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基材及层压板可产生的质量问题

11-20 14:40:32 | http://www.5idzw.com | PCB设计 | 人气:662
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  制造任何数量的印制电路板而不碰到一些问题是不可能的,其中有部份质量原因要归咎于覆铜层压板的材料。在实际制造过程中出现质量问题时,常常是因为基板材料成为问题的原因。甚至是一份经仔细写成并已切实执行的层压板技术规范中,也没有规定出为确定层压板是导致生产工艺出问题的原因所必须进行的测试项目。在这里列出一些最常遇到的层压板问题和如何确认它们的方法。一旦遇到层压板问题,就应当考虑增订到层压材料规范中去。通常如果不进行这种技术规范的充实工作,那就会造成不断地产生质量变化,并随之导致产品报废。通常,出于层压板质量变化而产生的材料问题,是发生在制造商所用不同批的原料或采用不同的压制负荷所制造的产品之中。很少有用户能持有大量足够的记录,使之能够在加工场所区分出特定的压制负荷或材料批次。于是就常常发生这样的情况:印制电路板在不断地生产出来并装上元件,而且在焊料槽中连续产生翘曲,从而浪费了大量劳动和昂贵的元件。如果装料批号立即可查知、层压板制造者即能核对出树脂的批号、铜箔的批号、固化周期等。也就是说,如果用户不能提供与层压板制造者的质量控制系统保持连续性,这样就会使用户本身长期蒙受损失。下面介绍在印制电路板制造过程中,与基板材料有关的一般问题。

  一.表面问题

  现象征兆:印料粘附性差、镀层粘附性差、某些部分不能蚀刻掉,以及某些部分不能锡焊。

  可采用的检查方法:通常用水在板表面形成可看见的水纹进行目视检查,或用紫外线灯照射检查,用紫外灯照射铜箔可发现在铜箔上是否有树脂。

  可能的原因:

  1.因为脱模薄膜造成的非常致密和光滑的表面、致使未覆铜表面过份光亮。

  2.通常在层压板的未覆铜的一面,层压板制造者没有除去脱模剂。

  3.铜箔上的针孔,造成树脂流出,并积存在铜箔表面上,这通常出现在比3/4盎司重量规格更薄的铜箔上,或环境问题造成有树脂粉末在铜箔表面经过层压。

  4.铜箔制造者把过量的抗氧化剂涂在铜箔表面上。

  5.层压板制造者改换了树脂系统、脱模薄,或刷洗方法。

  6.由于操作不当,有很多指纹或油垢。

  7.在冲制、下料或钻孔操作时沾上机油或其它途径遭到有机物的污染。

  解决办法:

  1.建议层压板制造商使用织物状薄膜或其它脱模材料。

  2.和层压板制造商联系,使用机械或化学的消除方法。

  3.和层压板制造商联系,检验不合格的每批铜箔;索取除去树脂所扒荐的解决办法,改善制造环境。

  4.向层压板制造商索取除去的方法。常通推荐使用盐酸,接着用机械方法除去。

  5.在层压板制造进行任何改变前,同层压板制造商配合,并规定用户的试验项目。

  6.教育所有工序的人员戴手套拿覆铜板。弄清确实层压板在运输中是否有合适的垫纸或装入了袋中,并且垫纸含硫量低,包装袋没有脏物,注意保证没有人正在使用含有硅酮的洗涤剂时去接触铜箔,保证设备状态良好。

  7.在镀前或图形转印工艺前对所有层压板去油。

  二.外观问题

  现象征兆:层压板颜色明显不同、表面颜色不同、表面或内层有污斑、层压板表面上有各种颜色的薄层

  可采用的检查方法:目视。

  可能的原因:

  1.玻璃布基层压板在加工前或蚀刻后的表面上有白色布纹或白点。

  2.经工艺加工后,表面出现白斑或露出玻璃布更多了。

  3.经工艺加工后,特别是在锡焊后,表面上有一薄层白色膜,这表明是树脂轻度浸蚀或是有外来的淀积物。

  4.基材的颜色变化超出了可能接受的外观要求。

  5.由于层压板过热或受某些药水浓度过高时间过长浸泡,基材外观产生棕色或棕色斑纹。

  解决办法:

  1.在极个别情况下,是因为表面缺少树脂,显露出玻璃布,这在今天是罕见的。更经常看到的是表面上的微小起泡或小的白色空穴。这是由于玻璃布表面涂覆层和树脂系统反应所造成的。露出很多玻璃布的板子,在湿度增加时,表面电阻率下降。 然而具有微小起泡或小鼓泡的板子则通常不下降。严格地说,这只是一个外貌问题同层压板制造者打交道,避免再发生这样的问题;并确定微小起泡可接受的内部标准。

  2.经工艺加工后露出玻璃布的绝大部分情况是由于溶剂浸蚀,去除了一些表面树脂。与层压板制造者一起检验所有的溶剂和镀液,特别是层压板在每种溶液中的时间和温度保证它们适用于所用的层压板。在可能情况下按照层压板制造者推荐的条件加工。

  3.与层压板制造商一起检验,保证所用的助焊剂是适用于所用的板材。验证可能淀积出矿物质或无机物的工艺过程,在可能淀积出矿物质或无机物的工艺过程,在可能情况下,尽可能使用去除了矿物质的水。

  4.与层压板制造商联系,保证层压板的任何主要组成或树脂(它们对颜色有影响)在作出改变前为用户所认可。有时过量的铜合金转移会影颜色。与层压板制造商打交道,确定可接受的外观范围。

  5.检查浸焊操作,焊料温度和在焊料槽中的停时间。也检查在印制板上的发热元件或整个印制板的环境温度。假如后者超出了所用层压板允许温度的上限,基板会产生棕色。受某些药水浓度过高时间过长浸泡的板材在后工艺加热考板时才表现出来,检查控制药水浓度及时间。

  三.机械加工问题

  现象征兆:冲制、剪切、钻孔加工质量不一致,镀层结合力差或在金属化孔中镀层参差不齐。

  检查方法:对来料检查,试验各种关键的机械加工操作,并把层压板来料经孔金属化工艺后,进行常规剖析。

  可能的原因:

  1.材料固化、树脂含量、或增塑剂改变,会影响材料的钻孔、冲制和剪切质量。

  2.钻孔、冲制或剪切工艺差,使得生产质量差或不一致。

  3.冲制或钻孔前预热周期时间太长,有时会影响层压板的加工。

  4.材料的老化,主要是酚醛材料,有时导致材料中增塑剂跑掉、使得材料比平常更脆。

  解决办法:

  1.与层压板制造者联系,确立模似关键机械加工性能要求的试验。不应使用生产模具作试验,否则生产模具的磨损和变化会影响试验结果。在任何机械加工性能变化的问题中,只有问题是同材料批号变化同时发生的时候,才能怀疑层压板质量有问题。

  2.参阅关于各种类型层压板的制造推荐说明。与层压板制造商联系,弄清每一种级别层压板的特定钻速、进给、钻头和冲温度。要记住:每一个制造厂家使用不同的树脂和基材的混合物,其推荐说明会各不相同。

  3.小心地预热层压板,务必找出任何过热区,例如在加热灯下的过热区。当加热材料时,应遵守先进先出的原则。

  4.与层压板制造商者一起检验,取得材料的老化特性数据。周转库存,使得库存通常是新生产的板材。务必查出在仓库贮存中可能产生的过热。

  四.翘曲和扭曲问题

  现象征兆:无论加工前、后或加工过程中,基材翘曲或扭曲。锡焊后孔倾斜也是基材翘曲和扭曲的征兆。

  检查方法:用浮焊试验,有可能进行来料检验。用45度倾斜锡焊试验特别有效。

  可能的原因:

  1.在收货时或在锯料和剪料后,材料翘曲或扭曲,这通常是由于层压不当、切断不当或层压板结构不均衡所引起的。

  2.翘曲也可以是由于材料贮存不当而引起,特别是纸基层压板,当将其竖放时,就会使其呈弓形或变形。

  3.产生翘曲是由于覆的铜墙铁壁箔不相等,如要一面是1盎司,在另一面是2盎司:电镀层不相等,或特殊的印制板设计引起了铜应力或热应力。

  4锡焊时夹具或固不当,在锡焊操作中重的元件也会引起翘曲。

  5.在工艺加工过程或锡焊过程中,材料上的孔位移或倾斜是由于层压板固化不当,或基材玻璃布结构的应力而引起的。

  解决办法:

  1.矫直材料或在烘箱中释放应力,按照层压板制造者推荐的倾斜角和板材加热温度进行切断操作。同层压板制造商联系,保证不用结构不均衡的基材。

  2.把材料平放贮存在装货纸板箱中或者把材料斜放平躺在货架上。通常材料放置时应和地面成60度角或更小。

  3.和层压板制造商联系,避免两面覆的铜箔不相等。分析电镀层和应力,或者装有重的元件或大的铜箔面积引起的局部应力。把印制板重新设计,使元件和铜面积平衡。有时把印制板一面的大部分导线和另一面的导线垂直布设,使两面的热膨胀不相等而引起扭曲,只要可能,应避免这种布线。

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