孔无铜缺陷判读及改善

孔无铜缺陷判读及预防当前第1页\共有63页\编于星期二\21点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当前第2页\共有63页\编于星期二\21点课程内容第一部分：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当前第3页\共有63页\编于星期二\21点第一部分：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”。当前第4页\共有63页\编于星期二\21点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当前第5页\共有63页\编于星期二\21点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。当前第6页\共有63页\编于星期二\21点第二部分：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。当前第7页\共有63页\编于星期二\21点孔无铜因果图当前第8页\共有63页\编于星期二\21点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"(1.0~1.5um)厚化铜：化学铜厚度80~100u"(2.0~2.5um)

本厂使用ATO薄铜体系，铜层厚度约7-12u"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！当前第9页\共有63页\编于星期二\21点背光：沉铜活性的体现者

背光测试方法如下图：背光不足处理程序当前第10页\共有63页\编于星期二\21点沉铜背光级数判读注意：树脂比玻璃纤维更容易沉上铜！当前第11页\共有63页\编于星期二\21点图电前后判读标准

当前第12页\共有63页\编于星期二\21点第三部分：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！当前第13页\共有63页\编于星期二\21点现状描述1铜丝塞孔孔无铜当前第14页\共有63页\编于星期二\21点孔壁粗糙度过大当前第15页\共有63页\编于星期二\21点钻孔玻璃纤维丝

钻孔不良导致的孔内铜丝当前第16页\共有63页\编于星期二\21点钻孔不良（披峰）钻孔披峰会导致孔径变小、塞孔或酸蚀板破孔！当前第17页\共有63页\编于星期二\21点失效分析特点：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。当前第18页\共有63页\编于星期二\21点现状描述2孔内玻纤上断断续续、点状无铜！当前第19页\共有63页\编于星期二\21点失效分析特点：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。当前第20页\共有63页\编于星期二\21点缺陷描述3孔壁夹带铜皮或杂物，塞孔导致的孔无铜：当前第21页\共有63页\编于星期二\21点失效分析特点：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。当前第22页\共有63页\编于星期二\21点缺陷描述4孔壁与内层线路连接不良（ICD）当前第23页\共有63页\编于星期二\21点失效分析特点：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Ｔg、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！当前第24页\共有63页\编于星期二\21点缺陷描述5孔内无铜位置出现基本对称，全部集中在小孔中：当前第25页\共有63页\编于星期二\21点失效分析特点：图形层包平板层，发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。当前第26页\共有63页\编于星期二\21点缺陷描述6无铜处全部发生在树脂部位：当前第27页\共有63页\编于星期二\21点失效分析特点：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）当前第28页\共有63页\编于星期二\21点缺陷描述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：当前第29页\共有63页\编于星期二\21点失效分析特点：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。当前第30页\共有63页\编于星期二\21点缺陷描述8大孔内出现点状无铜，小孔反而孔内完整：当前第31页\共有63页\编于星期二\21点失效分析特点：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。

当前第32页\共有63页\编于星期二\21点缺陷描述9孔口处无铜，图形层没有包住平板层，较多出现在大孔：当前第33页\共有63页\编于星期二\21点失效分析特点：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。当前第34页\共有63页\编于星期二\21点缺陷描述10孔内存在塞孔现象，图形电镀层没有包住平板层：干膜当前第35页\共有63页\编于星期二\21点失效分析特点：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。当前第36页\共有63页\编于星期二\21点缺陷描述11整孔无铜，而且大孔、小孔均无铜：当前第37页\共有63页\编于星期二\21点失效分析特点：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。当前第38页\共有63页\编于星期二\21点缺陷描述12孔口无铜，特别是大金属化孔孔无铜更明显。当前第39页\共有63页\编于星期二\21点失效分析特点：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！当前第40页\共有63页\编于星期二\21点缺陷描述13孤立的地方孔内和孔口、焊盘均出现无铜：当前第41页\共有63页\编于星期二\21点失效分析特点：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。当前第42页\共有63页\编于星期二\21点缺陷描述14无铜处出现在孔中央而且对称，特别是小孔情况更严重。当前第43页\共有63页\编于星期二\21点失效分析特点：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。当前第44页\共有63页\编于星期二\21点缺陷描述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：当前第45页\共有63页\编于星期二\21点失效分析特点：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）当前第46页\共有63页\编于星期二\21点缺陷描述16盲孔连接不良导致开路：当前第47页\共有63页\编于星期二\21点失效分析特点：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。当前第48页\共有63页\编于星期二\21点缺陷描述17热冲击或冷热循环后孔壁出现开路：当前第49页\共有63页\编于星期二\21点失效分析特点：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。当前第50页\共有63页\编于星期二\21点缺陷描述18盲孔处无铜，孔口位置无铜更严重当前第51页\共有63页\编于星期二\21点失效分析特点：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。当前第52页\共有63页\编于星期二\21点缺陷描述19特点：盲孔无铜，与内层铜分离或连接不好当前第53页\共有63页\编于星期二\21点失效分析特点：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！当前第54页\共有63页\编于星期二\21点缺陷描述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：当前第55页\共有63页\编于星期二\21点失效分析特点：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，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。当前第56页\共有63页\编于星期二\21点缺陷描述21盲孔孔内无铜：当前第57页\共有63页\编于星期二\21点失效分析特点：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。当前第58页\共有63页\编于星期二\21点第四部分：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导生产当前第59页\共有63页\编于星期二\21点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。

当前第60页\共有63页\编于星期二\21点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