)覆铜箔板清洁处理不良,有氧化层或油污等物或微观表面粗糙度不够

3)环境湿度太低4)贴膜温度过低或传送速度太快

(2)有余胶

1)干膜质量差,如分子量太高或涂覆干膜过程中偶然热聚合等。

2)干膜暴露在白光下造成部分聚合。

3)曝光时间过长。

4)生产底版最大光密度不够,造成紫外光透过,部分聚合。

5)曝光时生产底版与基板接触不良造成虚光。

6)显影液温度太低,显影时间太短,喷淋压力不够或部分喷嘴堵塞。

7)显影液中产生大量气泡,降低了喷淋压力。

8)显影液失效。

(3)图形镀铜与基体铜结合不牢或图像有缺陷

1)显影不彻底有余胶。

2)图像上有修板液或污物。

3)化学镀铜前板面不清洁或粗化不够。

4)镀铜前板面粗化不够或粗化后清洗不干净。

(4)干膜与基体铜表面之间出现气泡

1)贴膜温度过高,抗蚀剂中的挥发万分急剧挥发,残留在聚酯膜和覆铜箔板之间,形成鼓泡。

2)热压辊表面不平,有凹坑或划伤。

3)热压辊压力太小。

4)板面不平,有划痕或凹坑。

(5)显影后干膜图像模糊,抗蚀剂发暗发毛

1)曝光不足

2)生产底版最小光密度太大,使紫外光受阻。

3)显影液温度过高或显影时间太长。

(6)镀铜或镀锡铅有渗镀

1)干膜性能不良,超过有效期使用。

2)基板表面清洗不干净或粗化表面不良,干膜粘附不牢。

3)贴膜温度低,传送速度快,干膜贴的不牢。

4)曝光过度抗蚀剂发脆。

5)曝光不足或显影过度造成抗蚀剂发毛,边缘起翘。

6)电镀前处理液温度过高。

(7)干膜起皱

1)两个热压辊轴向不平行,使干膜受压不均匀。

2)干膜太粘

3)贴膜温度太高

4)贴膜前板子太热。

蚀 刻

一,蚀刻速率降低

由于工艺参数控制不当引起的。

二,蚀刻液出现沉淀

1、 氨的含量过低2、 水稀释过量3、 溶液比重过大抗蚀

三,镀层被浸蚀(过蚀)

1、 蚀刻液PH值过低2、 氯离子含量过高

四,铜表面发黑,蚀刻不动

蚀刻液中氯化铵含量过低

五,基板表面有残铜(蚀刻不净)

1、 蚀刻时间不足2、 去膜不干净或者有抗蚀金属(如:铅锡或锡)

L/Q

一,显影不净、有余胶

A 前处理1、 板面有胶迹或油污B 预烘1、温度过高2、时间过长3、预烘后放置时间过长,或存放条件不适4、烘箱内板子放置过密5、预烘严重不足,溶剂残留过多C 曝光1、曝光能量过高2、生产底版遮光率差3、真空度差D 显影1、显影液浓度过低2、显影液温度过低3、喷嘴压力过低4、喷嘴堵塞5、传送速度过快,在显影液中停留时间不够6、显影液中泡沫过多

二,侧蚀

A 预烘1、温度过低2、时间不够B 曝光1、曝光量不足(阻焊表面也有受损、发白等现象)2、真空度差C 显影1、显影液浓度过高2、显影液温度过高3、显影速度过慢4、喷嘴压力过高

三,防焊气泡

A 丝网1、丝网未经脱脂或清洁不够B 网印1、导体铜过厚或侧蚀严重2、刮印速度过快3、印后静置时间不够C 油墨1、粘度过高,溶剂不易逸出2、油墨搅拌产生气泡

四,跳印

A 网印1、导体铜过存或侧蚀严重2、刮刀方向与线路垂直3、刮刀压力过低或速度过快

五,阻焊膜起皱

A 预烘1、预烘不足,温度过低或时间过短2、烘箱抽风不足,溶剂挥发不完全3、板子摆放位置与供风和抽风方向垂直B 网印(帘涂)1、油墨过厚C 曝光1、曝光能量不足

六,防焊表面雾化、发暗、无光泽

A 预烘1、预烘不足,温度过低或时间过短2、烘箱抽风不足,温度过低或时间过短B 曝光1、曝光能量不足2、曝光框架真空度差C 显影1、显影液浓度过高2、显影液温度过高3、显影速度过慢4、显影/喷锡后喷淋水洗不够

七,孔内塞油墨

A 网印(帘涂)1、孔径较小,油墨进孔后难以除去B 显影1、显影不足或喷嘴压力不够

八,导线路过缘发白

A 网印(帘涂)1、油墨涂层过薄

九,阻焊膜起泡、脱落

A 前处理1、铜表面氧化、污染2、板子不干燥、有水汽B 网印(帘涂)1、油墨厚度不够C 曝光1、曝光不足D 显影1、在显影温度过高或板子在显影液中停留过久E 后烤1、固化不足F油墨1、配比不当不耐化学镍金,溶液渗入,

十,阻焊膜剥落

A前处理1、铜表面氧化、油墚或杂质污染B 网印(帘涂)1、油墨厚度不够C 油墨1、油墨抗化学镍金溶液能力差

喷 锡

一,锡层太厚

① 前和/或后风刀压力低② 提升板子的速度太快③ 空气流温度低④ 风刀距板子太远⑤ 风刀角度太大

二,锡层太薄

① 前和/或后风刀压力太高② 空气流温度太高③ 板子从焊料槽中提升的速度太慢④ 风刀太靠近板子

三,板子上的锡铜合金厚度不均匀

① 风刀不清洁,有堵塞② 风刀气流量有误③ 由于板子太薄,或板子弯曲等

四,PTH孔堵塞或锡太厚

① 板子的提升速度太快② 风刀的空气压力太低③ 锡炉或风刀气流温度太低④ 上夹具时,板子不垂直,熔融锡可能会流进金属孔内⑤ 风刀角度不对⑥ 两风刀水平间中太大⑦ 气压前后不平衡⑧ 助焊剂不适当⑨ 助焊剂粘度大⑩ 孔内有夹物⑾风刀堵塞⑿焊料不合适

五,孔内喷锡空洞(无锡,少锡)

① 金属化孔空洞② 阻焊剂进孔③ 助焊剂不合适

六,板面挂锡丝

① 助焊剂润湿性差或失效② 阻焊层固化不彻底③ 非阻焊层覆盖的表面由于刷板或者过腐蚀环氧树脂,造成树脂覆盖层破坏,形成多孔表面④ 有残铜(指非阻焊层覆盖的板面)

七,阻焊层起泡或脱落

① 阻焊层材料不适应热风整平工艺② 焊料温度太高,板子浸焊料时间太长③ 阻焊层固化不彻底④ 网印或帘涂阻焊剂前板面污染

八,基材分层

① 焊料温度太高或浸焊时间过长② 板材严重吸潮③ 板材质量有问题九,板子翘曲

① 板材质量问题 ② 线路设计问题,地或电源线在板面过度集中 ③ 热风整平后的板子,立即水冷却

特别是铜含量超标

十,板子可焊性差

① 焊料成份不当,铜含量超标② 焊料表面污染和氧化等

十一,板面焊点露铜

① 表面不清洁,粗化处理不良② 阻焊剂残余物污染焊点③ 助焊剂失效

结束语:

经过对PCB可靠性提高的深入了解和学习,希望您已经对如何提高PCB可靠性有了更深刻的认识。从基本的品质不良点了解可靠性测试方法,我们已经探讨了各种影响PCB可靠性的因素以及相应的解决方案。