简单分析PCB孔无铜以及改善方法

致：Cc：制定: 日期：批准：关于PCB槽孔无铜不良分析及改善报告一．问题描述：贵司反馈我司供应PCB板，型号为AB72-15PB，发现PTH槽孔无铜现象，不良数量为7PCS。

（不良图片见如下）二．原因分析：根据贵司反馈的问题，我司生产、品质、工艺共同分析原因如下：1、产生原因：1.1此板生产流程为：①开料→②钻孔（钻孔+锣槽孔）→③沉铜（PTH）→④外层图形→⑤二铜→⑥蚀刻→⑦中检AOI→⑧防焊→⑨文字→⑩沉金→⑾成型（锣边）→⑿V-CUT→⑿E-T→⒀FQC，造成槽孔无铜主要环节为成型时，将槽孔中的一次铜锣掉导致。

1.2经内部调查此板不良发生批次于8月3日订单，此板在钻孔（钻孔+锣槽孔）时，槽孔经图形电镀后已镀上成PTH孔，但在成型（锣边）时，由于CNC锣带异常，将3SET首件板上的PTH槽孔锣掉成NPTH 槽孔，故造成槽孔无铜不良之情形。

2、流出原因：2.1CNC操作员未将首件异常板，及时送至MRB报废处理，放置于作业现场，导致不良首件混入批量板中而流至下工序。

2.2经查此板测试架，发现测试架上的两个槽孔上、下测试针一个为尖角针，另外一个为圆形针，如果上、下治具合拢后，稍微有轻微偏移，尖角针就直接插入到槽孔中间，致使尖角针与圆形针接触在一起，形成回路状态，即短路，故导致槽孔无铜不良直接流至客户端。

（如下测试种针设计不合理图）三、改善对策：1.锣房及时纠正错误资料，由之前成型资料（锣槽孔+锣边），改正为锣边，无需锣槽孔，防止再次发生。

（8月5日已执行，改善前后对比如下）2. CNC首板制作：A.流程:单轴试机→初检→四轴wp首板成型→检板→量产。

B.锣板：首先模拟CNC程式路径，看是否有异常出现，然后在纸浆板上放1块待生产首件板，开动CNC单轴头进行锣板，经IPQC初检OK后，方可批量生产；若有不良，则要求重新制作锣板首件，同时，操作员必须将NG品送至MRB判定报废处理，不允许放置于现场，谨防混出。

第一部分：孔无铜定义

孔无铜是指印制板金属化孔孔内开路； 在通断检测时失去电气连接性能；


金属化孔包括：通孔、盲孔和埋孔；
孔壁不导通也称“破孔”或“孔内开路”。
孔的作用及影响因素
作用：具有零件插焊和导电互连功能。 加工过程影响因素多，控制复杂：

钻孔质量：孔壁平滑度、粗糙度等 凹蚀效果：内层连接、树脂表观情况 沉铜效果：药水活性及背光级数 平板镀铜：过程控制及故障处理 图形电镀：微蚀控制及抗蚀层性能 后工序影响：微蚀控制及返工板处理等
缺陷描述16

盲孔连接不良导致开路：
失效分析



特点：盲孔层孔拐角处没有被平板层包住（表铜没 有平板层或很薄），受热后在孔铜连接处出现断开， 填孔树脂与盲孔面铜处出现明显空隙； 原因：减铜过度导致盲孔表铜没有平板层（或很 薄） ，受热后由于树脂膨胀导致开路； 措施：杜绝减铜过度，适当提高盲孔铜厚，采用其 他板料减少树脂热膨胀的影响等。
失效分析

特点：孔内无铜位置全部发生在树脂部位； 原因：除胶渣不够，树脂蜂窝状结构尚未形 成； 措施：检查凹蚀段条件，提高除胶渣能力 （如：提高浓度、温度或延长时间等）

缺陷描述7

电镀层包住平板层，切片从孔口向孔中央平板层逐渐消失：
失效分析
特点：图形层包住平板层，切片从孔口向孔中 央平板层逐渐变薄并最后消失； 原因：平板不良，平板电镀时电流密度过小、 电镀时间过短或设备故障（电接触不良）等； 措施：检查平板电镀条件，如：电流密度、时 间等。

问题界定一


从切片入手，按缺陷特征进行分类！ 爬虫型：出现部位全在树脂上或全在玻璃纤维上， 前者是除钻污不够，后者则除油缸整孔能力差； 中间型：出现部位在孔壁中间，左右几乎对称； 孔角型：出现的部位在孔角，原因是余膜入孔； 孔口型：磨板过度或微蚀过度导致孔口无铜； 异孔型：孔壁粗糙度过大，孔内药水交换不畅。

孔无铜分析
一.造成孔无铜的原因很多，通常是干区与湿区两大制程造成；其次是镀铜过薄时，在工序经过的“微蚀”段过多、造成孔无铜（返工板最常见）。

二.沉铜气泡造成孔无铜:主要特征是二铜包一铜，断口铜是由薄变厚（沉铜时有气泡、孔内杂物、遥摆与振动幅度不够造成，主要是药水没有在孔内穿透、药水在孔内存在静置状态，板电时出现断续或连续断点现场，图电后形成二铜包一铜）。

孔粗及药水质量差也会造成此现象发生。

三.油墨入孔造成孔无铜：断口处的二铜没有将一铜包住，甚至有一铜底铜、无二铜；1印湿膜时，油墨在孔里严重堵塞、显影时无法全部显影掉，在图电时没有镀上铜造成，在后面的工序经过多个微蚀段的咬蚀、形成无孔铜，湿膜返工板最易造成油墨塞孔。

2或是干膜返工板，在片碱（NaOH)缸里的时间太久造成（片碱缸里存在大量的干膜碎与杂物质等，片碱缸长时间没有更换或干膜碎无清理）。

四.图电时孔内杂物或气泡造成孔无铜：孔铜断口处由薄变厚、但是距离短小，形成气泡弧形状，杂物规则不等，二铜无包住一铜。

主要体现是断口处的铜由薄变厚且距离短小（气泡或杂物下的一铜2-7UM，在生产过程中则会被微蚀工序咬蚀掉，返工板咬蚀的更多，孔铜断口处更长些）。

五.成品板客户投诉孔无铜：主要表现为过程镀铜偏薄、后工序生产时，微蚀过度或返工次数过多造成，通常是客户端上零件后，功能失效，原本有几个微米的铜，在上件后，经过大电流或强电流下，将薄的孔铜烧断开，造成过孔不通。

2.每周震幅测试，每日点检
3.查看过滤机压力表是否在范围内，每班点检一次，每班打开排气阀排气一次。
4.除油后的水洗流量控制6升
5.需要以及记录天车报警时生产的板，报警后必须找出报警的原因，采取相应的应急预案
6.每周保养确认，毁坏夹具立即更换
7.上板时边条必须比板长出1-2cm
8.a.掉除油槽时需检查干膜是否有浮离，若有则退洗，反之首件确认渗镀，掉槽板需单独记录与表单，便于追踪品质.
1.每1小时打一次背光，确认背光状况，背光需要≥8级； 2.每班测一次除胶速率；0.1-0.4um
3.震动每班测试一次，标准为≥20mm/s ,生产时气顶和摇摆全开。
4.化验室每班分析化验药液浓度（拖缸板保养开线前拖6挂，每挂30PNL,拖缸板必须是PP板，不可用报废的铜板）
5.生产点检表每四小点检水洗流量、自动添加状况
测试
1、坏板混板
将待测试的板放置于蓝胶框内，好板放于蓝胶框内，坏板放置于红胶框内，做好区域划分，开启防呆误放装置
喷锡
1、在微蚀段卡板
2、喷锡返工
1.对于出现卡板的生产板，需要分隔处理，并100%测量孔铜，合格后放行，不合格的将直接作报废处理。
2.对于重工板重工次数最多不能超过二次
OSP
3、在微蚀段卡板
5.对于重工板重工次数最多不能超过三次
6.对于重工之后的板需确认孔铜厚度，达到客户规范，然后流下制程并记录于〈OSP线重工记录表〉
外观检查
1、黑孔
1、外观检查时候发现孔内颜色为黑色的，将挑出重新退回电测测试处理，如发现大批量的黑色孔，需要通知QA、ME进行现场分析后再处理。
流程
造成孔无铜原因
重点管控项目
钻孔
1、钻咀蹦缺（孔壁粗糙度） 2、粉尘 3、断钻咀

一种渐薄型孔无铜是什么原因
 孔金属化是PCB制程中最重要的工序，本文就一种渐薄类型的孔无铜表现形态、成因及解决方案谈一点个人理解和认识。

渐薄类型的孔无铜均有一共性，即：孔内铜层从孔口至孔中央逐渐减薄，直至铜层消失。

 具体图片如下：
 部分客户对此类型孔无铜的误判如下：
 1、锡光剂深镀（走位）能力差而致电锡不良；
 2、PTH异常，孔内未沉上铜；
 3、镀铜的深镀能力差。

 在实际生产中，渐薄型孔无铜屡见不鲜。

究其原因，无外乎是导电基材上（板电一铜或沉厚铜层）存在阻碍电镀铜沉积的阻镀层。

以下就这种阻镀层。

缺陷描述11
整孔无铜，而且大孔、小孔均无铜：
失效分析
➢ 特点：表面只有一层电镀层，孔内整孔无铜， ➢ 主要原因：
板件未沉铜就直接进行平板或图形电镀， 图形电镀时由于吊车故障等原因在微蚀缸停留时间 过长，平板层被全部蚀掉（从内层铜层形成负凹蚀 的情况进行确认）。
➢ 措施：对异常停机情况进行纠正，及时吊出微 蚀缸板件。
性差等原因，填胶不满导致碱蚀药水进入造成 孔内无铜； 措施：改用流动性较好B片，如高树脂含量等。
第四部分：纠正行动及改善方案
采用D-M-A-I-C改进模式： 界定(Define)：对切片缺陷进行认真界定 测量(Measure)：通过通断、BB机和切片 分析(Analyze)：根据具体流程进行分析 改进(Improve)：针对存在问题进行改进 控制(Control)：有效控制形成文件指导生产
缺陷描述6
无铜处全部发生在树脂部位：
失效分析
特点：孔内无铜位置全部发生在树脂部位； 原因：除胶渣不够，树脂蜂窝状结构尚未形成； 措施：检查凹蚀段条件，提高除胶渣能力（如：
提高浓度、温度或延长时间等）
缺陷描述7
电镀层包住平板层，切片从孔口向孔中央平板层逐渐消失：
失效分析
➢ 特点：图形层包住平板层，切片从孔口向孔中 央平板层逐渐变薄并最后消失；
孔无铜缺陷判读及预 防
课程目标
帮助学员对切片缺陷进行判读； 通过案例对原因进行分析并预防； 降低孔定义 第二部分：原因分析 第三部分：缺陷现象及失效分析 第四部分：纠正行动及改善方案
第一部分：孔无铜定义
孔无铜是指印制板金属化孔孔内开路； 在通断检测时失去电气连接性能； 金属化孔包括：通孔、盲孔和埋孔； 孔壁不导通也称“破孔”或“孔内开路”。

PCB板孔无铜原因分析—深联电路作者：深圳市深联电路有限公司PCB板孔无铜是印制电路板厂普遍头痛的问题，此种不良属于功能性问题，是深联电路一直严格监控关键点，同时，把好每道工序的品质检验关，以防不良品流出。

下面印制电路板厂将对PCB板孔无铜的原因做简要分析。

一、鱼骨图分析孔无铜产生原因二、案例分析1、钻孔导致的孔无铜孔未钻穿造成的孔无铜，切片特征：孔口有底铜未钻穿有钻咀断在孔内导致的孔无铜，切片特征：孔内有明显的断钻咀孔内残留钻粉导致的孔无铜整体图沉铜气泡导致的孔无铜，切片特征：断铜较对称，且图电层比板电层长。

整体图特写图，板电气泡导致的孔无铜，切片特征：面铜及孔内铜层都偏薄，孔内板电层从孔口至断口处呈拉尖趋势，且断口处板电层被图电层包裹住；孔内板电铜薄孔无铜---面铜板电层正常，但孔壁板电层从孔口至断口处呈拉尖趋势，且断口处板电层被图电层包裹住在D/F的制作过程中，孔中塞有火山灰或膜渣等异物，图电时影响药水的贯孔性能而产生孔无铜，或孔壁上沾有膜类油状物等抗镀物质，在电镀时影响镀铜及镀锡，蚀刻后产生孔无铜，切片特征：孔口两段板电铜及图电铜断口整齐，图电层未将板电层包住；或孔口一端断口拉尖，另一端断口整齐，图电层未将板电层包住。

5、图电孔无铜整体图1特写图1整体图2特写图2图电镀锡不良导致的孔无铜，切片特征：断铜较对称或板电与图电层断口较整齐，图电层未将板电层包住，即板电层比图电层长。

下面红色字体是赠送的精美网络散文欣赏，不需要的朋友可以下载后编辑删除！！谢谢！！！一一条猎狗将兔子赶出了窝，一直追赶他，追了很久仍没有捉到。

牧羊看到此种情景，讥笑猎狗说‘你们两个之间小的反而跑得快得多。

‘猎狗回答说：‘你不知道我们两个的跑是完全不同的！我仅仅为了一顿饭而跑，他却是为了性命而跑呀！目标二这话被猎人听到了，猎人想:猎狗说的对啊，那我要想得到更多的猎物，得想个好法子.于是，猎人又买来几条猎狗，凡是能够在打猎中捉到兔子的，就可以得到几根骨头，捉不到的就没有饭吃.这一招果然有用，猎狗们纷纷去努力追兔子，因为谁都不愿意看着别人有骨头吃，自已没的吃.就这样过了一段时间，问题又出现了.大兔子非常难捉到，小兔子好捉.但捉到大兔子得到的奖赏和捉到小兔子得到的骨头差不多，猎狗们善于观察发现了这个窍门，专门去捉小兔子.慢慢的，大家都发现了这个窍门.猎人对猎狗说:最近你们捉的兔子越来越小了，为什么?猎狗们说:反正没有什么大的区别，为什么费那么大的劲去捉那些大的呢?动力三猎人经过思考后，决定不将分得骨头的数量与是否捉到兔子挂钩，而是采用每过一段时间，就统计一次猎狗捉到兔子的总重量.按照重量来评价猎狗，决定一段时间内的待遇.于是猎狗们捉到兔子的数量和重量都增加了.猎人很开心.但是过了一段时间，猎人发现，猎狗们捉兔子的数量又少了，而且越有经验的猎狗，捉兔子的数量下降的就越利害.于是猎人又去问猎狗.猎狗说‘我们把最好的时间都奉献给了您，主人，但是我们随着时间的推移会老，当我们捉不到兔子的时候，您还会给我们骨头吃吗?‘四猎人做了论功行赏的决定.分析与汇总了所有猎狗捉到兔子的数量与重量，规定如果捉到的兔子超过了一定的数量后，即使捉不到兔子，每顿饭也可以得到一定数量的骨头.猎狗们都很高兴，大家都努力去达到猎人规定的数量.一段时间过后，终于有一些猎狗达到了猎人规定的数量.这时，其中有一只猎狗说:我们这么努力，只得到几根骨头，而我们捉的猎物远远超过了这几根骨头.我们为什么不能给自己捉兔子呢?‘于是，有些猎狗离开了猎人，自己捉兔子去了骨头与肉兼而有之……五猎人意识到猎狗正在流失，并且那些流失的猎狗像野狗一般和自己的猎狗抢兔子。

To ：正天伟/朱副总Cc ：冉总Fm ：正天伟客服/唐永生Date ：2012-1-9APP ：NO ：HY120101SUB ：孔无铜原因分析及跟进报告一、 目的为贵司找出孔无铜的根本原因，提高品质合格率。

增加与贵司良好的合作关系。

二、问题描述据贵司反馈近段时间生产板孔无铜的问题比较频繁。

三、现场了解情况2012 年 1 月 6 日下午赶到贵司首先查看孔无铜板的具体状况。

经了解，主要有D28010、D26931、D26485 三个料号产生孔无铜。

经观察，孔径为 0.4mm 的小孔孔无铜比例占 90%,孔径为 1.0 以上的大孔孔无铜比例占 10%。

平均 1PCS 上孔无铜达 2-5 个孔数。

见下表生产料号 生产数量 （PNL ）生产数量 （PCS ）孔无铜数量（PCS ） 孔破率D28010 173 2076 336 16% D26931 202 606 30 4.9% D26485大批量(无祥细数据)25不明确四、切片分析原因1、取 D28010 料号做 4 个切片，图片如下：（孔径：0.4mm ）切片特征描述：孔口到孔中间铜厚足渐变薄，最后断裂。

根据以上图片分析孔无铜的孔内残留油墨磨板过度导致孔口无铜钻孔粗糙度达钻孔粗糙度达钻孔粗糙度达钻孔粗糙度达钻孔粗糙度达蓝色为孔内残留油蓝色为孔内残留油原因为镀铜深镀不良或显影不净。

但把图片放大400 倍后观察孔内状况，各孔内均有钻孔粗糙度过大的问题。

2、取D26931 料号做4 个切片，图下如下：根据以上图片分析孔无铜的原因有油墨入孔，蚀刻后磨板过度，钻孔粗糙度过大导致沉不上铜而最终产生孔无铜。

3、取D26485 料号做8 个切片，图片如下：切片特征描述：断裂位在于孔中间或孔口处，且孔铜呈对称平行状断裂现象。

根据以上图片分析孔无铜主要因油墨入孔所致，且部份切片用肉眼可明显看到有油墨在孔内残留。

另在现场跟进过程中，发现此料号显影后的板孔内也有大量油墨在孔内残留。

PCB线路板孔沉铜内无铜的原因分析然而，在一些情况下，我们可能会遇到孔沉铜内无铜的问题。

孔沉铜内无铜的原因可以有多种，下面我们将对其中几个常见的原因进行分析。

1.设计不合理：孔沉铜内无铜的一个常见原因是设计不合理。

在设计PCB线路板时，孔和导线之间的间距需要足够大，以确保碰撞和短路的几率最小。

如果孔和导线之间的间距设计得过小，那么在孔的周围可能会出现无铜的情况，导致孔沉铜内无铜。

2.孔铜剥离：孔沉铜内无铜的另一个常见原因是孔铜层与基板之间的粘附问题。

如果孔铜层不够牢固，就有可能在制造和使用过程中剥离。

一旦孔铜层剥离，就会导致孔沉铜内无铜的现象。

3.沉铜过程不完整：制造PCB线路板时，通常会采用沉铜的方法来形成铜层。

如果沉铜的过程不完整，即未能将足够的铜层沉积到孔内，就会导致孔沉铜内无铜的问题。

4.材料问题：线路板制造中使用的材料也可能是孔沉铜内无铜的原因之一、如果所用的材料质量不佳或不适合制造PCB线路板，那么材料本身就可能导致孔沉铜内无铜的问题。

如何解决孔沉铜内无铜的问题呢？
首先，我们需要保证PCB的设计合理。

要遵循规范和标准，确保孔和导线之间的足够间距，以减少碰撞和短路的几率。

其次，在制造过程中，要选择合适的材料并严格控制质量，确保孔铜层与基板之间的牢固粘附。

此外，在沉铜过程中，需要确保沉积到孔内的铜层足够厚，以防止孔沉铜内无铜的问题发生。

总之，孔沉铜内无铜的原因可能有多种，包括设计不合理、孔铜剥离、沉铜不完整和材料问题等。

解决这个问题需要我们在设计和制造过程中保
持高度的注意和谨慎，并且选择合适的材料和方法来制造PCB线路板。

孔内无铜分析报告
一、背景：
11/27/06 EQC检查时发现碧林板JW3278（051028）批量整板孔内发黑，经切片观察为铜薄所致孔内断铜。

二、目的：
分析此次批量孔内无铜产生原因，并提出改善措施，预防此类事件再次发生。

三、分析：
1、该板经E-T后，有33PNLS孔内OPEN，其余11PNLS能通过导通测试，
但切片后孔铜仍偏薄，仅0.2-0.4mil，如图示：
A、OPEN
B、E-TEST PASS,但孔铜薄
C、整孔OPEN
2、查板电拉电脑内原始生产记录，该板为11月19日晚生产，但仅有22
块的生产记录（一缸/两巴），再无其它该型号的生产记录；且该日晚班
在生产时PROD安排有沉金拉员在板电帮忙生产，故怀疑该板在板电生
产中有漏做板电；
3、查图电拉电脑原始生产记录，发现该板在图电生产时间为11月25日1：
46到3：51，31、32号飞巴，数量为22块，镀铜电流预设为105/134AMP，
实际电流为194/409AMP；镀锡电流预设10/13AMP，实际电流为24/44AMP。

查电流纸要求：镀铜电流为11/146AMP，镀锡电流为62/79AMP。

从记录
中可以看出要求电流与设定电流、实际电流均不一致，故怀疑图电生产
时电脑系统或火牛系统出现故障造成未图电或图电时电流不足；
四、改善措施：。

孔无铜原因分析及改善对策一、原因分析：1、沉铜孔无铜；2、孔内有油造成孔无铜；3、微蚀过度造成孔无铜；4、电镀不良造成孔无铜；5、钻咀烧孔或粉尘堵孔造成孔无铜；二、改善对策：1、沉铜孔无铜：a、整孔剂造成的孔无铜：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，确保化学铜覆盖完全，如果整孔剂的化学浓度不平衡或失效，会导致孔无铜。

b、活化剂：主要成份是pd、有机酸、亚锡离子及氯化物。

孔壁要有金属钯均匀沉积上，就必须要控制好各方面的参数符合要求，以我们现用的活化剂为例：①、温度控制在35-44℃，温度低了造成钯沉积上去的密度不够，造成化学铜覆盖不完全；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，导致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，造成孔无铜；如果温度超过38℃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。

②、Cu2+控制在1.5—3.0g/L，Cu2+含量低了药液活性不好，造成孔化不良；如果浓度超过3.5g/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。

关键 词
材质 ；钻孑 Ｌ ；镀通孔 ；空洞 ；电流参数
文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ９ — ０ ０ ９ ６（ ２ ０ １ ５） ０ ５ — ０ ０ ４ ７ — ０ ４
中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｎ ４ １
Ｓｉ ｍ ｐｌ ｅ ａ ｎａ ｌ ｙｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｆ ａ ｃ ｔ ｏｒ ｓ ａ ｎｄ ｉ ｍ ｐｒ ｏ ｖｅ ｍｅ ｎｔ ｏ ｆ ＰＣＢ
流 ，谈 造 成 孔 内 无铜 特 别 是过 孔 通 的 因 素 、 改
消 费品
医疗 、工控
ｌ ～２
２ ～３
航空 航 天
通 讯
２ ～３
３ ～５
服务 器
３ ～５
进 工 艺参 数 ，从 而起 到预 防 改善 的 目的 。 从 同前线路 板 行业 的发 展来 看 ，多层板 层压 工序
的层 问替构 设计 也越 来 越 多样化 、复杂化 ，特 别 是 多
过孔 的通 透 能 力 ，也 要求 越 来越 高 。… 个 多层板 ，层
ｒ ｏ 】 的ｐ ｐ ￣ ｒ ｔ ， 类 达到 ３ 种 以上 （ 如图１ ） ，多 的达 到 ５ 种 以
＿ Ｊ ，所 以对制 程 的要 求也 越 来越 高 ，孔 内镀层 的 空洞
ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｐ ｉ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｄ ｒ ｙ ｉｌ ｆ ｍ ａ ｎ ｄ ｐｌ ａ ｔ ｉ ｎｇ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐｌ ｅ ， ｒ ｅ ａ ｓ ｏ ｎ ｅ ｔ ｃ ． ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｉｎ ｆ ｄ ｏ ｕ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ

孔内无铜的分析研究内容提要一.定义二.目的三.出现孔内无铜的原因及分析1)钻孔导致孔内无铜的原因及分析2)三合一导致孔内无铜的原因及分析3)干菲林导致孔内无铜的原因及分析4)图形电镀导致孔内无铜的原因及分析5)压板导致孔内无铜的原因及分析四.解决方法1)压板2)钻孔3)三合一4)干菲林5)图形电镀一.孔内无铜的定义定义:指镀通孔孔内出现部分无铜(孔内破洞)或全部无铜(电测试开路),从而无法满足客户的要求,此缺陷称作孔内无铜.二.目的本文通过分析研究造成孔内无铜的原因,从而针对不同的原因找出相应的解决方法,进而减少由于孔内无铜的缺陷造成的报废.三.孔内无铜的原因及分析孔内无铜的原因涉及以下的几个工序(1)压板(2) 钻孔(3) 三合一(4)干菲林(5)图形电镀1.压板导致孔内无铜的原因及分析★压板时压板不紧致钻孔时撕裂,进而在沉铜时沉不上铜,导致孔内无铜.分析:压板后层间结合力不足，会导致多层板在后续制程(钻孔)中出现撕裂现象而造成分层有以下的原因:A.内层湿度及挥发物含量过高;B.内层表面受污染;C.氧化层表面呈碱性或有亚氯酸盐残留物;D.黑氧化层结晶不良;E.黑氧化未形成足够的表面积;以上是压板不紧导致孔内无铜的原因分析.2.钻孔导致孔内无铜的原因及分析★钻孔粗糙度过大导致孔内沉不上铜.造成钻孔粗糙度过大原因有:A.)机器参数：(1). 减慢下刀速度 (2). 减少转速B.)人为： (1).不换钻咀(2).钻咀翻磨不良 (3)钻咀被碰裂3.三合一导致孔内无铜的原因及分析★可造成孔内无铜的缺陷有以下三方面的原因:A.在三合一流程中’中和’这一步处理的不好,在孔壁还留有MnO2\KMnO4等成份, MnO2残留在孔壁会导致沉铜后背光不良;B.沉铜时药水浓度及其它的参数控制不当导致沉铜后背光级数不够;C.在三合一流程中”调整”这一步电性调整的不好,将导致部分地方铜沉不上,也即背光效果不好.D.活化缸\沉铜缸振动器运作不良,使气泡残留在孔内,导致孔内沉不铜.4.外层干菲林导致孔内无铜的原因及分析★在曝光时有菲林碎粘在孔壁,显影时未冲掉,因而在图形电镀时镀不上铜,从而导致孔内无铜.菲林碎产生的原因有:A.菲林使用次数过多;B.菲林不够干净;C.菲林擦花导致有菲林碎;4.图形电镀导致孔内无铜的原因及分析★图形电镀时锡缸参数设置不当或振动器马达运作不良,使得孔内有些地方未镀上锡,在经过褪膜,蚀刻时孔内未镀上锡的部分铜层被蚀刻掉,从而导致孔内无铜.三.孔内无铜的解决方法。

图1
图2
图3
四、原因分析
4.7 5WHY分析：单孔钻偏 why why why why why
四、原因分析
4.8 总结：
1、孔内无铜 - 孔内异物产生气泡，使其镀铜药水无法灌穿孔内形成孔内无铜。 5Way分析主要原因： 2、钻孔单孔偏移 - 钻偏孔导致蚀刻药水进入孔内，将孔铜咬断。 5Way分析主要原因：
ERP库存
四、原因分析
4.1拿到不良品后根据GB原稿找到对应网络图（下图），进行测量。 4.2用万用表测试，表笔接通后，测量对应的网络点，测量c/s面过孔相连pad， 阻值无穷大，说明孔壁孔铜异常（附万用表测试图片）：
异常网络点
四、原因分析
4.3切片分析：
图1、图2：从以下切片分析孔中间孔壁无铜，判定为孔内气泡导致沉铜不良。此种异常具有偶发性
五、真因验证改善
5.1 验证传送轴黑色异物来源：
改善前：传送轴套使用黑色普通胶套，长时间运转时有黑色异物掉落在滚轮上，反沾板面灌入孔内。 改善后：传送轴轴套改用白色高硬度胶套。持续运转未发现异物脱落。
改善前
改善后
五、五真、因改验善证措改施善
5.2 钻孔单孔偏移原因：
员工作业时无清洁动作使其颗粒状杂物落在下刀点位置；导致钻针下刀时，落刀点不准形成单孔钻偏。 改善措施：1、针对因颗粒状杂物引起单孔钻偏，现已请购买回马尾刷，上板后清洁板面杂物，避免异常 造成的孔偏（如图示）；
图一
图二
图三
图四
七、预防措施
7.3 增加报废确认动作，产品报废目前是出板人员在打报废，要求出板人员在打 报废时对报表报废数量进行核对，发现不符时及时通知领班确认，确认属实后 立马复测。
7.4 优化报废流程：测试员提出报废并记录报表→出板人员负责写报废申请单将 不良板送至MRB报废，负责清点报废数量与测试员记录的报废数量是否一致→ 找领班签字确认→主管审核→MRB系统消数。

PCB板孔沉铜内无铜的原因分析采用不同树脂系统和材质基板，树脂系统不同，也导致沉铜处理时活化效果和沉铜时明显差异差异性。

特别是一些CEM复合基板材和高频板银基材特异性，在做化学沉铜处理时，需要采取一些较为特殊方法处理一下，假若按正常化学沉铜有时很难达到良好效果。

基板前处理问题。

一些基板可能会吸潮和本身在压合成基板时部分树脂固化不良，这样在钻孔时可能会因为树脂本身强度不够而造成钻孔质量很差，钻污多或孔壁树脂撕挖严重等，因此开料时进行必要烘烤是应该。

此外一些多层板层压后也可能会出现pp半固化片基材区树枝固化不良状况，也会直接影响钻孔和除胶渣活化沉铜等。

钻孔状况太差，主要表现为:孔内树脂粉尘多，孔壁粗糙，空口毛刺严重，孔内毛刺，内层铜箔钉头，玻璃纤维区撕扯断面长短不齐等，都会对化学铜造成一定质量隐患。

刷板除了机械方法处理去基板表面污染和清除孔口毛刺/披锋外，进行表面清洁，在很多情况下，同时也起到清洗除去孔内粉尘作用。

特别是多一些不经过除胶渣工艺处理双面板来说就更为重要。

还有一点要说明，大家不要认为有了除胶渣就可以出去孔内胶渣和粉尘，其实很多情况下，除胶渣工艺对粉尘处理效果极为有限，因为在槽液中粉尘会形成小胶团，使槽液很难处理到，这个胶团吸附在孔壁上可能形成孔内镀瘤，也有可能在后续加工过程中从孔壁脱落，这样也可能造成孔内点状无铜，因此对多层和双面板来讲，必要机械刷板和高压清洗也是必需，特别面临着行业发展趋势，小孔板和高纵横比板子越来越为普遍状况下。

甚至有时超声波清洗除去孔内粉尘也成为趋势。

合理适当除胶渣工艺，可以大大增加孔比结合力和内层连接可靠性，但是除胶工艺以及相关槽液之间协调不良问题也会带来一些偶然问题。

除胶渣不足，会造成孔壁微孔洞，内层结合不良，孔壁脱离，吹孔等质量隐患；除胶过度，也可能造成孔内玻璃纤维突出，孔内粗糙，玻璃纤维截点，渗铜，内层楔形孔破内层黑化铜之间分离造成孔铜断裂或不连续或镀层皱褶镀层应力加大等状况。

1、详述除胶渣、PTH工序流程（包括几级水洗）以及各药水缸的作用，列出各缸的化学反应方程式。

流程：膨松→二级水系→除胶渣→预中和→二级水洗→中和→二级水洗→除油→三级水洗→微蚀→二级水洗→预浸→活化→二级水洗→加速→二级水洗→沉铜→三级水洗。

各药水缸作用及化学反应方程式：膨胀：因基材树脂为高分子化合物，分子间结合力很强，为了使钻污树脂被有效地除去，通过膨胀处理使其膨松软化，从而便于MnO4-离子的浸入，使长碳链裂解而达到除胶的目的。

除胶：使孔壁环氧树脂表面产生微观上的粗糙，以提高孔壁与化学铜之间的接合力，并可提高孔壁对活化液的吸附量，其原理是利用KMnO4在碱性环境中强氧化性的特性将孔壁表面树脂氧化分解。

反应机理：4MnO4-+C（树脂）+4OH-→MnO42- +CO2↑+2H2O 副反应：2MnO4-+2OH-→2MnO42 -+1/2O2+H2O MnO4-+H2O→MnO2↓+2OH-+1/2O2 再生机理为：MnO42-+e→MnO4-。

中和：经碱性KMnO4处理后的板，在板面及孔内带有大量的MnO4-、MnO42-、MnO2等药水残留物，因MnO4-本身具有极强的氧化性，对后工序的除油剂及活化性是一种毒物，故除胶后的板必须经中和处理将MnO4-进行还原，以消除它的强氧化性。

还原中和常用H2O2-H2SO4还原体等或其它还原剂的酸性溶液： MnO4-+H2O2+H+→MnO42-+O2↑+H2O MnO4-+R+H+→MnO42-+H2O 除油：化学镀铜时，在孔壁和铜箔表面同时发生化学镀铜反应，若孔壁和铜箔表面有油污、指纹或氧化物则会影响化学铜与基铜之间的结合力；同时直接影响到微蚀效果，随之而来的是化学铜与基铜的结合差，甚至沉积不上铜，所以必须进行除油处理，调整处理是为了调整孔壁基材表面因钻孔而附着的负电荷，由于此负电荷的存在，会影响对催化剂胶体钯的吸附，生产中通常用阳离子型表面活性剂作为调整剂。

TO:程副总FROM：MEDATE：2/29/08PTH孔无铜及吹孔改善一．背景自2007年3月至7月以来孔无铜及吹孔所导致的品质异常呈上升趋势，因吹孔及孔无铜造成客户投诉率在最高峰7月份时已经达到每周7次，造成客户大量退货及投诉，严重影响产品品质。

二，目的为改善PTH工序孔无铜及吹孔异常，跟进沉铜孔无铜及吹孔形成原因，找出相关参数之间的内在联系，以便提供具体有效的控制方案，从而稳定生产，提升品质。

二．分析改善过程树脂无铜及吹孔改善关于吹孔吹孔，电子厂也叫元件脚气孔，是插件过波峰焊时，孔内气体因高温而从焊锡中喷出，使焊锡中形成的空洞。

主要原因有以下几点：1、有机污染物，电路板和电子元件若被有机污染，污染物经高温而挥发造成气孔。

2、绝大部分是因为电路板内湿气，此问题往往是因钻孔粗糙和沉铜问题导致孔壁有空洞造成基材所吸水份在高温情况下通过孔壁空洞喷发而形成。

PCB产生吹孔的因素：1）、孔壁粗糙度过大，造成孔壁水气残留，铜厚没达客户要求；2）、孔壁有Void。

对客户处提供之吹孔异常板进行分析发现焊点不良区域焊点表面光亮（焊接面），焊料对焊盘湿润良好，但焊点中存在吹孔。

对客户异常板进行切片分析，切片显示造成吹孔的原因为板内水份所致，该水分的来源为沉铜的孔壁空洞。

孔壁空洞造成基板内残留有水分，客户过锡炉时板因孔铜壁有破窟窿(Void)存在，出现大量水蒸气自破口处喷出，从而形成吹孔。

切片图如下：放大图镀铜空洞从金相切片分析镀铜空洞处为孔壁树脂上铜层空洞，且空洞处呈圆弧型,此种树脂上铜层空洞因背光不良引起，较严重的空洞会形成孔壁环切，造成孔壁镀铜断裂，电流不能导通；轻微的形成镀层空洞，在客户过高温炉时因镀铜空洞内容易藏水气引起吹孔上锡不良。

解决吹孔即为解决PTH树脂无铜，而解决背光不良为解决PTH树脂无铜的决定性因素。

我们可以从沉铜反应机理来分析影响背光效果的相关因素以期找出解决背光不良的相关控制解决方案。

沉铜的化学机理一）、流程：除油→微蚀→预活化→活化→加速→化学沉铜二）、流程步骤说明：除油：1）、Desmear后孔内呈两极现象，其中CU呈现高电位正点，环氧树脂及玻璃纤维呈负电。