PCB贴片短路的改善措施
PCB“线路短路”是各PCB生产厂家几乎每天都会遇到的问题,也是一个比较难解决的问题,此问题改善得好或坏,直接关系到生产成本的低或高,也关系到成品合格率的问题。 我们首先对造成PCB短路的主要原因分为以下几个方面(鱼骨图分析):
现将造成以上现象的原因分析和改善方法逐一列举如下:
一、跑锡造成的短路
1、在退膜药水缸里操作不当引起跑锡;
2、已退膜的板叠加在一起引起跑锡。
改善方法:
(1)退膜药水浓度高,退膜时间长,抗镀膜早已掉落,可板仍在强碱溶液中浸泡,部分锡粉附在铜箔表面上,蚀刻时有一层很薄的金属锡护着铜表面,起到抗蚀作用,造成要去除的铜未除干净,从而导致线路短路。所以我们需要严格控制好退膜药水的浓度、温度、退膜时间,同时退膜时用插板架插好,板与板之间不能层叠碰在一起。
(2)已退膜的板未烘干便叠加在一起,使得板与板之间的锡浸在未烘干的退膜溶液中,部分锡层会溶解附在铜箔表面上,蚀刻时有一层很薄的金属锡护着铜表面,起到抗蚀作用,造成要去除的铜未除干净,从而导致线路短路。
二、蚀刻不净造成的短路
1、蚀刻药水参数控制的好坏直接影响到蚀刻质量,目前我司使用的是碱性蚀刻液,具体分析如下:
1.1 PH值:控制在8.3~8.8之间,如果PH值低了,溶液将变成粘稠状态,颜色偏白色,蚀板速率下降,这种情况容易引起侧腐蚀,主要通过添加氨水来控制PH值。
1.2 氯离子:控制在190~210g/L之间,主要通过蚀刻盐对氯离子含量进行控制,蚀刻盐是由氯化铵和补充剂组成的。
1.3 比重:主要通过控制铜离子的含量来对比重进行控制,一般将铜离子含量控制在145~155g/L之间,每生产一小时左右进行检测一次,以确保比重的稳定性。
1.4 温度:控制在48~52℃,如果温度高了氨气挥发快,将造成pH值不稳定,且蚀刻机的缸体大部分都是由PVC材料制作的,PVC耐温极限为55℃,超过这个温度容易造成缸体变形,甚至造成蚀刻机报废,所以必须安装自动温控器对温度进行有效监控,确保其在控制范围之内。
1.5 速度:一般根据板材底铜的厚度调整合适的速度。
建议:为了达到以上各项参数的稳定、平衡,建议配置自动加料机,以控制好子液的各项化学成份,使蚀刻液的成份处于比较稳定的状态。
2、整板电镀铜时电镀层厚薄不均匀,导致蚀刻不干净。
改善方法:
(1)全板电镀时尽量实现自动线生产,同时根据孔面积的大小,调整好单位面积的电流密度(1.5~2.0A/dm2),电镀时间尽量保持一致,飞巴保证满负荷生产,同时增加阴、阳极挡板,制定“电镀边条”的使用制度,以减少电位差。
(2)全板电镀如果是手动线生产,则板大的需要采用双夹棍电镀,尽量使单位面积的电流密度保持一致,同时安装定时报警器,确保电镀时间的一致性,减少电位差。
三、可视微短路
1、曝光机上迈拉膜划伤造成的线路微短路;
2、曝光盘上的玻璃划伤造成的线路微短路。
改善方法:
(1)曝光机上的迈拉膜因使用时间较长,膜面上有划伤现象,划痕积聚有灰尘形成黑色或不透明的“小线条”,在线路图形曝光时因黑色或不透明的“小线条”遮光,使得显影后在线路之间形成露铜点而造成短路,且板件上的铜箔越薄越容易短路,线间距越小越容易短路。所以当我们一经发现迈拉膜有划伤现象时,必须马上进行更换或用无水酒精清洁,保证迈拉膜的透明度,严格控制不透明的划痕存在。
(2)曝光机上曝光盘玻璃因使用时间长,玻璃表面上有划伤现象,划痕积聚有灰尘形成黑色印子或不透明的“小线条”,同样在线路图形曝光时因不透明的“小线条”遮光,显影后在线之间形成露铜点而造成短路。所以当我们一经发现有玻璃划伤现象时,必须马上进行更换或用无水洒精进行清洁,严格控制不透明的划痕存在。
四、夹膜短路
1、抗镀膜层太薄,电镀时因镀层超出膜厚,形成夹膜,特别是线间距越小越容易造成夹膜短路。
2、板件图形分布不均匀,孤立的几根线路在图形电镀过程中,因电位高,镀层超出膜厚,形成夹膜造成短路。
改善方法:
(1)增加抗镀层的厚度:选择合适厚度的干膜,如果是湿膜可以用低网目数的网版印制,或者通过印制两次湿膜来增加膜厚度。
(2)板件图形分布不均匀,可以适当降低电流密度(1.0~1.5A)电镀。在日常生产中,我们出于要保证产量的原因,所以我们对电镀时间的控制通常是越短越好,所以使用的电流密度一般为1.7~2.4A之间,这样在孤立区上得到的电流密度将会是正常区域的1.5~3.0倍,往往造成孤立区域上间距小的地方镀层高度超过膜厚度很多,退膜后出现退膜不净,严重者便出现线路边缘夹住抗镀膜的现象,从而造成夹膜短路,同时会使得线路上的阻焊厚度偏薄。
五、看不见的微短路
看不见的微短路对我司来说,是困扰*久也曾经是*难解决的问题,在测试出现问题的成品板中,50%左右是属于此类微短路的问题,其主要原因是线间距内存在着肉眼无法看见的金属丝或金属颗粒。