PCB镀层缺陷成因分析及其对策
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电镀过程中镀层不良的描述、原因及对策1、针孔。
针孔是由于镀件外表吸附着氢气,迟迟不开释。
使镀液无法亲润镀件外表,然后无法电析镀层。
跟着析氢点周围区域镀层厚度的添加,析氢点就构成了一个针孔。
特点是一个发亮的圆孔,有时还有一个向上的小尾巴"。
当镀液中短少湿润剂并且电流密度偏高时,容易构成针孔。
2、麻点。
麻点是由于受镀外表不洁净,有固体物质吸附,或许镀液中固体物质悬浮着,当在电场效果下到达工件外表后,吸附其上,而影响了电析,把这些固体物质嵌入在电镀层中,构成一个个小凸点(麻点)。
特点是上凸,没有发亮现象,没有固定形状。
总归是工件脏、镀液脏而构成。
3、气流条纹。
气流条纹是由于添加剂过量或阴极电流密度过高或络合剂过高而降低了阴极电流效率然后析氢量大。
假如当时镀液流动缓慢,阴极移动缓慢,氢气贴着工件外表上升的进程中影响了电析结晶的摆放,构成自下而上一条条气流条纹。
4、掩镀(露底)。
掩镀是由于是工件外表管脚部位的软性溢料没有除掉,无法在此处进行电析堆积镀层。
电镀后可见基材,故称露底(由于软溢料是半通明的或通明的树脂成份)。
5、镀层脆性。
在SMD电镀后切筋成形后,可见在管脚弯处有开裂现象。
当镍层与基体之间开裂,判定是镍层脆性。
当锡层与镍层之间开裂,判定是锡层脆性。
构成脆性的原因八成是添加剂,光亮剂过量,或许是镀液中无机、有机杂质太多构成。
6、气袋。
气袋的构成是由于工件的形状和积气条件而构成。
氢气积在"袋中"无法排到镀液液面。
氢气的存在阻挠了电析镀层。
使堆集氢气的部位无镀层。
在电镀时,只需留意工件的钩挂方向能够防止气袋现象。
如图示工件电镀时,当垂直于镀槽底钩挂时,不发生气袋。
当平行于槽底钩挂时,易发生气袋。
7、塑封黑体中心开"锡花”。
在黑体上有锡镀层,这是由于电子管在焊线时,金丝的向上抛物形太高,塑封时金丝显露在黑体外表,锡就镀在金丝上,像开了一朵花。
不是镀液问题。
8、"爬锡"。
PCB电镀镍工艺及故障原因与排除1、作用与特性PCB(是英文Printed Circuie Board印制线路板的简称)上用镀镍来作为贵金属和贱金属的衬底镀层,对某些单面印制板,也常用作面层。
对于重负荷磨损的一些表面,如开关触点、触片或插头金,用镍来作为金的衬底镀层,可大大提高耐磨性。
当用来作为阻挡层时,镍能有效地防止铜和其它金属之间的扩散。
哑镍/金组合镀层常常用来作为抗蚀刻的金属镀层,而且能适应热压焊与钎焊的要求,唯读只有镍能够作为含氨类蚀刻剂的抗蚀镀层,而不需热压焊又要求镀层光亮的PCB,通常采用光镍/金镀层。
镍镀层厚度一般不低于2.5微米,通常采用4-6微米。
PCB低应力镍的淀积层,通常是用改性型的瓦特镍镀液和具有降低应力作用的添加剂的一些氨基磺酸镍镀液来镀制。
我们常说的PCB镀镍有光镍和哑镍(也称低应力镍或半光亮镍),通常要求镀层均匀细致,孔隙率低,应力低,延展性好的特点。
2、氨基磺酸镍(氨镍)氨基磺酸镍广泛用来作为金属化孔电镀和印制插头接触片上的衬底镀层。
所获得的淀积层的内应力低、硬度高,且具有极为优越的延展性。
将一种去应力剂加入镀液中,所得到的镀层将稍有一点应力。
有多种不同配方的氨基磺酸盐镀液,典型的氨基磺酸镍镀液配方如下表。
由于镀层的应力低,所以获得广泛的应用,但氨基磺酸镍稳定性差,其成本相对高。
3、改性的瓦特镍(硫镍)改性瓦特镍配方,采用硫酸镍,连同加入溴化镍或氯化镍。
由于内应力的原因,所以大都选用溴化镍。
它可以生产出一个半光亮的、稍有一点内应力、延展性好的镀层;并且这种镀层为随后的电镀很容易活化,成本相对底。
4、镀液各组分的作用:主盐──氨基磺酸镍与硫酸镍为镍液中的主盐,镍盐主要是提供镀镍所需的镍金属离子并兼起着导电盐的作用。
镀镍液的浓度随供应厂商不同而稍有不同,镍盐允许含量的变化较大。
镍盐含量高,可以使用较高的阴极电流密度,沉积速度快,常用作高速镀厚镍。
但是浓度过高将降低阴极极化,分散能力差,而且镀液的带出损失大。
PCB板镀铜锡渗镀原因一、概述在电子制造中,PCB板(印刷电路板)的表面处理是至关重要的环节,它直接影响到产品的性能和可靠性。
其中,PCB板镀铜锡是一种常见的表面处理方法,旨在提高导电性、耐腐蚀性和连接可靠性。
然而,在镀铜锡过程中,渗镀是一个常见的问题,它可能导致电路短路、断路等质量问题。
因此,探究PCB 板镀铜锡渗镀的原因,对于提高产品质量和生产效率具有重要意义。
二、渗镀原因分析渗镀是指镀层在基材表面形成缺陷,导致镀层不连续或厚度不均匀。
在PCB 板镀铜锡过程中,渗镀的发生可能是由多种因素共同作用导致的。
下面将从几个方面详细分析渗镀的原因。
1.基材表面处理不当基材表面的清洁度和粗糙度对镀层的质量有着重要影响。
如果基材表面存在杂质、油污、氧化物等,就会导致镀层与基材之间的附着力减弱,从而引发渗镀。
此外,基材表面的粗糙度过大也会增加渗镀的风险。
2.电镀参数不适当电镀参数如电流密度、电镀时间、电镀液温度等对镀层的质量有显著影响。
如果这些参数设置不当,可能会导致镀层厚度不均匀、颗粒状结构等问题,从而引发渗镀。
3.电镀液成分不均一电镀液中的各种成分应保持适当的比例和浓度,以确保镀层的质量。
如果电镀液中的铜、锡离子浓度不均一或不足,就可能会导致渗镀的发生。
4.前处理和后处理不当在电镀之前对基材进行适当的预处理和在电镀之后进行适当的后处理,对于确保镀层质量是至关重要的。
例如,如果预处理的酸洗或浸渍步骤不足,就会导致基材表面残留杂质或氧化物,从而引发渗镀。
同样,如果后处理的清洗不彻底,也会增加渗镀的风险。
5.设备维护不当电镀设备和附属设施的维护也是影响镀层质量的重要因素。
例如,如果电极棒受损、阳极袋老化或过滤系统故障,就可能会导致电镀液的成分比例失衡,从而引发渗镀。
三、解决策略针对上述渗镀原因的分析,可以采取以下解决策略来降低渗镀的风险:1.加强基材表面处理在电镀前对基材进行严格的清洁和预处理,去除表面杂质、油污和氧化物,以提高基材表面的附着力和粗糙度。
pcb常见缺陷原因与措施汇报人:日期:•孔洞和针孔•短路和断路•线路设计不良•基材不良目•环境因素影响•材料和工艺问题录孔洞和针孔孔洞孔的电镀质量不良,导致孔壁有颗粒或凸起。
孔壁上有异物,如金属屑、纤维或灰尘。
电镀过程中,液体内有气泡产生并滞留在孔壁上。
孔洞对孔进行清洁,去除异物和灰尘。
采用高质量的电镀液和电镀设备,提高电镀质量。
对孔径和孔深进行精确控制,确保电镀时能够完全覆盖。
预防措施孔洞在制作PCB时,对孔进行清洁和干燥,避免异物和灰尘的残留。
短路和断路原因分析解决方法预防措施线路设计不良布局不合理走线不规范未遵循最佳实践030201原因分析优化布局修正走线遵循最佳实践解决方法加强设计培训建立PCB设计的审核机制,确保设计的质量和可靠性。
强化审核机制增加技术投入预防措施基材不良基材质量不好基材储存不当原因分析使用高质量的基材储存环境控制解决方法对基材进行严格的质量控制在生产前对基材进行严格的质量检查,包括外观、物理性能和电气性能等指标。
储存环境监控定期对基材储存环境进行检查和维护,确保环境条件符合要求。
预防措施环境因素影响污染物空气中的微粒和有害气体可能污染PCB的表面和内部,导致缺陷。
温度和湿度过高或过低的温度和湿度可能影响PCB的制造过程和性能,导致缺陷的产生。
静电制造过程中的静电可能导致PCB上的微粒移动,产生缺陷。
原因分析控制温度和湿度空气净化静电防护解决方法定期检测空气质量培训员工定期检查和维护环境设备预防措施材料和工艺问题03压合工艺问题01板材选择不当02制造工艺问题原因分析1 2 3选用高质量板材优化制造工艺压合工艺优化解决方法严格控制材料质量对板材、胶片、铜箔等材料进行严格的质量控制,确保其符合制造要求。
加强工艺技术研究不断加强制造工艺技术的研究和开发,提高制造水平。
定期维护设备对制造设备进行定期维护和保养,确保其正常运行,提高制造效率。
预防措施感谢观看。
pcb常见缺陷原因与措施pptx汇报人:2023-12-15•PCB常见缺陷概述•常见缺陷原因分析•预防措施与改进建议目录•检测方法与技巧分享•案例分析:实际应用中的缺陷处理与改进方案•总结与展望:未来PCB行业的发展趋势及挑战01PCB常见缺陷概述定义材料缺陷设计缺陷环境缺陷制造缺陷分类PCB,即Printed Circuit Board,意为印刷电路板,是一种将电子器件和连接器件固定连接并实现电路连接的基板。
常见的PCB缺陷是指制造过程中产生的质量问题,这些缺陷可能影响电路板的性能和可靠性。
根据缺陷的表现形式和产生原因,PCB缺陷可以分为以下几类这类缺陷主要由于制造过程中的操作不当或工艺问题导致的,如孔洞、划痕、短路等。
这类缺陷与使用的材料有关,如材料质量问题、材料不均匀等。
这类缺陷与设计有关,如布线不合理、元件布局不当等。
这类缺陷与环境因素有关,如污染、湿度、温度等。
定义与分类缺陷对产品性能的影响直接性能影响一些缺陷如短路、断路等会直接导致电路板无法正常工作。
间接性能影响一些缺陷如材料不均匀、布线不合理等,虽然不会直接导致电路板无法工作,但会影响电路的性能和稳定性。
安全影响一些缺陷如材料质量问题、元件布局不当等,可能会影响产品的安全性能,如过热、过电压等。
02常见缺陷原因分析制造工艺问题是PCB板制造过程中可能出现的一系列工艺问题,如曝光、显影、蚀刻等环节的控制不当等。
总结词制造工艺问题可能会导致PCB板出现线条不清晰、短路、断路等问题,影响电路板的电气性能和可靠性。
详细描述制造工艺问题材料问题主要源于PCB板使用的原材料和组件的质量问题。
材料问题可能会导致PCB板出现开裂、脱落、短路等问题,影响电路板的性能和可靠性。
材料问题详细描述总结词设计问题主要源于PCB板的设计不合理,如布局、布线等设计因素。
总结词设计问题可能会导致PCB板的可制造性降低,增加制造难度和成本,同时也会影响电路板的电气性能和可靠性。
印制电路板镀层缺陷成因分析及其对策1前言金属化孔质量与多层板质量及可靠性息息相关。
金属化孔起着多层印制线路电气互连的作用。
孔壁镀铜层质量是印制板质量的核心,不仅要求镀层有合适的厚度、均匀性和延展性,而且要求镀层在288℃热冲击10秒不能产生断裂。
因为孔壁镀铜层热冲击断裂是一种致命的缺陷,它将造成内层线路间和内层与外层线路之间断路;轻者影响线路断续导电,重者引起多层板报废。
目前,印制板生产中经常出现的金属化孔镀层缺陷主要有:金属化孔内镀铜层空洞、瘤状物、孔内镀层薄、粉红圈以及多层板孔壁与内层铜环连接不良等。
这些缺陷的绝大多数将导致产品报废,造成严重的经济损失,影响交货期。
2金属化孔镀层主要缺陷的产生原因及相应对策我们首先简单回顾一下多层印制板的制造工艺过程。
下料→制板→蚀刻→黑化→层压→钻孔→去沾污及凹蚀处理→孔金属化→全板电镀→制板→图形电镀→脱膜→蚀刻→丝印阻焊→热风整平→丝印字符本文将从钻孔工序、孔壁去树脂沾污及凹蚀处理工序、电镀及多层板层压工序等几个方面,分析金属化孔镀层的主要缺陷及产生原因,阐述如何优化工艺参数,进行严格的工艺及生产管理,以保证孔化质量。
2.1钻孔工序大多数镀层空洞部位都伴随出现钻孔质量差引起的孔壁缺陷,如孔口毛刺、孔壁粗糙、基材凹坑及环氧树脂腻污等。
由此造成孔壁镀铜层空洞,孔壁基材与镀层分离或镀层不平整。
下面,将对孔壁缺陷的成因及所采取的措施进行阐述:2.1.1孔口毛刺的产生及去除无论是采用手工钻还是数控钻,也无论是采用何种钻头和钻孔工艺参数,覆铜箔板在其钻孔过程中,产生毛刺总是不可避免的。
孔口毛刺对于金属化孔质量的影响历来不被人们所重视,但对于高可靠性印制板的金属化孔质量来讲,它却是一个不可忽视的因素。
首先,孔口毛刺会改变孔径尺寸,导致孔径入口处尺寸变小,影响元器件的插入。
其次,凸起或凹陷进入孔内的铜箔毛刺,将影响孔金属化过程中电镀时的电力线分布,导致孔口镀层厚度偏薄和应力集中,从而使成品印制板的孔口镀铜层在受到热冲击时,极易因基板热膨胀所引起的轴向拉伸应力造成断裂现象。
字号:大中小PCB金属化孔镀层缺陷成因分析及对策1 前言金属化孔质量与多层板质量及可靠性息息相关。
金属化孔起着多层印制线路电气互连的作用。
孔壁镀铜层质量是印制板质量的核心,不仅要求镀层有合适的厚度、均匀性和延展性,而且要求镀层在288℃热冲击10秒不能产生断裂。
因为孔壁镀铜层热冲击断裂是一种致命的缺陷,它将造成内层线路间和内层与外层线路之间断路;轻者影响线路断续导电,重者引起多层板报废。
目前,印制板生产中经常出现的金属化孔镀层缺陷主要有:金属化孔内镀铜层空洞、瘤状物、孔内镀层薄、粉红圈以及多层板孔壁与内层铜环连接不良等。
这些缺陷的绝大多数将导致产品报废,造成严重的经济损失,影响交货期。
2 金属化孔镀层主要缺陷的产生原因及相应对策我们首先简单回顾一下多层印制板的制造工艺过程。
下料制板蚀刻黑化层压钻孔去沾污及凹蚀处理孔金属化全板电镀制板图形电镀脱膜蚀刻丝印阻焊热风整平丝印字符本文将从钻孔工序、孔壁去树脂沾污及凹蚀处理工序、电镀及多层板层压工序等几个方面,分析金属化孔镀层的主要缺陷及产生原因,阐述如何优化工艺参数,进行严格的工艺及生产管理,以保证孔化质量。
2.1 钻孔工序大多数镀层空洞部位都伴随出现钻孔质量差引起的孔壁缺陷,如孔口毛刺、孔壁粗糙、基材凹坑及环氧树脂腻污等。
由此造成孔壁镀铜层空洞,孔壁基材与镀层分离或镀层不平整。
下面,将对孔壁缺陷的成因及所采取的措施进行阐述:2.1.1 孔口毛刺的产生及去除无论是采用手工钻还是数控钻,也无论是采用何种钻头和钻孔工艺参数,覆铜箔板在其钻孔过程中,产生毛刺总是不可避免的。
孔口毛刺对于金属化孔质量的影响历来不被人们所重视,但对于高可靠性印制板的金属化孔质量来讲,它却是一个不可忽视的因素。
首先,孔口毛刺会改变孔径尺寸,导致孔径入口处尺寸变小,影响元器件的插入。
其次,凸起或凹陷进入孔内的铜箔毛刺,将影响孔金属化过程中电镀时的电力线分布,导致孔口镀层厚度偏薄和应力集中,从而使成品印制板的孔口镀铜层在受到热冲击时,极易因基板热膨胀所引起的轴向拉伸应力造成断裂现象。
PCB常见缺陷原因与措施引言Printed Circuit Board(PCB)是电子产品中不可或缺的组成部分。
而PCB在制造的过程中常常会出现各种缺陷,严重影响到电子产品的性能和质量。
本文将介绍PCB常见的缺陷原因,并提出相应的解决措施,以帮助读者更好地了解和解决PCB制造过程中的问题。
一、焊点问题1. 缺陷原因•锡焊不良:焊料不完全熔化、焊料过量或者焊料流动不顺畅都会导致焊点的质量下降。
•冷焊:焊接温度过低,导致焊料与焊盘间粘附力不足,形成冷焊现象。
•焊接过热:焊接温度过高,导致焊料流动过快,造成焊点高度不均匀、焊缝过大。
•焊接气泡:在焊接过程中,焊料中的挥发性成分产生气泡,导致焊点质量下降。
2. 解决措施•控制焊接温度:根据焊接材料的要求,合理设定焊接温度,以充分熔化焊料。
•控制焊接时间:根据焊接材料和焊接面积,控制焊接时间,确保焊料充分流动且均匀。
•检测焊接质量:通过焊接质量检测设备,对焊点进行检测,发现问题及时修复。
•提高焊接技术:通过培训和实践,提高焊接工人的技术水平,降低焊接缺陷率。
二、线路板污染问题1. 缺陷原因•灰尘和异物:制造环境不洁净,灰尘和其他杂物会污染线路板表面,影响电路连接质量。
•油污和氧化物:线路板表面受到油污和氧化物的污染,导致线路板表面粗糙、电路导通不良。
2. 解决措施•清洁环境:确保生产车间的清洁和通风,定期清理灰尘和杂物,防止其附着到线路板上。
•使用防护层:在制造过程中,使用防护层覆盖线路板表面,防止油污和氧化物的污染。
•采用合适的清洁剂:在清洗线路板时,选择合适的清洁剂,去除油污和氧化物,确保线路板表面干净和平滑。
•加强质检:建立完善的质检体系,对线路板进行全面检查,及时发现并处理污染问题。
三、连线问题1. 缺陷原因•线路断开:线路横截面积不足、线路受到外力破坏等原因导致线路断开,造成电路不通。
•线路短路:线路之间存在不必要的电气连接,造成电路短路。
•线路错位:线路连接错误,导致电气信号传输错误。
PCB电镀纯锡缺陷解析来源:深圳龙人计算机发布者:penny 时间:2009-4-24 阅读:667次一、前言在线路板的制作过程中,多数厂家因考虑成本因素仍采用湿膜工艺成像,从而会造成图形电镀纯锡时难免出现“渗镀、亮边(锡薄)”等不良问题的困扰,鉴于此,本人将多年总结出的镀纯锡工艺常见问题的解决方法,与大家共同探讨。
二、湿膜板产生“渗镀”的原因分析(非纯锡药水质量问题)1.丝印前刷磨出来的铜面务必干净,确保铜面与湿油膜附着力良好。
2.湿膜曝光能量偏低时会导致湿膜光固化不完全,抗电镀纯锡能力差。
3.湿膜预烤参数不合理,烤箱局部温度差异大。
由于感光材料的热固化过程对温度比较敏感,温度低时会导致热固化不完全,从而降低湿膜的抗电镀纯锡能力。
4.没有进行后局/固化处理降低了抗电镀纯锡能力。
5.电镀纯锡出来的板水洗一定要彻底干净,同时须每块板隔位插架或干板,不允许叠板。
6.湿膜质量问题。
7.生产与存放环境、时间影响。
存放环境较差或存放时间过长会使湿膜膨胀,降低其抗电镀纯锡能力。
8.湿膜在锡缸中受到纯锡光剂及其它有机污染的攻击溶解,当镀锡槽阳极面积不足时必然会导致电流效率降低,电镀过程中析氧(电镀原理:阳极析氧,阴极析氢)。
如果电流密度过大而硫酸含量偏高时阴极析氢,攻击湿膜从而导致渗锡的发生(即所讲的“渗镀”)。
9.退膜液浓度高(氢氧化钠溶液)、温度高或浸泡时间长均会产生流锡或溶锡(即所讲的“渗镀”)。
10.镀纯锡电流密度过大,一般湿膜质量最佳电流密度适应于1.0~2.0A/dm2之间,超出此电流密度范围,有的湿膜质量易产生“渗镀”。
三、药水问题导致“渗镀”产生的原因及改善对策1.原因:药水问题导致“渗镀” 的产生主要取决于纯锡光剂配方。
光剂渗透能力强且在电镀的过程中对湿膜的攻击产生“渗镀”。
即纯锡光剂添加过多或电流稍偏大时就出现“渗镀”,在正常电流操作下,所产生的“渗镀”跟药水操作条件未控制好有关,如纯锡光剂过多、电流偏大、硫酸亚锡或硫酸含量偏高等,这些均会加速对湿膜之攻击性。
分析PCB制板电镀铜故障原因及预防措施硫酸铜电镀在PCB电镀中占着极为重要的地位,酸铜电镀的好坏直接影响PCB制板电镀铜层的质量和相关机械性能,并对后续加工产生一定影响,因此如何控制好酸铜电镀的质量是PCB电镀中重要的一环,也是很多大厂工艺控制较难的工序之一。
笔者根据多年在电镀和技术服务方面的些许经验,初步总结如下,希望对PCB行业电镀业者有所启发。
酸铜电镀常见的问题,主要有以下几个:1。
电镀粗糙;2。
电镀(板面)铜粒;3。
电镀凹坑;4。
板面发白或颜色不均等。
针对以上问题,进行了一些总结,并进行一些简要分析解决和预防措施。
电镀粗糙:一般板角粗糙,多数是电镀电流偏大所致,可以调低电流并用卡表检查电流显示有无异常;全板粗糙,一般不会出现,但是笔者在客户处也曾遇见过一次,后来查明时当时冬天气温偏低,光剂含量不足;还有有时一些返工褪膜板板面处理不干净也会出现类似状况。
电镀板面铜粒:引起板面铜粒产生的因素较多,从沉铜,图形转移整个过程,PCB制板电镀铜本身都有可能。
沉铜工艺引起的板面铜粒可能会由任何一个沉铜处理步骤引起。
碱性除油在水质硬度较高,钻孔粉尘较多(特别是双面板不经除胶渣)过滤不良时,不仅会引起板面粗糙,同时也造成孔内粗糙;但是一般只会造成孔内粗糙,板面轻微的点状污物微蚀也可以去除;微蚀主要有几种情况:所采用的微蚀剂双氧水或硫酸质量太差或过硫酸铵(钠)含杂质太高,一般建议至少应是CP级的,工业级除此之外还会引起其他的质量故障;微蚀槽铜含量过高或气温偏低造成硫酸铜晶体的缓慢析出;槽液混浊,污染。
活化液多数是污染或维护不当造成,如过滤泵漏气,槽液比重偏低,铜含量偏高(活化缸使用时间过长,3年以上),这样会在槽液内产生颗粒状悬浮物或杂质胶体,吸附在板面或孔壁,此时会伴随着孔内粗糙的产生。
解胶或加速:槽液使用时间太长出现混浊,因为现在多数解胶液采用氟硼酸配制,这样它会攻击FR-4中的玻璃纤维,造成槽液中的硅酸盐,。
pcb常见缺陷原因与措施以pcb常见缺陷原因与措施为题,对pcb常见缺陷进行分析,并提出相应的解决措施。
一、常见pcb缺陷及其原因1. 焊盘剥落:焊盘剥落是pcb制造中常见的缺陷,主要原因包括焊接温度不合适、焊盘表面处理不当以及焊接压力不均等。
这些问题会导致焊盘与基板之间的粘附力不足,造成焊盘剥落。
2. 焊接短路:焊接短路是pcb制造中的另一个常见问题,主要原因是焊接过程中,焊料过多或焊接位置不准确,导致电路之间产生短路。
此外,焊接过程中的静电也是引起焊接短路的重要原因之一。
3. 焊接开路:焊接开路是pcb制造中的常见问题,主要原因是焊接温度不够高或焊接时间不足,导致焊料未完全熔化,无法与基板形成牢固的连接。
此外,焊盘与焊盘之间的距离也会影响焊接质量,距离过大会导致焊接开路。
4. 焊盘错位:焊盘错位是pcb制造中常见的缺陷,主要原因是焊盘布局设计不合理或制造过程中的误操作。
焊盘错位会导致焊接位置不准确,影响电路的连接性能。
5. 焊盘过度露铜:焊盘过度露铜是pcb制造中的常见缺陷,主要原因包括蚀刻不当、工艺参数设置错误以及材料选择不当等。
过度露铜会导致焊盘的机械强度下降,容易引起焊盘剥落或焊接开路。
二、常见pcb缺陷的解决措施1. 控制焊接温度和时间:合理控制焊接温度和时间是防止焊盘剥落、焊接短路和焊接开路的关键。
通过调整焊接参数,确保焊料能够充分熔化并与基板形成牢固的连接。
2. 加强焊盘表面处理:焊盘表面处理对焊盘的粘附性有很大影响。
通过选择合适的表面处理方法,如喷锡、化学镀金等,可以提高焊盘的附着力,减少焊盘剥落的风险。
3. 控制焊接压力和位置:合理控制焊接压力和位置是防止焊盘错位的关键。
通过调整焊接设备的参数,确保焊接位置准确,避免焊盘错位。
4. 优化焊接工艺:通过优化焊接工艺,如优化焊接温度曲线、调整焊接速度等,可以减少焊接短路和焊接开路的发生。
此外,加强对焊接操作人员的培训,提高他们的技术水平和操作规范性,也是防止焊接缺陷的重要手段。
电镀不良之原因分析及防范措施电镀不良是指电镀工艺过程中出现不符合要求的现象和问题,造成电镀层质量不达标的情况。
电镀不良的原因可以从多个方面进行分析,并采取相应的防范措施来提高电镀质量。
一、原料不合格电镀不良的一个主要原因是使用不合格的原料。
例如,如果使用了含有杂质、过高硬度、粒径不一致或含有过多镍离子等问题的电镀液,则会导致电镀层质量不良。
为避免这种情况的发生,应对电镀液进行严格的检验和筛选工作,确保原料的质量。
二、电镀工艺参数不合理不合理的电镀工艺参数也是电镀不良的一个原因。
比如,电镀液的温度、酸碱度、电流密度等参数都会对电镀质量产生影响。
温度过高或过低、酸碱度不合适、电流密度过大或过小等都可能导致电镀层出现问题。
因此,要根据实际情况调整电镀工艺参数,并严格控制每个参数的范围,确保电镀层质量稳定。
三、电镀设备质量不过关电镀设备的质量也会对电镀层质量产生影响。
例如,电解槽的设计和制造质量、电源的稳定性以及电极材料的选择等都会直接影响电镀质量。
因此,在选购设备时,要选择性能稳定、品质可靠的设备,并保证设备的维护和保养,提高设备的使用寿命和稳定性。
四、工艺操作不当不正确的工艺操作也是电镀不良的一个常见原因。
例如,电镀工艺操作的速度太快或太慢,工件的浸泡时间控制不准确等都可能导致电镀层质量不良。
因此,操作人员在进行电镀工艺操作时要严格按照程序进行,并且进行必要的培训和技术指导,提高工艺操作的准确性和稳定性。
综上所述,电镀不良的原因可以从原料、工艺参数、设备质量和工艺操作等多个方面进行分析。
为了防范电镀不良的发生,可以采取以下措施:1.选用优质的原料,并进行严格检验和筛选;2.根据实际情况调整电镀工艺参数,并进行严格的控制;3.选购品质可靠的设备,并保证设备的维护和保养;4.进行工艺操作前进行必要的培训和技术指导,确保操作的准确性和稳定性;5.建立完善的质量控制体系,对电镀过程进行监控和检测,及时处理不良产品;6.加强与供应商的合作,建立长期稳定的合作关系,确保原料和设备质量的稳定性。
PCB鍍層缺陷成因分析及其對策[摘要]分析了金属化孔镀层的主要缺陷及产生原因,从各主要工序出发,提出了如何优化工艺参数,进行严格的工艺及生产管理,以保证孔化质量的方法。
[关键词]多层印制板,金属化孔,镀层缺陷1 前言金属化孔质量与多层板质量及可靠性息息相关。
金属化孔起着多层印制线路电气互连的作用。
孔壁镀铜层质量是印制板质量的核心,不仅要求镀层有合适的厚度、均匀性和延展性,而且要求镀层在288℃热冲击10秒不能产生断裂。
因为孔壁镀铜层热冲击断裂是一种致命的缺陷,它将造成内层线路间和内层与外层线路之间断路;轻者影响线路断续导电,重者引起多层板报废。
目前,印制板生产中经常出现的金属化孔镀层缺陷主要有:金属化孔内镀铜层空洞、瘤状物、孔内镀层薄、粉红圈以及多层板孔壁与内层铜环连接不良等。
这些缺陷的绝大多数将导致产品报废,造成严重的经济损失,影响交货期。
2 金属化孔镀层主要缺陷的产生原因及相应对策我们首先简单回顾一下多层印制板的制造工艺过程。
下料→制板→蚀刻→黑化→层压→钻孔→去沾污及凹蚀处理→孔金属化→全板电镀→制板→图形电镀→脱膜→蚀刻→丝印阻焊→热风整平→丝印字符本文将从钻孔工序、孔壁去树脂沾污及凹蚀处理工序、电镀及多层板层压工序等几个方面,分析金属化孔镀层的主要缺陷及产生原因,阐述如何优化工艺参数,进行严格的工艺及生产管理,以保证孔化质量。
2〃1 钻孔工序大多数镀层空洞部位都伴随出现钻孔质量差引起的孔壁缺陷,如孔口毛刺、孔壁粗糙、基材凹坑及环氧树脂腻污等。
由此造成孔壁镀铜层空洞,孔壁基材与镀层分离或镀层不平整。
下面,将对孔壁缺陷的成因及所采取的措施进行阐述:2〃1〃1 孔口毛刺的产生及去除无论是采用手工钻还是数控钻,也无论是采用何种钻头和钻孔工艺参数,覆铜箔板在其钻孔过程中,产生毛刺总是不可避免的。
孔口毛刺对于金属化孔质量的影响历来不被人们所重视,但对于高可靠性印制板的金属化孔质量来讲,它却是一个不可忽视的因素。
首先,孔口毛刺会改变孔径尺寸,导致孔径入口处尺寸变小,影响元器件的插入。
其次,击起或凹陷进入孔内的铜箔毛刺,将影响孔金属化过程中电镀时的电力线分布,导致孔口镀层厚度偏薄和应力集中,从而使成品印制板的孔口镀铜层在受到热冲击时,极易因基板热膨胀所引起的轴向拉伸应力造成断裂现象。
传统的去毛刺方法是用200~400号水砂纸仔细的打磨。
后来发展到用碳化硅磨料的尼龙刷机械抛刷。
但随着印制板技术的不断发展,9~18微米超薄型铜箔的推广应用,使印制板加工过程中的去毛刺技术也发生了很大变化。
据报道,国外己开始采用液体喷砂研磨法来去除孔口毛刺。
一般来说,对于去铜箔厚度在18微米以上的覆铜箔层压板孔口毛刺,采用机械抛刷法是十分有效的,只是操作时,必须严格控制好刷辘中碳化硅磨料的粒度和刷板压力,以免压力过大和磨料太粗使孔口显露基材。
用于去毛刺的尼龙刷辘中,碳化硅磨料的粒度一般为320~380#。
现代的双面去毛刺机共有四个刷辘,上下各半,能一次性将覆铜箔板两面的孔口毛刺同时去除干净。
在去除同样一面的孔口毛刺时,两个刷辘的转动方向是相反的。
一个沿顺时针方向转动,一个沿反时针方向转动,加上每个刷辘的轴向摆动,使孔口毛刺受到沿板面各个方向上刷板力的均匀作用,从而被彻底地除去。
去毛刺机必须配备高压喷射式水冲洗段。
液体喷砂研磨法,是利用一台专用设备,将碳化硅磨料借助于水的喷射力喷射在板面上,从而达到去毛刺的目的。
2〃1〃2 孔壁粗糙、基材凹坑对镀层质量的影响在化学镀铜体系良好的状态下,钻孔质量差的孔壁容易产生镀铜层空洞。
因为在孔壁光滑的表面上,容易获得连续的化学镀铜层,而在粗糙的钻孔孔壁上,由于化学镀铜的连续性较差,容易产生针孔;尤其是当孔壁有钻孔产生的凹坑时,即使化学镀层很完整,但是在随后的电镀铜时,因为有电镀层折叠现象,电镀铜层也不易均匀一致,在钻孔凹坑处,容易存在镀层薄,甚至镀不上铜而产生镀层空洞。
2〃1〃3 环氧树脂腻污的成因我们知道,印制板钻孔是一个很复杂的加工过程,基板在钻头切削刃机械力,包括剪切、挤压、扯裂、摩擦力的作用下,产生弹性变形、塑性变形与基材断裂、分离形成孔。
其中,很大部分机械能转化为热能。
特别是在高速切削的情况下,产生大量热能,温度陡然升高。
钻孔时,钻头温度在200℃以上。
印制板基材中所含树脂的玻璃化温度与之相比要低得多。
软化了的树脂被钻头牵动,腻在被切削孔壁的铜箔断面上,形成腻污。
清除腻污较困难,而且一旦在铜箔断面上有一定量的腻污,会降低甚至破坏多层板的互连性。
2〃1〃4 避免钻孔缺陷产生,提高钻孔质量的途径孔口毛刺、孔壁粗糙、基材凹坑及环氧树脂腻污等缺陷,可通过加强以下几方面的工艺、质量控制,得以去除或削弱,从而达到提高钻孔质量的目的。
2〃1〃4〃1 钻头的质量控制钻头本身的质量,对钻孔的质量起着极为关键的作用,要求碳化钨合金材料的粒度必须非常细微,应达到亚微级。
碳化钨合金无疏孔能耐磨,钻柄与切削刃部分的直径公差,均在0~0.005mm范围内,整个钻部、钻尖及柄部同心度公差在0〃005mm以内,钻头的几何外形无缺损,即在40倍放大镜下观察,应无破口。
一只好的钻头还应该具备另外一个特性,即对称性。
钻头的两面在尺寸和形状上必须相同。
对称性差会产生磨损钻头刃。
为了保证钻头质量,必须对供货厂家严格选择,应从质量信得过的钻头生产厂家进货。
并对钻头进货进行检验,不合格的产品不准用于生产。
2. 1〃4〃2 钻头的形状选择钻头的主要形状,一般分为普通型及锥斜型、铲型和特殊型,对于小孔特别是多层板小孔,最好采用后三种,后三种的特点是刃带的长度比较短,一般为0〃5mm左右,它们可以明显减少钻孔的发热量,减少沾污。
2. 1〃4〃3 钻头排沟槽的长度钻头排沟槽的长度,对排屑是否顺利起着至关重要的作用。
如果排屑的沟槽太短,钻屑无法顺利排山,钻孔的阻力增大,易造成钻头断裂,且易沾污孔壁。
所以,一般情况下,钻头排屑槽的长度,应为所叠板厚(包括上盖板)加上钻头进入下垫板深度和的1.15倍,即应使排屑槽的长度,至少有15%部分留在板外。
2〃1〃4〃4 控制钻孔的工艺参数这里所指的钻孔工艺参数包括每叠板的块数、钻数/进给比。
2〃1〃4〃5 钻头的寿命控制由于每个工厂的情况都不完全一致,钻头使用的寿命也有所差异,应根据具体的实验结果确定。
当孔的质量指标中,有一项己—下降到接近公差极限时,就需要更换钻头,换下去翻磨或报废。
一般情况下,多层板允许的最大钻孔数为1500个孔,而且,多层板一般不翻磨钻头。
2〃1〃4〃6 上盖板、下垫板的使用2〃1〃4〃6〃1 上盖板的使用钻孔时使用的上盖板,可以起以下几个方面的作用:1)防止压力脚对板面的损坏;2)防止入口面毛刺的产生;3)改善孔径精度;4)减少小孔断钻头的机率。
假若不使用上盖板,那么,钻头在穿透薄的铜箔后,钻头的某一边有可能会与玻璃布撞击,导致钻头的一边受到较大的切削力,因而钻头会发生倾斜,从而影响定位精度。
而且,在穿透之后,钻头在退回时,受力不均衡,钻头易折断。
上盖板一般可采用0〃2~0〃4mm厚的硬铝箔。
2〃1〃4〃6〃2 下垫板的使用使用下垫板,可以防止钻头碰到工作台面;还可防止出口面产生毛刺。
下垫板除了要求平整外,还需要有一定的硬度,没有油污染,以防止偏孔毛刺和孔壁沾污。
美国层压板公司有一种波纹板下垫板,当钻头钻透很簿的铝箔后,在空气中高速旋转,当提钻时,由于文氏管效应,一股气流有效地冷却钻头,大大降低了钻孔温度。
2〃1〃4〃7 钻头进入下垫板的深度控制钻头进入下垫板的深度应该适度。
下钻太深,使得排屑槽留于板外的部分小,不利于碎屑的排出,易堵塞孔,使钻头易于断在孔内。
其次,钻得太深,有可能钻到钻机工作台上,使钻台损坏。
另外,一般对1.5~1.7厚的垫板,为提高使用效率,降低生产成本,大多使用两次,两面各用一次,如果钻得太深,会使垫板钻穿,容易产生毛刺。
对于大于0.6mm的钻头,下垫板钻入深度应为0.75mm;而小于0.6mm大于0.3mm的钻头,下垫板的钻入深度为0.6mm;而对小于0.3mm 的钻头,可以在下垫板上垫一厚纸,进行试钻,以确定下钻的深度。
这些参数一旦确定,将这些数据编入钻孔程序中。
2〃2 孔壁去树脂沾污及凹蚀处理工序首先应该指出,凹蚀与去沾污是两个互为关联,但又相互独立的概念和工艺过程。
所谓凹蚀,是指为了充分暴露多层板的内层导电表面,而控制性地去除孔壁非金属材料至规定深度的工艺。
所谓去沾污,是指去除孔壁上的熔融树脂和钻屑的工艺。
显然,凹蚀的过程也是去沾污的过程。
但是,去沾污工艺却不一定有凹蚀效应。
尽管人们选择优质基材、优化多层板层压及钻孔工艺参数,但孔壁环氧沾污仍不可避免。
为此,多层板在实施孔金属化处理之前,必须进行去沾污处理。
为进一步提高金属化孔与内层导体的连接可靠性,最好在去沾污的同时,进行一次凹蚀处理。
经过凹蚀处理的多层板孔,不但去除了孔壁上的环氧树脂粘污层,而且使内层导线在孔内击出,这样的孔,在实现了孔金属化之后,内层导体与孔壁层可以得到三维空间的可靠连接,大幅度提高多层板的可靠性。
凹蚀深度一般要求为5~10微米。
孔壁去树脂沾污的方法大致有四种,即等离子、浓硫酸、铬酸及高锰酸钾去沾污。
由于高锰酸钾去树脂沾污有较多优点:产生微小不平的树脂表面,不像浓硫酸腐蚀树脂产生光滑表面;也不像铬酸易产生树脂过腐蚀而使玻璃纤维击出于孔壁,且不易产生粉红圈,这些都是高锰酸钾去树脂沾污的优点,故目前被广泛采用。
为使高锰酸钾去沾污及凹蚀处理获得均衡腐蚀速率,必须做好工艺技术管理及维护工作,具体是:2〃2〃1 选用最佳工艺参数以安美特公司溶液为例,其参数为:1)溶胀剂Securiganth P:450~550ml/L,最佳500ml/L。
PH校正液:15~25ml/L,最佳23ml/L。
或氢氧化钠NaOH:6~10g/L,最佳10g/L。
工作温度:60~80℃,最佳70℃。
处理时间:5分30秒。
2)高锰酸钾KMnO4:50~60g/L,最佳60g/L。
氢氧化钠NaOH:30~50g/L,最佳40g/L。
工作温度:60~80℃,最佳70℃。
处理时间:12分。
3)还原剂SecuriganthP:60~90ml/L,最佳75m1/L。
硫酸H2SO4:55~92g/L,最佳92g/L。
玻璃蚀刻剂:5~10g/L,最佳7〃5g/L。
工作温度:50℃。
处理时间:5分。
2〃2〃2 每周测定一次高锰酸钾KMnO4、锰酸钾K2MnO4、氢氧化钠NaOH浓度,必要时,调整KMnO4及NaOH浓度。
2〃2〃3 可能情况下,坚持连续不断的电解,使锰酸钾K2MnO4氧化为高锰酸钾KMnO4。
2〃2〃4 观察KMnO4去树脂沾污后的印制板表面颜色,若为紫红色,说明溶液状态正常;若为绿色,说明溶液中K2MnO4浓度太高,这时应加强电解再生工作。