PCB可靠性缺陷分析及相关标准课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,演示文档,路漫漫其悠远,少壮不努力，老大徒悲伤,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,PCB可靠性缺陷分析及相关标准,前言：,可靠性问题因其潜伏性及隐蔽性比较深，一但出现将造成批量性或致命性问题；,公司一直以来都做为重点的品质管理对象；,收集、整理可靠性缺陷、造成原因及相关标准以求大家可以共同探讨；,感谢各单位在可靠性问题方面所做的努力。,2,内容：,一、,棕（黑）化,二、 层压,三、 机械钻孔,四、 激光钻孔,五、 PTH,六 电镀,七、 蚀刻,八、 填孔,九、 感光,十、 沉金,十一、 沉锡,十二、 沉银,十三、 其他,3,一、棕（黑）化,1）爆板：,原因：棕（黑）化不良 热冲击后大铜面处出现分层,标准：,不允许,4,2）离子污染超标：,一、棕（黑）化,原因：,清洗不干净或环境污染（如裸手接板、脏污隔板纸等）,标准：离子污染控制值,6.5ugNaCL/inch2,5,二、层压,1）分层：,原因：层压时抽真空效果差或,B,片受潮,标准：具体见空洞标准,6,二、层压,2）空洞：,原因：层压时抽真空效果差；,标准：,7,二、层压,3）层间错位：,原因：内层定位孔冲偏，或放大系数不匹配，或层压滑板；,标准：一般控制在,mil,（主要是看内层环宽及内层隔离环宽）,8,二、层压,4）固化度不足：,现象：,1）板件容易变形；,2）易爆板；,3）钻孔时钻污很多，易造成孔壁粗糙度超标；,4）因钻污多，凹蚀时不容易去除，易造成孔壁与内,层连接不良。,原因：料温异常或层压曲线与B片不匹配；,标准：Tg3,9,三、机械钻孔,1）孔内纤维丝：,原因：,钻咀侧刃不锋利；,标准：不影响孔径及不影响孔铜厚度及质量,10,三、机械钻孔,2）钻偏：,成因：钻孔时零位漂移、钻机压脚没有压紧或钻孔补偿不匹配等；,标准：最小内层焊盘,1mil,或满足客户要求,11,3）内层环宽：,三、机械钻孔,原因：,钻偏或内层涨缩与钻孔补偿不匹配；,标准：,最小的环宽,0.025mm,或满足客户要求,12,）内层隔离环宽,三、机械钻孔,原因：,钻偏或内层涨缩与钻孔补偿不匹配；,标准：,最小的隔离环宽,0.,mm,13,）内层焊盘脱落,三、机械钻孔,原因：内层焊盘比较小，钻孔时被拉脱,；（此问题在公司第一次出现，当时刚开始还以为是孔壁粗糙度超标,标准：,最小的环宽不小于,0.,mm,14,）孔壁粗糙度超标：,三、机械钻孔,粗糙度超差,成因：钻孔参数异常或钻嘴不锋利；,标准：孔壁粗糙度,30um,或满足客户要求,15,三、机械钻孔,）孔壁粗糙度超标：,轻微的撞破,成因：钻嘴侧锋崩缺；,标准：孔壁粗糙度,30um,或满足客户要求,16,）钉头：,三、机械钻孔,原因：,除与钻针尖部的,刃角,损耗有密切关系外，也与钻针的偏转（,Run Out),或摇摆（,Wobble),有关,；,标准：,钉头宽度不可超过铜箔厚度的,2,倍,17,）披锋：,三、机械钻孔,原因：与钻孔钻给速度及垫板有比较大的关系；,标准：不影响外观及孔铜连接,18,）芯吸：,三、机械钻孔,原因：,钻孔动作进给速度过大，或钻嘴破损不够锋利以致拉松拉大玻织纱束；或本身,B,片纤维束有缺口，过于疏松；过度除钻污使玻织纱束的树脂被溶掉而造成,；,标准：对于,芯吸作用,(B),没有减少导线间距使之小于采购文件规 定的最小值,，,芯吸作用,(A),没有超过,80mm3.150min,19,四、激光钻孔,1）钻不透：,原因：能量异常；,标准：不允许,20,2）盲孔上下孔径比超标：,四、激光钻孔,原因：能量异常；,标准：,1. A=,标称孔径,20%,2. 70%B/A90%,3. a0.010 mm (undercut),4. 90,5.,孔壁粗糙度,12.5um,21,3）孔壁粗糙度超标：,原因：能量异常或材料与能量不匹配；,标准：,孔壁粗糙度,12.5um,四、激光钻孔,22,4）激光窗开偏或内层错位：,四、激光钻孔,原因：激光窗开偏或内层错位；,标准：,不允许,23,5）undercut过大：,四、激光钻孔,原因：能量异常,标准：,undercut,0.010 mm,24,五、PTH,1）背光不足：,原因：沉铜药水异常,标准：背光要求,8,级,25,五、PTH,2）沉铜不良（孔内无铜）,原因：沉铜药水异常（特别是活化不足）,标准：,不允许,26,3）凹蚀过度：,五、PTH,原因：凹蚀药水失控或时间过长,标准：,1,）正凹蚀过蚀深度介于,0.005mm,与,0.08mm,之间；,2,）负凹蚀,/,欠蚀深度,0.013mm,27,五、PTH,4）凹蚀不足：,原因：凹蚀药水失控或时间过短,标准：,不允许出现空洞或连接不良,28,五、PTH,5）ICD,原因：凹蚀药水失控或时间过短、材料膨胀异常,标准：,不允许,29,六、电镀,）孔壁铜厚不足,镀层,1级,2级,3级,表面及孔,铜(平均最小),20,m,20,m,25,m,最薄区域,18,m,18,m,20,m,盲孔,铜(平均最小),20,m,20,m,25,m,最薄区域,18,m,18,m,20,m,低厚径比盲孔,铜(平均最小),12,m,12,m,12,m,最薄区域,10,m,10,m,10,m,埋孔,铜(平均最小),13,m,15,m,15,m,最薄区域,11,m,13,m,13,m,标准,原因：电镀参数不当或接触不良,标准：见右表,30,六、电镀,）孔壁铜厚测试方法,镀层厚度和质量的评估可通过微切片进行,切片必须至少包含,3,个孔径最小的镀通孔；,放大倍数至少,100X,，,仲裁检验应在,200,倍土,5%,的放大倍率下进行,；,至少测量,3,个孔的镀层厚度或铜壁厚度，；,在镀通孔每侧壁上大约等距离选取三个测试点，,计算其平均值作为评估值；,测量镀层厚度作为评估值时，不可在节瘤、空洞、裂缝地方测量；,孤立的厚或薄截面不应用于平均,；,由于玻璃纤维突出引起孤立的铜厚度减薄,从突出末端量至孔壁时,应符,合最小厚度要求,；,如在孤立区域发现铜厚度规定的最小厚度要求,应作为一个空洞并从同一,检查批中重新,抽,样,31,六、电镀,）深镀能力不足：,现象：孔口出现狗骨现象；,原因：光剂与整平剂不匹配；,测试方法：,32,）叠镀,原因：,1),孔壁粗糙度太大,.,2),沉铜效果不好，没有将孔壁覆盖完全,.,3),电镀缸光剂,/,整平剂比例失调,.,4),电镀缸氯离子浓度过高,.,5),电镀参数设定不当,标准：不允许,六、电镀,33,）电镀杂物,六、电镀,原因：槽液中各种浮游固体粒子常会著落而成镀瘤,标准：不允许,34,6）镀层烧焦,六、电镀,原因：电流异常或光剂含量不足,标准：不允许,35,7）镀层粗糙,六、电镀,原因：,电镀电流过大、,整平剂添加异常或添加剂搭配不当,标准：不允许,36,六、电镀,8）热冲击后孔拐角断裂：,原因：镀层疏松、锡炉含铜量超标蚀铜、或磨板过度,标准：不允许,37,六、电镀,9）镀层疏松（热冲击后断裂）：,原因：光剂含量严重超标,标准：不允许,38,六、电镀,10）镀层剥离：,原因：,图形电镀时除油不良，致使图形电镀层与平板层结合力差,标准：不允许,39,六、电镀,11）镀层延展性不良,现象：高低温循环后出现镀层断裂,原因：电镀添加剂配比异常或材料膨胀系数异常,标准：不允许,40,六、电镀,12）电镀填孔不满,原因：电镀药水或电流设计异常,标准：不允许,41,六、电镀,13）吹气孔,原因：镀层薄或有点状孔内无铜,标准：不允许,42,六、电镀,14）孔内无铜（干膜余胶）：,现象：孔无铜集中在孔口,原因：干膜余胶,标准：不允许,43,六、电镀,15）孔内无铜（镀锡不良）,现象：图形电镀层没有包住平板电镀层，有点象刀切,原因：镀锡有气泡,标准：不允许,44,六、电镀,16）孔内无铜（微蚀过镀）,现象：整体孔无铜，特别是在大孔径的,PTH,孔,原因：板件没有经过平板电镀或图形电镀微蚀异常,标准：不允许,45,六、电镀,17）盲孔无铜,现象：铜层在盲孔中逐渐减少,原因：干膜盖孔破损（公司第一次出现主要是单边曝光能量异常）,标准：不允许,46,六、电镀,18）,楔形空洞(Wedge Void),现象：孔内无铜发生在内层铜与,B,片结合处,原因：棕（黑）化不良或钻孔异常,标准：不允许,47,六、电镀,19）镀层裂纹（现象）,48,六、电镀,19）镀层裂纹（接受标准）,性能,1级,2级,3级,内层铜箔裂缝,如未延伸穿透铜箔厚度，仅允许孔一侧有C型裂缝,不允许,不允许,外层铜箔裂缝（A、B和D型裂缝）,不允许有D型裂缝。允许有A与B型裂缝,不允许有B和D型裂缝。允许有A与裂缝,不允许有B 和D型裂缝。允许有A型裂缝,孔壁拐角裂缝(E和F型裂缝),不允许,不允许,不允许,49,七、蚀刻,）蚀刻因子：,E=蚀刻因子,V=蚀刻深度,X=侧蚀深度（从阻剂边缘横量到最细铜腰之宽度而言）,E=V/X,50,）夹膜短路,七、蚀刻,原因：电镀层数设计有问题或线路很孤立,标准：不允许出现短路及缩小线路间距,51,）渗镀短路：,七、蚀刻,原因：贴膜不牢,标准：不允许出现短路及缩小线路间距,52,七、蚀刻,）蚀刻过度：,原因：蚀刻参数过度,标准：不允许缩小线路最小宽度或出现镍层剥离脱落,53,八、填孔,）填孔不满：,原因：树脂没填满,标准：下凹深度,mil,54,八、填孔,）分层：,原因：膨胀系数异常或填孔处有气泡,标准：不允许,55,八、填孔,）埋孔凸起：,原因：材料膨胀系数异常或填孔处有气泡,标准：不允许出现镀层断裂,56,九、感光,）离子污染超标：,原因：清洗不干净或环境污染,标准：,离子污染控制值,6.5ugNaCL/inch,2,57,九、感光,）阻焊厚度不足：,原因：喷涂不均匀、线路铜厚过高,标准：,.,mil,或满足客户要求,58,九、感光,）侧蚀严重：,原因：显影参数异常,标准：不允许出现绿油条掉落现象,59,九、感光,）爆油：,原因：绿油塞孔中有气泡,标准：爆油后，焊盘的总高度超过或高度,um,或按照客户特殊要求（如索爱,um),60,九、感光,5）孔未塞满：,原因：塞孔条件异常,标准：喷锡后不允许藏锡珠,61,九、感光,）绿油结合力：,标准：见右图,62,十、沉镍金,）金镍厚度：,IPC-4552对化学金镍层的要求如下：,检验,一级,二级,三级,目检,镀层平整、完全覆盖,化学镀镍厚度,3-6 m l20 240 in,浸金厚度,0.05m 2.0 in,孔隙率,不适用,1.金厚不足，容易漏镍，导致可焊性不良；,2.金厚过厚，容易使BGA处出现黑盘，同时会使焊点出现金脆现象，使焊,点强度降低；,3.镍厚不足，会导致沉金前镍层表面粗糙度过大，容易漏镍；,4.镍层过厚，信号的传输则主要集中在镍层，信号传输过程中的损失越大。,63,十、沉镍金,）剥离：,原因：铜面不干净（或沉镍前处理异常）,标准：不允许,64,十、沉镍金,）镀层开裂：,原因：铜面不干净（如绿油显影不净等）,标准：不允许,65,十、沉镍金,）黑盘：,原因：镍层受腐蚀,标准：不允许,66,十、沉镍金,）金层发白：,原因：金层厚度不足,标准：金层要满足标准或客户要求,67,十、沉镍金,）漏沉金镍层：,原因：铜面受污染（显影不净等）,标准：不允许,68,十一、沉锡,）锡须：,原因：沉锡后存放时间过长（或受热）或反应速度太快,标准：不允许,69,十二、沉银,）原电池效应,原因：因电位差问题,标准：不允许,70,十三、其他,）磨板过度,原因：前处理磨板过度,标准：不允许出现断裂，总铜厚需要满足客户要求,71,十三、其他,）可焊性：,原因：表面污染、膜太薄或太厚、金层太厚等,标准：不是由于阻焊剂或其他镀涂层隔离所导致的不润湿是,不允许的,72,十三、其他,3）高低温循环测试：,原因：电镀添加剂配比异常或材料膨胀系数异常,标准：电阻变化率,10%,，不允许出现镀层裂纹,73,十三、其他,3）高低温循环测试：,备注：正常情况下是按照,D,条件进行或按照客户指定条件,74,十三、其他,4）电迁移测试：,备注：目前公司是按照,SONY,的标准，温度,85,，相对湿度,85%,，外加电压,50V,，处理时间为,96,小时；,标准：处理后绝缘电阻,500M,。,75,十三、其他,5）耐电压：,标准：不允许有击穿现象。,76,THE END,THANK YOU!,77,