PCB設計工藝品質(zhì)故障分析及排除方法

 問到做線路板中100-1=多少，大家都會回答“等于0”。因為100條線路中有一根線路斷了整塊線路板就報廢了，很多工廠即因為線路轉(zhuǎn)移控制不好導致報廢率很高。

　　
　　在PCB設計線路板制作流程中，做線路是一道極其重要的工序，雖然看起來只是一個圖形轉(zhuǎn)移的簡單工序，而實際上“線路”是一道相當關鍵的工序，如果把線路板比作“人體”，那么線路是“心臟”。問到做線路板中100-1=多少，大家都會回答“等于0”。因為100條線路中有一根線路斷了整塊線路板就報廢了，很多工廠因為線路轉(zhuǎn)移控制不好導致報廢率很高。
　　
　　線路轉(zhuǎn)移工序主要由磨板→絲印(干膜或濕膜)→烤板→對位→曝光→顯影→檢查組成，在制造過程中生產(chǎn)的不良品離不開人、機、物、法、環(huán)五大因素。
　　
　　下面對線路在生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)故障進行詳細分解：
　　
　　一、滲鍍
　　
　　滲鍍產(chǎn)生的原因主要有：磨板速度不當；磨刷壓力、長度、磨痕寬度不當及板面清潔度不夠；磨板粗化溫度、濃度不當；磨板烘干溫度不當；壓膜入板溫度低或高；壓膜速度不當；生產(chǎn)板的尺寸過寬；壓轆溫度、壓力過低；壓轆磨損或清潔不良；壓膜前烤板溫度高或時間過長；板面粘有水、酒精等液體。
　　
　　相對應的解決方法為：磨板速度根據(jù)做微蝕速率調(diào)節(jié)，控制在2.5~3.2 m/min；每班做磨痕試驗檢測磨刷壓力8~16mm且同一條磨痕不能相差太遠，磨刷長度＜10mm時需更換。對于板面清潔度不夠則應在磨一塊板時做水膜試驗，水膜破裂在8~15秒以內(nèi)，證明板面是否夠清潔；磨板粗化溫度控制在30~35℃；濃度：H2SO4 60~80mL/L，H2O2 120~160 mL/L，穩(wěn)定劑12~16mL/L；磨板烘干溫度控制在80±5℃；壓膜入板溫度控制在40~60℃，取板面的4角和中間共5點測量，烤好后的板下架冷卻到40~60℃時疊放在一起以便保溫，但疊放時間不能超過半小時避免氧化；壓膜速度控制在1.2~2.0m/min；干膜板不宜壓寬度大于520mm的板， 若要壓大于520mm的板需采用大壓轆的干膜機進行。壓轆溫度控制在110±10℃；壓力45~55psi；壓轆過板1~1.2萬平方需更換壓轆，每次換膜時必須清潔干凈壓轆，且裝膜時必須上、下膜對齊后方可啟動氣壓。壓膜前烤板采用75±10℃烤5~10分鐘；防止空調(diào)漏水，搞衛(wèi)生等導致板面濺到水或酒精，搞衛(wèi)生時必須先把板子轉(zhuǎn)移到其它地方。
　　
　　二、干膜破孔
　　
　　干模破孔的產(chǎn)生原因為：壓轆溫度過高；壓膜入板溫度過高；壓出的干膜板板面溫度偏高就疊板；菲林掩孔環(huán)寬過小且對位偏；曝光后未靜置就疊板；對位時干膜保護膜被拉起；顯影藥水壓力過大；菲林透光度不符；顯影機傳送輪有尖硬物等。
　　
　　具體解決方法有：將壓轆溫度控制在110±10℃；壓膜入板溫度控制在40~60℃，取板面的4角和中間共5個點測量；壓出的干膜板必須先插架，冷卻15分鐘以上方可疊板；菲林掩孔環(huán)寬必須≥0.15mm以上；若＜0.15mm反饋工程部，且對位不能偏；曝光好的板必須插架，以使未充分感光的干膜得到充分感光；對位應盡量一次性對準，避免保護膜被拉起，若有少許拉起后應貼回去并摸平整；顯影藥水壓力控制在20~28 psi；菲林透光度應≤0.15；每班檢查顯影機傳送輪，避免有尖硬物體粘在上面，或傳送輪本身破損形成尖硬物。
　　
　　三、無孔化(油墨入孔)
　　
　　這一個問題產(chǎn)生的原因在于：使用網(wǎng)版數(shù)不符；加油過量；重復印刷同一塊板；印刷時前一塊板大孔的網(wǎng)印印在后一塊板的小孔內(nèi)，把油滲進孔內(nèi)；網(wǎng)版破損，有小洞漏油；刮刀、回墨刀角度過于傾斜等。
　　
　　應對的解決方法：印濕膜需采用68或72T的網(wǎng)版；加油時應采用小勺子加，不能直接用大桶加，避免力度未掌握好加入過量的油墨，且不能加在網(wǎng)版漏油區(qū)；印刷時必須印一面刮一次網(wǎng)底；每塊板必須方向孔錯開印刷；換網(wǎng)時應檢查網(wǎng)版是否完好，同時印好的板應抽查，對著燈光照孔內(nèi)是否有不透光現(xiàn)像；刮刀角度控制在70~75℃，回墨刀角度80~85℃。

　四、曝光不良

　　
　　曝光不良的產(chǎn)生原因主要有：刮氣方法不正確；曝光能量不符；板翹；菲林透光度或遮光度不符；干膜碎、垃圾粘在菲林與板中間；邁拉膜破損、折??；抽真空壓力不夠、漏氣；板未烤干；曝光機溫度偏高；菲林藥膜面拷反；重復曝了兩次光；板面堆油；抽氣不良等。
　　
　　解決方法有：采用刮刀傾斜35℃左右，從筐架的靠身邊往另一邊推，每個部位推2~3次，確?？鸺軆?nèi)的空氣排干凈；每兩小時做一次曝光尺控制在6~9格蓋膜；板邊盡量靠近曝光筐邊上，板與板之間放導氣條，把板面凹的一面朝上放置；菲林測量透光度≤0.15，遮光度≥3.9；并且在菲林電鍍邊外注明；割干膜后檢查并清理板邊似斷非斷的干膜碎，對位、曝光每小時清潔一次臺面及周邊衛(wèi)生；每周更換一次邁拉膜，發(fā)現(xiàn)有破損、折印應及時更換；抽真空壓力≥650Mpa；絲印插架不能有兩塊插在同一個槽內(nèi)，并控制好烤板參數(shù)；曝光機臺面溫度應控制在24℃以下；拷黃片必須黑片藥膜面朝重氮片藥膜面進行曝光，拷好再檢查藥膜面朝下字正為正；對位過程中必須放“已曝光”或“待曝光”的流動標識，避免混板重復對位；絲印應檢查好板面不允許堆油，若有堆油則烤干后沖掉重??；菲林尺寸單邊大于450mm時必須在菲林透光區(qū)打幾個漏氣孔，便于排走空氣。
　　
　　五、開路
　　
　　產(chǎn)生原因有：板面有膠漬；干膜碎；顯影不凈；絲印垃圾，露基材；菲林定位擦花等等。
　　
　　相對應的解決方法為：
　　
　　有膠主要從4個方面控制：① 凡磨過單面板必須清潔磨板機行轆；② 印濕膜時由于要印一次刮一次網(wǎng)底，必須在網(wǎng)筐靠身體的邊沿貼一塊擋板，防止刮網(wǎng)底刮到網(wǎng)筐邊沿把封網(wǎng)膠帶入板內(nèi)；③ 對位用的膠紙不能掉膠，每批3m膠在使用前檢查是否存在掉膠現(xiàn)像，用一塊光銅板，膠紙貼在上面，并用力撕起，若板面有膠漬，證明此膠紙會掉膠不能使用；④ 任何會接觸到板面的臺面都不能貼膠紙，例如：磨板接板臺、放板臺、絲印臺、壓干膜臺、對位臺、顯影接板臺、放板臺、QC臺等，并且定時用酒精清潔；
　　
　　干膜碎從4個方面控制：① 顯影參數(shù)應符合要求，包括：濃度控制在0.8~1.0%；溫度控制在28~32℃，過板量400±50m2換一次藥水(干膜按濕膜的4倍計算)；速度：干膜3.5~4.2m/min；② 濕膜3.0~4.0 m/min；干膜顯影前撕膜必須干凈，且撕破的小塊保護膜不能粘回板上；③ 顯影機吸水海棉必須每2小時換洗一次，保持顯影干凈；④ 及時清潔顯影機行轆上粘有的油墨，避免到粘回板面；
　　
　　此外，印板時必須保證絲印臺不能有垃圾，舊油墨不能混回新調(diào)油墨內(nèi)，避免有垃圾印在板面上時剛好在線條上；磨板從水缸中取放板時，板與板不能相互摩擦等。
　　
　　六、短路
　　
　　產(chǎn)生原因主要有：滲鍍短路；板面擦花造成；垃圾造成；海棉吸水轆臟造成；干膜板有凹點、劃傷造成；干膜起皺、氣泡造成；濕膜印制時，板面露銅點造成等。
　　
　　解決方法為：按“問題1”滲鍍的控制方法進行控制；磨板取、放板防止板與板互相碰撞；垃圾造成的短路為常見，主要從衛(wèi)生方面去控制，包括無塵室整體衛(wèi)生，磨板機烘干段衛(wèi)生，每周應拆下行轆清洗；烤爐內(nèi)每班應清潔2次，曝光臺、對位臺每小時清潔一次，無塵室專用插板架每3天要洗一次；壓膜機每次換膜要清潔一次。
　　
　　此外，海棉吸水轆每小時應換洗一次，(2對海棉吸水轆調(diào)換)；干膜板壓膜前應檢查有無凹點，板面劃傷，凡發(fā)現(xiàn)有應挑出知會對位員檢查是否在線路上；割膜時檢查有無起皺、氣泡，發(fā)現(xiàn)有則及時調(diào)整干膜機排除故障；濕膜印制前檢查網(wǎng)版，不能有堵塞，印完一架板應清潔絲印臺，不能有垃圾、銅粒。

　七、對偏

　　
　　產(chǎn)生原因有：人為導致偏位；菲林變形或板材變形；菲林定位孔沖偏；菲林定位釘未套進定位孔內(nèi)；膠紙不粘，在移動過程中菲林被移位。
　　
　　解決方法：對位時采用放大鏡檢查無偏位后再進行曝光；先測量菲林判斷出是菲林還是板材變形，若菲林變形則重拷黃片，若板材變形則算出變形度進行重出放大或縮小的黑片(計算方法：變形度÷工作板尺寸=縮放比例)；沖菲林定位孔前設定好沖靶機參數(shù)，且應固定好菲林；套定位釘應把釘腳完全套入定位孔內(nèi)；定時更換定位膠紙，每套菲林對30~40塊換一次膠紙。
　　
　　八、對反
　　
　　產(chǎn)生原因：未看方向孔對位；對位過程中旋轉(zhuǎn)了板或菲林；對位翻板方法不對；膠紙貼反等等。
　　
　　解決方法：每張菲林對位時必須看方向孔，若濕膜板可采取套3個定位釘對位；對位過程中絕對不允許因為板大就中途旋轉(zhuǎn)板或菲林；對位翻板必須前、后翻動，不允許左、右翻動；貼定位膠紙需區(qū)分好正反面，藥膜面朝下。
　　
　　九、顯影不凈
　　
　　產(chǎn)生原因主要有：板烤死了；油墨存放條件不對或油墨過期；曝光能量偏高；菲林遮光度不夠；印好的板存放時間過長或存放條件不對；干膜保護膜未撕干凈；顯影參數(shù)不符；顯影行轆上有油墨等。
　　
　　解決方法為：烤板溫度75±10℃，時間：一面8~13分，二面18~23分；油墨需存放在黃光下，溫度18~24℃環(huán)境中，調(diào)好的油墨不能超過24小時使用；曝光尺控制在6~9格蓋膜；菲林拷好后測量遮光度應≥3.9；印好的板不能超過24小時才顯影，且應在黃光下，溫度18~24℃環(huán)境中存放；干膜板顯影前保護膜必須撕干凈；
　　
　　針對顯影參數(shù)不符問題，要求必須控制好參數(shù)，包括濃度0.8~1.0%；溫度28~32℃；過板量400±50m2換一次藥水(干膜按濕膜的4倍計算)；速度：干膜3.5~4.2m/min，濕膜3.0~4.0 m/min；壓力：干膜20~28psi、濕膜：30~40 psi；定時對顯影機行轆進行清潔。
　　
　　十、顯影過度
　　
　　產(chǎn)生原因有：曝光能量偏低；顯影參數(shù)不符；顯影了兩遍。
　　
　　相對應的解決方法：曝光尺控制在6~9格蓋膜；顯影參數(shù)按“問題9”去控制；不允許有返顯影現(xiàn)像。