1、PCB可靠性缺陷分析及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),整理：孫奕明審核：馬學(xué)輝,2,前言：,可靠性問題因其潛伏性及隱蔽性比較深，一但出現(xiàn)將造成批量性或致命性問題； 公司一直以來都做為重點(diǎn)的品質(zhì)管理對(duì)象； 收集、整理可靠性缺陷、造成原因及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以求大家可以共同探討； 感謝各單位在可靠性問題方面所做的努力。,3,內(nèi)容：,一、 棕（黑）化 二、 層壓 三、 機(jī)械鉆孔 四、 激光鉆孔 五、 PTH 六 電鍍 七、 蝕刻 八、 填孔 九、 感光 十、 沉金 十一、 沉錫 十二、 沉銀 十三、 其他,4,一、棕（黑）化,1）爆板：,原因：棕（黑）化不良 熱沖擊后大銅面處出現(xiàn)分層 標(biāo)準(zhǔn)：不允許,5,2）離子污染超標(biāo)：,一、棕（

2、黑）化,原因：清洗不干凈或環(huán)境污染（如裸手接板、臟污隔板紙等） 標(biāo)準(zhǔn)：離子污染控制值6.5ugNaCL/inch2,6,二、層壓,1）分層：,原因：層壓時(shí)抽真空效果差或B片受潮 標(biāo)準(zhǔn)：具體見空洞標(biāo)準(zhǔn),7,二、層壓,2）空洞：,原因：層壓時(shí)抽真空效果差； 標(biāo)準(zhǔn)：,8,二、層壓,3）層間錯(cuò)位：,原因：內(nèi)層定位孔沖偏，或放大系數(shù)不匹配，或?qū)訅夯澹?標(biāo)準(zhǔn)：一般控制在mil（主要是看內(nèi)層環(huán)寬及內(nèi)層隔離環(huán)寬）,9,二、層壓,4）固化度不足： 現(xiàn)象： 1）板件容易變形； 2）易爆板； 3）鉆孔時(shí)鉆污很多，易造成孔壁粗糙度超標(biāo)； 4）因鉆污多，凹蝕時(shí)不容易去除，易造成孔壁與內(nèi) 層連接不良。 原因：料溫異?；?/p>

3、層壓曲線與B片不匹配； 標(biāo)準(zhǔn)：Tg3,10,三、機(jī)械鉆孔,1）孔內(nèi)纖維絲：,原因：鉆咀側(cè)刃不鋒利； 標(biāo)準(zhǔn)：不影響孔徑及不影響孔銅厚度及質(zhì)量,11,三、機(jī)械鉆孔,2）鉆偏：,成因：鉆孔時(shí)零位漂移、鉆機(jī)壓腳沒有壓緊或鉆孔補(bǔ)償不匹配等； 標(biāo)準(zhǔn)：最小內(nèi)層焊盤1mil或滿足客戶要求,12,3）內(nèi)層環(huán)寬：,三、機(jī)械鉆孔,原因：鉆偏或內(nèi)層漲縮與鉆孔補(bǔ)償不匹配； 標(biāo)準(zhǔn)：最小的環(huán)寬0.025mm 或滿足客戶要求,13,）內(nèi)層隔離環(huán)寬,三、機(jī)械鉆孔,原因：鉆偏或內(nèi)層漲縮與鉆孔補(bǔ)償不匹配； 標(biāo)準(zhǔn)：最小的隔離環(huán)寬0.mm,14,）內(nèi)層焊盤脫落,三、機(jī)械鉆孔,原因：內(nèi)層焊盤比較小，鉆孔時(shí)被拉脫；（此問題在公司第一次出現(xiàn)

4、，當(dāng)時(shí)剛開始還以為是孔壁粗糙度超標(biāo) 標(biāo)準(zhǔn)：最小的環(huán)寬不小于0.mm,15,）孔壁粗糙度超標(biāo)：,三、機(jī)械鉆孔,粗糙度超差,成因：鉆孔參數(shù)異?；蜚@嘴不鋒利； 標(biāo)準(zhǔn)：孔壁粗糙度30um或滿足客戶要求,16,三、機(jī)械鉆孔,）孔壁粗糙度超標(biāo)：,輕微的撞破,成因：鉆嘴側(cè)鋒崩缺； 標(biāo)準(zhǔn)：孔壁粗糙度30um或滿足客戶要求,17,）釘頭：,三、機(jī)械鉆孔,原因：除與鉆針尖部的刃角損耗有密切關(guān)系外，也與鉆針的偏轉(zhuǎn)（Run Out)或搖擺（Wobble)有關(guān)； 標(biāo)準(zhǔn)：釘頭寬度不可超過銅箔厚度的2倍,18,）披鋒：,三、機(jī)械鉆孔,原因：與鉆孔鉆給速度及墊板有比較大的關(guān)系； 標(biāo)準(zhǔn)：不影響外觀及孔銅連接,19,）芯吸：,三

5、、機(jī)械鉆孔,原因：鉆孔動(dòng)作進(jìn)給速度過大，或鉆嘴破損不夠鋒利以致拉松拉大?？椉喪换虮旧鞡片纖維束有缺口，過于疏松；過度除鉆污使?？椉喪臉渲蝗艿舳斐桑?標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)于芯吸作用(B)沒有減少導(dǎo)線間距使之小于采購(gòu)文件規(guī) 定的最小值 ，芯吸作用(A)沒有超過80mm3.150min,20,四、激光鉆孔,1）鉆不透：,原因：能量異常； 標(biāo)準(zhǔn)：不允許,21,2）盲孔上下孔徑比超標(biāo)：,四、激光鉆孔,原因：能量異常； 標(biāo)準(zhǔn)： 1. A=標(biāo)稱孔徑20% 2. 70%B/A90% 3. a0.010 mm (undercut) 4. 90 5. 孔壁粗糙度12.5um,22,3）孔壁粗糙度超標(biāo)：,原因：能量異常

6、或材料與能量不匹配； 標(biāo)準(zhǔn)：孔壁粗糙度12.5um,四、激光鉆孔,23,4）激光窗開偏或內(nèi)層錯(cuò)位：,四、激光鉆孔,原因：激光窗開偏或內(nèi)層錯(cuò)位； 標(biāo)準(zhǔn)：不允許,24,5）undercut過大：,四、激光鉆孔,原因：能量異常 標(biāo)準(zhǔn)： undercut 0.010 mm,25,五、PTH,1）背光不足：,原因：沉銅藥水異常 標(biāo)準(zhǔn)：背光要求8級(jí),26,五、PTH,2）沉銅不良（孔內(nèi)無(wú)銅）,原因：沉銅藥水異常（特別是活化不足） 標(biāo)準(zhǔn)：不允許,27,3）凹蝕過度：,五、PTH,原因：凹蝕藥水失控或時(shí)間過長(zhǎng) 標(biāo)準(zhǔn)： 1）正凹蝕過蝕深度介于0.005mm與0.08mm之間； 2）負(fù)凹蝕/欠蝕深度0.013mm

7、,28,五、PTH,4）凹蝕不足：,原因：凹蝕藥水失控或時(shí)間過短 標(biāo)準(zhǔn)：不允許出現(xiàn)空洞或連接不良,29,五、PTH,5）ICD,原因：凹蝕藥水失控或時(shí)間過短、材料膨脹異常 標(biāo)準(zhǔn)：不允許,30,六、電鍍,）孔壁銅厚不足,標(biāo)準(zhǔn),原因：電鍍參數(shù)不當(dāng)或接觸不良 標(biāo)準(zhǔn)：見右表,31,六、電鍍,）孔壁銅厚測(cè)試方法,鍍層厚度和質(zhì)量的評(píng)估可通過微切片進(jìn)行 切片必須至少包含3個(gè)孔徑最小的鍍通孔； 放大倍數(shù)至少100X，仲裁檢驗(yàn)應(yīng)在 200 倍土 5% 的放大倍率下進(jìn)行； 至少測(cè)量3個(gè)孔的鍍層厚度或銅壁厚度，； 在鍍通孔每側(cè)壁上大約等距離選取三個(gè)測(cè)試點(diǎn)，計(jì)算其平均值作為評(píng)估值； 測(cè)量鍍層厚度作為評(píng)估值時(shí)，不可在節(jié)

8、瘤、空洞、裂縫地方測(cè)量； 孤立的厚或薄截面不應(yīng)用于平均； 由于玻璃纖維突出引起孤立的銅厚度減薄 ,從突出末端量至孔壁時(shí), 應(yīng)符 合最小厚度要求； 如在孤立區(qū)域發(fā)現(xiàn)銅厚度規(guī)定的最小厚度要求 , 應(yīng)作為一個(gè)空洞并從同一 檢查批中重新抽樣,32,六、電鍍,）深鍍能力不足： 現(xiàn)象：孔口出現(xiàn)狗骨現(xiàn)象； 原因：光劑與整平劑不匹配； 測(cè)試方法：,33,）疊鍍,原因： 1)孔壁粗糙度太大. 2)沉銅效果不好，沒有將孔壁覆蓋完全. 3)電鍍缸光劑/整平劑比例失調(diào). 4)電鍍缸氯離子濃度過高. 5)電鍍參數(shù)設(shè)定不當(dāng) 標(biāo)準(zhǔn)：不允許,六、電鍍,34,）電鍍雜物,六、電鍍,原因：槽液中各種浮游固體粒子常會(huì)著落而成鍍瘤

9、標(biāo)準(zhǔn)：不允許,35,6）鍍層燒焦,六、電鍍,原因：電流異?；蚬鈩┖坎蛔?標(biāo)準(zhǔn)：不允許,36,7）鍍層粗糙,六、電鍍,原因：電鍍電流過大、整平劑添加異?；蛱砑觿┐钆洳划?dāng) 標(biāo)準(zhǔn)：不允許,37,六、電鍍,8）熱沖擊后孔拐角斷裂：,原因：鍍層疏松、錫爐含銅量超標(biāo)蝕銅、或磨板過度 標(biāo)準(zhǔn)：不允許,38,六、電鍍,9）鍍層疏松（熱沖擊后斷裂）：,原因：光劑含量嚴(yán)重超標(biāo) 標(biāo)準(zhǔn)：不允許,39,六、電鍍,10）鍍層剝離：,原因：圖形電鍍時(shí)除油不良，致使圖形電鍍層與平板層結(jié)合力差 標(biāo)準(zhǔn)：不允許,40,六、電鍍,11）鍍層延展性不良,現(xiàn)象：高低溫循環(huán)后出現(xiàn)鍍層斷裂 原因：電鍍添加劑配比異?；虿牧吓蛎浵禂?shù)異常 標(biāo)準(zhǔn)：

10、不允許,41,六、電鍍,12）電鍍填孔不滿,原因：電鍍藥水或電流設(shè)計(jì)異常 標(biāo)準(zhǔn)：不允許,42,六、電鍍,13）吹氣孔,原因：鍍層薄或有點(diǎn)狀孔內(nèi)無(wú)銅 標(biāo)準(zhǔn)：不允許,43,六、電鍍,14）孔內(nèi)無(wú)銅（干膜余膠）：,現(xiàn)象：孔無(wú)銅集中在孔口 原因：干膜余膠 標(biāo)準(zhǔn)：不允許,44,六、電鍍,15）孔內(nèi)無(wú)銅（鍍錫不良）,現(xiàn)象：圖形電鍍層沒有包住平板電鍍層，有點(diǎn)象刀切 原因：鍍錫有氣泡 標(biāo)準(zhǔn)：不允許,45,六、電鍍,16）孔內(nèi)無(wú)銅（微蝕過鍍）,現(xiàn)象：整體孔無(wú)銅，特別是在大孔徑的PTH孔 原因：板件沒有經(jīng)過平板電鍍或圖形電鍍微蝕異常 標(biāo)準(zhǔn)：不允許,46,六、電鍍,17）盲孔無(wú)銅,現(xiàn)象：銅層在盲孔中逐漸減少 原因：

11、干膜蓋孔破損（公司第一次出現(xiàn)主要是單邊曝光能量異常） 標(biāo)準(zhǔn)：不允許,47,六、電鍍,18）楔形空洞(Wedge Void),現(xiàn)象：孔內(nèi)無(wú)銅發(fā)生在內(nèi)層銅與B片結(jié)合處 原因：棕（黑）化不良或鉆孔異常 標(biāo)準(zhǔn)：不允許,48,六、電鍍,19）鍍層裂紋（現(xiàn)象）,49,六、電鍍,19）鍍層裂紋（接受標(biāo)準(zhǔn)）,50,七、蝕刻,）蝕刻因子：,E=蝕刻因子 V=蝕刻深度 X=側(cè)蝕深度（從阻劑邊緣橫量到最細(xì)銅腰之寬度而言）,E=V/X,51,）夾膜短路,七、蝕刻,原因：電鍍層數(shù)設(shè)計(jì)有問題或線路很孤立 標(biāo)準(zhǔn)：不允許出現(xiàn)短路及縮小線路間距,52,）滲鍍短路：,七、蝕刻,原因：貼膜不牢 標(biāo)準(zhǔn)：不允許出現(xiàn)短路及縮小線路間距,

12、53,七、蝕刻,）蝕刻過度：,原因：蝕刻參數(shù)過度 標(biāo)準(zhǔn)：不允許縮小線路最小寬度或出現(xiàn)鎳層剝離脫落,54,八、填孔,）填孔不滿：,原因：樹脂沒填滿 標(biāo)準(zhǔn)：下凹深度mil,55,八、填孔,）分層：,原因：膨脹系數(shù)異?；蛱羁滋幱袣馀?標(biāo)準(zhǔn)：不允許,56,八、填孔,）埋孔凸起：,原因：材料膨脹系數(shù)異?；蛱羁滋幱袣馀?標(biāo)準(zhǔn)：不允許出現(xiàn)鍍層斷裂,57,九、感光,）離子污染超標(biāo)：,原因：清洗不干凈或環(huán)境污染 標(biāo)準(zhǔn)：離子污染控制值6.5ugNaCL/inch2,58,九、感光,）阻焊厚度不足：,原因：噴涂不均勻、線路銅厚過高 標(biāo)準(zhǔn)：.mil或滿足客戶要求,59,九、感光,）側(cè)蝕嚴(yán)重：,原因：顯影參數(shù)異常 標(biāo)準(zhǔn)

13、：不允許出現(xiàn)綠油條掉落現(xiàn)象,60,九、感光,）爆油：,原因：綠油塞孔中有氣泡 標(biāo)準(zhǔn)：爆油后，焊盤的總高度超過或高度um或按照客戶特殊要求（如索愛um),61,九、感光,5）孔未塞滿：,原因：塞孔條件異常 標(biāo)準(zhǔn)：噴錫后不允許藏錫珠,62,九、感光,）綠油結(jié)合力：,標(biāo)準(zhǔn)：見右圖,63,十、沉鎳金,）金鎳厚度：,IPC-4552對(duì)化學(xué)金鎳層的要求如下：,1.金厚不足，容易漏鎳，導(dǎo)致可焊性不良； 2.金厚過厚，容易使BGA處出現(xiàn)黑盤，同時(shí)會(huì)使焊點(diǎn)出現(xiàn)金脆現(xiàn)象，使焊 點(diǎn)強(qiáng)度降低； 3.鎳厚不足，會(huì)導(dǎo)致沉金前鎳層表面粗糙度過大，容易漏鎳； 4.鎳層過厚，信號(hào)的傳輸則主要集中在鎳層，信號(hào)傳輸過程中的損失越大

14、。,64,十、沉鎳金,）剝離：,原因：銅面不干凈（或沉鎳前處理異常） 標(biāo)準(zhǔn)：不允許,65,十、沉鎳金,）鍍層開裂：,原因：銅面不干凈（如綠油顯影不凈等） 標(biāo)準(zhǔn)：不允許,66,十、沉鎳金,）黑盤：,原因：鎳層受腐蝕 標(biāo)準(zhǔn)：不允許,67,十、沉鎳金,）金層發(fā)白：,原因：金層厚度不足 標(biāo)準(zhǔn)：金層要滿足標(biāo)準(zhǔn)或客戶要求,68,十、沉鎳金,）漏沉金鎳層：,原因：銅面受污染（顯影不凈等） 標(biāo)準(zhǔn)：不允許,69,十一、沉錫,）錫須：,原因：沉錫后存放時(shí)間過長(zhǎng)（或受熱）或反應(yīng)速度太快 標(biāo)準(zhǔn)：不允許,70,十二、沉銀,）原電池效應(yīng),原因：因電位差問題 標(biāo)準(zhǔn)：不允許,71,十三、其他,）磨板過度,原因：前處理磨板過度 標(biāo)準(zhǔn)：不允許出現(xiàn)斷裂，總銅厚需要滿足客戶要求,72,十三、其他,）可焊性：,原因：表面污染、膜太薄或太厚、金層太厚等 標(biāo)準(zhǔn)：不是由于阻焊劑或其他鍍涂層隔離所導(dǎo)致的不潤(rùn)濕是 不允許的,73,十三、其他,3）高低溫循環(huán)測(cè)試：