孔无铜缺陷判读及预防.ppt

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1、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；降低孔无铜比例，达到稳定品质的目的。,课程内容,第一部分：孔无铜定义第二部分：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”。,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

2、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,孔无铜的特殊性,印制板致命品质缺陷之一，需加强控制；产生原因复杂，改善难度大；严重影响板件性能和可靠性；孔无铜缺陷及判读是湿法人员基本功；提高孔铜保证性是PCB厂综合实力的体现。,第二部分：原因分析,孔内无铜从加工流程上分类：沉铜不良(如：气泡、塞孔、背光不足等)平板不良(如：整流机无电流、镀前停留时间长等)图电不良（如：图电微蚀过度、塞孔、抗蚀差等）后工序微蚀过度；酸蚀板孔无铜；埋盲孔孔无铜；其他类型孔无铜。,孔无铜因果图,化学沉铜类型介绍,沉薄铜：化学铜厚度10 20u(0.25 0.5um)中速铜：化学铜厚度40 60u(1.0

3、 1.5um)厚化铜：化学铜厚度80 100u(2.0 2.5um)一厂使用ATO薄铜体系，铜层厚度约7-12 u注意：沉铜层不致密，很容易被空气氧化！措施：沉铜后板件尽快进行平板电镀！,背光：沉铜活性的体现者,背光测试方法如下图：,背光不足处理程序,沉铜背光级数判读,注意：树脂比玻璃纤维更容易沉上铜！,图电前后判读标准,第三部分：缺陷现象及失效分析,收集21种常见缺陷图片进行分析；以图带文从切片缺陷进行界定；通过案例分析找出“问题背后的问题”；将被动的事后纠正变为事前控制！,现状描述1,铜丝塞孔孔无铜,孔壁粗糙度过大,钻孔玻璃纤维丝,钻孔不良导致的孔内铜丝,钻孔不良（披峰）,钻孔披峰会导致孔

4、径变小、塞孔或酸蚀板破孔！,失效分析,特点：钻孔不良，孔壁不平整、粗糙度过大或披峰过大等；原因：钻孔工艺条件差，如：钻头寿命太长、返磨次数过多、叠板数过多或钻咀侧刃不锋利等；措施：改进钻孔工艺条件，检讨钻头质量及使用要求。,现状描述2,孔内玻纤上断断续续、点状无铜！,失效分析,特点：图形层包住平板层，无铜处断断续续，大小孔均有出现，特别在玻璃纤维上无铜的机率更高，常发生在拖缸之后；原因：沉铜不良（如：药水活性不足、背光 不足、温度太低等）措施：检讨拖缸方法和程序、提高药水活性。,缺陷描述3,孔壁夹带铜皮或杂物，塞孔导致的孔无铜：,失效分析,特点：平板层包住杂物塞孔导致孔无铜；原因：钻房工艺条件

5、差，在去毛刺高压水洗中无法除去导致塞孔，也可能是铜粉堵塞或自来水、药缸杂质等外来异物；措施：改善钻孔条件、提高去毛刺高压水洗压力、加强各药水缸过滤和净化等。,缺陷描述4,孔壁与内层线路连接不良（ICD）,失效分析,特点：凹蚀不良导致与内层连接出现开路；原因：溶胀缸膨松不够：浓度低、温度低、处理时间短及药水寿命已到；咬蚀能力差：药水温度低、浓度低、锰酸钾含量高、处理时间短或药水老化；特殊板材：高g、含填料板件或其他特殊材质等。其他：可能是钻孔发热过度或烘板参数不当造成；措施：确认具体问题进行针对性改善！,缺陷描述5,孔内无铜位置出现基本对称，全部集中在小孔中：,失效分析,特点：图形层包平板层，发

6、生在孔中央并呈对称；原因：孔内气泡来不及排走，导致沉铜不良。可能是震荡器故障或震荡不足孔内气泡无法排出，可能是沉铜缸反应速率太快产生大量气泡（氢气）；措施：检查震荡和化学沉铜条件如：温度/负载/药液浓度等。,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；原因：平板不良，平板电镀时电流密度过小、电镀时

7、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。,缺陷描述8,大孔内出现点状无铜，小孔反而孔内完整：,失效分析,特点：大孔内出现点状无铜，小孔反而孔内完整；原因：可能是吊车故障，板件在空中或水洗缸内停留时间过长，沉铜层被氧化导致孔无铜；措施：按工作指示要求对吊车故障板件进行隔离、重新沉铜返工处理并确认。,缺陷描述9,孔口处无铜，图形层没有包住平板层，较多出现在大孔：,失效分析,特点：孔口边缘断铜，断铜面较整齐；原因：基本可断定为干膜入孔，干膜由于贴膜压力过大或贴膜到显影存放时间较长，如：大节日干膜房内没有清板或设备故障等。,措施：缩短贴膜至显影时间，严格返工制度

8、。,缺陷描述10,孔内存在塞孔现象，图形电镀层没有包住平板层：,干膜,失效分析,特点：杂物脱落后，断层面整齐，蚀刻后存在空塞现象；原因：很可能是干膜返工板，因退洗不干净导致干膜碎进入导通孔，正常显影后无法除去，镀抗蚀层时药水交换不畅而在蚀刻时又被冲走；措施：严格板件返工制度，杜绝干膜塞孔。,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。,缺陷描

9、述12,孔口无铜，特别是大金属化孔孔无铜更明显。,失效分析,特点：孔口无铜，特别是大金属化孔孔无铜更明显。原因：磨板过度导致拐角处无铜。措施：减少磨板压力，特别是不织布刷磨板段的压力，检查不织布使用目数等！,缺陷描述13,孤立的地方孔内和孔口、焊盘均出现无铜：,失效分析,特点：孤立孔内、孔口和焊盘均出现无铜原因：抗蚀不良孔无铜，主要是由于高电流密度区镀层结晶粗糙，或镀锡后没有及时烘干等使抗蚀层性能下降导致过蚀；措施：改善镀层结晶结构，可通过添加光剂或延长电镀时间、降低电流密度等，如镀锡后停留时间过长要针对性进行改进。,缺陷描述14,无铜处出现在孔中央而且对称，特别是小孔情况更严重。,失效分析,

10、特点：平板层没有包住图形层，主要为抗蚀层（铅锡层、锡层或镍层）深镀能力不足。原因：厚径比AR值大，孔内药液交换困难：反冲涡流增强，以致靠压力(如：摇摆、震荡等)驱动达到孔内流动的因素被削弱；表面张力增大；气泡难以逸出。措施：提高抗蚀层深镀能力，加强摇摆或震荡等。,缺陷描述15,大孔、小孔均无铜或铜厚不足，板面绿油下镀铜层完整但露铜区域铜层很薄：,失效分析,特点：大孔、小孔均无铜或铜厚不足，板面绿油下镀铜层完整但露铜区域铜层较薄；原因：后工序微蚀过度导致孔无铜，轻微时出现孔铜不足，严重时无铜；可能是沉镍金、OSP、喷锡、沉锡等前处理过度；措施：检讨前处理微蚀条件（时间、温度、浓度等）,缺陷描述1

11、6,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。,缺陷描述17,热冲击或冷热循环后孔壁出现开路：,失效分析,特点：受热后孔壁镀铜层出现开路，没有受热时则是完整镀层；原因：镀层物理性能差、延展性差或孔壁铜厚不足等；措施：净化镀液改善结晶结构、提高镀层延展性等，适当提高孔铜厚度，同时热冲击前要求按规定进行烘板处理。,缺陷描述18,盲孔处无

12、铜，孔口位置无铜更严重,失效分析,特点：盲孔处无铜，孔口位置无铜更严重原因：干膜破孔，蚀刻药水进入孔内，直接原因可能曝光不良、对偏、盲孔与下垫接触不良；措施：检讨干膜盖孔条件及对位情况。,缺陷描述19,特点：盲孔无铜，与内层铜分离或连接不好,失效分析,特点：盲孔无铜，与内层铜分离或连接不好；原因：激光窗偏，激光孔蚀孔不良，造成激光钻孔不良，沉铜时药水交换不良。措施：检查激光开窗情况和钻孔能量等。,激光打孔不良导致沉铜不良！,缺陷描述20,从孔口处开始出现无铜，而图形层没有包住平板层，大孔更严重：,失效分析,特点：酸蚀遮孔破或对偏，盲孔与下垫接触不良；（可通过通孔内焊盘进行判断）原因：干膜破孔，

13、可能是曝光不良或干膜被刮伤等，酸性蚀刻药水进入造成孔内无铜，盲孔无铜也有这种情况。措施：检查干膜封孔情况。,缺陷描述21,盲孔孔内无铜：,失效分析,特点：盲孔孔口处出现抗蚀不良孔无铜；原因：在盲孔孔口处由于二次层压时B片流动性差等原因，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

14、导生产,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。,问题界定二,按形成原因进行分类：活性不足：溶液浓度低、温度低、负载低、pH值低、药水老化等；气泡阻塞：沉铜缸气泡和铅锡锡缸气泡；异物塞孔：杂物、铜皮、干膜碎、火山灰等；除油整孔差：玻璃纤维处难上铜；除胶渣效果差：树脂上难上铜；其他：抗蚀层或平板层太薄或返工等。,结束语,孔无铜原因复杂，杜绝极难，我们需要：对切片认真判读，对缺陷进行严格的界定！深入全面检讨板件生产流程和控制参数！过去经验只是一种参考，不是万能！只要小心求证，相信：方法总比问题多！持续改善：减少报废、不断提升板件品质！,