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電路板廠PCB線邊掉金改善

文章來(lái)源：CPCA印制電路信息作者：鄧靈芝查看手機(jī)網(wǎng)址

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人氣：6492發(fā)布日期：2017-08-16 12:14【大中小】

干膜法鍍鎳金板一直存在線邊掉金問(wèn)題，不良率一直較高，而掉金絲問(wèn)題過(guò)程檢驗(yàn)難以發(fā)現(xiàn)，需要到電測(cè)進(jìn)行開(kāi)短路測(cè)試時(shí)才能發(fā)現(xiàn)異常板，如果在電路板廠電測(cè)漏測(cè)導(dǎo)致不良板流到客戶端進(jìn)行使用，存在極大安全隱患（圖1）。

1.掉金絲不良現(xiàn)象

經(jīng)過(guò)收集到的掉金絲板切片（圖2），并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)有如下特征：
（1）有的線路鎳層厚度只有1 μm~2 μm，相比鎳厚下限3 μm的要求低很多；
（2）有的線路蝕刻突沿在30 μm以上，超過(guò)蝕刻突沿25 μm以內(nèi)的控制要求；
（3）有的線路鎳層厚度在3 μm以上，蝕刻突沿在25 μm以內(nèi)，但仍存在線邊掉金現(xiàn)象。

2.線邊掉金分析

根據(jù)生產(chǎn)制程的流程及特點(diǎn)，對(duì)線邊掉金進(jìn)行分析，主要有以下幾個(gè)方面：
（1）鍍鎳時(shí)電流參數(shù)不合理，導(dǎo)致鎳層厚度偏薄，抗外力強(qiáng)度變差，生產(chǎn)過(guò)程突沿受外力擠壓即產(chǎn)生線邊掉金；
（2）蝕刻過(guò)程參數(shù)不合理或者蝕刻過(guò)程返工多次過(guò)蝕刻機(jī)，導(dǎo)致突沿長(zhǎng)度變大，突沿受力時(shí)更易塌陷掉落；
（3）蝕刻后對(duì)金面存在較大壓力的工序只有印阻焊過(guò)程，可能為印阻焊過(guò)程壓力過(guò)大，將突沿壓塌掉落。

3.試驗(yàn)方案及過(guò)程

針對(duì)以上分析原因，設(shè)計(jì)試驗(yàn)如下。
3.1 跟進(jìn)線邊掉金與鎳厚、突沿大小的關(guān)系
由于線邊掉金原因初步分析為鎳厚偏薄，蝕刻過(guò)蝕，突沿過(guò)大受到外力擠壓導(dǎo)致突沿塌陷斷裂，因此此次試驗(yàn)?zāi)康氖谴_認(rèn)該類(lèi)流程板不同的鎳厚、突沿大小對(duì)線邊掉金影響。

具體試驗(yàn)方案如下：取8塊試驗(yàn)板，編號(hào)1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#，分別按表1、表2試驗(yàn)方案生產(chǎn)。

從跟進(jìn)情況可知，2#、3#、4#存在蝕刻過(guò)蝕導(dǎo)致掉金情況；1#由于鎳厚偏薄，導(dǎo)致雖然蝕刻參數(shù)正常，但仍出現(xiàn)嚴(yán)重掉金。

從蝕刻后切片情況看，3M膠帶測(cè)試出現(xiàn)線邊掉金板蝕刻突沿在25μm以上。鎳厚正常，突沿控制在25μm以內(nèi)時(shí)使用3M膠帶拉扯測(cè)試不會(huì)出現(xiàn)線邊掉金情況。

3.2 阻焊后線邊掉金情況
從阻焊后生產(chǎn)板觀察，不管是之前蝕刻過(guò)度出現(xiàn)掉金絲板還是正常板甚至蝕刻不盡板都有出現(xiàn)線邊掉金絲情況，隨著突沿變小，線邊掉金絲情況有一定的相應(yīng)改善，但不能完全杜絕。因此線邊掉金絲問(wèn)題需要重點(diǎn)排查阻焊生產(chǎn)時(shí)各段對(duì)金面的影響，找出影響最大點(diǎn)并進(jìn)行改善。

跟進(jìn)正常鍍鎳金、蝕刻的板在阻焊各段不同處理?xiàng)l件下線邊掉金情況。由于目前該類(lèi)板在阻焊工序的正常流程為：阻焊前處理→塞孔→粘孔→印阻焊→預(yù)烘→對(duì)位曝光→顯影。而前三步阻焊前處理、塞孔、粘孔均對(duì)金面存在較大的壓力，因此需要試驗(yàn)確認(rèn)這三段對(duì)線邊掉金絲的貢獻(xiàn)度。設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案如下：8塊試驗(yàn)板，試驗(yàn)板阻焊前數(shù)據(jù)鎳厚5.26μm~5.71μm，金厚0.023μm~0.028μm；阻焊前處理分別為有磨刷或無(wú)磨刷（銑邊金板清洗線），塞孔方式分別為正面塞孔或背面塞孔。

試驗(yàn)的結(jié)果：過(guò)阻焊前處理板均出現(xiàn)線邊掉金情況，而過(guò)銑邊金板清洗線的板均未出現(xiàn)金面塌陷情況，阻焊前處理是線邊掉金的主因。在同樣前處理?xiàng)l件下，正面塞孔和反面塞孔對(duì)金面塌陷無(wú)影響。塞孔后是否粘孔對(duì)金面塌陷無(wú)影響。

4.效果驗(yàn)證

從以上試驗(yàn)結(jié)果可知，線邊掉金與生產(chǎn)過(guò)程中鎳厚大小、蝕刻突沿長(zhǎng)短、以及阻焊前處理壓力有強(qiáng)相關(guān)性，三者之間相互影響，根據(jù)三個(gè)制程生產(chǎn)特點(diǎn)及改善可行性空間大小，對(duì)各自控制點(diǎn)進(jìn)行如下調(diào)整，并跟進(jìn)確認(rèn)線邊掉金不良改善情況如表3。