PCB印刷线路板异常分析

22F如黃河X-B200220Z2.3PCB板簡介PCB基礎知識一、PCB定義：PCB(PRINTINGCIRCUITBOARD)是指在覆鯛板上經過印刷、蝕刻、衝裁等加工手段生產出客戶所要電圖形的板。二、PCB的基礎材料：覆銅板三、覆銅板的生產流程原材料(由石碳酸、聚甲醛及桐油等有機化合物)→混合成樹脂(在化學反應器里不同類別的積層板,可使用不同的樹脂)→浸膠處理(由加固物料滲透合成樹脂形成薄片，此過程中含成樹脂由加固物料穿過樹脂注入機吸收，經過初步化學反應而聚合，同時加固物料之構造與吸收能力各異，注意溫度、時間、氣流等因素影響)→裁切及重疊配箔（按預定尺寸大小，厚度、吸銅箔厚度要求配箔疊成不同薄片）→加熱及加壓處理（疊起的薄片經過熱力及壓力壓緊，使合成樹脂進一步發生縮聚反應，使其它如空氣、蒸氣及其他剩余化學物料從薄片中排除或蒸發）→裁切→磨邊→包裝四、覆銅板分類１．按防火性分為防火性(94V0)如KL09不防火性(94HB)如家用收音機內機板紙板２．按材質分為FR-2半玻璃纖維CEM-1如萬年富X-B40020Z2.3CEM-3如萬年富CP-100全玻璃纖維FR-4如永照KL09、AD7216五、常見的覆銅板構成、特性及辨別XPC不防水如用於民間收音機FR-1具有防水性、環保性名稱構成特點辨別紙板酚醛、紙、銅箔易受潮.機械強度低、成本低、一般用於小型家用電器顏色偏淺、偏裼色FR-1FR-2紙、酚醛樹脂、銅箔且有環保型，不含鹵素，不含銻，可避免燃燒時產生有毒物質和氣體。適用於高密度粘著技術等精密線路，耐漏電流痕跡優越（600V以上）機械強度，扭曲度小且穩定。氣味小，有利於環保，同時適於室溫衝床顏色偏淺22F紙、玻璃佈、環氧樹脂、銅箔表面上下各一層玻璃佈,中間由紙構成，機械強度、防潮性、防火性比紙板優。一般不符合安規偏黃或褐色較深些如黃河X-B200220Z2.3萬年富Y-B20010Z2.4CEM-1紙、玻璃佈、環氧樹脂、銅箔玻璃佈含四層，具有良好耐熱衝擊性能，良好衝壓加工性，良好耐溫性，耐漏電流、痕跡耐金屬離子遷移性，符合安規板材顏色偏米白色，如萬年富X-B40020Z2.3偏米黃色建發KBAD25SCEM-3玻璃佈、玻璃氈、銅箔、環氧樹脂、無機材料玻璃佈含六層，可代替FR-4，具有良好衝壓工性，良好金屬化孔的可靠性，良好耐濕、耐熱性。具有環保性顏色偏黃綠色，萬年富CP-100FR-4全纖維性層與層之間粘接性強，尺寸變化小,高速鑽孔時產生樹脂污垢少，具有卓越電氣性能與機械性能,優越耐熱性,一般用於移動電話，軍事設備、計算機等產品顏色透明白色。如建滔KB板材永照KL09六、覆銅板防火等級鑑別：1.一般廠商以紅色字符表示,如KB与2D廠家字符。(除長春環保型外)2.字符一般為黑色或藍色為不防火七、PCB制作流程：1.工程制作：根據客戶提供相關資料(樣品或圖片)通過電腦進行菲林制作→網板正反兩面圖形2.生產制造流程：原材料(覆銅板，檢查銅箔外觀、尺寸，拿取時須戴手套，防止表面受污染)→裁料(根據客戶要求大小、尺寸按其規格)→前處理(田酸性磨刷表面自然氧化層或灰塵)→線路印刷(檢查銅箔表面是否潔凈,以免引起耐蝕油墨排斥。經過溫膜印刷、爆光顯影，同時注意PCB方向性，一般縱向比橫向優越，即與廠商字符方向一致。假如選錯，可能造成加工時或之后屈曲，尺寸收縮，機械強度發生部題，此工序都是自動線→蝕刻(一般采用鹼性蝕銅鹼性，蝕刻后尺快用水將蝕刻液完全洗去，以防止電氣性能和銅箔接觸力惡化,以及基材變色)→鋁定孔(根據菲林制作時的定位孔,以便於后續中衝床印刷作業)→光板磨刷(以利於銅箔面、板面光潔，便於后續作業)→文字面印刷(碳墨印刷、印刷背面字符)→中處理(洗凈及保持線路部分潔凈防止后續耐焊油墨隆起或剝落)→防焊面印刷(即上綠油，起到隔阻、保護電路板活性)→衝床加工(即衝零件孔,此環節特別注意距離與溫度。溫度偏高孔密集地方容易隆起引起銅箔分離，如果太低，則易出現裂痕，銅箔剝落現象，成型孔用PIN針測試，衝完孔還需進行一次套孔，防止未衝到以及堵孔現象)→過V-cut(方便連片分開)→電測(線路通斷測試)→後處理(即再次清理板面灰塵，上助焊劑或保護銅劑，以利於保護銅箔面防止氧化,同時增強后續焊錫活性)→QC檢查→QA抽檢→包裝→入庫。PCB在制程中的異常及原因分析一、PCB氧化其原因為：１．ＰＣＢ銅箔面受到外界含酸、鹼性物質污染，使銅箔面保護層受到破壞。從手取ＰＣＢ接到銅箔面；受到腐蝕性２．ＰＣＢ貯存的環境條件未達到標準。一般要求溫度２５℃±２℃，濕度５５％－８５％，如：受到陽光直接照射或受到雨水影響。二、ＰＣＢ銅箔殘缺斷路短路，其原因為：１．覆銅板在蝕刻時由於耐蝕油墨未充分印刷，覆蓋在所需的線路上２．由於銅箔面未處理潔凈，有殘漬，凹凸不平現象，引起線路印刷不良３．由於在ＰＣＢ電測時漏測，以及外觀檢查未發現。三、ＰＣＢ面文字面印刷模糊、殘缺、偏位其原因：１．菲林制作網面偏位，定位孔不良。２．印刷時比印網不良３．ＰＣＢ背面不光潔，機板變形四、ＰＣＢ漏沖孔、堵孔、偏孔、孔徑偏小現象１．由於機床衝床作業時，衝針斷，或磨損較大２．由於氣壓偏小３．由於衝孔後進入套孔時漏套，或是套孔時殘物被拉回堵塞原來的孔４．由於機臺作業面不潔凈，使殛料又落入孔中５．偏孔其主要是由於定位不良或機板變形造成，在過錫爐時可造成空焊現象五、ＰＣＢ漏Ｖ－cut，Ｖ－cut深度未達到標準（原板厚的２／３）造成分析因難或易斷之原因１．刀具磨損較大，上刀與下刀不平行２．Ｖ－cut寬度小於0.2mm，深淺不一３．廠商作業環境不良,已過與未過板區分不明顯。六、ＰＣＢ孔邊緣銅箔裂痕、分離、剝落，有輕微白斑現象，其原因：在衝孔時，由於溫度控制不良造成，如果溫度偏高則會引起銅箔分離，如果溫度低，則出現裂痕、剝落現象，同時引起銅箔表面不光潔，有白斑產生。七、ＰＣＢ綠油剝落與不均現象１．在防焊面印刷時由於線路部分未洗凈有臟污和雜質，造成耐焊油塞，隆起或剝落，或不均２．防焊油墨(綠油)質量不良，含有水份與其它雜質較重３．ＰＣＢ在過錫爐時，由於機板內含水份較重，受到高溫時發生蒸發引起八、有關ＰＣＢ在過錫爐時焊錫不良狀況有：（一）ＰＣＢ不吃錫或吃錫不良其原因１．ＰＣＢ板面發生嚴重氧化（即發黑），易不吃錫２．ＰＣＢ板面銅箔保護處理與錫爐的助焊劑不匹配３．ＰＣＢ銅箔面受到如油、漆、蠟、脂等雜質污染，這些可用清洗劑除去，但由於受到防焊油墨污染，就難以除去，易引起不吃錫４．機器設備與維修的偏差，即為：溫度輸送帶速度、角度、ＰＣＢ浸泡深度有關５．ＰＣＢ面零件焊錫性不良６．對於貫孔ＰＣＢ應檢查貫穿孔是否平整干凈、斷裂或其他雜質。７．錫爐中錫鉛含量成分超標。（二）ＰＣＢ面錫球產生的原因１．由於助焊劑中含水量過高２．ＰＣＢ預熱不夠，導致表面的助焊劑未干３．不良的貫穿孔４．ＩＴ環境溫度過高（三）ＰＣＢ面錫洞（即空焊）少錫１．由於孔邊緣銅箔面破孔或殘缺，以及元件腳吃錫不良造成２．貫孔板由於孔內氣體產生較慢或較少，當往上揮發時由於上面錫已凝固，而底部熔錫未干衝出造成３．銅箔面該上錫範圍而小銅箔面的１／４（四）ＰＣＢ面吃錫過剩－包錫其原因：包錫是指焊點四周被過多的錫包覆而不能判斷其為標準焊點其原因：1.過錫深度不正確2.預熱或錫溫不正確3.助焊劑活性與比重選擇不當4.PCB及零件焊錫不良5.不適合的油脂物夾混在焊錫流程里6.錫的成份不標準或已經嚴重污染(五)ＰＣＢ上錫峰其原因１．溫度傳導不良：○1機器設備或工具傳導溫度不均○2ＰＣＢ表面太大的焊接觸面或密集焊接物，使局部吸熱造成熱傳導不夠２．焊錫性：○1ＰＣＢ或零件本身焊錫性不足○2助焊劑活性不夠，不足以潤焊３．ＰＣＢ設計：○1零件腳與零件孔比率不正確○2設插零件的貫穿孔太大○3ＰＣＢ表面焊接區域太大時，無防焊圈造成表面熔錫凝固慢，流動性大４．機器設備：○1ＰＣＢ過錫太深○2錫波流動不穩定○3錫爐內有錫渣或懸浮物（六）ＰＣＢ上發生短路現象１．PCB設計：○1PCB焊接面設有考慮錫流的排放，造成錫流經過發生堆積○2PCB過錫後，焊點或其他焊接線路未干產生熔錫流動，沾到附近線路○3PCB線路設計太近○4零件腳彎腳不規則，彼此太近２．焊錫材料：○1ＰＣＢ或零件腳有錫或銅等金屬之雜物殘留○2ＰＣＢ或零件腳焊錫性不良○3助焊劑活性不夠３．機器設備：○1遇熱不夠○2錫波表面有浮渣○3ＰＣＢ浸錫太深○4錫波振動較大