PCB镀层缺陷成因分析及其对策
PCB加工过程中图形电镀“凹坑”产生原因和解决方法

PCB加工过程中图形电镀“凹坑”产生原因和解决方法凹坑"是指图形电镀后在大铜面、线路、焊盘、金手指上出现的点状凹陷.在大铜面上出现的较轻微的"凹坑",用砂纸打磨平整,不影响外观、电气性能.但对线路、边接(焊)盘,尤其是金手指上的凹坑,用砂纸打磨难以整平,将影响其外观、插拔、焊接等,往往不能被客户接受.电镀"凹坑"问题不当,在全在线漫延,其损失报废是可怕的,对生产厂家来说,在生产的各工序严加把关,进行控制是至关重要的.以下是我们处理分析图形电镀最近发生"凹坑"的一些体验,供同行们参考.1.氯离子偏低.在高分散性硫酸盐光亮镀铜液中,加入活性强的氯离子,使阳极极化位提高,形成胶状的CuCl2吸附在阳极表面,抑制Cu-e→Cu+反应.如果氯离子偏低,则含磷铜电阳极在电解过程中因缺少CL-,而不能与Cu+化合形成胶体吸附在阳极表面,因而不能正常进行溶解,导致电镀铜层表面产生凹凸不平.2.光亮剂偏低.在酸性硫酸铜镀液中加入光亮剂,可电镀出平整光亮的镀铜层.光亮剂由多种成份组成,其中含有光亮剂、整平剂、润湿剂和分散剂.光亮剂是含硫的烷基或苯基磺酸盐类,对镀铜层起到光亮作用;整平剂能被吸附在阴极表面,尤其是微观凸出部位从而对电沉积起到抑制作用,使镀铜层平整.湿润剂、分散剂一般为非离子型表面活性剂,它能降低镀液的表面张力,起到湿润及对镀液相互扩散作用.3.镀液本身被油污及有机杂质污染.4.待图形电镀板不满足生产要求.例如,未电镀前覆铜板材凹凸不平,图形电镀不能把凹凸处电平整.其次,板面在图形电镀前被脏污污染或干膜显影不凈及干膜上的油污太多、粘在板上,按正常前处理难以去除污物,导致有污物在位置不能电镀上铜.5.图形电镀前处理液被污染或因浓度低,不足以去除板面的氧化、脏污.控制凹坑问题的途径针对凹坑产生的原因,结合公司设备及药水的情况,杜绝凹坑的发生,主要有以下几方面:1.按频率定期对镀铜液化验分析补加.如氯离子含量在40ppm以下图形电镀时,板面失去光泽、粗糙、凹凸不平.因氯离子含量较少,难免有误差,应根据平时做板质量的好坏及氯离子添加量多少的经验做参考.特别注意在清洗完铜球并电解预镀(拖缸),为生成新的阳极膜而消耗更多的氯离子.需把各成份调整到以下数值:硫酸铜为70g/l;硫酸100ml/l; 氯离子为70ppm;PCM光亮剂为3.0ml/l.2.按250ml/千安培.小时含量添加光亮剂,光亮剂消耗量的多少与温度、槽面的大小、打气量、碳芯过滤、电镀图形面积大小及镀铜厚度等因素有关,特别是电解预镀(扦缸)后光亮剂的补加,防止光亮剂的消耗量大于添加量,长时间导致光亮剂偏低,通过做赫尔槽片来确定光亮剂的被加量.3.当镀液中含有有机杂质及油污时,电解时板面沾到油污处不能电镀上铜,导致板面凹凸不平、粗糙,需定期采用碳芯过滤,去除镀液中的有机杂质及油污.4.控制好待图形电镀板的质量.如来料板面凹坑带到图形电镀工序,电铜不可能把凹坑整平.这时需在图形电镀前打磨平整.干膜显影不凈、板面残胶及板面脏污,按正常的图形电镀前处理,不能去除,致使某些位置不能电镀上铜,形成凹坑.5图形电镀线前处理液被污染或浓度低,难以去除板面氧化物、油污、脏污.对被污染的图形电镀前处理液应更换或对前处理各参数不在控制范围内时需进行调整,我们以除油浓度控制在200ml/l~250ml/l,粗化率在0.8um~1.0um,并且水洗充分干凈.小结从以上追踪结果可知,"凹坑"产生的根本原因是光成像图形转移工序保养不彻底造成.当然,产生"凹坑" 地原因还有很多.解决问题的途径也不一样.不管如何,作好图形电镀线点点滴滴的维护保养,控制也是至关重的.。
电镀过程中镀层不良的描述、原因及对策

电镀过程中镀层不良的描述、原因及对策1、针孔。
针孔是由于镀件外表吸附着氢气,迟迟不开释。
使镀液无法亲润镀件外表,然后无法电析镀层。
跟着析氢点周围区域镀层厚度的添加,析氢点就构成了一个针孔。
特点是一个发亮的圆孔,有时还有一个向上的小尾巴"。
当镀液中短少湿润剂并且电流密度偏高时,容易构成针孔。
2、麻点。
麻点是由于受镀外表不洁净,有固体物质吸附,或许镀液中固体物质悬浮着,当在电场效果下到达工件外表后,吸附其上,而影响了电析,把这些固体物质嵌入在电镀层中,构成一个个小凸点(麻点)。
特点是上凸,没有发亮现象,没有固定形状。
总归是工件脏、镀液脏而构成。
3、气流条纹。
气流条纹是由于添加剂过量或阴极电流密度过高或络合剂过高而降低了阴极电流效率然后析氢量大。
假如当时镀液流动缓慢,阴极移动缓慢,氢气贴着工件外表上升的进程中影响了电析结晶的摆放,构成自下而上一条条气流条纹。
4、掩镀(露底)。
掩镀是由于是工件外表管脚部位的软性溢料没有除掉,无法在此处进行电析堆积镀层。
电镀后可见基材,故称露底(由于软溢料是半通明的或通明的树脂成份)。
5、镀层脆性。
在SMD电镀后切筋成形后,可见在管脚弯处有开裂现象。
当镍层与基体之间开裂,判定是镍层脆性。
当锡层与镍层之间开裂,判定是锡层脆性。
构成脆性的原因八成是添加剂,光亮剂过量,或许是镀液中无机、有机杂质太多构成。
6、气袋。
气袋的构成是由于工件的形状和积气条件而构成。
氢气积在"袋中"无法排到镀液液面。
氢气的存在阻挠了电析镀层。
使堆集氢气的部位无镀层。
在电镀时,只需留意工件的钩挂方向能够防止气袋现象。
如图示工件电镀时,当垂直于镀槽底钩挂时,不发生气袋。
当平行于槽底钩挂时,易发生气袋。
7、塑封黑体中心开"锡花”。
在黑体上有锡镀层,这是由于电子管在焊线时,金丝的向上抛物形太高,塑封时金丝显露在黑体外表,锡就镀在金丝上,像开了一朵花。
不是镀液问题。
8、"爬锡"。
PCB电镀镍工艺及故障原因与排除

PCB电镀镍工艺及故障原因与排除1、作用与特性PCB(是英文Printed Circuie Board印制线路板的简称)上用镀镍来作为贵金属和贱金属的衬底镀层,对某些单面印制板,也常用作面层。
对于重负荷磨损的一些表面,如开关触点、触片或插头金,用镍来作为金的衬底镀层,可大大提高耐磨性。
当用来作为阻挡层时,镍能有效地防止铜和其它金属之间的扩散。
哑镍/金组合镀层常常用来作为抗蚀刻的金属镀层,而且能适应热压焊与钎焊的要求,唯读只有镍能够作为含氨类蚀刻剂的抗蚀镀层,而不需热压焊又要求镀层光亮的PCB,通常采用光镍/金镀层。
镍镀层厚度一般不低于2.5微米,通常采用4-6微米。
PCB低应力镍的淀积层,通常是用改性型的瓦特镍镀液和具有降低应力作用的添加剂的一些氨基磺酸镍镀液来镀制。
我们常说的PCB镀镍有光镍和哑镍(也称低应力镍或半光亮镍),通常要求镀层均匀细致,孔隙率低,应力低,延展性好的特点。
2、氨基磺酸镍(氨镍)氨基磺酸镍广泛用来作为金属化孔电镀和印制插头接触片上的衬底镀层。
所获得的淀积层的内应力低、硬度高,且具有极为优越的延展性。
将一种去应力剂加入镀液中,所得到的镀层将稍有一点应力。
有多种不同配方的氨基磺酸盐镀液,典型的氨基磺酸镍镀液配方如下表。
由于镀层的应力低,所以获得广泛的应用,但氨基磺酸镍稳定性差,其成本相对高。
3、改性的瓦特镍(硫镍)改性瓦特镍配方,采用硫酸镍,连同加入溴化镍或氯化镍。
由于内应力的原因,所以大都选用溴化镍。
它可以生产出一个半光亮的、稍有一点内应力、延展性好的镀层;并且这种镀层为随后的电镀很容易活化,成本相对底。
4、镀液各组分的作用:主盐──氨基磺酸镍与硫酸镍为镍液中的主盐,镍盐主要是提供镀镍所需的镍金属离子并兼起着导电盐的作用。
镀镍液的浓度随供应厂商不同而稍有不同,镍盐允许含量的变化较大。
镍盐含量高,可以使用较高的阴极电流密度,沉积速度快,常用作高速镀厚镍。
但是浓度过高将降低阴极极化,分散能力差,而且镀液的带出损失大。
Pcb常见问题缺陷类型及原因

板污 板面有污渍
杂物、药水等污染
锡面不良/锡 薄
1>锡面高低不够 2>锡过薄过厚 3>锡面粗糙
喷锡机速度过快或前处理不好
工序
钻孔工序 干菲林工序
绿油工序
修理方法
不能修理
图例
蚀刻工序的 退锡段
不能修理
菲林制作
白字印上去的可翻 印,蚀刻上去的不能
修理
内层AOI工 序
不能修理
喷锡工序 FQC修理
不可修理
各工序都可 能
包金手指的红胶纸渍没有清洁干净
镀金工序 镀金
内层压板 外层镀金前
工序
轻微: 点金 严重: 不能修理
镀金工序
有布沾菲林水顺着金 手指方向往外擦
图例
16
F)板外围缺点
17
缺陷名称
状况
原因分析
漏斜边
该斜边的地方没 有斜边(金手指位 人为操作错误 置)
漏锣坑位
该锣坑位的地方 没有锣坑位
1>资料出错 2>人为操作错误
状况
原因分析
工序
修理方法
孔内有绿油/ 镀通孔内及锡面应喷 1>绿油冲板时没有冲干净 绿油上锡面 上锡,但被绿油覆盖 2>绿油曝光不良,导致冲不干净
甩绿油
绿油的附着力不够,用 胶纸撕拉时脱落
1>印绿油之前磨板不佳 2>绿油搅拌不均匀 3>印完绿油后锔板时间不够
绿油印歪
对位不正,导致绿油有 规则地上锡圈/锡面
现象
工序
修理方法
图例
蚀刻后各工 轻微可拖锡,严重不
序
可修理
锡面露铜
该上锡的地方没有 锡,而且露出铜面
1>绿油残留于铜面 2>喷锡前处理不佳
pcb常见缺陷原因与措

pcb常见缺陷原因与措施pptx汇报人:2023-12-15•PCB常见缺陷概述•常见缺陷原因分析•预防措施与改进建议目录•检测方法与技巧分享•案例分析:实际应用中的缺陷处理与改进方案•总结与展望:未来PCB行业的发展趋势及挑战01PCB常见缺陷概述定义材料缺陷设计缺陷环境缺陷制造缺陷分类PCB,即Printed Circuit Board,意为印刷电路板,是一种将电子器件和连接器件固定连接并实现电路连接的基板。
常见的PCB缺陷是指制造过程中产生的质量问题,这些缺陷可能影响电路板的性能和可靠性。
根据缺陷的表现形式和产生原因,PCB缺陷可以分为以下几类这类缺陷主要由于制造过程中的操作不当或工艺问题导致的,如孔洞、划痕、短路等。
这类缺陷与使用的材料有关,如材料质量问题、材料不均匀等。
这类缺陷与设计有关,如布线不合理、元件布局不当等。
这类缺陷与环境因素有关,如污染、湿度、温度等。
定义与分类缺陷对产品性能的影响直接性能影响一些缺陷如短路、断路等会直接导致电路板无法正常工作。
间接性能影响一些缺陷如材料不均匀、布线不合理等,虽然不会直接导致电路板无法工作,但会影响电路的性能和稳定性。
安全影响一些缺陷如材料质量问题、元件布局不当等,可能会影响产品的安全性能,如过热、过电压等。
02常见缺陷原因分析制造工艺问题是PCB板制造过程中可能出现的一系列工艺问题,如曝光、显影、蚀刻等环节的控制不当等。
总结词制造工艺问题可能会导致PCB板出现线条不清晰、短路、断路等问题,影响电路板的电气性能和可靠性。
详细描述制造工艺问题材料问题主要源于PCB板使用的原材料和组件的质量问题。
材料问题可能会导致PCB板出现开裂、脱落、短路等问题,影响电路板的性能和可靠性。
材料问题详细描述总结词设计问题主要源于PCB板的设计不合理,如布局、布线等设计因素。
总结词设计问题可能会导致PCB板的可制造性降低,增加制造难度和成本,同时也会影响电路板的电气性能和可靠性。
pcb常见缺陷原因与措施

污染物
空气中的微粒和有害气体可能污 染PCB的表面和内部,导致缺陷
。
静电
制造过程中的静电可能导致PCB 上的微粒移动,产生缺陷。
解决方法
控制温度和湿度
在制造过程中,应将温度和湿度控制在适当的范 围内。
空气净化
使用空气净化设备,减少空气中的微粒和有害气 体。
静电防护
采取静电防护措施,如使用防静电设备和材料, 减少静电的产生。
线路布局过于紧凑,导致 信号线交叉、重叠或干扰 。
走线不规范
走线弯曲、断裂或重叠, 导致信号传输不稳定。
未遵循最佳实践
设计时未遵循PCB设计的 最佳实践,如未考虑信号 完整性、电源完整性等因 素。
解决方法
优化布局
重新审查并调整线路布局 ,确保信号线之间保持适 当的间距,避免交叉、重 叠或干扰。
修正走线
制造工艺问题
02
制造过程中出现的问题,如曝光不良、显影不良、蚀刻不均等
。
压合工艺问题
03
多层板压合时,由于材料、温度等因素导致分层、扭曲等问题
。
解决方法
1 2
选用高质量板材
确保使用符合规格的板材,提高PCB的质量稳定 性。
优化制造工艺
通过对制造工艺的调整和改进,提高PCB的制造 质量。
3
压合工艺优化
加强制造质量控制:在制造过程中,应加强质量检查和控 制,确保不会出现短路的情况。
断路
优化制造工艺:在制造过程中,应采取适当的工艺和方法 ,确保线路的完整性和连续性。
定期维护和检查:在使用过程中,应定期对PCB进行检查 和维护,确保线路的完整性和连续性。
03
线路设计不良
原因分析
印制电路板镀层缺陷成因分析及其对策

印制电路板镀层缺陷成因分析及其对策1前言金属化孔质量与多层板质量及可靠性息息相关。
金属化孔起着多层印制线路电气互连的作用。
孔壁镀铜层质量是印制板质量的核心,不仅要求镀层有合适的厚度、均匀性和延展性,而且要求镀层在288℃热冲击10秒不能产生断裂。
因为孔壁镀铜层热冲击断裂是一种致命的缺陷,它将造成内层线路间和内层与外层线路之间断路;轻者影响线路断续导电,重者引起多层板报废。
目前,印制板生产中经常出现的金属化孔镀层缺陷主要有:金属化孔内镀铜层空洞、瘤状物、孔内镀层薄、粉红圈以及多层板孔壁与内层铜环连接不良等。
这些缺陷的绝大多数将导致产品报废,造成严重的经济损失,影响交货期。
2金属化孔镀层主要缺陷的产生原因及相应对策我们首先简单回顾一下多层印制板的制造工艺过程。
下料→制板→蚀刻→黑化→层压→钻孔→去沾污及凹蚀处理→孔金属化→全板电镀→制板→图形电镀→脱膜→蚀刻→丝印阻焊→热风整平→丝印字符本文将从钻孔工序、孔壁去树脂沾污及凹蚀处理工序、电镀及多层板层压工序等几个方面,分析金属化孔镀层的主要缺陷及产生原因,阐述如何优化工艺参数,进行严格的工艺及生产管理,以保证孔化质量。
2.1钻孔工序大多数镀层空洞部位都伴随出现钻孔质量差引起的孔壁缺陷,如孔口毛刺、孔壁粗糙、基材凹坑及环氧树脂腻污等。
由此造成孔壁镀铜层空洞,孔壁基材与镀层分离或镀层不平整。
下面,将对孔壁缺陷的成因及所采取的措施进行阐述:2.1.1孔口毛刺的产生及去除无论是采用手工钻还是数控钻,也无论是采用何种钻头和钻孔工艺参数,覆铜箔板在其钻孔过程中,产生毛刺总是不可避免的。
孔口毛刺对于金属化孔质量的影响历来不被人们所重视,但对于高可靠性印制板的金属化孔质量来讲,它却是一个不可忽视的因素。
首先,孔口毛刺会改变孔径尺寸,导致孔径入口处尺寸变小,影响元器件的插入。
其次,凸起或凹陷进入孔内的铜箔毛刺,将影响孔金属化过程中电镀时的电力线分布,导致孔口镀层厚度偏薄和应力集中,从而使成品印制板的孔口镀铜层在受到热冲击时,极易因基板热膨胀所引起的轴向拉伸应力造成断裂现象。
PCB常见缺陷原因与措施

PCB常见缺陷原因与措施引言Printed Circuit Board(PCB)是电子产品中不可或缺的组成部分。
而PCB在制造的过程中常常会出现各种缺陷,严重影响到电子产品的性能和质量。
本文将介绍PCB常见的缺陷原因,并提出相应的解决措施,以帮助读者更好地了解和解决PCB制造过程中的问题。
一、焊点问题1. 缺陷原因•锡焊不良:焊料不完全熔化、焊料过量或者焊料流动不顺畅都会导致焊点的质量下降。
•冷焊:焊接温度过低,导致焊料与焊盘间粘附力不足,形成冷焊现象。
•焊接过热:焊接温度过高,导致焊料流动过快,造成焊点高度不均匀、焊缝过大。
•焊接气泡:在焊接过程中,焊料中的挥发性成分产生气泡,导致焊点质量下降。
2. 解决措施•控制焊接温度:根据焊接材料的要求,合理设定焊接温度,以充分熔化焊料。
•控制焊接时间:根据焊接材料和焊接面积,控制焊接时间,确保焊料充分流动且均匀。
•检测焊接质量:通过焊接质量检测设备,对焊点进行检测,发现问题及时修复。
•提高焊接技术:通过培训和实践,提高焊接工人的技术水平,降低焊接缺陷率。
二、线路板污染问题1. 缺陷原因•灰尘和异物:制造环境不洁净,灰尘和其他杂物会污染线路板表面,影响电路连接质量。
•油污和氧化物:线路板表面受到油污和氧化物的污染,导致线路板表面粗糙、电路导通不良。
2. 解决措施•清洁环境:确保生产车间的清洁和通风,定期清理灰尘和杂物,防止其附着到线路板上。
•使用防护层:在制造过程中,使用防护层覆盖线路板表面,防止油污和氧化物的污染。
•采用合适的清洁剂:在清洗线路板时,选择合适的清洁剂,去除油污和氧化物,确保线路板表面干净和平滑。
•加强质检:建立完善的质检体系,对线路板进行全面检查,及时发现并处理污染问题。
三、连线问题1. 缺陷原因•线路断开:线路横截面积不足、线路受到外力破坏等原因导致线路断开,造成电路不通。
•线路短路:线路之间存在不必要的电气连接,造成电路短路。
•线路错位:线路连接错误,导致电气信号传输错误。
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PCB镀层缺陷成因分析及其对策
作者:杨维生
[摘要]分析了金属化孔镀层的主要缺陷及产生原因,从各主要工序出发,提出了如何优化工艺参数,进行严格的工艺及生产管理,以保证孔化质量的方法。
[关键词]多层印制板,金属化孔,镀层缺陷
1.前言
金属化孔质量与多层板质量及可靠性息息相关。
金属化孔起着多层印制线路电气互连的作用。
孔壁镀铜层质量是印制板质量的核心,不仅要求镀层有合适的厚度、均匀性和延展性,而且要求镀层在288℃热冲击10秒不能产生断裂。
因为孔壁镀铜层热冲击断裂是一种致命的缺陷,它将造成内层线路间和内层与外层线路之间断路;轻者影响线路断续导电,重者引起多层板报废。
目前,印制板生产中经常出现的金属化孔镀层缺陷主要有:金属化孔内镀铜层空洞、瘤状物、孔内镀层薄、粉红圈以及多层板孔壁与内层铜环连接不良等。
这些缺陷的绝大多数将导致产品报废,造成严重的经济损失,影响交货期。
2 金属化孔镀层主要缺陷的产生原因及相应对策
我们首先简单回顾一下多层印制板的制造工艺过程。
下料→ 制板→ 蚀刻→ 黑化→ 层压→ 钻孔→ 去沾污及凹蚀处理→孔金属化→ 全板电镀→ 制板→ 图形电镀→ 脱膜→ 蚀刻→ 丝印阻焊→ 热风整平→ 丝印字符
本文将从钻孔工序、孔壁去树脂沾污及凹蚀处理工序、电镀及多层板层压工序等几个方面,分析金属化孔镀层的主要缺陷及产生原因,阐述如何优化工艺参数,进行严格的工艺及生产管理,以保证孔化质量。
2.1 钻孔工序
大多数镀层空洞部位都伴随出现钻孔质量差引起的孔壁缺陷,如孔口毛刺、孔壁粗糙、基材凹坑及环氧树脂腻污等。
由此造成孔壁镀铜层空洞,孔壁基材与镀层分离或镀层不平整。
下面,将对孔壁缺陷的成因及所采取的措施进行阐述:
2.1.1 孔口毛刺的产生及去除
无论是采用手工钻还是数控钻,也无论是采用何种钻头和钻孔工艺参数,覆铜箔板在其钻孔过程中,产生毛刺总是不可避免的。
孔口毛刺对于金属化孔质量的影响历来不被人们所重视,但对于高可靠性印制板的金属化孔质量来讲,它却是一个不可忽视的因素。
首先,孔口毛刺会改变孔径尺寸,导致孔径入口处尺寸变小,影响元器件的插入。
其次,凸起或凹陷进入孔内的铜箔毛刺,将影响孔金属化过程中电镀时的电力线分布,导致孔口镀层厚度偏薄和应力集中,从而使成品印制板的孔口镀铜层在受到热冲击时,极易因基板热膨胀所引起的轴向拉伸应力造成断裂现象。
传统的去毛刺方法是用200~400号水砂纸仔细的打磨。
后来发展到用碳化硅磨料的尼龙刷机械抛刷。
但随着印制板技术的不断发展,9~18微米超薄型铜箔的推广应用,使印制板加工过程中的去毛刺技术也发生了很大变化。
据报道,国外己开始采用液体喷砂研磨法来去除孔口毛刺。
一般来说,对于去铜箔厚度在18微米以上的覆铜箔层压板孔口毛刺,采用机械抛刷法是十分有效的,只是操作时,必须严格控制好刷辘中碳化硅磨料的粒度和刷板压力,以免压力过大和磨料太粗使孔口显露基材。
用于去毛刺的尼龙刷辘中,碳化硅磨料的粒度一般为320~380#。
现代的双面去毛刺机共有四个刷辘,上下各半,能一次性将覆铜箔板两面的孔口毛刺同时去除干净。
在去除同样一面的孔口毛刺时,两个刷辘的转动方向是相反的。
一个沿顺时针方向转动,一个沿反时针方向转动,加上每个刷辘的轴向摆动,使孔口毛刺受到沿板面各个方向上刷板力的均匀作用,从而被彻底地除去。
去毛刺机必须配备高压喷射式水冲洗段。
液体喷砂研磨法,是利用一台专用设备,将碳化硅磨料借助于水的喷射力喷射在板面上,从而达到去毛刺的目的。
2.1.2 孔壁粗糙、基材凹坑对镀层质量的影响
在化学镀铜体系良好的状态下,钻孔质量差的孔壁容易产生镀铜层空洞。
因为在孔壁光滑的表面上,容易获得连续的化学镀铜层,而在粗糙的钻孔孔壁上,由于化学镀铜的连续性较差,容易产生针孔;尤其是当孔壁有钻孔产生的凹坑时,即使化学镀层很完整,但是在随后的电镀铜时,因为有电镀层折叠现象,电镀铜层也不易均匀一致,在钻孔凹坑处,容易存在镀层薄,甚至镀不上铜而产生镀层空洞。
2.1.3 环氧树脂腻污的成因
我们知道,印制板钻孔是一个很复杂的加工过程,基板在钻头切削刃机械力,包括剪切、挤压、扯裂、摩擦力的作用下,产生弹性变形、塑性变形与基材断裂、分离形成孔。
其中,很大部分机械能转化为热能。
特别是在高速切削的情况下,产生大量热能,温度陡然升高。
钻孔时,钻头温度在200℃以上。
印制板基材中所含树脂的玻璃化温度与之相比要低得多。
软化了的树脂被钻头牵动,腻在被切削孔壁的铜箔断面上,形成腻污。
清除腻污较困难,而且一旦在铜箔断面上有一定量的腻污,会降低甚至破坏多层板的互连性。
2.1.4 避免钻孔缺陷产生,提高钻孔质量的途径
孔口毛刺、孔壁粗糙、基材凹坑及环氧树脂腻污等缺陷,可通过加强以下几方面的工艺、质量控制,得以去除或削弱,从而达到提高钻孔质量的目的。
2.1.4.1 钻头的质量控制
钻头本身的质量,对钻孔的质量起着极为关键的作用,要求碳化钨合金材料的粒度必须非常细微,应达到
亚微级。
碳化钨合金无疏孔能耐磨,钻柄与切削刃部分的直径公差,均在0~0.005mm范围内,整个钻部、钻尖及柄部同心度公差在0.005mm以内,钻头的几何外形无缺损,即在40倍放大镜下观察,应无破口。
一只好的钻头还应该具备另外一个特性,即对称性。
钻头的两面在尺寸和形状上必须相同。
对称性差会产生磨损钻头刃。
为了保证钻头质量,必须对供货厂家严格选择,应从质量信得过的钻头生产厂家进货。
并对钻头进货进行检验,不合格的产品不准用于生产。
2. 1.4.2 钻头的形状选择
钻头的主要形状,一般分为普通型及锥斜型、铲型和特殊型,对于小孔特别是多层板小孔,最好采用后三种,后三种的特点是刃带的长度比较短,一般为0.5mm左右,它们可以明显减少钻孔的发热量,减少沾污。
2. 1.4.3 钻头排沟槽的长度
钻头排沟槽的长度,对排屑是否顺利起着至关重要的作用。
如果排屑的沟槽太短,钻屑无法顺利排山,钻孔的阻力增大,易造成钻头断裂,且易沾污孔壁。
所以,一般情况下,钻头排屑槽的长度,应为所叠板厚(包括上盖板)加上钻头进入下垫板深度和的1.15倍,即应使排屑槽的长度,至少有15%部分留在板外。
2.1.4.4 控制钻孔的工艺参数
这里所指的钻孔工艺参数包括每叠板的块数、钻数/进给比。
2.1.4.5 钻头的寿命控制
由于每个工厂的情况都不完全一致,钻头使用的寿命也有所差异,应根据具体的实验结果确定。
当孔的质量指标中,有一项己—下降到接近公差极限时,就需要更换钻头,换下去翻磨或报废。
一般情况下,多层板允许的最大钻孔数为1500个孔,而且,多层板一般不翻磨钻头。
2.1.4.6 上盖板、下垫板的使用
2.1.4.6.1 上盖板的使用
钻孔时使用的上盖板,可以起以下几个方面的作用:
1)防止压力脚对板面的损坏;
2)防止入口面毛刺的产生;
3)改善孔径精度;
4)减少小孔断钻头的机率。
假若不使用上盖板,那么,钻头在穿透薄的铜箔后,钻头的某一边有可能会与玻璃布撞击,导致钻头的一边受到较大的切削力,因而钻头会发生倾斜,从而影响定位精度。
而且,在穿透之后,钻头在退回时,受力不均衡,钻头易折断。
上盖板一般可采用0.2(O.4mm厚的硬铝箔。
2.1.4.6.2 下垫板的使用
使用下垫板,可以防止钻头碰到工作台面;还可防止出口面产生毛刺。