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PCB金相切片的作用、製作技術及相關切片解析 日期:2018.11.19
 印製線路板的生產質量與檢測技術密不可分。沒有必要的檢測手段,就無法有效的評估當前的生產質量水平及深化工藝製程改善。質量就很難得到保障。印製線路板的檢測技術,是隨著印製板的製造技術的不斷發展而不斷提高的。但最普及、最經濟、最準確的、最可靠的就是金相切片檢測技術。

本文將主要介紹金相切片技術在印製板過程控製中的作用、金相切片技術在解決生產過程質量問題中的作用、金相切片製作的詳細方法、部分切片解析,產生原因和解決辦法。供大家參考、討論。 
 
一、金相切片技術在印製板過程控製中的作用 
印製板的生產,是一個多種工序相互協作的過程。前道工序產品質量的優劣,直接影響下道工序的產品生產,甚至直接關係到最終產品的質量。因而,關鍵工序的質量控製,對最終產品的好壞起著至關重要的作用。作為檢測手段之—的金相切片技術,在這一領域發揮著不可替代的巨大作用。 金相切片技術在印製板過程控製中的作用,主要有以下幾個方麵: 

1.在原材料來料檢驗方麵的作用 
作為雙麵板或多層印製板生產所需的覆銅箔板或層壓板,其質量的好壞將直接影響到印製板或多層印製板的生產。通過金相切片可得到以下重要信息: 
(1)銅箔、基板厚度。檢驗銅箔、基板厚度是否符合印製板的製作需要。(2)絕緣介質層厚度及半固化片的排布方式。 
(3)絕緣介質層中,玻璃纖維的經緯向排列方式及樹脂含量。(4)層壓板缺陷信息 

層壓板的缺陷主要有以下幾種:
1.皺褶 
皺褶是指層壓板表麵銅箔的折痕或皺紋。通過金相切片可見該缺陷的存在是不允許的。

2.針孔 
指完全穿透一層金屬的小孔。對製作較高布線密度的印製板或多層印製板,往往是不允許出現的缺陷。

3.劃痕 
劃痕是指由尖銳物體在銅箔表麵劃出的細淺溝紋。通過金相切片對劃痕寬度和深度的測量,決定該缺陷的存在是否允許。

4.麻點和凹坑 
麻點指未完全穿透金屬箔的小孔;凹坑指在壓製過程中,可能所用壓磨鋼板局部有點狀突出物,造成壓好後的銅箔麵上出現緩和的下陷現象。可通過金相切片對小孔大小及下陷深度的測量,決定該缺陷的存在是否允許。

5.層壓空洞、白斑和起泡 
層壓空洞是指層壓板內部應當有樹脂和粘接劑但充填不完全而有缺少的區域;白斑是發生在基材內部的,在織物交織處玻璃纖維與樹脂分離的現象,表現為在基材表麵下出現分散的白色斑點或“十字紋”;起泡指基材的層間或基材與導電銅箔間,產生局部膨脹而引起局部分離的現象。該類缺陷的存在,視具體情況決定是否允許。 

2.在生產過程質量控製中的作用 
金相切片技術在印製板生產的過程控製中,發揮著重要的作用。在不同工序完成後,對製程板取樣,進行金相切片分析,可對該工序完成後的印製板質量進行檢測;同時,對該工序是否處於正常工作狀態,進行評判,對印製板的質量起到保障的作用。它主要表現在以下方麵:
(1)鑽孔工序後的孔壁粗糙度檢測 
為保證雙麵板或多層印製板的孔金屬化質量,必須對鑽孔後的孔壁粗糙度進行檢測。取樣後,製作金相切片,用讀數顯微鏡進行粗糙度的度量。為使度量清晰準確,可將試樣進行沉銅、板電處理後,再做金相切片。 

(2)多層印製板層壓工序後的重合度檢測 
為保證多層印製板層與層之間的圖形、孔或其他特征位置的一致性,在進行層壓操作時,都有各自所采用的定位係統。但某些客觀因素的存在,還是會造成層間的偏離。為此,必須對層壓後的多層印製板進行金相切片抽檢,以保證層壓後的板符合質量要求。

(3)孔壁去鑽汙和凹蝕效果檢測 
經過鑽孔工序後的印製板或多層印製板,受多種因素的影響,會造成孔壁的環氧樹脂沾汙,如不去除將會影響如:孔壁鍍層的附著力、內層連接等。因而,在進行孔金屬化前,必須去除孔壁上的熔融樹脂和鑽屑,同時進行凹蝕處理。為判明去沾汙和凹蝕的效果,就要通過金相切片加以檢測。

(4)孔金屬化狀況檢測 
1.將全板電鍍工序後的雙麵板或多層板,取電鍍試孔或鑽房試孔,製作金相切片,檢測孔金屬化情況,是否有鍍層空洞、針孔等缺陷存在。 
2.將圖形電鍍工序後的雙麵板或多層板,取樣後,在錫鍋內(288℃±5℃,10S),進行三個循環的浸錫試驗。然後,製作金相切片,檢測孔金屬化情況,觀察是否有分層、裂縫等現象出現。

(5)電鍍能力評定 
印製板的電鍍過程,包括全板電鍍和圖形電鍍兩部分。電鍍能力則包括整板鍍層分散均勻性和穿孔電鍍能力兩種。 
1.全板電鍍工序電鍍能力評定
鍍層分散均勻性 
取一定量的試板,按編號沿飛巴從左到右排開,經全板電鍍工序後,按下圖(1)A、B、C、D、E、F、G、H、I 位置取樣後,製作金相切片。按圖(2)讀取孔壁和孔口板麵銅厚後,經計算可得飛巴上不同位置的板麵鍍銅層厚度分布和每板上不同位置的銅厚分布。



穿孔電鍍能力 
按上法讀取各點銅厚數據後,將每點的孔壁銅厚均值除以孔口板麵銅厚均值,即可得到該位置的穿孔電鍍能力值。(現在有部分廠使用另一種讀數法即:孔內第2點和第5點的均值除以孔口板麵銅厚均值的做法) 

2.圖形電鍍銅工序電鍍能力評定 鍍層分散均勻性 
按全板電鍍銅的方法,試板經全板電鍍後,采用特定的試驗用模版,進行圖形轉移,再經圖形電鍍工序後,按1.中的方法取樣、製作金相切片。所不同的是,每一位置分隔離孔位和圍繞孔位兩種情況。 

穿孔電鍍能力
將每點的孔壁銅厚除以孔口板麵銅厚值,即得該位置的穿孔電鍍能力值。同樣,每一位置分隔離孔位和圍繞孔位兩種情況。 

3.圖形電鍍錫工序電鍍能力評定 
參照圖形電鍍銅工序電鍍能力評定方法進行。

(6)蝕刻因子評價 
多層印製板的外層圖形,是通過蝕刻工序而得到的。隨著不需要的基材銅箔的去除,蝕刻液也會攻擊線路兩側無保護的銅麵,造成如蘑菇雲般的蝕刻缺陷,稱為側蝕。蝕刻因子即為蝕刻品質的一種指標,定義為蝕刻深度與側向蝕刻量之比。通過對板邊測試線條的金相切片,可用讀數顯微鏡測出蝕刻深度和側向蝕刻量從而計算出蝕刻因子。

(7)SPC  統計製程管製圖評價
管製圖之應用有許多方式,在大多數之應用上,管製圖是用來做製程之線上監視(on-line monitor)。 管製圖也可用來做為估計之工具,當製程是在管製內時,則可預測一些製程參數,例如平均數、標準差、不合格率等。 管製圖之用途:
1.判斷製程是否穩定。2.使用製程穩定,可以預測而掌握品質成本。3.製程異常警報。4.直接由作業員繪製管製圖,管製製程問題,反應迅速。5.製程檢討的語言。6.解析製程的工具。但是這些管製圖的製定,需要大量的金相切片測試數據作為支持。比如:各鍍層厚度的管控、層間對位管控、蝕刻因子管控等。 

3.在產品可靠性試驗中的作用 
雙麵板或多層印製板製造完成後,針對不同客戶的要求,需對印製板成品進行可靠性試驗。由於有些試驗是破壞性的,故經常使用報廢板進行。下麵對金相切片技術在可靠性試驗中所發揮的作用,簡要介紹如下:

(1)鍍層厚度測量 
鍍層厚度往往是客戶對印製板的最基本要求,它包括基材銅箔厚度、鍍銅層厚度、孔壁銅層厚度、孔壁及表麵鉛錫、純錫厚度。有時,應客戶要求,還需提供阻焊膜厚度值(分為大銅板麵、線條麵和樹脂麵)、絕緣介質層厚度值和孔壁鑽孔粗糙度值。這些均可通過金相切片進行測量。

(2)熱應力試驗 
熱應力試驗,通常為模擬焊接過程,將試樣浮置於熔融焊錫表麵(錫鍋溫度維持在288℃±5℃,10S),試樣經受迅速加熱而使內部結構受到應力的試驗。試驗結束後,進行金相切片觀察,須沒有分層、拐角裂縫、鍍層裂縫和介質層裂縫現象出現。

(3)熱衝擊試驗 
熱衝擊試驗,是使試樣經受多次高溫及低溫迅速變化循環的試驗。試驗結束後,通過金相切片觀察,須沒有分層及裂縫的情況出現。

(4)金屬化孔模擬重複焊接試驗 
用金屬絲進行金屬化孔反複焊接試驗,共進行三個循環。試驗結束後,製作金相切片進行觀察,須無分層、裂縫(包括拐角裂縫、鍍層裂縫和介質層裂縫)等情況發生。

(二)金相切片技術在解決生產過程質量問題中的作用 
印製板的生產過程中,常常會發生各種各樣的質量問題。用金相切片技術,能較快找到產生問題的原因。及時采取措施,避免更大浪費,且能按時交貨,贏得客戶的滿意。下麵簡要介紹一下。 

1.釘頭問題 
釘頭的起源是鑽頭的過度損耗,或鑽孔操作管理不良,使鑽頭在鑽孔的過程中,未對銅箔進行正常的切削,在強行切削穿過之際,對銅箔產生推擠的動作,使孔環的側壁在瞬間的高溫和擠壓下被擠扁變寬形成釘頭。而且當孔環寬度很窄時,鑽頭的高熱可能會傳到環體的另一頭,造成該界麵的樹脂凹縮,此缺陷有可能會在漂錫後加劇。所以發現釘頭後對鑽孔製程進行注意、改善是必要的。 

2.鍍層分離問題 
目前,雖然印製板生產廠家采用的藥水體係不同,但或多或少會出現鍍層剝離的問題。分析其產生原因,可能是印製板表麵處理效果不理想,或藥水體係出現問題。究其產生的工序,外乎產生於全板電鍍工序和圖形電鍍工序。為解決問題,使其不再發生,須判斷出問題產生的工序。此時,若借助於金相切片技術,可以清晰準確的找出產生問題的工序。因為金相切片試樣經微蝕後,可以將底銅、全板電鍍銅和圖形電鍍銅清晰地區分開來,故根據鍍層剝離發生的位置,就可斷定出發生問題的工序。

3.金屬化孔鍍層空洞問題 
造成金屬化孔鍍層空洞的原因較多。由氣泡、幹膜碎片、灰塵及其他雜質進入需金屬化孔的孔內,而造成金屬化孔鍍層空洞的情況,往往發生在全板電鍍工序或圖形電鍍工序。通過對有問題板的金相切片剖析,能有針對性的在相應工序采取對策,比如在對較小孔徑進行金屬化時,在相應槽位添加震動裝置;增加溶液過濾頻率和效果;優化水平搖擺作用;溶液參數的調整(高酸低銅)等。全板電鍍和圖形電鍍工序產生的鍍層空洞,可通過金相切片照片區別如下: 

1.全板電鍍工序產生的鍍層空洞,其孔壁鍍層斷麵,兩種鍍層呈包埋狀,即全板電鍍的鍍層被圖形電鍍的鍍層所包埋。 

2.圖形電鍍工序產生的鍍層空洞,其空洞處的鍍層斷麵,兩種鍍層呈台階狀,類似於線路蝕刻後的側麵情況。 

3.多層板之內層開、短路問題 
當多層板發生內層開、短路問題時,為找到產生缺陷的原因,必須對有問題板進行剖析。我們可以采用製作金相切片的研磨方法,去除外層銅層和樹脂層,直至磨到產生問題之內層,然後,通過金相顯微鏡進行觀察分析。 

4.負凹蝕及對電鍍質量的影響 
負凹蝕為孔壁內層導電材料相對於周圍的基材凹縮的凹蝕現象。此種情況下進行電鍍,會造成孔壁鍍層內空洞。當經受熱衝擊時,會引起鍍層裂縫等缺陷。 

5.孔口底銅空洞問題 
由於孔口毛刺去除不當,磨刷壓力太大。會造成孔口底銅空洞現象。電鍍後,由於孔口處鍍層下缺少底銅,使其結合力降低,影響產品質量和可靠性。 

6.鍍層針孔問題 多層板生產中,有時會出現鍍層表麵針孔問題,為判明缺陷嚴重程度,須製作金相切片進行剖析,可明顯觀察到針孔深度和寬度,對板子能否接受進行判定。 

7.粉紅圈缺陷分析 
由於黑化製程的本身特點:在銅表麵形成氧化銅、氧化亞銅膜(俗稱黑化),對提高銅與粘結片之間的粘結強度是行之有效的,因此被廣泛采用。但在後續製作是容易產生粉紅圈。這是由於壓合後多層板在濕工序製作時,通孔孔內黑化層過厚並且遭到酸液過度攻擊,產升粉紅圈。可通過金相切片進行觀察。(使用棕化製程代替可基本避免) 

8.上錫困難 
多層板熱風整平時,會出現有些孔吹不上錫。通過金相切片可找到原因,進行改善。如阻焊膜入孔、孔壁空洞等。 

9.其它問題 
金相切片還可以觀察的問題有:內層最小環寬、內層銅厚、絕緣介質厚、樹脂凹陷、芯吸現象、鍍層裂縫、銅層裂縫、樹脂凹縮、層間對準度等

(三)金相切片的詳細製作方法和切片解析 
金相切片的製作需要十分的細心和耐心,不可以操之過急。下麵我就介紹一下它的種類、製作技巧、部分切片解析及問題改善。 

1.微切片種類 
PCB破壞性微切片法,大體上可分為三類:
普通微切片 : 
指通孔區或其他板材區,經截取切樣灌滿,封膠後,垂直於板麵方向所做的縱斷麵切片,或對通孔做橫斷麵之水平切片,都是一般常見的微切片。 

剖孔微切孔 : 
指用慢速鋸片或鑽石刀片,將一排待檢通孔自正中央直立剖成兩半,或用砂紙將一排通孔垂直縱向磨去一般,將此等不封膠直接切到的半壁的通孔,置於立體顯微鏡下,在全視野下觀察剩餘半壁的整體情況。此時如果將通孔的背後板材也磨到很薄時,則其半透明底材的半孔,還可進行背光法檢查其最初孔銅層的覆蓋情形。
用鑽石刀片將孔腔剖開後,孔的兩個半壁將立即可以看見,切孔後可根據需要選用立體顯微鏡或SEM觀察.如:孔粗情況、鑽汙殘留情況、孔壁鍍層情況等 

斜切片 : 
多層板填膠通孔,對其直立方向進行45°或30°的斜剖斜磨,然後以實體顯微鏡或高倍斷層顯微鏡,觀察其斜切平麵上各層導體線路的情形。這樣可兼顧直切與橫剖的雙重特性。  

2.製作技巧  
除第二類微切孔法是用以觀察半個孔壁的原始表麵情況外,其餘第一及第三種都需要灌膠、拋光與微蝕,才能看清各種真實品質、問題.以下為製作過程的幾個重點:  
取樣  
可以用鑽石鋸、剪床剪掉無用板材得到切樣,單頭銑刀也可以。注意後二者不可太逼近孔邊,以防造成通孔受到拉扯變形。此時,最好先將大樣剪下來,再用鑽石鋸片切出或砂紙打磨出所要的樣片,以減少機械應力造成的失真情況。 

封膠  
封膠的目的是為夾緊樣片減少變形,采用適宜的樹脂膠將通孔灌滿及將板樣封牢。把要觀察的孔壁與板材進行夾緊固定,使其在削磨過程中其銅層不致被拖拉延伸而產生失真情況。
 
封膠一般多采用透明壓克力專用封膠,也可用其他環氧樹脂類膠,要求透明度良好、硬度大、氣泡少。 (AB膠、各種商品樹脂,甚至熱固型綠油等都可以)。注意以氣泡少者為好,為使其硬化完全,需要烘箱催化加快反應以節省時間。  

為方便進行切樣的封膠,正式做法是用金屬片材卷擾式的彈性夾具或耐高溫塑料片材卷擾式彈性夾具,將樣片直立夾入,使樣片在封膠時保持直立狀態。正式標準切片的封膠體,是灌注於小杯狀的橡皮模具內(有一洞和多洞之分),硬化後隻要推擠橡皮模子即可輕易將切樣之柱體推出,非常方便。而且平坦度良好容易顯微觀察,並可在膠的柱麵上書寫文字進行記錄。 
 
如果待檢部位為通孔,孔徑合適,則可用細鉛筆芯或魚線等穿過待檢孔,再將其固定於模內。每模可做多個試樣。魚線穿孔製作效果最好,灌膠飽滿,不會壓迫孔壁。
 
 磨片  
在高速轉盤上利用砂紙的切削力,將切樣磨到通孔正中央的剖麵,即孔心所在平麵上,以便正確觀察孔壁之截麵情況。 
以上所使用的砂紙與順序如下:  
(1) 先以150號粗磨到通孔的兩行平行孔壁即將出現為止,注意適量衝水以方便散熱與滑潤。

(2)改用600或800號再磨到“孔中間”所預設“指示線”的出現,並修平改正已磨歪磨斜的表麵。如未畫指示線,則可以在孔側麵觀察打磨麵反射的剩餘半孔環是否與反射出的半孔環組成一個完整的孔環,如可以看到完整的孔環則此切片基本打磨到位。  

(3)改用1200號與2400號細砂紙,盡量小心消除切麵上的傷痕,以減少拋光的時間。

拋 光  
要看清切片的真相必須仔細、細致的拋光,以消除砂紙的刮痕。但一定記得不可以過度拋光。過度拋光會使部分外部銅麵成圓滑狀,影響鍍層厚度的讀數。 

切片快速拋光法:是在轉盤打濕的毛氈或拋光布,加氧化鋁白色懸浮液當作拋光助劑,隨後進行輕微接觸之快速摩擦拋光。注意切樣在拋光時要時常改變方向,使產生更均勻的效果,知道砂痕完全消失切麵光亮為止。  

一般切片的拋光不需要加氧化鋁白色懸浮液,在毛氈或拋光布上以牙膏,拋光粉就可進行細膩的拋光。此方法也要時常改變拋光方向,以得到均勻的拋光效果.

微 蝕 
將拋光麵洗淨擦幹後即可進行微蝕,分出金屬之各層麵與其結晶狀況。要看到清楚真相很不容易,不是每次都會成功的。效果不好時隻有重新拋掉不良銅麵重做微蝕。一次成功最好,多次微蝕會使結果失真。 
 
微蝕液常用的分為兩種:
一種是氨水加雙氧水微蝕液,以氨水和雙氧水混合配製。氨水加雙氧水法配製的微蝕液得到的銅麵結晶較為細膩,錫鉛麵呈現潔白。

另一種是重鉻酸微蝕液,以重鉻酸加入少量硫酸和氯化銨混合配製。重鉻酸微蝕液銅麵微蝕的效果不錯,但會使鉛錫層發黑,使用有局限性。 我這裏隻介紹氨水加雙氧水法配製的微蝕液。 

微蝕液配方如下:  
5-10ml 氨水+30ml 純水+2-3滴雙氧水(濃度33%)。微蝕液配比和微蝕時間依據個人的製作經驗,各有不同。 
 
混合均勻後靜置1-2min用棉花棒沾著蝕液,在切片表麵輕擦約2-10秒,要注意銅層表麵產生的氣泡現象,氣泡太大和產生太快證明微蝕反應過於劇烈,不利於微蝕。2-10秒後立即用衛生紙擦幹,不能使銅麵繼續變色氧化,否則高倍顯微下會出現粗糙不堪的銅麵。良好的微蝕將看到鮮紅的銅色,結晶分界清楚,層次分明。然後立即拍攝保存圖片,以免逐漸氧化。
 
微蝕液至多隻能維持一小時左右,棉花棒擦過後也要換掉,以免少量銅鹽汙染微觀銅麵的結晶。

3.切片解析和改善 
切片畫麵所呈現的各種問題,需要詳細的觀察、考量,才能作出解釋和分析。並做為決策和改善的依據,但是還要細心的把製程的各種情況、數據和切片的分析情況綜合討論後才可以判斷、得出真實的問題所在,才可以有針對性的進行改善。這需要豐富的切片製作經驗和PCB製程經驗。但由於PCB切片情況複雜多樣、問題品目繁多。不可能一一道來。所以我隻能根據我見到的和碰到的情況和問題截取部分,簡單介紹一下供大家參考、討論: 
 
板材

以上為兩種常見板材的切片圖。切片時可以根據板材特點進行區分。具體如下: 
CEM-3板材:麵料和芯料由不同增強材料構成的剛性覆銅板,稱為複合基覆銅板。主要由銅箔、麵料、芯料三部分組成。麵料的增強材料一般用7628或2116玻璃纖維布。芯料的增強材料采用玻璃纖維紙(簡稱玻纖紙,又稱玻璃纖維無紡布、玻璃纖維氈、玻璃紙等) 
 
從IPC-4101標準可知,CEM-3與FR-4的電性能指標相同,非電性能與FR-4的非電性能差不多。由於芯料采用非編織的玻纖紙為增強材料,CEM-3 的機械強度介於FR-4 和紙基覆銅板、CEM-1 之間,它的彎曲強度要比全玻纖布結構的FR-4略低,高於全纖維素紙結構的紙基覆銅板及芯層采用纖維素紙為增強材料的CEM-1,並且,CEM-3 的厚度愈薄,其彎曲強度愈接近FR-4水平,這是因為板材中玻纖布對玻纖紙的比例增大。CEM-3具有優秀的機械加工性,開料時,板材邊緣平整,沒有毛刺。可以衝孔加工。在衝孔前不用進行預熱處理,在室溫條件下即可衝出優質的孔,而FR-4 的衝孔加工性較差,紙基板衝孔則需要預熱處理。

FR-4板材:當前為一大類可適用於不同用途的環氧玻纖布覆銅板的總稱。主要由銅箔、基材、粘合劑三大部分構成。
 
基材以7628、2116、1080玻璃纖維布為主。常用的粘合劑有酚醛樹脂、環氧樹脂、改性環氧樹脂、聚酰亞胺樹脂、氰酸酯樹脂、PPO樹脂、BT樹脂等。由於以環氧樹脂製造的覆銅板具有成本較低廉、生產工藝性好,產品介電性能、機械加工性能優良,而被廣泛用於單麵,雙麵及一般多層印製電路板上。以環氧樹脂或改性環氧樹脂為粘合劑製作的玻纖布覆銅板是當前覆銅板中產量最大,使用最多的一類。

基材空洞


上圖為多層板FR-4芯板基材內部玻璃布斷紗及樹脂空洞的切片,主要是由於板材廠家使用的增強材料即玻璃纖維布有品質缺陷或板材壓製時趕氣不完全等造成,如此區域被鑽頭打到將是不折不扣的孔破。 

板材的常見缺陷有:表麵出現淺坑或凹陷、多層板內層有空洞、外來夾雜物等。產生的原因也多種多樣比如銅箔內存有銅瘤或樹脂突起及外來顆粒疊壓所至;經蝕刻後發現基扳表麵透明狀,經切片是空洞;特別是經蝕刻後的薄基材有黑色斑點。 
 
解決方法:原材料問題,需向供應商提出更換或索賠。不過有些問題如玻璃纖維斷紗等問題就比較難發現和證實,索賠困難。

十層板偏移


此照片是十層板層間偏移切片的照片,可以清楚的看到橫向偏移全部超標。縱向偏移基本合格。多層板的偏移我主要碰過這麽幾個情況:基板尺寸變化、多層板經層壓後,出現慢性的配準不良、由於某一塊內層板尺寸不穩定,導致成品板部分層次的偏移、內層偏移。 

具體改善如下: 
印製板製造過程基板尺寸的變化 

原因:(1)經緯方向差異造成基板尺寸變化;由於剪切時,未注意纖維方向,造成剪切應力殘留在基板內,一旦釋放,直接影響基板尺寸的收縮。(2)基板表麵銅箔部分被蝕刻掉對基板的變化限製,當應力消除時產生尺寸變化。(3)刷板時由於采用壓力過大,致使產生壓拉應力導致基板變形。(4)基板中樹脂未完全固化,導致尺寸變化。(5)特別是多層板在層壓前,存放的條件差,使薄基板或半固化片吸濕,造成尺寸穩定性差。(6)多層板經壓合時,過度流膠造成玻璃布形變所致。 

解決方法:(1)確定經緯方向的變化規律按照收縮率在底片上進行補償(光繪前進行此項工作)。同時剪切時按纖維方向加工,或按生產廠商在基板上提供的字符標誌進行加工(一般是字符的豎 方向為基板的縱方向)。(2)在設計電路時應盡量使整個板麵分布均勻。如果不可能也要必須在空間留下過渡段(不影響電路位置為主)。這由於板材采用玻璃布結構中經緯紗密度的差異而導致板材經緯向強度的差異。(3)應采用試刷,使工藝參數處在最佳狀態,然後進行刷板。對薄型基材,清潔處理時應采用化學清洗工藝方法。(4)采取烘烤方法解決。特別是鑽孔前進行烘烤,溫度120℃4小時,以確保樹脂固化,減少由於冷熱的影響,導致基板尺寸的變形。(5)內層經氧化處理的基材,必須進行烘烤以除去濕氣。並將處理好的基板存放在真空幹燥箱內,以免再次吸濕。(6)需進行工藝試壓,調整工藝參數然後進行壓製。同時還可以根據半固化片的特性,選擇合適的流膠量。 

多層板經層壓後,出現慢性的配準不良 
原因:(1)定位銷太短,導致定位不準(2)定位銷尺寸較小造成與基板的定位孔之間的鬆動(3)針對工具孔的位置,內層板底片圖形已出現失真。(4)各內層板上的工具孔無法與銷釘對正穿過,也無法對正疊合模板(5)內層薄板上的工具孔發生撕破或變形(6)高溫中所施加的高壓力,造成內層薄板形變。(7)壓機每個開口中放置過多的疊層板的數量,造成板材各自漲縮程度增大特別是八層以上高層數多層板更甚(8)單一開口中所放置的疊層,是采取獨產分離的而不是整片性的散板。(9)每個開口中所放置的待壓散板未對正鋼板的中心點 。

解決方法:(1)適當的選用較長的定位銷。(2)更換尺寸合適的定位銷。重新設定各定位孔的新位置。采用精修定位銷達到工藝要求。(3)重新檢查生產用底片,將各內層底片重合在一起,詳檢其上下對準情形,並更換失準的內層底片。(4)重新設定與製作內層板工具孔(最好采用一次衝孔法)(5)工具孔的外圍要預留增強用的額外銅麵,以減少孔形變異。(6)按照板麵積大小與厚薄,重新檢查及設定適當的壓力強度。特別要注意壓力表的數據是否正確。在不影響半固化片流膠情況下,對薄板采取較低的壓力強度。改用直徑較粗的工具銷。檢查上下加熱板的平行度和平整度。(7)適當減少每個開口疊板的套數,通常壓製四層板以十套為宜,特別是高層數應酌量減 少其套數。(8)根據經驗每個開口中最好放置整片性未分離的散板。(9)所放置的疊層板必須對正鋼板的或加熱板的中心,以減少壓力不均所造成的偏滑。 

由於某一塊內層板尺寸不穩定,導致成品板部分層次的偏移 
原因:(1)某單張內層板尺寸穩定性原本就差(2)內層板製作過程中,尤其是大銅麵以外殘銅率不足的線路層麵,其尺寸較易發生變形(3)內層板線路麵的銅層厚度超過35 微米(1oz),造成填膠量增多而尺寸不穩定 

解決方法:(1)對於薄基板製作前應進行烘烤,以穩定其尺寸。設定的工具孔的位置主要考慮到分散可能產生的應力。為此,可以增多工具銷釘或增大銷釘直徑。采用“中心零點定位法”即四槽孔定位係統進行疊層壓合。在不影響最終成品板總厚度的情況下,盡量選用較厚的內層板,以減少薄板變形。(2)在設計時盡量加大內層板的銅麵比例或有意加做板邊遏止流膠的增強銅邊。前處理應避免機械刷磨及溶劑式顯影與退膜。不必過度烘烤經棕化處理後的內層薄板,隻要徹底幹燥就可,以防過度收縮(3)經與設計溝通最好采用較薄銅箔的板材。改用低輪廓型銅箔,以減少壓合薄板所產生的應力 。

內層偏移 
原因:(1)內層薄板上局部銅麵太少,造成該處基材強度不足而變形(2)工具孔加工不良 解決方法:(1)改善原設計或根據圖形狀態在板邊銅麵製作延滯流膠的增強點的圖案。(2)將數控鑽逐次鑽孔改成一次衝孔成型。所用的材料在鑽孔或衝孔前要進行烘烤穩定處理。

內層偏移


以上二圖為鑽孔製程的較為常見問題,以鑽頭針尖上兩個切削前緣出現崩破,無法切削玻璃束所形成。或針尖外側兩刃角發生圓角,失去直角無法修整孔壁的原因占多數。鑽孔問題的改善還要看實際情況,對症下藥。 

上圖問題具體改善如下: 
玻璃纖維突出原因:(1)退刀速率過慢(2)鑽頭過度損耗(3)主軸轉遵太慢(4)進刀速率過快 
解決方法:(1)應選擇最佳的退刀速率。(2)應按照工藝規定限製鑽頭鑽孔數量及檢測後重磨。(3)根據公式與實際經驗重新調整進刀速率與主軸轉速之間的最佳數據。(4)降低進刀速率至合適的速率數據。 

孔壁粗糙,挖破原因:(1)進刀量變化過大(2)進刀速率過快(3)蓋板材料選用不當(4)固定鑽頭的真空度不足(5)退刀速率不適宜(6)鑽頭頂角的切削前緣出現破口或損壞(7)主軸產生偏轉太大(8)切屑排出性能差 

解決方向:(1)保持最隹的進刀量。(2)根據經驗與參考數據進行調整進刀速率與轉速達到最佳匹配。(3)更換蓋板材料。(4)檢查數控鑽機真空係統並檢查主軸轉速是否有變化。(5)調整退刀速率與鑽頭轉速達到最佳狀態。(6)檢查鑽頭使用狀態,或者進行更換。(7)對主軸、彈簧夾頭進行檢查並進行清理。(8)改善切屑排屑性能,檢查排屑槽及切刃的狀態。 

內層偏移
 
上左圖孔內無銅的現象,注意箭頭處,全部發生較大的凹陷、粗糙。這是由於下鑽時突然的主軸偏轉或不正常鑽頭震動造成孔壁的粗糙太大,PTH線整孔很難發揮全部效用,化學銅難以得到良好的沉積效果導致孔徑失真和無銅。改善方向應該還是先在鑽孔改善孔壁粗糙情況。
 
中圖孔壁異常隆起一般是由於鑽汙過多沒處理幹淨或PTH雜質太多,貼附孔壁被銅層包裹。右圖內層孔環鑽汙未除淨、釘頭,如不改善內層孔環側麵,在化學銅時未除淨的鑽汙或氧化皮膜會使鍍銅層與內層孔環間附著力不足,遭受熱應力時導致內層孔環與孔壁鍍層的分離。而釘頭的起源是鑽頭的過度損耗,或鑽孔操作管理不良,使鑽頭在鑽孔的過程中,未對銅箔進行正常的切削,在強行切削穿過之際,對銅箔產生推擠的動作,使孔環的側壁在瞬間的高溫和擠壓下被擠扁變寬形成釘頭。而且當孔環寬度很窄時,鑽頭的高熱可能會傳到環體的另一頭,造成該界麵的樹脂凹縮,此缺陷有可能會在漂錫後加劇。所以發現釘頭後對鑽孔製程進行注意、改善。釘頭改善要求同孔粗和孔挖破的改善。其它問題在鑽孔及PTH雙管齊下,改善效果最佳,  

具體改善如下: 
孔徑失真原因:(1)鑽頭尺寸錯誤(2)進刀速率或轉速不恰當所至(3)鑽頭過度磨損(4)鑽頭重磨次數過多或退屑槽長度低於標準規定。(5)鑽軸本身過度偏轉。 

解決方法:(1)操作前應進行檢查鑽頭尺寸及控製係統是否指令發生錯誤。(2)調整進刀速率和轉速至最理想狀態。(3)更換鑽頭,並限製每個鑽頭鑽孔數量。(4)限製鑽頭重磨的次數及重磨尺寸變化。通過工具顯微鏡測量,在兩條主切削刃全長內磨損深度應小於0.2mm重磨時要磨去0.25mm。定柄鑽頭可重磨3 次,鏟形鑽頭重磨2次。(5)使用動態偏轉測試儀檢查主軸運行過程的偏轉情況或嚴重時由專業的供應商進行修理。

孔壁內鑽汙過多原因:(1)進刀速率或轉速不恰當(2)基板樹脂聚合不完全(3)鑽頭擊打數次過多損耗過度(4)鑽頭重磨次數過多或退屑槽長度低於拄術標準(5)蓋板與墊板的材料品質差(6)鑽頭幾何外形有問題(7)鑽頭停留基材內時間過長 

解決方法:(1)調整進刀速率或轉速至最佳狀態。(2)鑽孔前應放置在烘箱內溫度120℃,烘4小時。(3)應限製每個鑽頭鑽孔數量。(4)應按工藝規定重磨次數及執行技術標準。(5)應選用工藝規定的蓋板與墊板材料。(6)檢測鑽頭幾何外形應符合技術標準。(7)提高進刀速率,
減少疊板層數。 

PTH雜質多的原因:(1)過濾不良,保養不及時。(2)外來雜質進入 解決方法:(1)加強過濾,及時保養(2)注意操作,避免雜質帶入 

鑽汙未完全除幹淨原因:(1)鑽頭在孔內停留時間過長,積累的熱量過多,致使鑽汙厚度超過正常工藝範圍。(2)除鑽汙前的溶脹處理中的溶脹劑失效(3)除鑽汙槽液溫度不足或處理時間太短(4)除鑽汙槽液成份含量不對(5)高錳酸鉀槽液中副產物過多 

解決方法:(1)檢查鑽頭磨損情況。所選擇的鑽孔工藝參數即進刀速率與鑽頭轉速是否最佳條件,可采用試驗方法找出最佳工藝參數。檢測基板材料的固化狀態。(2)按照廠商資料和要求進行檢查與分析。檢查所采用的基板樹脂係統與溶脹劑是否相容。檢測槽液的工藝條件是否符合工藝要求。(3)檢查槽液溫度及操作時間。采用自動加溫裝置時,應檢查加熱器是否損壞。(4)應定期進行槽液成份分析和調整。應根據生產量製定分析周期,應勤加少加。(5)檢測氧化再生係統是否正常。應根據所處理的麵積作為添加換槽的控製依據。必要時應及時更換槽液。

熔融樹脂結膜


上二圖是鑽孔後直接剖孔切片照片。經過仔細觀察、分析後確定是鑽孔時孔壁鑽汙過多,排塵不足,鑽機超溫,鑽汙受到鑽頭高熱,熔融樹脂形成大片白色膜狀物質,均勻的貼附在孔壁上。這種樹脂受熱後產生的熔融樹脂膜即使用高壓空氣吹孔和高壓水洗多次處理,再經過去鑽汙都不能完全去除,在後製程會形成孔內銅絲、孔壁彈開等異常。所以出現這種情況的板子隻有全數報廢了。因為這種熔融樹脂大片的、均勻的成膜並貼附孔壁的現象情況並不多見,所以特地貼出此圖,供大家參考。 

具體改善如下:
產生原因: (1)鑽孔時孔壁鑽汙過多,排塵不足,鑽機超溫,鑽汙受到鑽頭高熱,熔融樹脂形成白色膜狀物質,均勻的貼附在孔壁上。(2)化學沉銅前處理磨刷和高壓噴洗處理速度過快,處理不足。高壓噴洗壓力不足。 

解決方法: (1)按照前麵鑽汙過多和鑽汙未除淨的方法改善,要注意鑽機溫度、鑽頭溫度和鑽房環境溫度,使鑽頭良好散熱。(2)選擇合適的磨刷和噴洗處理速度,調節高壓噴洗壓力,加超聲波清洗。 
 

除膠渣過廢


上二圖為PTH過度除膠渣,造成孔壁粗糙,玻璃纖維束成花瓣狀炸開,樹脂處全部出現過度凹蝕現象。除膠渣製程需根據不同的板材選擇不同的處理參數和條件。預先測試好蝕膠量。才不會出現以上情況。 

具體改善如下: 
鑽汙處理過度,導致孔壁粗糙原因:(1)可能是內層板與半固化片的樹脂係統不相同,形成被蝕速率有差異(2)樹脂固化不足造成蝕速過快(3)除鑽汙槽液中堿成份或氧化劑濃度過高,或液麵控製不當,補充的水有問題(4)除鑽汙槽液溫度過高 

解決方法:(1)應在製作前檢查所用材料是否同一供應商同一批號,避免混批混料槽液溫度過高時,應及時檢查加熱器是否損壞。如采用手工作業時,應避免浸泡時間過長。(2)重新對使用的內層板或完工的多層板中半固化片的玻璃化轉變溫度進行檢測。鑽孔後再增加烘烤,以確保繼續固化完全。(3)檢查供水、添加係統是否正常。應製定定期的分析添加周期表。(4)檢查自動控製溫度裝置是否失效。 如采用手動生產線或垂直生產線必須注意槽液的攪拌是否有問題,以避免局部過熱。

全板電鍍銅氣泡

上麵成品板圖片分別是氣泡在不同工序造成的相同缺陷,此缺陷一般發生在小孔,發現時已無法補救。要改善這種這種氣泡問題首先是學會如何辨別氣泡發生的工序,再按要求改善。PTH和全板電鍍銅產生的氣泡一般很難區分,是化銅或電鍍銅時小孔內氣泡無法及時排出造成的。缺陷照片斷口處現象為圖形電鍍層包裹全板電鍍層。圖形電鍍銅或純錫氣泡,斷口處現象為垂直或鏟狀斷口,是電鍍銅或純錫時孔內氣泡無法排出導致電鍍錫失敗,到腐蝕工序由於孔內無抗蝕層,孔內銅被蝕斷後產生的。 

具體改善如下: 
PTH氣泡無法排出原因:(1)陰極移動失效或不足(2)飛巴座震動失效或不足(3)過濾泵漏氣導致氣泡太多。 

解決方法:(1)檢修、加強陰極移動(2)檢修、加強飛巴座震動(3)修複過濾泵。 
全板電鍍銅、圖形電鍍銅、電鍍純錫氣泡無法排除原因:(1)陰極移動失效或不足(2)飛巴座震動失效或不足(3)過濾泵漏氣導致氣泡太多。(4)缸內壓縮空氣打氣管移位,導致氣泡進孔。 

白斑分析


白斑本身表現為基材表麵下不連續的白色方塊或“十字”紋,其形成通常與熱應力有關,有時不當的機械外力和其它情況也會引起白斑的發生。它的出現必須引起工藝警示,是工藝處於失控邊緣的標誌。盡管產品不必報廢,但應該及時加以糾正。(依據IPC-A-600F,2.3和2.3.1)。 

具體改善如下: 
板材內出現白點或白斑 
原因:(1)板材經受不適當的機械外力的衝擊造成局部樹脂與玻璃纖維的分離而成白斑。(2)局部扳材受到化學藥品的滲入而對玻璃纖維布織點的浸蝕,形成有規律性的白點(較為嚴重時可看出呈十字形或方形)。(3)板材受到不當的熱應力作用也會造成白點、白斑。 

解決方法:(1)從工藝上采取措施,盡量減少或降低機械加工過度的振動現象以減少機械外力的作用。(2)特別是在退錫鉛合金鍍層時易發生,須注意選擇適宜的退錫鉛藥水及操作工藝。(3)特別是熱風整平、紅外熱熔等如控製失靈,會造成熱應力的作用導致基板內產生缺陷。

鍍銅層表麵


銅瘤一般分為兩類。一種來自電鍍銅製程,如固體粒子造成、電流異常過大造成、刷磨過度,銅屑入孔。較多見。一種來自PTH流程,如空心瘤、有機物瘤,較為少見。 

固體粒子造成的銅瘤一般是固體粒子浮遊時由於帶有微量的正電荷被陰極吸附或因為局部電流密度太大,超過極限電流密度所結的瘤。當固體離子或夾雜物同時遭遇,大電流密度時,所形成的瘤體會出現腫脹式結構。磨刷過度,銅屑入孔時,大的銅屑甚至會造成電鍍銅時堵塞孔口,小的銅屑需要仔細打磨和仔細觀察才可以看清。 

PTH銅瘤一般為空心,隻長在孔壁基材上,銅麵不會有。一般為PTH整孔劑出現問題或各槽有機汙染嚴重。並且以靜電吸附的方式吸附在孔壁的結果。 

具體改善如下: 
鍍銅層表麵長瘤和孔口銅瘤原因:(1)槽液中有顆粒物出現(2)陽極未裝袋或陽極袋已破(3)槽液被外來固體顆粒所汙染(4)陽極含磷量過低(5)由於陽極析出汙染物所至 

解決方法:(1)槽液應采取連續過濾,以除去槽中的顆粒物。(2)為確保槽液潔淨,陽極必須裝袋,並時常檢查陽極袋破損情況,達到及時發現及時更換目的。(3)檢查鍍槽內是否有外物掉落(如板子、工具、掛具等)。檢查(用檢孔鏡)孔壁是否被其它槽液所帶入的懸浮物,如整孔劑的膠體粒子吸附等。定期清洗陽極袋和過濾係統的濾芯。(4)確保陽極含磷量達到0.03-0.08%之間。(5)陽極袋的開口處必須超出鍍液麵。定期更換陽極袋。經常性的檢查陽極袋是否有破損。

空口壓傷


孔口壓傷經過OSP前處理微蝕後與幹膜蓋孔口經蝕刻流程的缺陷切片粗看之下較為相似。但孔口壓傷由於是外力擠壓的結果,壓傷的孔角銅層和基材成塌陷狀,極薄處隻有部分銅絲相連,然後經微蝕和噴嘴壓力的影響導致最終脫落。而幹膜蓋孔是由於孔口被幹膜附著,導致未鍍上銅和抗蝕層,經腐蝕流程後造成的缺陷,孔角基材因為沒有外力擠壓而毫無損傷,隻要仔細觀察就可以區分。孔口壓傷一般分為釘床壓傷和電測試針壓傷。幹膜蓋孔為幹膜顯影不良或清洗不良等 ,碎膜重新經噴嘴打回板麵和孔口並附著在上麵或其它情況。 

具體改善如下:
孔口壓傷 原因:
(1)釘床壓傷(2)電測試針壓傷 

解決方法:(1)調整釘床和印油壓力確保無壓傷。確保釘床無位移,對位良好。(2)調節和檢查測試針壓力和測試模具是否位移。 

顯影後銅表麵或孔口留有殘膜 
原因:(1)顯影不足或衝洗不足(2)幹膜經曝光成象後受到白光的影響(3)重氮底片上的暗區遮光不夠(4)基板邊緣經曝光的幹膜崩落於顯影液中又被打回附著在板麵(5)顯影後水洗不足(6)顯影液過舊(7)顯影液的噴咀被堵塞(8)貼膜溫度過高,促使膜局部固化 

解決方法:(1)增加顯影時間(最好調節輸送速度)。加強後噴洗,應檢查噴淋部分噴咀是否有堵塞,並定期進行清理。當顯影液濃度低於工藝要求時應更換(2)按照工藝規定帶有幹膜的板子必須在黃光或無紫外光照明下操作、目檢和修補。(3)檢測重氮底片的光密度應符合工藝要求,如不合適應更換新重氮片。(4)在工藝允許的情況下,貼膜時的幹膜尺寸要小於板麵,使顯影後露有銅的板子外緣可作輔助陰極用。(5)檢查噴水噴咀是否有被堵塞現象,並要確保噴淋壓力在工藝範圍內。(6)確定工藝規定顯影液的工作負載量,達到前應更換,確保產品質量。(7)根據生產量確定周期性的清理噴咀,確保顯影液能夠均勻的噴淋在板子的表麵。(8)檢查貼膜溫度,應嚴格控製貼膜溫度在工藝範圍內。

低銅汙染圖


上左圖是明顯的底銅層由於受到有機汙染或氧化,前處理不足或失效,所形成異常情況,如果焊接極可能會形成鍍層分離的情況。上右圖是明顯的全板電鍍銅和圖形電鍍銅附著力不良產生分離的照片。這種缺陷沒什麽好說的一定要嚴加杜絕。否則等待大家的隻有客戶的不滿和索賠。 

具體改善如下:
各鍍銅層附著力不良 
原因:(1)電鍍前清潔處理不當或失效,底銅表麵的氧化或鈍化膜未除幹淨(2)除油槽液中的潤濕劑被帶出或水洗不足造成底銅鈍化(3)板子進入鍍槽後電源並未立即打開(4)電流密度過大(5)幹膜顯影後水洗不足 。

解決方法:(1)提高除油槽液溫度以利去除基板表麵油汙和指紋。必須經微蝕處理除去銅表麵薄的氧化膜和汙染物。檢查除油槽和微蝕槽液的活性。(2)檢查水洗程序即水量和水壓。增加水洗水流量並在出槽時采用噴淋水洗,確保孔內清洗效果。提高水洗水溫度,噴淋水洗後也可另采用多段式溢流水洗。(3)重新檢查整流器自動程序。(4)重新檢查電鍍程序和被鍍基板實測麵積,適當降低電流密度。(5)提高噴淋壓力。檢查噴咀是否被堵塞,並采用適當的噴咀布置。增加水洗溫度。

殘銅


蝕刻流程殘銅的發生一般主要有這幾個情況發生,退膜不淨,蝕刻不淨,鍍銅或(和)鍍錫有滲鍍現。如果不注意會造成大量的廢品和損失。一定要嚴格控製、避免。 

具體改善如下:
基板表麵有殘銅 
原因:(1)蝕刻時間不夠(2)去膜不幹淨或有抗蝕金屬 

解決方法:(1)按工藝要求進行首件試驗,確定蝕刻時間(即調整傳送速度)。(2)蝕刻前應按工藝要求進行檢查板麵,要求無殘膜、無抗蝕金屬滲鍍。 

退膜後發現銅麵上尚有殘膜 
原因:(1)退膜工藝條件控製不當(2)鍍層厚度超過光致抗蝕膜層的厚度,造成鍍層增寬將膜層遮蓋住不易退除幹淨(3)已顯影的板麵過度曝露於白光中(4)顯影後發生不當的烘烤(5)退膜液有問題(6)已退掉的碎膜又重新附在導線上 。

解決方法:(1)應嚴格控製退膜工藝參數,其中檢查退膜液的濃度、溫度和退膜時間。必要時更換溶液。(2)嚴格按照工藝規範控製電流密度,
改善電流分布,減少高電流區的鍍層厚度,確保鍍厚度均勻一致。增加退膜時間。(3)板子在電鍍前或蝕刻前應放置在有黃光區的工作場地。但要盡快地進入下道工序,減少停放的時間。延長退膜時間。(4)嚴格按照工藝要求執行,減低或取消烘烤,延長退膜時間。(5)按照工藝要求進行調整’ 必要時更換。(6)檢查退膜液成份,必要時進行更換,但更換前必須徹底清洗槽壁、管道及噴頭,加強液槽過濾係統,加強後處理的清洗工作。 

鍍銅或(和)鍍錫有滲鍍現象 
原因:(1)幹膜性能不良,並超過有效期(2)基板表麵清洗不良或粗化表麵狀態不佳,導致與幹膜粘合不牢(3)貼膜的溫度過低,傳送速度過快致使幹膜貼合不牢(4)曝光過度致使幹膜發脆(5)曝光不足或顯影過度造成膜層發毛(6)基板電鍍前處理液溫度過高 

解決方法:(1)應根據生產量定量,避免超期使用。(2)按照工藝要求加強基板銅表麵的清潔處理,確保表麵無汙染物。(3)按工藝要求調整貼膜溫度和傳送速度。(4)用光楔表校正曝光量和曝光時間。(5)主要校正曝光量,調整顯影液的溫度和傳送速度達到最佳範圍。(6)應嚴格按照工藝要求控製各前處理溶液的槽液溫度在工藝範圍內。


鍍錫不良圖


以上是板麵和孔內電鍍純錫不良,導致局部板麵或孔中鍍層太薄或鍍不上,經過蝕刻處理後蝕斷的照片。電鍍純錫不良孔內斷麵與圖形電鍍銅或純錫孔內氣泡的斷麵很相似。隻不過鍍純錫孔內不良發生時一般還會伴隨板麵鍍純錫不良的發生。要根據實際情況進行區分。 

具體改善如下: 
局部板麵或孔中鍍層太薄或鍍不上 
原因:(1)鍍銅層後的板麵粗糙,常出現在高電流密度與低電流密度區域(2)待鍍錫的銅表麵被汙染鍍前處理不良(3)添加劑過量(4)電鍍時板麵相互重疊 

解決方法:(1)通過工藝試驗法找出合適的電流密度。在高電流密度區域試加輔助陰極。(2)應嚴格控製鍍前的微蝕處理,因輕微的氧化雖可鍍上錫,但對後續工序熱熔造成潤濕差。檢查微蝕處理液的成份,確保板麵無硫酸銅藍色鹽類殘渣出現。清洗水水溫要保持在21℃以上。確保板麵幹淨。(3)采取小電流電解處理。(4)確保在進行電鍍時板與板間的距離。

熱應力或焊接後失效情況


以上熱應力或焊接後失效情況的發生通常由這幾個方麵的原因造成,銅鍍層脆裂;無機物汙染;鍍液分散能力低;鍍層基體結合力差;多層板外層銅箔與PP壓製結合力不足。

具體改善如下:
銅鍍層脆裂 
原因:(1)因為光亮劑的分解或光致抗蝕劑或清潔劑所造成對鍍液的有機汙染(2)光亮劑添加過量(3)電流密度超出工藝範圍(4)鍍液溫度超出正常工藝範圍(5)銅離子含量偏低(6)孔內鍍銅厚度不足而容易斷裂(7)添加劑含量不足(8)多層板的板厚. 方向膨脹過度 

解決方法:(1)按照工藝規定應定期對鍍液進行活性碳處理(過濾次數應由量產多少而定)。(2)應采用霍氏槽進行分析光亮劑的添加量。其具體方法如下:用一個標準267 毫升霍爾槽(陽極成膜良好)電流密度2A時間10分鍾,強烈攪拌,試驗結果的試片應全部均勻、光亮的。(3)按照工藝規範提供的數據進行調整。(4)檢測槽液溫度,並檢查加熱裝置是否失靈。(5)改善鍍液的流動情況並加強攪拌。(6)通常通孔鍍銅厚應不小於20微米,必要時降低電流密度以達深孔的最起碼的銅厚度(7)采用霍爾槽或電化學方法進行分析,根據結果補充添加劑。(8)檢查多層板的特性要求及其基板材料的選擇以及它的壓製程序。 

無機物汙染 
原因:鍍液砷含量達到, 7-8ppm時將導致鍍層粗糙;,7-8ppm的銻會造成鍍層脆化;150-200ppm的氯離子會使鍍層平整性不隹;鐵離子達到7500ppm 會促使陽極極化;鍍液中含鉛離子會使得鍍層出現顆粒;含鎳會使得分散能力變差;含銀會使得線路鍍層變脆;含錫會使得鍍層變黑變粗;含鋅會降低分散能力。 

解決方法:采用小電流、瓦楞形陰極進行析鍍或用化學沉降方法加以除去。

鍍液分散能力低 
原因:(1)銅含量過高、酸含量過低(2)整平劑量太高,通孔周圍鍍層呈盆狀。 

解決方法:(1)根據工藝要求進行分析,並按分析提供的數據進行適當調整。(2)適量調整整平劑。 

鍍層與基體結合力差
原因:鍍前處理不良 

解決方法:加強和改進鍍前處理。

板材外層銅箔與PP壓製結合力不足 
原因:(1)半固化片的濕度或揮發物含量高(2)半固化片表麵被汙染;外來雜質汙染 

解決方法:(1)層壓前,應進行烘烤達到除濕目的。(2)改善半固化片的存放條件,半固化片在移出真空幹燥環境後於15分鍾用完。改善作業區的環境,避免觸模半固化片表麵的有效區。


孔內破洞產生
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