電路板廠PCB線邊掉金改善

文章來源：CPCA印制電路信息作者：鄧靈芝查看手機網址

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人氣：5831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題，不良率一直較高，而掉金絲問題過程檢驗難以發(fā)現(xiàn)，需要到電測進行開短路測試時才能發(fā)現(xiàn)異常板，如果在電路板廠電測漏測導致不良板流到客戶端進行使用，存在極大安全隱患（圖1）。

1.掉金絲不良現(xiàn)象

經過收集到的掉金絲板切片（圖2），并進行統(tǒng)計對比分析發(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，超過蝕刻突沿25 μm以內的控制要求；
（3）有的線路鎳層厚度在3 μm以上，蝕刻突沿在25 μm以內，但仍存在線邊掉金現(xiàn)象。

2.線邊掉金分析

根據(jù)生產制程的流程及特點，對線邊掉金進行分析，主要有以下幾個方面：
（1）鍍鎳時電流參數(shù)不合理，導致鎳層厚度偏薄，抗外力強度變差，生產過程突沿受外力擠壓即產生線邊掉金；
（2）蝕刻過程參數(shù)不合理或者蝕刻過程返工多次過蝕刻機，導致突沿長度變大，突沿受力時更易塌陷掉落；
（3）蝕刻后對金面存在較大壓力的工序只有印阻焊過程，可能為印阻焊過程壓力過大，將突沿壓塌掉落。

3.試驗方案及過程

針對以上分析原因，設計試驗如下。
3.1 跟進線邊掉金與鎳厚、突沿大小的關系
由于線邊掉金原因初步分析為鎳厚偏薄，蝕刻過蝕，突沿過大受到外力擠壓導致突沿塌陷斷裂，因此此次試驗目的是確認該類流程板不同的鎳厚、突沿大小對線邊掉金影響。

具體試驗方案如下：取8塊試驗板，編號1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#，分別按表1、表2試驗方案生產。

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

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

3.2 阻焊后線邊掉金情況
從阻焊后生產板觀察，不管是之前蝕刻過度出現(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改善，但不能完全杜絕。因此線邊掉金絲問題需要重點排查阻焊生產時各段對金面的影響，找出影響最大點并進行改善。

跟進正常鍍鎳金、蝕刻的板在阻焊各段不同處理條件下線邊掉金情況。由于目前該類板在阻焊工序的正常流程為：阻焊前處理→塞孔→粘孔→印阻焊→預烘→對位曝光→顯影。而前三步阻焊前處理、塞孔、粘孔均對金面存在較大的壓力，因此需要試驗確認這三段對線邊掉金絲的貢獻度。設計試驗方案如下：8塊試驗板，試驗板阻焊前數(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。

試驗的結果：過阻焊前處理板均出現(xiàn)線邊掉金情況，而過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。在同樣前處理條件下，正面塞孔和反面塞孔對金面塌陷無影響。塞孔后是否粘孔對金面塌陷無影響。

4.效果驗證

從以上試驗結果可知，線邊掉金與生產過程中鎳厚大小、蝕刻突沿長短、以及阻焊前處理壓力有強相關性，三者之間相互影響，根據(jù)三個制程生產特點及改善可行性空間大小，對各自控制點進行如下調整，并跟進確認線邊掉金不良改善情況如表3。