CB可靠性缺陷及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

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

1共127頁前言：ＰＣＢ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的品質(zhì)管理對象；收集、整理ＰＣＢ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。2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3一、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42）離子污染超標(biāo)：一、棕（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/inch25二、層壓1）分層：原因：層壓時抽真空效果差或B片受潮標(biāo)準(zhǔn)：具體見空洞標(biāo)準(zhǔn)6二、層壓2）空洞：原因：層壓時抽真空效果差；標(biāo)準(zhǔn)：7二、層壓3）層間錯位：原因：內(nèi)層定位孔沖偏，或放大系數(shù)不匹配，或?qū)訅夯?；?biāo)準(zhǔn)：一般控制在≤４mil（主要是看內(nèi)層環(huán)寬及內(nèi)層隔離環(huán)寬）8二、層壓4）固化度不足：現(xiàn)象：1）板件容易變形；2）易爆板；3）鉆孔時鉆污很多，易造成孔壁粗糙度超標(biāo)；4）因鉆污多，凹蝕時不容易去除，易造成孔壁與內(nèi)層連接不良。原因：料溫異?；?qū)訅呵€與B片不匹配；標(biāo)準(zhǔn)：ΔTg≤3℃9三、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10三、、機(jī)機(jī)械械鉆鉆孔孔2））鉆鉆偏偏：：成因因：：鉆鉆孔孔時時零零位位漂漂移移、、鉆鉆機(jī)機(jī)壓壓腳腳沒沒有有壓壓緊緊或或鉆鉆孔孔補(bǔ)補(bǔ)償償不不匹匹配配等等；；標(biāo)準(zhǔn)：：最小小內(nèi)層層焊盤盤≥1mil或或滿足足客戶戶要求求113）內(nèi)內(nèi)層環(huán)環(huán)寬：：三、機(jī)機(jī)械鉆鉆孔原因：：鉆偏或或內(nèi)層層漲縮縮與鉆鉆孔補(bǔ)補(bǔ)償不不匹配配；標(biāo)準(zhǔn)：：最小的的環(huán)寬寬≥0.025mm或滿足足客戶戶要求求12４）內(nèi)內(nèi)層隔隔離環(huán)環(huán)寬三、機(jī)機(jī)械鉆鉆孔原因：：鉆偏或或內(nèi)層層漲縮縮與鉆鉆孔補(bǔ)補(bǔ)償不不匹配配；標(biāo)準(zhǔn)：：最小的的隔離離環(huán)寬寬≥0.１１mm13５）內(nèi)內(nèi)層焊焊盤脫脫落三、機(jī)機(jī)械鉆鉆孔原因：：內(nèi)層層焊盤盤比較較小，，鉆孔孔時被被拉脫脫；（此此問題題在公公司第第一次次出現(xiàn)現(xiàn)，當(dāng)當(dāng)時剛剛開始始還以以為是是孔壁壁粗糙糙度超超標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)：：最小的的環(huán)寬寬不小小于0.１１mm14６）孔孔壁粗粗糙度度超標(biāo)標(biāo)：三、機(jī)機(jī)械鉆鉆孔粗糙度超差成因：：鉆孔孔參數(shù)數(shù)異常?；蜚@鉆嘴不不鋒利利；標(biāo)準(zhǔn)：：孔壁壁粗糙糙度≤≤30um或滿滿足客客戶要要求15三、機(jī)機(jī)械鉆鉆孔６）孔孔壁粗粗糙度度超標(biāo)標(biāo)：輕微的撞破成因：：鉆嘴嘴側(cè)鋒鋒崩缺缺；標(biāo)準(zhǔn)：：孔壁壁粗糙糙度≤≤30um或滿滿足客客戶要要求16７）釘釘頭：：三、機(jī)機(jī)械鉆鉆孔原因：：除與鉆鉆針尖尖部的的"刃刃角"損耗耗有密密切關(guān)關(guān)系外外，也也與鉆鉆針的的偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)（RunOut)或或搖擺擺（Wobble)有關(guān)關(guān)；標(biāo)準(zhǔn)：：釘頭寬寬度不不可超超過銅銅箔厚厚度的的2倍倍17８）披披鋒：：三、機(jī)機(jī)械鉆鉆孔原因：：與鉆鉆孔鉆鉆給速速度及及墊板板有比比較大大的關(guān)關(guān)系；；標(biāo)準(zhǔn)：：不影影響外外觀及及孔銅銅連接接18９）芯芯吸：：三、機(jī)機(jī)械鉆鉆孔原因：：鉆孔動動作進(jìn)進(jìn)給速速度過過大，，或鉆鉆嘴破破損不不夠鋒鋒利以以致拉拉松拉拉大玻?？椉喖喪?；；或本本身B片纖纖維束束有缺缺口，，過于于疏松松；過過度除除鉆污污使玻?？椉喖喪牡臉渲蝗苋艿舳斐沙?；標(biāo)準(zhǔn)：：對于于芯吸作作用(B)沒有有減少少導(dǎo)線線間距距使之之小于于采購購文件件規(guī)定定的的最小小值，芯吸作作用(A)沒有有超過過80mm[3.150min]19四、激激光鉆鉆孔1）鉆鉆不透透：原因：：能量量異常常；標(biāo)準(zhǔn)：：不允允許202）盲盲孔上上下孔孔徑比比超標(biāo)標(biāo)：四、激激光鉆鉆孔原因：：能量量異常常；標(biāo)準(zhǔn)：：1.A=標(biāo)稱稱孔徑徑±20%2.70%≤≤B/A≤≤90%3.a≤≤0.010mm(undercut)4.αα≤≤90°5.孔孔壁壁粗糙糙度≤≤12.5um213）孔孔壁粗粗糙度度超標(biāo)標(biāo)：原因：：能量量異常?；虿牟牧吓c與能量量不匹匹配；；標(biāo)準(zhǔn)：：孔壁粗粗糙度度≤12.5um四、激激光鉆鉆孔224）激激光窗窗開偏偏或內(nèi)內(nèi)層錯錯位：：四、激激光鉆鉆孔原因：：激光光窗開開偏或或內(nèi)層層錯位位；標(biāo)準(zhǔn)：：不允許許235）undercut過過大：：四、激激光鉆鉆孔原因：：能量量異常常標(biāo)準(zhǔn)：：undercut≤0.010mm24五、PTH1）背背光不不足：：原因：：沉銅銅藥水水異常常標(biāo)準(zhǔn)：：背光光要求求≥8級級25五、PTH2）沉沉銅不不良（（孔內(nèi)內(nèi)無銅銅）原因：：沉銅銅藥水水異常常（特特別是是活化化不足足）標(biāo)準(zhǔn)：：不允許許263）凹凹蝕過過度：：五、PTH原因：：凹蝕蝕藥水水失控控或時時間過過長標(biāo)準(zhǔn)：：1）正正凹蝕蝕過蝕蝕深度度介于于0.005mm與與0.08mm之間間；2）負(fù)負(fù)凹蝕蝕/欠欠蝕深深度≤≤0.013mm27五、PTH4）凹凹蝕不不足：：原因：：凹蝕蝕藥水水失控控或時時間過過短標(biāo)準(zhǔn)：：不允許許出現(xiàn)現(xiàn)空洞洞或連連接不不良28五、PTH5）ICD原因：：凹蝕蝕藥水水失控控或時時間過過短、、材料料膨脹脹異常常標(biāo)準(zhǔn)：：不允許許29六、電電鍍１）孔孔壁銅銅厚不不足鍍層1級2級3級表面及孔銅(平均最小)20μm20μm25μm最薄區(qū)域18μm18μm20μm盲孔銅(平均最小)20μm20μm25μm最薄區(qū)域18μm18μm20μm低厚徑比盲孔銅(平均最小)12μm12μm12μm最薄區(qū)域10μm10μm10μm埋孔銅(平均最小)13μm15μm15μm最薄區(qū)域11μm13μm13μm標(biāo)準(zhǔn)原因：：電鍍鍍參數(shù)數(shù)不當(dāng)當(dāng)或接接觸不不良標(biāo)準(zhǔn)：：見右右表30六、電電鍍２）孔孔壁銅銅厚測測試方方法鍍層厚厚度和和質(zhì)量量的評評估可可通過過微切切片進(jìn)進(jìn)行切片必必須至至少包包含3個孔孔徑最最小的的鍍通通孔；；放大大倍數(shù)數(shù)至少少100X，仲裁檢檢驗應(yīng)應(yīng)在200倍土5%的放大大倍率率下進(jìn)進(jìn)行；；至少少測量量3個個孔的的鍍層層厚度度或銅銅壁厚厚度，，；在鍍通通孔每每側(cè)壁壁上大大約等等距離離選取取三個個測試試點，，計算其其平均均值作作為評評估值值；測量鍍鍍層厚厚度作作為評評估值值時，，不可可在節(jié)節(jié)瘤、、空洞洞、裂裂縫地地方測測量；；孤立的的厚或或薄截截面不不應(yīng)用用于平平均；；由于玻玻璃纖纖維突突出引引起孤孤立的的銅厚厚度減減薄,從突出出末端端量至至孔壁壁時,應(yīng)符合最小小厚度度要求求；如在孤孤立區(qū)區(qū)域發(fā)發(fā)現(xiàn)銅銅厚度度規(guī)定定的最最小厚厚度要要求,應(yīng)作為為一個個空洞洞并從從同一一檢查批批中重重新抽抽樣31六、電電鍍３）深深鍍能能力不不足：：現(xiàn)象：：孔口口出現(xiàn)現(xiàn)狗骨骨現(xiàn)象象；原因：：光劑劑與整整平劑劑不匹匹配；；測試方方法：：32４）疊疊鍍原因：：1)孔孔壁粗粗糙度度太大大.2)沉沉銅效效果不不好，，沒有有將孔孔壁覆覆蓋完完全.3)電電鍍缸缸光劑劑/整整平劑劑比例例失調(diào)調(diào).4)電電鍍缸缸氯離離子濃濃度過過高.5)電電鍍參參數(shù)設(shè)設(shè)定不不當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)：：不允允許六、電電鍍33５）電電鍍雜雜物六、電電鍍原因：：槽液液中各各種浮浮游固固體粒粒子常常會著著落而而成鍍鍍瘤標(biāo)準(zhǔn)：：不允允許346）鍍鍍層燒燒焦六、電鍍原因：電流流異?；蚬夤鈩┖坎徊蛔銟?biāo)準(zhǔn)：不允允許357）鍍層粗粗糙六、電鍍原因：電鍍電流過過大、整平劑添加加異?；蛱硖砑觿┐钆渑洳划?dāng)標(biāo)準(zhǔn)：不允允許36六、電鍍8）熱沖擊擊后孔拐角角斷裂：原因：鍍層層疏松、錫錫爐含銅量量超標(biāo)蝕銅銅、或磨板板過度標(biāo)準(zhǔn)：不允允許37六、電鍍9）鍍層疏疏松（熱沖沖擊后斷裂裂）：原因：光劑劑含量嚴(yán)重重超標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)：不允允許38六、電鍍10）鍍層層剝離：原因：圖形電鍍時時除油不良良，致使圖圖形電鍍層層與平板層層結(jié)合力差差標(biāo)準(zhǔn)：不允允許39六、電鍍11）鍍層層延展性不不良現(xiàn)象：高低低溫循環(huán)后后出現(xiàn)鍍層層斷裂原因：電鍍鍍添加劑配配比異?；蚧虿牧吓蛎浢浵禂?shù)異常常標(biāo)準(zhǔn)：不允允許40六、電鍍12）電鍍鍍填孔不滿滿原因：電鍍鍍藥水或電電流設(shè)計異異常標(biāo)準(zhǔn)：不允允許41六、電鍍13）吹氣氣孔原因：鍍層層薄或有點點狀孔內(nèi)無無銅標(biāo)準(zhǔn)：不允允許42六、電鍍14）孔內(nèi)內(nèi)無銅（干干膜余膠））：現(xiàn)象：孔無無銅集中在在孔口原因：干膜膜余膠標(biāo)準(zhǔn)：不允允許43六、電鍍15）孔內(nèi)內(nèi)無銅（鍍鍍錫不良））現(xiàn)象：圖形形電鍍層沒沒有包住平平板電鍍層層，有點象象刀切原因：鍍錫錫有氣泡標(biāo)準(zhǔn)：不允允許44六、電鍍16）孔內(nèi)內(nèi)無銅（微微蝕過鍍））現(xiàn)象：整體體孔無銅，，特別是在在大孔徑的的PTH孔孔原因：板件件沒有經(jīng)過過平板電鍍鍍或圖形電電鍍微蝕異異常標(biāo)準(zhǔn)：不允允許45六、電鍍17）盲孔孔無銅現(xiàn)象：銅層層在盲孔中中逐漸減少少原因：干膜膜蓋孔破損損（公司第第一次出現(xiàn)現(xiàn)主要是單單邊曝光能能量異常））標(biāo)準(zhǔn)：不允允許46六、電鍍18）楔形空洞(WedgeVoid)現(xiàn)象：孔內(nèi)內(nèi)無銅發(fā)生生在內(nèi)層銅銅與B片結(jié)結(jié)合處原因：棕（（黑）化不不良或鉆孔孔異常標(biāo)準(zhǔn)：不允允許47六、電鍍19）鍍層層裂紋（現(xiàn)現(xiàn)象）48六、電鍍19）鍍層層裂紋（接接受標(biāo)準(zhǔn)））性能1級2級3級內(nèi)層銅箔裂縫如未延伸穿透銅箔厚度，僅允許孔一側(cè)有C型裂縫不允許不允許外層銅箔裂縫（A、B和D型裂縫）不允許有D型裂縫。允許有A與B型裂縫不允許有B和D型裂縫。允許有A與裂縫不允許有B和D型裂縫。允許有A型裂縫孔壁拐角裂縫(E和F型裂縫)不允許不允許不允許49七、蝕刻１）蝕刻因因子：E=蝕刻因因子V=蝕刻深深度X=側(cè)蝕深深度（從阻阻劑邊緣橫橫量到最細(xì)細(xì)銅腰之寬寬度而言））E=V/X50２）夾膜短短路七、蝕刻原因：電鍍鍍層數(shù)設(shè)計計有問題或或線路很孤孤立標(biāo)準(zhǔn)：不允允許出現(xiàn)短短路及縮小小線路間距距51３）滲鍍短短路：七、蝕刻原因：貼膜膜不牢標(biāo)準(zhǔn)：不允允許出現(xiàn)短短路及縮小小線路間距距52七、蝕刻４）蝕刻過過度：原因：蝕刻刻參數(shù)過度度標(biāo)準(zhǔn)：不允允許縮小線線路最小寬寬度或出現(xiàn)現(xiàn)鎳層剝離離脫落53八、填孔１）填孔不不滿：原因：樹脂脂沒填滿標(biāo)準(zhǔn)：下凹凹深度≤１１mil54八、填孔２）分層：：原因：膨脹脹系數(shù)異常?；蛱羁滋幪幱袣馀輼?biāo)準(zhǔn)：不允允許55八、填孔３）埋孔凸凸起：原因：材料料膨脹系數(shù)數(shù)異?；蛱钐羁滋幱袣鈿馀輼?biāo)準(zhǔn)：不允允許出現(xiàn)鍍鍍層斷裂56九、感光１）離子污污染超標(biāo)：：原因：清洗洗不干凈或或環(huán)境污染染標(biāo)準(zhǔn)：離子污染控控制值≤6.5ugNaCL/inch257九、感光２）阻焊厚厚度不足：：原因：噴涂涂不均勻、、線路銅厚厚過高標(biāo)準(zhǔn)：≥００.３mil或滿足足客戶要求求58九、感光３）側(cè)蝕嚴(yán)嚴(yán)重：原因：顯影影參數(shù)異常常標(biāo)準(zhǔn)：不允允許出現(xiàn)綠綠油條掉落落現(xiàn)象59九、感光４）爆油：：原因：綠油油塞孔中有有氣泡標(biāo)準(zhǔn)：爆油油后，焊盤盤的總高度度超過ＳＭＭＴ或ＢＧＧＡ高度≤≤４０um或按照客客戶特殊要要求（如索索愛≤８um)60九、感光5）孔未塞塞滿：原因：塞孔孔條件異常常標(biāo)準(zhǔn)：噴錫錫后不允許許藏錫珠61九、感光６）綠油結(jié)結(jié)合力：標(biāo)準(zhǔn)：見右右圖62十、沉鎳金金１）金鎳厚厚度：IPC-4552對對化學(xué)金鎳鎳層的要求求如下：檢驗一級二級三級目檢鍍層平整、完全覆蓋化學(xué)鍍鎳厚度3-6μm[l20–240μin]浸金厚度≥0.05μm[2.0μin]孔隙率不適用1.金厚不不足，容易易漏鎳，導(dǎo)導(dǎo)致可焊性性不良；2.金厚過過厚，容易易使BGA處出現(xiàn)黑黑盤，同時時會使焊點點出現(xiàn)金脆脆現(xiàn)象，使使焊點強(qiáng)度降低低；3.鎳厚不不足，會導(dǎo)導(dǎo)致沉金前前鎳層表面面粗糙度過過大，容易易漏鎳；4.鎳層過過厚，信號號的傳輸則則主要集中中在鎳層，，信號傳輸輸過程中的的損失越大大。63十、沉鎳金金２）剝離：：原因：銅面面不干凈（（或沉鎳前前處理異常常）標(biāo)準(zhǔn)：不允允許64十、沉鎳金金３）鍍層開開裂：原因：銅面面不干凈（（如綠油顯顯影不凈等等）標(biāo)準(zhǔn)：不允允許65十、沉鎳金金４）黑盤：：原因：鎳層層受腐蝕標(biāo)準(zhǔn)：不允允許66十、沉鎳金金５）金層發(fā)發(fā)白：原因：金層層厚度不足足標(biāo)準(zhǔn)：金層層要滿足標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)或客戶戶要求