电路板制作常见的问题及改善方法汇总二.docx

1、电路板制作常见的问题及改善方法汇总二电路板制作常见的问题及改善方法汇总二默认分类 2010-08-14 18:02:06 阅读6 评论0 字号：大中小订阅 电路板制作常见的问题及改善方法汇总接上篇供行业人事学习 ? 流程:? 去毛刺上板膨松水洗水洗除胶渣预中和水洗2中和水洗水洗整孔水洗水洗微蚀水洗水洗酸洗(H2SO4) 水洗水洗预浸活化水洗水洗加速水洗水洗沉铜水洗水洗下板 六、电镀利用电解的方法使金属或合金沉积在工件表面,以形成均匀.致密.结合力良好的金属层过程叫电镀。6.1全板电镀铜：又叫一次电铜6.1.1、作用与目的：保护刚刚沉积的薄薄的化学铜，防止化学铜氧化后被酸浸蚀掉，通过电镀将其加后

2、到一定程度。6.1.2、全板电镀铜相关工艺参数：槽液主要成分有硫酸铜和硫酸，采用高酸低铜配方，保证电镀时板面厚度分布的均匀性和对深孔小孔的深镀能力；硫酸含量多在180克/升，多者达到240克/升；硫酸铜含量一般在75克/升左右，另槽液中添加有微量的氯离子，作为辅助光泽剂和铜光剂共同发挥光泽效果；铜光剂的添加量或开缸量一般在3-5ml/L。6.1.3图形电镀铜：又叫二次铜，线路镀铜目的与作用:为满足各线路额定的电流负载，各线路和孔铜铜后需要达到一定的厚度，线路镀铜的目的及时将孔铜和线路铜加厚到一定的厚度；6.1.4电镀锡目的与作用:图形电镀纯锡目的主要使用纯锡单纯作为金属抗蚀层，保护线路。6.2

3、: 电镀常见的不良问题,原因分析和改善方法图形镀铜与基体铜结合不牢或图像有缺陷不良原因解决方法1）显影不彻底有余胶。 加强显影并注意显影后清洗。 2）图像上有修板液或污物。 修板时戴细纱手套，并注意不要使修板液污染线路图像。 3）化学镀铜前板面不清洁或粗化不够。 加强化学镀铜前板面的清洁处理和粗化。 4）镀铜前板面粗化不够或粗化后清洗不干净。 改进镀铜前板面粗化和清洗。 镀铜或镀锡铅有渗镀原因解决方法 1）干膜性能不良，超过有效期使用。 尽量在有效期内使用干膜。 2）基板表面清洗不干净或粗化表面不良，干膜粘附不牢。 加强板面处理。 3）贴膜温度低，传送速度快，干膜贴的不牢。 调整贴膜温度和传送

4、速度。 4）曝光过度抗蚀剂发脆。 用光密度尺校正曝光量或曝光时间。 5）曝光不足或显影过度造成抗蚀剂发毛，边缘起翘。 校正曝光量，调整显影温度和显影速度。 6）电镀前处理液温度过高。 控制好各种镀前处理液的温度。 化学沉铜工艺化学镀铜常见故障和纠正方法 故障 发生原因 纠正方法 化 学 镀 铜 空 洞钻孔粉尘，孔化后脱落 检查吸尘器，钻头质量，转速/进给等 加强去毛刺的高压水冲洗 钻孔后孔壁裂缝或内层间分离 检查钻头质量，转速/进给，以及层压板厚材料和层压工艺条件 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 检查除钻污法工艺，适当降低去钻污强度 除钻污后中和处理不充分，残留Mn残渣

5、 检查中和处理工艺 清洁调整不足，影响Pd的吸附 检查清洗调整处理工艺（如浓度、温度、时间）及副产物是否过量 活化液浓度偏低影响Pd吸附 检查活化处理工艺补充活化剂 加速处理过度，在去除Sn的同时Pd也被除掉 检查加速处理工艺条件（温度/时间/浓度）如降低加速剂浓度或浸板时间 水洗不充分，使各槽位的药水相互污染 检查水洗能力，水量/水洗时间 孔内有气泡 加设摇摆、震动等 化学镀铜液的活性差 检查NaOH、HCHO、Cu2+的浓度以及溶液温度等 反应过程中产生气体无法及时逸出 加强移动、振动和空气搅拌等。以及降低温度表面张力。 化学镀铜层分层或起泡层压板在层压时铜箔表面粘附树脂层 加强环境管理和

6、规范叠层操作 来自钻孔时主轴的油，用常规除油清洁剂无法除去 定期进行主轴保养 钻孔时固定板用的胶带残胶 选择无残胶的胶带并检查清除残胶 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 检查去毛刺机设备，并按规范操作 除钻污后中和处理不充分表面残留Mn化合物 检查中和处理工艺时间/温度/浓度等 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 检查水洗能力水量/水洗时间等 微蚀刻不足，铜表面粗化不充分 检查微蚀刻工艺溶液温度/时间/浓度等 活化剂性能恶化，在铜箔表面发生置换反应 检查活化处理工艺浓度/温度/时间以副产物含量。必要时应更换槽液 活化处理过度，铜表面吸附

7、过剩的Pd/Sn，在其后不能被除去 检查活化处理工艺条件 加速处理不足，在铜表面残留有Sn的化合物 检查加速处理工艺 温度/时间/浓度 加速处理液中，Sn含量增加 更换加速处理液 化学镀铜前放置时间过长，造成表面铜箔氧化 检查循环时间和滴水时间 化学镀铜液中副产物增加导致化学镀铜层脆性增大 检查溶液的比重，必要时更换或部分更换溶液 化学镀铜液被异物污染，导致铜颗粒变大同时夹杂氢气 检查化学镀铜工艺条件 湿度/时间/溶液负荷检查溶液组份浓度，严禁异物带入。 产生瘤状物或孔粗化学镀铜液过滤不足，板面沉积有颗粒状物 检查过滤系统和循环量，定期更换滤芯 化学镀铜液不稳定快分解，产生大量铜粉 检查化学镀

8、铜工艺条件：温度/时间/负荷/浓度 加强溶液的管理 钻孔碎屑 粉尘 检查钻孔条件，钻头质量和研磨质量 加强去毛刺高压水洗 各槽清洗不足，有污染物积聚，在孔里或表面残留 定期进行槽清洁保养 水洗不够，导致各槽药水相互污染并产生残留物 加强水洗能力 水量/水洗时间等 加速处理液失调或失效 调整或更换工作液 电镀后孔壁无铜化学镀铜太薄被氧化 增加化学镀铜厚度 电镀前微蚀处理过度 调整微蚀强度 电镀中孔内有气泡 加电镀震动器 孔壁化学铜底层有阴影 钻污未除尽 加强去除钻污处理强度，提高去钻污能力。 孔壁不规整 钻孔的钻头陈旧 更换新钻头 去钻污过强，导致树脂蚀刻过深而露玻璃纤维 调整去钻污的工艺条件，

9、降低去钻污能力 酸性电镀铜工艺酸性镀铜常见故障及处理 故障 可能原因 纠正方法 镀层与基体结合力差 镀前处理不良 加强和改进镀前处理 镀层烧焦 铜浓度太低 阳极电流密度过大 液温太低 图形局部导致密度过稀 添加剂不足 分析并补充硫酸铜 适当降低电流密度 适当提高液温 加辅助假阴极或降低电流 赫尔槽试验并调整 镀层粗糙有铜粉 镀液过滤不良 硫酸浓度不够 电流过大 添加剂失调 加强过滤 分析并补充硫酸 适当降低 通过赫尔槽试验调整 台阶状镀层 氯离子严重不足 适当补充 局部无镀层 前处理未清洗干净 局部有残膜或有机物 加强镀前处理 加强镀前检查 镀层表面发雾 有机污染 活性炭处理 低电流区镀层发暗

10、 硫酸含量低 铜浓度高 金属杂质污染 光亮剂浓度不当或选择不当 分析补充硫酸 分析调整铜浓度 小电流处理 调整光亮剂量或另选品种 镀层在麻点、针孔 前处理不干净 镀液有油污 搅拌不够 添加剂不足或润湿剂不足 加强镀前处理 活性炭处理 加强搅拌 调正或补充 镀层脆性大 光亮剂过多 液温过低 金属杂质或有机杂质污染 活性炭处理或通电消耗 适当提高液温 小电流处理和活性炭处理 金属化孔内有空白点 化学沉铜不完整 镀液内有悬浮物 镀前处理时间太长，蚀掉孔内镀层 检查化学沉铜工艺操作 加强过滤 改善前处理 孔周围发暗（所谓鱼眼状镀层） 光亮剂过量 杂质污染引起周围镀层厚度不足 搅拌不当 调整光亮剂 净化

11、镀液 调整搅拌 阳极表面呈灰白色 氯离子太多 除去多余氯离子 阳极钝化 阳极面积太小 阳极黑膜太厚 增大阳极面积至阴极的2倍 检查阳极含P是否太多 硫酸性镀锡工艺硫酸性镀锡常见故障和纠正方法 故障 可能原因 纠正方法 局部无镀层 前处理不良 添加剂过量 电镀时板央相互重叠 加强前处理 小电流电解 加强操作规范性 镀层脆或脱落 镀液有机污染 添加剂过多 温度过低 电流密度过高 活性炭处理 活性炭处理或小电流处理 适当提高温度 适当降低电流密度 镀层粗糙 电流密度过高 主盐浓度过高 镀液有固体悬浮物 适当降低电流密度 适当提高硫酸含量 加强过滤、检查阳极袋是滞破损 镀层有针孔、麻点 镀液有机污染

12、阴极移动太慢 镀前处理不良 活性炭处理 提高移动速度 加强镀前处理 镀层发暗、发雾 镀层中铜、砷、锑等杂质 氯离子、硝酸根离子污染 Sn2+不足，Sn4+过多 电流过高或过低 小电流电解 小电流电解 加絮凝剂过滤 调整电流密度至规定值 镀层沉积速度慢 Sn2+少 分析，补加SnSO4 电流密度太低 提高电流密度 温度太低 适当提高操作温度 阳极钝化 阳极电流密度太高 加大阳极面积 镀液中H2SO4不足 分析，补加H2SO4镀层发暗，但均匀 镀液中Sn2+多 分析调整 镀层有条纹 添加剂不够 适当补充添加剂 电流密度过高 调整电流密度 重金属污染 小电流电解 板面铜粒电流过大降低电流到标准范围夹

13、棍上有残铜硝酸浸泡去除阳极袋破损更换阳极袋沉铜板不良磨板后或用砂纸打磨后磨板返工镀层结合力差前处理不良加强前处理清洗预镀层太薄加厚预镀层导电接触不良检查受镀接触位并纠正镀液中硫酪铜含量太低分析补充到标准范围内6.2.2镀镍常见故障6.2.3镀金常见故障本公司没有自行生产镍金板,在此没有谈论电镍金板的不良产生的说明6.3,板电6.3.1板电光剂标准耗量计算7.3.1.1图电铜光剂(现铜光剂KA.H耗量为250ml/KA.H)7.3.1.2板电电流密度平均18ASF，时间22分钟,1M2光剂消耗量计算如下生产面积（M2）10.76电流密度（ASF）时间（M）2面250计算结果 =1000A*60M

14、= 0.0355L /M210.7618 2222501000607板电铜球标准耗量计算1. 计算公式:密度面积受镀面积比例(加孔)孔铜厚度电镀效率%2面=铜角耗量(kg/ M2)2. 板电孔铜厚镀已1UM为例,电流效率约为80%.1. 综合上1,2点可得计算结果如下 =0.025kg/M2,1 UM孔铜厚板铜球耗量8.89g/CM3M2100%1UM2 100080%2. 由以上公式可计算出各种铜厚要求的铜球耗量如下表计算方法1 UM孔铜厚板铜球耗量铜厚要求7.2. 板电硫酸铜标准耗量计算1. 计算公式,硫酸铜单耗量=滴水带出量/ 面积+阴阳极离子转换平衡偏差补偿1.5% ,滴水带出约每平米

15、150ml,阴阳极离子转换平衡偏差补偿1.5 %=阳极耗量1.5%=CU2+离子转换偏差耗量, (CU2+离子转换偏差耗量250)/ 64=CuSO45H2O离子转换偏差耗量硫酸铜单耗=0.15L70g/L1000g1相应铜球单耗1.5%250/64小结:各不同铜厚对应的铜球与硫酸铜板电处标准单耗计算数据如下表. 孔铜厚要求对应铜球每平米铜球耗量(Kg/)对应硫酸铜每平米耗量(Kg/)5UN0.125 Kg/0.018Kg/10UM0.25Kg/0.0252Kg/15UM0.375Kg/0.0325Kg/20UM0.5Kg/0.04 Kg/25UM0.625 Kg/0.0472 Kg/30UM

16、0.75 Kg/0.055 Kg/8.图电A图电铜光剂标准耗量计算3. 图电铜光剂(现铜光剂KA.H耗量为200ml/KA.H)4. 图电电流密度平均16ASF，时间60分钟,电镀面积75%.1M2光剂消耗量计算如下生产面积（M2）10.76电流密度（ASF）时间（M）2面20075%1000A*60M10.76*16*60*2*200*75%1000*609图电铜球标准耗量计算1. 计算公式:密度面积受镀面积比例(加孔)孔铜厚度电镀效率%2面=铜角耗量(kg/ M2)本公司电铜电流效率为75%2. 每1在受镀面积为100%,加镀铜1 UM 所需要的铜球计算方法如下8.89g/CM3M2100

17、%1UM2 100075%由以上计算可知铜球单耗计算=0.024受镀面积铜厚10. 图电硫酸铜标准耗量计算3. 计算公式,硫酸铜单耗量=滴水带出量/ 面积+阴阳极离子转换平衡偏差补偿1.5% ,滴水带出约每平米150ml,阴阳极离子转换平衡偏差补偿1.5 %=阳极耗量1.5%=CU2+离子转换偏差耗量, (CU2+离子转换偏差耗量250)/ 64=CuSO45H2O离子转换偏差耗量硫酸铜单耗=0.15L70g/L1000g1相应铜球单耗1.5%250/64由已上公式可计算出不同铜厚与不同受镀面积板电镀所需铜球与硫酸铜单耗. 受镀面积铜厚要求40%50%60%70%80%90%10UM对应之铜球

18、单耗0.096 Kg/0.12 Kg/0.145 Kg/0.168 Kg/0.192 Kg/0.216 Kg/15UN0.144 Kg/0.18 Kg/0.216 Kg/0.252 Kg/0.288 Kg/0.324 Kg/20UM0.192 Kg/0.24 Kg/0.288 Kg/0.336 Kg/0.384 Kg/0.432 Kg/25UM0.24 Kg/0.3 Kg/0.36 Kg/0.42 Kg/0.48 Kg/0.54 Kg/30UM0.288 Kg/0.36 Kg/0.432 Kg/0.504 Kg/0.576 Kg/0.648 Kg/35UM0.336 Kg/0.42 Kg/0.

19、504 Kg/0.588 Kg/0.672 Kg/0.756 Kg/10UM对应之硫酸铜单耗0.0162 Kg/0.0176Kg/ 0.019 Kg/0.021 Kg/0.022 Kg/0.0231 Kg/15UN0.019 Kg/0.021 Kg/0.0232 Kg/0.0253 Kg/0.0274 Kg/0.0295 Kg/20UM0.022 Kg/0.025 Kg/0.0274 Kg/0.03 Kg/0.0331 Kg/0.036 Kg/25UM0.0246 Kg/0.0281 Kg/0.0316 Kg/0.0352 Kg/0.039 Kg/0.0422 Kg/30UM0.274 Kg/

20、0.316 Kg/0.036 Kg/0.04 Kg/0.0443 Kg/0.0485 Kg/35UM0.03 Kg/0.0352 Kg/0.04 Kg/0.045 Kg/0.05 Kg/0.055 Kg/11.图电锡光剂的标准耗量:1M2光剂消耗量计算如下电锡电流密度平均12ASF,时间11 MIN,联鼎/正天伟光剂添加量370ML/KAH,生产面积（M2）10.76电流密度（ASF）时间（M）2面37075%1000A*60M计算结果: (10.761211237075%)/ (100060)=0.014L/12.1、蚀刻/退锡:制程目的：將線路電鍍完成從電鍍設備取下的板子,做後加工完成線路

21、: A. 剝膜:將抗電鍍用途的乾膜以藥水剝除 B. 線路蝕刻:把非導體部分的銅溶蝕掉 C. 剝錫(鉛):最後將抗蝕刻的錫(鉛)鍍層除去上述步驟是由水平連線設備一次完工. 制造流程： 剝膜線路蝕刻剝錫鉛 12.2:蚀刻常见的不良问题,原因分析和改善方法序号故障类型主要产生原因改善办法1蚀刻速度太低工艺参数控制不合理检查喷淋压力,检查温度,溶液比重,PH值和氯化铵等工艺参数调到规定值2蚀刻出现沉淀氨的含量偏低调整PH值到规定值水稀释过量调整时严格按照规定值添加水溶液比重过大排放比重较高的母液, 经分析后,氯化铵的氨水溶液, 使蚀刻液调整到标准参数范围值3抗蚀镀层被腐蚀刻PH值过低调整PH值到规定值

22、氯离子含量过高调整氯离子到规定值蚀刻液PH值过低调整氯化铵到规定值锡镀层偏薄, 检查镀锡厚度切片分析析面厚度,控制在标准值4铜面发黑,无法蚀刻蚀刻液里的氯化铵偏低调整氯化铵到规定值5基板表面有残铜基板有树脂有残胶知会板料供应商处理去膜不净或有抗蚀金属物如铅锡,锡,胶等残留物蚀刻前清理板面残物蚀刻液氯离子比重不够调整蚀刻液氯离子比重,在标准值蚀刻时间过快调整蚀刻速度6蚀刻过镀/线幼/报废蚀刻时间过慢适当调整蚀刻速度,做首件检查喷淋压力不够清洗喷咀和调整标准压力温度过高调整标准的温度参数值七、:线路(图形转移)7.1PCB制造工艺（Technology）中，无论是单、双面板及多层板（MLB），最基

23、本、最关键的工序之一是图形转移，即将照相底版（Art-work）图形转移到敷铜箔基材上。图形转移是生产中的关键控制点，也是技术难点所在。其工艺方法有很多，如丝网印刷（Screen Printing）图形转移工艺、干膜（Dry Film）图形转移工艺、液态光致抗蚀剂（Liquid Photoresist）图形转移工艺、电沉积光致抗蚀剂（ED膜）制作工艺以及激光直接成像技术（Laser Drect Image）。当今能取而代之干膜图形转移工艺的首推液态光致抗蚀剂图形转移工艺，该工艺以膜薄，分辨率(Resolution)高，成本低，操作条件要求低等优势得到广泛应用。本文就PCB图形转移中液态光致抗蚀

24、剂及其制作工艺进行浅析。7.2线路制作工艺流程图： 基板的表面处理 涂布（丝印）预烘曝光显影检查图电褪膜蚀刻检验/裸测转下工序感光线路油特点:液态光线路油（简称湿膜）是由感光性树脂，配合感光剂、色料、填料及溶剂等制成，经光照射后产生光聚合反应而得到图形，属负性感光聚合型。与传统抗蚀油墨及干膜相比具有如下特点：a）不需要制丝网网版。采用底片接触曝光成像（Contact Printig），可避免网印所带来的渗透、污点、阴影、图像失真等缺陷。解像度(Resolution)大大提高，传统油墨解像度为200m，湿膜可达40m。b）由于是光固化反应结膜，其膜的密贴性、结合性、抗蚀能力（Etch Resis

25、tance）及其抗电镀能力比传统油墨好。c）湿膜涂布方式灵活、多样，工艺操作性强，易于掌握。d）与干膜相比，液态湿膜与基板密贴性好，可填充铜箔表面轻微的凹坑、划痕等缺陷。再则湿膜薄可达510um，只有干膜的1/3左右，而且湿膜上层没有覆盖膜（在干膜上层覆盖有约为25um厚的聚酯盖膜），故其图形的解像度、清晰度高。如：在曝光时间为4S/7K时，干膜的解像度为75um，而湿膜可达到40um。从而保证了产品质量。e）以前使用干膜常出现的起翘、电镀渗镀、线路不整齐等问题。湿膜是液态膜，不起翘、渗镀、线路整齐，涂覆工序到显形工序允许搁置时间可达48hr，解决了生产工序之间的关联矛盾，提高了生产效率。f）

26、对于当今日益推广的化学镀镍金工艺，一般干膜不耐镀金液，而湿膜耐镀金液。g）由于是液态湿膜，可挠性强，尤其适用于挠性板制作。h）湿膜由于本身厚度减薄而物d料成本降低，且与干膜相比，不需要载体聚酯盖膜和起保护作用的聚乙烯隔膜，而且没有象干膜裁剪时那样大的浪费，不需要处理后续废弃薄膜 因此，使用湿膜大约可以节约成本每平方米3050%。i）湿膜属单液油墨容易存贮保管，一般放置温度为202，相对湿度为555%，阴凉处密封保存，贮存期(Storage Life):46个月。j）使用范围广，可用作MLB内层线路图形制作及孔化板耐电镀图形制作，也可与堵孔工艺结合作为掩孔蚀刻图形抗蚀剂，还可用于图形模板的制作等

27、。但是，湿膜厚度（ Thickness）均匀性不及干膜，涂覆之后的烘干程度也不易掌握好 增加了曝光困难故操作时务必仔细。另外，湿膜中的助剂、溶剂、引发剂等的挥发，对环境造成污染，尤其是对操作者有一定伤害。因此，工作场地必须通风良好。目前，使用的液态光致抗蚀剂，外观呈粘稠状，颜色多为蓝色（ Blue）。如：台湾精化公司产GSP1550、台湾缇颖公司产APR-700等，此类皆属于单液油墨，可用简单的网印方式涂覆，用稀碱水显影，用酸性或弱碱性蚀刻液蚀刻。液态光致抗蚀剂的使用寿命（ Lifespan）：其使用寿命与操作环境和时间有关。一般温度25，相对湿度60%，无尘室黄光下操作，使用寿命为3天，最好24hr内使用完。7.3 液态光致抗蚀剂图形转移 液态光致抗蚀剂工艺流程：上道工序 前处理 涂覆 预烘 定位 曝光