孔无铜缺陷判读及预防

1、cctccctc一厂一厂 工艺部工艺部 苏培涛苏培涛 ptsucctc- 课程内容课程内容 v第一部分：孔无铜定义第一部分：孔无铜定义 v第二部分：原因分析第二部分：原因分析 v第三部分：第三部分：缺陷现象及失效分析缺陷现象及失效分析 v第四部分：纠正行动及改善方案第四部分：纠正行动及改善方案 第一部分：孔无铜定义第一部分：孔无铜定义 v孔无铜是指印制板金属化孔孔内开路；孔无铜是指印制板金属化孔孔内开路； v在通断检测时失去电气连接性能；在通断检测时失去电气连接性能； v金属化孔包括：通孔、盲孔和埋孔；金属化孔包括：通孔、盲孔和埋孔； v孔壁不导通也称孔壁不导通也称“破孔破孔”或或“孔内开路孔

2、内开路”。 孔的作用及影响因素孔的作用及影响因素 v作用：具有零件插焊和导电互连功能。作用：具有零件插焊和导电互连功能。 v加工过程影响因素多，控制复杂：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平板镀铜：过程控制及故障处理 图形电镀：微蚀控制及抗蚀层性能图形电镀：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后工序影响：微蚀控制及返工板处理等 孔无铜的特殊性孔无铜的特殊性 印制板致

3、命品质缺陷之一，需加强控制；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；产生原因复杂，改善难度大； 严重影响板件性能和可靠性；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；孔无铜缺陷及判读是湿法人员基本功； pcbpcb厂综合实力的体现。厂综合实力的体现。 第二部分：原因分析第二部分：原因分析 孔内无铜从加工流程上分类：孔内无铜从加工流程上分类： 沉铜不良沉铜不良( (如：气泡、塞孔、背光不足等如：气泡、塞孔、背光不足等) ) 平板不良平板不良( (如：整流机无电流、镀前停留时间长等如：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、

4、抗蚀差等）图电不良（如：图电微蚀过度、塞孔、抗蚀差等） 后工序微蚀过度；后工序微蚀过度； 酸蚀板孔无铜；酸蚀板孔无铜； 埋盲孔孔无铜；埋盲孔孔无铜； 其他类型孔无铜。其他类型孔无铜。 孔无铜因果图孔无铜因果图 化学沉铜类型介绍化学沉铜类型介绍 背光：沉铜活性的体现者背光：沉铜活性的体现者 背光测试方法如下图：背光测试方法如下图： 沉铜背光级数判读沉铜背光级数判读 注意：树脂比玻璃纤维更容易沉上铜！注意：树脂比玻璃纤维更容易沉上铜！ 图电前后判读标准图电前后判读标准 第三部分：缺陷现象及失效分析第三部分：缺陷现象及失效分析 现状描述现状描述1 铜丝塞孔孔无铜铜丝塞孔孔无铜 孔壁粗糙度过大孔壁粗糙

5、度过大 钻孔玻璃纤维丝钻孔玻璃纤维丝 v钻孔不良导致的孔内铜丝钻孔不良导致的孔内铜丝 钻孔不良（披峰）钻孔不良（披峰） v钻孔披峰会导致孔径变小、塞孔或酸蚀板破孔！钻孔披峰会导致孔径变小、塞孔或酸蚀板破孔！ 失效分析失效分析 v特点：钻孔不良，孔壁不平整、粗糙度过大特点：钻孔不良，孔壁不平整、粗糙度过大 或披峰过大等；或披峰过大等； v原因：钻孔工艺条件差，如：钻头寿命太长、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返磨次数过多、叠板数过多或钻咀侧刃不锋 利等；利等； v措施：改进钻孔工艺条件，检讨钻头质量及措施：改进钻孔工艺条件，检讨钻头质量及 使用要求

6、。使用要求。 现状描述现状描述2 孔内玻纤上断断续续、点状无铜！孔内玻纤上断断续续、点状无铜！ 失效分析失效分析 v特点：图形层包住平板层，无铜处断断续续，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；机率更高，常发生在拖缸之后； v原因：沉铜不良（如：药水活性不足、背光原因：沉铜不良（如：药水活性不足、背光 不足、温度太低等）不足、温度太低等） v措施：检讨拖缸方法和程序、措施：检讨拖缸方法和程序、 提高药水活性。提高药水活性。 缺陷描述缺陷描述3 v孔壁夹带铜皮或杂物，塞孔导致的孔无铜：孔

7、壁夹带铜皮或杂物，塞孔导致的孔无铜： 失效分析失效分析 v特点：平板层包住杂物塞孔导致孔无铜；特点：平板层包住杂物塞孔导致孔无铜； v原因：钻房工艺条件差，在去毛刺高压水洗原因：钻房工艺条件差，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；自来水、药缸杂质等外来异物； v措施：改善钻孔条件、提高去毛刺高压水洗措施：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。压力、加强各药水缸过滤和净化等。 缺陷描述缺陷描述4 孔壁与内层线路连接不良（孔壁与内层线路连接不良（icd） 失效分析失效分析 特点：凹蚀

8、不良导致与内层连接出现开路；特点：凹蚀不良导致与内层连接出现开路； 原因：原因： 溶胀缸膨松不够：浓度低、温度低、处理时间短及药溶胀缸膨松不够：浓度低、温度低、处理时间短及药 水寿命已到；水寿命已到； 咬蚀能力差：药水温度低、浓度低、锰酸钾含量高、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；处理时间短或药水老化； 特殊板材：高特殊板材：高g g、含填料板件或其他特殊材质等。、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；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！措施：确认具体问题进行针对性改善！ 缺陷描

9、述缺陷描述5 v孔内无铜位置出现基本对称，全部集中在小孔中：孔内无铜位置出现基本对称，全部集中在小孔中： 失效分析失效分析 v特点：图形层包平板层，发生在孔中央并呈对称；特点：图形层包平板层，发生在孔中央并呈对称； v原因：原因：孔内气泡孔内气泡来不及排走，导致沉铜不良。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）可能是沉铜缸反应速率太快产生大量气泡（氢气） ； v措施：检查震荡和化学沉铜条件如：温度措施：检查震荡和化学沉铜条件如：温度/ /负载负载/ /药药 液浓度等。液浓度

10、等。 缺陷描述缺陷描述6 v无铜处全部发生在树脂部位：无铜处全部发生在树脂部位： 失效分析失效分析 v特点：孔内无铜位置全部发生在树脂部位；特点：孔内无铜位置全部发生在树脂部位； v原因：除胶渣不够，树脂蜂窝状结构尚未形原因：除胶渣不够，树脂蜂窝状结构尚未形 成；成； v措施：检查凹蚀段条件，提高除胶渣能力措施：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）（如：提高浓度、温度或延长时间等） 缺陷描述缺陷描述7 v电镀层包住平板层，切片从孔口向孔中央平板层逐渐消失：电镀层包住平板层，切片从孔口向孔中央平板层逐渐消失： 失效分析失效分析 特点：图形层包住平板层，切片从孔口向孔

11、中特点：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；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、原因：平板不良，平板电镀时电流密度过小、 电镀时间过短或设备故障（电接触不良）等；电镀时间过短或设备故障（电接触不良）等； 措施：检查平板电镀条件，如：电流密度、时措施：检查平板电镀条件，如：电流密度、时 间等。间等。 缺陷描述缺陷描述8 v大孔内出现点状无铜，小孔反而孔内完整：大孔内出现点状无铜，小孔反而孔内完整： 失效分析失效分析 v特点：大孔内出现点状无铜，小孔反而孔内特点：大孔内出现点状无铜，小孔反而孔内 完整；完整； v原因：可能是吊车故障，板

12、件在空中或水洗原因：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缸内停留时间过长，沉铜层被氧化导致孔无 铜；铜； v措施：按工作指示要求对吊车故障板件进行措施：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。隔离、重新沉铜返工处理并确认。 缺陷描述缺陷描述9 v孔口处无铜，图形层没有包住平板层，较多出现在孔口处无铜，图形层没有包住平板层，较多出现在 大孔：大孔： 失效分析失效分析 特点：孔口边缘断铜，断铜面较整齐；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

13、影存放时间较长，如：大节日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。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，措施：缩短贴膜至显影时间， 严格返工制度。严格返工制度。 缺陷描述缺陷描述10 孔内存在塞孔现象，图形电镀层没有包住平板层：孔内存在塞孔现象，图形电镀层没有包住平板层： 干膜 失效分析失效分析 v特点：杂物脱落后，断层面整齐，蚀刻后存在空塞特点：杂物脱落后，断层面整齐，蚀刻后存在空塞 现象；现象； v原因：很可能是干膜返工板，因退洗不干净导致干原因：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，镀抗蚀层膜碎进

14、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；时药水交换不畅而在蚀刻时又被冲走； v措施：严格板件返工制度，杜绝干膜塞孔。措施：严格板件返工制度，杜绝干膜塞孔。 缺陷描述缺陷描述11 v整孔无铜，而且大孔、小孔均无铜：整孔无铜，而且大孔、小孔均无铜： 失效分析失效分析 特点：表面只有一层电镀层，孔内整孔无铜，特点：表面只有一层电镀层，孔内整孔无铜， 主要原因：主要原因： 板件未沉铜就直接进行平板或图形电镀，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

15、成负间过长，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）。凹蚀的情况进行确认）。 措施：对异常停机情况进行纠正，及时吊出微蚀缸措施：对异常停机情况进行纠正，及时吊出微蚀缸 板件。板件。 缺陷描述缺陷描述12 孔口无铜，特别是大金属化孔孔无铜更明显。孔口无铜，特别是大金属化孔孔无铜更明显。 失效分析失效分析 特点：孔口无铜，特别是大金属化孔孔无铜特点：孔口无铜，特别是大金属化孔孔无铜 更明显。更明显。 原因：磨板过度导致拐角处无铜。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！段的压力，检

16、查不织布使用目数等！ 缺陷描述缺陷描述13 v孤立的地方孔内和孔口、焊盘均出现无铜：孤立的地方孔内和孔口、焊盘均出现无铜： 失效分析失效分析 v特点：孤立孔内、孔口和焊盘均出现无铜特点：孤立孔内、孔口和焊盘均出现无铜 v原因：抗蚀不良孔无铜，主要是由于高电流密度区原因：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；性能下降导致过蚀； v措施：改善镀层结晶结构，可通过添加光剂或延长措施：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电镀时间、降低电流密度等，

17、如镀锡后停留时间过 长要针对性进行改进。长要针对性进行改进。 缺陷描述缺陷描述14 无铜处出现在孔中央而且对称，特别是小孔情况更严重。无铜处出现在孔中央而且对称，特别是小孔情况更严重。 失效分析失效分析 v特点：平板层没有包住图形层，主要为抗蚀层（铅特点：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。锡层、锡层或镍层）深镀能力不足。 v原因：厚径比原因：厚径比arar值大，孔内药液交换困难：值大，孔内药液交换困难： 反冲涡流增强，以致靠压力反冲涡流增强，以致靠压力( (如：摇摆、震荡等如：摇摆、震荡等) ) 驱动达到孔内流动的因素被削弱；驱动达到孔内流动的因素被削弱；

18、 表面张力增大；表面张力增大； 气泡难以逸出。气泡难以逸出。 v措施：提高抗蚀层深镀能力，加强摇摆或震荡等。措施：提高抗蚀层深镀能力，加强摇摆或震荡等。 缺陷描述缺陷描述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：但露铜区域铜层很薄： 失效分析失效分析 特点：大孔、小孔均无铜或铜厚不足，板面绿油下特点：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；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

19、是沉镍金、铜不足，严重时无铜；可能是沉镍金、osposp、喷锡、喷锡、 沉锡等前处理过度；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）措施：检讨前处理微蚀条件（时间、温度、浓度等） 缺陷描述缺陷描述16 v盲孔连接不良导致开路：盲孔连接不良导致开路： 失效分析失效分析 v特点：盲孔层孔拐角处没有被平板层包住（表铜没特点：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，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；填孔树脂与盲孔面铜处出现明显空隙； v原因：减铜过度导致盲孔表铜没有平板层（或很原因：减

20、铜过度导致盲孔表铜没有平板层（或很 薄）薄） ，受热后由于树脂膨胀导致开路；，受热后由于树脂膨胀导致开路； v措施：杜绝减铜过度，适当提高盲孔铜厚，采用其措施：杜绝减铜过度，适当提高盲孔铜厚，采用其 他板料减少他板料减少树脂热膨胀的影响树脂热膨胀的影响等。等。 缺陷描述缺陷描述17 热冲击或冷热循环后孔壁出现开路：热冲击或冷热循环后孔壁出现开路： 失效分析失效分析 v特点：受热后孔壁镀铜层出现开路，没有受特点：受热后孔壁镀铜层出现开路，没有受 热时则是完整镀层；热时则是完整镀层； v原因：镀层物理性能差、延展性差或孔壁铜原因：镀层物理性能差、延展性差或孔壁铜 厚不足等；厚不足等； v措施：净化

21、镀液改善结晶结构、提高镀层延措施：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。要求按规定进行烘板处理。 缺陷描述缺陷描述18 v盲孔处无铜，孔口位置无铜更严重盲孔处无铜，孔口位置无铜更严重 失效分析失效分析 v特点：盲孔处无铜，孔口位置无铜更严重特点：盲孔处无铜，孔口位置无铜更严重 v原因：干膜破孔，蚀刻药水进入孔内，直接原因：干膜破孔，蚀刻药水进入孔内，直接 原因可能曝光不良、对偏、盲孔与下垫接触原因可能曝光不良、对偏、盲孔与下垫接触 不良；不良； v措施：检讨干膜盖孔条件及对位情况。措施：检讨干膜盖

22、孔条件及对位情况。 缺陷描述缺陷描述19 v特点：盲孔无铜，与内层铜分离或连接不好特点：盲孔无铜，与内层铜分离或连接不好 失效分析失效分析 特点：盲孔无铜，与内特点：盲孔无铜，与内 层铜分离或连接不好；层铜分离或连接不好； 原因：激光窗偏，激光原因：激光窗偏，激光 孔蚀孔不良，造成激光孔蚀孔不良，造成激光 钻孔不良，沉铜时药水钻孔不良，沉铜时药水 交换不良。交换不良。 措施：检查措施：检查激光开窗情激光开窗情 况和况和钻孔能量等。钻孔能量等。 激光打孔不良导致沉铜激光打孔不良导致沉铜 不良！不良！ 缺陷描述缺陷描述20 v从孔口处开始出现无铜，而图形层没有包住平板层，从孔口处开始出现无铜，而图

23、形层没有包住平板层， 大孔更严重：大孔更严重： 失效分析失效分析 v特点：酸蚀遮孔破或对偏，盲孔与下垫接触不良；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）（可通过通孔内焊盘进行判断） v原因：干膜破孔，可能是曝光不良或干膜被刮伤等原因：干膜破孔，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，盲孔无铜也有这酸性蚀刻药水进入造成孔内无铜，盲孔无铜也有这 种情况。种情况。 v措施：检查干膜封孔情况。措施：检查干膜封孔情况。 缺陷描述缺陷描述21 盲孔孔内无铜盲孔孔内无铜 ： 失效分析失效分析 v特点：盲孔孔口处出现抗蚀不良孔无铜；特点：盲孔孔口处出现抗蚀不良孔无铜； v原因：在盲孔孔口处由于二次层压时原因：在盲孔孔口处由于二次层压时b片流片流 动性差等原因，填胶不满导致碱蚀药水进入动性差等原因，填胶不满导致碱蚀药水进入 造成孔内无铜；造成孔内无铜； v措施：改用流动性较好措施：改用流动性较好b片，如高树脂含量片，如高树脂含量 等。等。 第四部分：纠正行动及改善方案第四部分：纠正行动及改善方案 从切片