板材品质不良及其对PCB的影响课件.ppt
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- 板材 品质 不良 及其 PCB 影响 课件
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1、覆铜箔层压板品质不良的影响品质部内训资料三之品质部内训资料三之前言:前言:在覆铜箔层压板生产中经常会因材料、设备、环境、工艺及操在覆铜箔层压板生产中经常会因材料、设备、环境、工艺及操作等原因,造成板材内在或外观上的各种缺陷,给自已及顾客造作等原因,造成板材内在或外观上的各种缺陷,给自已及顾客造成损失。成损失。1、板面凹坑的产生原因、板面凹坑的产生原因1.1 表面异物表面异物生产过程及环境控制不良,使得铜箔光面和镜面隔板上有诸如生产过程及环境控制不良,使得铜箔光面和镜面隔板上有诸如空气中粒尘、树脂残渣、纸屑、各类纤维丝、毛发、铜箔残屑空气中粒尘、树脂残渣、纸屑、各类纤维丝、毛发、铜箔残屑及镜面隔
2、板受损后的突起特等等异物,在层压后于板面上表现及镜面隔板受损后的突起特等等异物,在层压后于板面上表现为各种形状的凹坑为各种形状的凹坑。1.2 铜箔面受损铜箔面受损当铜箔在剪切、运输或叠配时,光面受到粗糙物(如相邻铜箔当铜箔在剪切、运输或叠配时,光面受到粗糙物(如相邻铜箔边缘,镜面隔板边缘等)的挤压、冲击和磨擦,使箔面受损呈边缘,镜面隔板边缘等)的挤压、冲击和磨擦,使箔面受损呈连续点线状凹坑(同时伴有划痕)。连续点线状凹坑(同时伴有划痕)。1.3、细小的铜箔皱折、细小的铜箔皱折在铜箔加工过程中,原箔的毛面需镀粗化层、耐热层、在铜箔加工过程中,原箔的毛面需镀粗化层、耐热层、光面镀防锈薄鉻层,由于各
3、锡箔制造商生产生产条件及光面镀防锈薄鉻层,由于各锡箔制造商生产生产条件及工艺(如添加剂)不同,致使产品的延展性各有差异,工艺(如添加剂)不同,致使产品的延展性各有差异,在使用硬而薄的铜箔时,执取时易在铜箔上产生细小的在使用硬而薄的铜箔时,执取时易在铜箔上产生细小的皱折,在层压时若不能完全恢复,层压后表现为皱折,在层压时若不能完全恢复,层压后表现为CCL箔箔面上的弧线状凹坑面上的弧线状凹坑.1.4、光凹、光凹现象为亮点,侧面有弧状凹陷,主要出现在较薄的铜箔(如现象为亮点,侧面有弧状凹陷,主要出现在较薄的铜箔(如18微米)。微米)。关于光凹的成因,可谓是众说纷纭,通过我们在生产中的大量数据及仔关于
4、光凹的成因,可谓是众说纷纭,通过我们在生产中的大量数据及仔细观察研究,归纳为以下几个方面:细观察研究,归纳为以下几个方面:(1)铜箔和粘结片之间夹有硬性颗粒;如)铜箔和粘结片之间夹有硬性颗粒;如DICY结晶、毛发和杂质等造结晶、毛发和杂质等造成的颗粒;成的颗粒;(2)铜箔质量;)铜箔质量;(3)环境湿度;)环境湿度;(4)层压时压力和产品湿度不匹配(加压时机不妥)等。)层压时压力和产品湿度不匹配(加压时机不妥)等。2、凹坑对、凹坑对PCB的影响的影响2.1、对贴干膜质量的影响、对贴干膜质量的影响虽然在对虽然在对CCL贴干膜前均有刷磨清洗,但对凹坑消除作用不大。干膜无贴干膜前均有刷磨清洗,但对凹
5、坑消除作用不大。干膜无法贴紧凹坑内的铜箔从而存在间隙;内层板蚀刻,干膜是作为抗蚀剂使法贴紧凹坑内的铜箔从而存在间隙;内层板蚀刻,干膜是作为抗蚀剂使用,当已贴膜的板件曝光显影后要蚀刻时,凹坑如出现在线路上或线路用,当已贴膜的板件曝光显影后要蚀刻时,凹坑如出现在线路上或线路边缘,蚀刻液渗入凹坑形成的间隙而造成线路局部变细及边缘缺口,严边缘,蚀刻液渗入凹坑形成的间隙而造成线路局部变细及边缘缺口,严重时会出现断路。重时会出现断路。在外层线路制作中,干膜大多时候作为抗镀剂使用,如线路边缘出现凹在外层线路制作中,干膜大多时候作为抗镀剂使用,如线路边缘出现凹坑,在后续的图形电镀时会使作为抗蚀层的铅锡(或纯锡
6、)渗入上述的坑,在后续的图形电镀时会使作为抗蚀层的铅锡(或纯锡)渗入上述的间隙,在后续的碱性蚀刻后,会使线路或焊垫边缘不齐,严重的会造成间隙,在后续的碱性蚀刻后,会使线路或焊垫边缘不齐,严重的会造成短路。随着布线密度的增加,线宽和线隙的缩小,这种影响将更加严重。短路。随着布线密度的增加,线宽和线隙的缩小,这种影响将更加严重。2.2、其他影响、其他影响除以上影响外,凹坑的存在还会造成焊垫不平,线路表面凹点或凹陷,除以上影响外,凹坑的存在还会造成焊垫不平,线路表面凹点或凹陷,金插头上凹坑等其他缺陷,焊垫不平会给金插头上凹坑等其他缺陷,焊垫不平会给PCB后续的元件安装(后续的元件安装(SMT、BGA
7、)造成焊接不良;金插头为迫紧导电模式,凹坑会使插件接触不良。造成焊接不良;金插头为迫紧导电模式,凹坑会使插件接触不良。2、铜箔面氧化、铜箔面氧化2.1、铜箔面氧化原因、铜箔面氧化原因2.1.1、材料不良、材料不良造成铜箔材料品质不良的原因有:造成铜箔材料品质不良的原因有:1)铜箔之防锈层及耐热层加工不良;)铜箔之防锈层及耐热层加工不良;2)包装不当或破损;)包装不当或破损;3)储存条件不佳或存期过长等,使铜箔在使用前)储存条件不佳或存期过长等,使铜箔在使用前就已氧化或即将氧化,使铜箔经就已氧化或即将氧化,使铜箔经CCL加工后出现氧化。加工后出现氧化。2.1.2、CCL加工过程造成铜箔面氧化加工
8、过程造成铜箔面氧化在在CCL加工过程中造成铜箔面氧化的原因有:加工过程中造成铜箔面氧化的原因有:1)箔面收到水、汗渍、)箔面收到水、汗渍、酸性物污染;酸性物污染;2)铜箔执取不当使铜箔之防锈层及耐热层受损;)铜箔执取不当使铜箔之防锈层及耐热层受损;3)CCL之包装不当或破损;之包装不当或破损;4)CCL储存条件不佳或存期过长等。储存条件不佳或存期过长等。2.2、铜氧对、铜氧对PCB加工的影响加工的影响铜箔面氧化对铜箔面氧化对PCB的影响为贴膜不良,危害同的影响为贴膜不良,危害同1.2.1,但没有光凹严重;,但没有光凹严重;轻微的铜箔面氧化经刷磨清洗可以除去,但箔面氧化会使轻微的铜箔面氧化经刷磨
9、清洗可以除去,但箔面氧化会使CCL外观不良,外观不良,同样难以为同样难以为PCB接收。接收。3、铜箔面划伤、铜箔面划伤3.1、产生原因、产生原因解板、切板、检查等工序,对自动化程度不高的生产线,以上工作过解板、切板、检查等工序,对自动化程度不高的生产线,以上工作过程要靠人工完成,有时会造成铜箔面和硬物接触摩擦,使铜箔面划伤,程要靠人工完成,有时会造成铜箔面和硬物接触摩擦,使铜箔面划伤,轻者表现为擦伤部分发亮,严重时会造成露基材。轻者表现为擦伤部分发亮,严重时会造成露基材。4、胶点、胶点4.1、产生原因、产生原因胶点是在胶点是在CCL生产过程中,镜面隔板和铜箔正面受树脂粉污染(主要生产过程中,镜
10、面隔板和铜箔正面受树脂粉污染(主要是铜箔面污染),此树脂粉经热压后,在铜箔上形成类圆形固化层是铜箔面污染),此树脂粉经热压后,在铜箔上形成类圆形固化层(同时造成对镜面板污染),原因以下:(同时造成对镜面板污染),原因以下:1)粘结片裁切、吸尘,熔封)粘结片裁切、吸尘,熔封不良面在表面各四周附有过多树脂粉;不良面在表面各四周附有过多树脂粉;2)粘结片除静电不足,配铜箔)粘结片除静电不足,配铜箔时静电会转移到铜箔上,使铜箔更易吸附从粘结片抖落的树脂粉,并时静电会转移到铜箔上,使铜箔更易吸附从粘结片抖落的树脂粉,并使得在后续操作中难以清除;使得在后续操作中难以清除;3)散材叠配时动作过大,粘结片剧烈
11、运)散材叠配时动作过大,粘结片剧烈运动而产生更多树脂粉污染铜箔和周围环境;动而产生更多树脂粉污染铜箔和周围环境;4)铜箔面积过小或粘结片)铜箔面积过小或粘结片过大等原因。过大等原因。4.2、胶点对、胶点对PCB的影响的影响因胶点多为树脂粉固化物,具有相当的硬度的耐化学性,因胶点多为树脂粉固化物,具有相当的硬度的耐化学性,PCB加工的加工的刷磨清洗难以将它去掉,在内层酸性蚀刻时,它会将不需要的铜层保刷磨清洗难以将它去掉,在内层酸性蚀刻时,它会将不需要的铜层保护住而造成残铜,线路变宽边缘不齐,严重时会导致线间短路;在外护住而造成残铜,线路变宽边缘不齐,严重时会导致线间短路;在外层制作时,当它存在于
12、线路上时会使二次铜和抗蚀层不能镀上,最终层制作时,当它存在于线路上时会使二次铜和抗蚀层不能镀上,最终使焊垫或金插头表面凹陷或镀不上镍金(如剥脱时被去掉,可能会造使焊垫或金插头表面凹陷或镀不上镍金(如剥脱时被去掉,可能会造成断路),当它存在于线间时,同样会将不需要的铜层保护住而造成成断路),当它存在于线间时,同样会将不需要的铜层保护住而造成残铜,线路变宽边缘不齐,严重时会导致线间短路(如剥落时不能去残铜,线路变宽边缘不齐,严重时会导致线间短路(如剥落时不能去掉)。掉)。5、板材翘曲、板材翘曲5.1、产生原因、产生原因内应力是造成内应力是造成CCL翘曲超标的根本原因,使板材产生内应力的因素可归翘曲
13、超标的根本原因,使板材产生内应力的因素可归纳以下几个方面。纳以下几个方面。5.1.1、材料不良、材料不良1)选用的玻璃布质量欠佳:)选用的玻璃布质量欠佳:a、玻璃布张力均匀性差;、玻璃布张力均匀性差;b、弓纬、斜纬;、弓纬、斜纬;c、玻璃纱捻度过高等。、玻璃纱捻度过高等。2)、缓冲用垫板纸厚度及密度均匀性太差。)、缓冲用垫板纸厚度及密度均匀性太差。3)、操作不当:)、操作不当:a、粘结片预浸时经纬方向出错;、粘结片预浸时经纬方向出错;b、粘结片裁切时偏、粘结片裁切时偏斜,致使各层粘结片玻璃纱走向不平行;斜,致使各层粘结片玻璃纱走向不平行;c、不同类型粘结片混用时结构、不同类型粘结片混用时结构不
14、对称;不对称;d、上铜箔和下铜箔厚度不一致;、上铜箔和下铜箔厚度不一致;e、用不同厂家的玻璃布生产、用不同厂家的玻璃布生产的粘结片混用;的粘结片混用;f、CCL(特别是薄板)持取、搬运和存放不当;(特别是薄板)持取、搬运和存放不当;g、混、混用了用了RC、GT等指标不均匀的不合格粘结片。等指标不均匀的不合格粘结片。5.1.2、设备及工具不良、设备及工具不良1)上胶机对温度、胶液粘度玻璃布张力等控制精度不足;)上胶机对温度、胶液粘度玻璃布张力等控制精度不足;2)压机热盘温度均匀性差,使得)压机热盘温度均匀性差,使得同一产品不同位置固化程度不同;同一产品不同位置固化程度不同;3)压机热盘平坦性和平
15、行性欠佳,不同散材对位不齐,)压机热盘平坦性和平行性欠佳,不同散材对位不齐,使得同一块板所受压力不同;使得同一块板所受压力不同;4)镜面隔板、托板及盖板平坦性不良或变形等。)镜面隔板、托板及盖板平坦性不良或变形等。5.1.3、生产工艺不完善、生产工艺不完善1)上胶生产时玻璃布张力设置过大使经纬纱变形;上胶生产时玻璃布张力设置过大使经纬纱变形;2)产品固化不足;)产品固化不足;3)粘结片控制指标设置不当或层压工艺之温度、压力设定欠妥,造成滑板,使同一块板上)粘结片控制指标设置不当或层压工艺之温度、压力设定欠妥,造成滑板,使同一块板上所受压力不均;所受压力不均;4)粘结片控制指标设置不当或层压工艺
16、之温度、压力设定欠妥,造成流胶过多而使板在不)粘结片控制指标设置不当或层压工艺之温度、压力设定欠妥,造成流胶过多而使板在不同区域同区域RC偏差以及玻璃布纱束变形,造成板面热膨胀系数不同和内应力;另流胶过多时使偏差以及玻璃布纱束变形,造成板面热膨胀系数不同和内应力;另流胶过多时使板产生机械应力;板产生机械应力;5)冷却速度过快,使应力不能及时松弛而造成板内存有残余热应力(表现为靠近热盘的板)冷却速度过快,使应力不能及时松弛而造成板内存有残余热应力(表现为靠近热盘的板材翘曲明显);材翘曲明显);6)层压后段压力过高,高分子材料在外力作用下总行迹为普弹形变,高弹形变和不可逆的)层压后段压力过高,高分
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