白点爆板孔铜断裂异常分析

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1、Nan Ya CCL 2 南亞電子材料簡介 銅箔基板 電子材料事業部 南亞塑膠工業股份有限公司 20201212年年1212月月2222日日 Nan Ya CCL 2 Agenda 1.白點的異常分析及判讀 2.爆板 3.孔銅斷裂 Nan Ya CCL 2 白點的異常分析及判讀 N O 異常定義發生區域（外觀觀察 ） 切片特點發生條件異常原因及處理措施 1原物料 measling 1、全面性 2、呈單點狀 經緯織點間 開裂 經高溫即可發生原材料異常，報廢處理 2噴錫白點1、大銅面交界面； 2、多發生無銅區域 3、呈單點 最外層布的 經緯織點間 開裂，有延 伸到樹脂。 或紗束內部 1）外層基板銅

2、厚1OZ以上；電 鍍有銅厚2OZ以上 2）大銅箔介面或線路交界面 3）PCB板防焊后放置時間過久 1、烘烤； 2、降低成品銅箔厚度 ； 3、降低噴錫溫度 3噴錫白斑1、固定在特定的一 個或多個區域； 2、呈片狀 1、一張或多 張PP異常； 2、經緯織點 間開裂，有 延伸到樹脂 。 高溫下機械應力作用1、調整機台及規範人 員操作，避免噴錫中不 當機械應力； 2、板材強度不足也可 造成此類異常。 4防焊重工 白點 僅僅無銅區域，有銅 區域將銅蝕刻后觀察 正常。 異常僅發生 在第一張PP 表層樹脂被 咬蝕 1、高CTI、環保材等添加有酸 鹼兩性氧化物填充劑的材料； 2、防焊重工 防焊重工條件不當，重

3、 新修訂加工條件 Nan Ya CCL 2 白點的異常分析及判讀 N O 異常定義發生區域（外觀觀察 ） 切片特點發生條件異常原因及處理措施 5孔環邊緣 白點 1、孔環邊緣；第一張PP銅 箔下樹脂與 玻布介面分 離 1、噴錫或浸錫等熱衝擊； 2、多發生在沒有filler材料中； 3、外層銅箔厚度較厚 1、IPC規範中屬允收水 準， 2、使用有添加filler材料 3、烘烤 6棕化白點內層板棕化銅面棕化面與玻 布織點間分 開 1、棕化咬蝕深度較低（1um以 下) 2、熱衝擊測試（噴錫、dip） 棕化peeling 過低 7內層線路 間白點 內層線路邊緣內層線路邊 緣 1、內層厚銅搭厚布的疊構設計

4、 2、熱衝擊測試（噴錫、dip） 修改疊構 8Punch 白 邊白點 Punch 邊緣多張PP開裂 ，并存在玻 纖紗斷裂現 象。 1、環保材等有添加filler的材料 ； 2、磨具劣化 修模 Nan Ya CCL 2 Measling CEM-3-92 Nan Ya CCL 2 噴錫白點噴錫白點 NOTESNOTES：有延伸到樹脂區域：有延伸到樹脂區域NOTES NOTES：發生在大銅面介面：發生在大銅面介面 異常外觀圖異常外觀圖 異常切片圖異常切片圖 NOTESNOTES：紗束內部開裂：紗束內部開裂 Nan Ya CCL 2 噴錫白斑噴錫白斑 異常外觀圖異常外觀圖 異常切片圖異常切片圖 Na

5、n Ya CCL 2 異常板去防焊、電鍍銅外觀圖異常板去防焊、電鍍銅外觀圖 異常外觀圖異常外觀圖 異常位置，表面樹 脂已經不存在 銅箔下面正常 防焊重工白點防焊重工白點 Nan Ya CCL 2 孔環白點孔環白點 Nan Ya CCL 2 異常外觀圖異常外觀圖 切片圖切片圖 棕化面咬蝕狀況棕化面咬蝕狀況 棕化面白點棕化面白點 Nan Ya CCL 2 內層線路邊緣白點狀況內層線路邊緣白點狀況 Nan Ya CCL 2 Nan Ya CCL 2 Agenda 1.白點的異常分析及判讀 2.爆板 3.孔銅斷裂 Nan Ya CCL 2 常見爆板現象 1：吸濕爆板 2：棕化面爆板 3：壓合PP絕緣層

6、過低導致的爆板； 4：板邊爆板的 5：密集散熱孔區的爆板； 6：XX板使用中產生的爆板 7：其他形式產生的爆板； Nan Ya CCL 2 客戶：xxx 1、反應問題：NPG-4LB爆板 2、處理過程： 1.料號：815085D，產品：HD 2.數量：172Kpcs 3.疊構：1oz+2116+ 0.15H/H +2116+1oz 4.電鍍段半成品板抽檢288浸錫1次有爆板，續抽測品板發現不同週期樣品浸錫13次爆板. 5.取樣及會同測試結果如下: 1)TG: DC未烘烤烘烤105*2hr TG1TG2TGTG1TG2TG 27154.27163.719.44158.36160.712.35 2

7、6153.21158.325.11160.89162.871.98 25148.92157.428.48158.24160.171.93 24162.4173.9411.54154.33155.651.32 DC 未 烤 板130C烘烤4HR 數 量 浸錫結果IR數量浸錫結果 2721次分層5cyc OK (模擬 組裝 條件) 23次OK (出貨板耐 熱性要求) 2621次分層2 2422次分層2 2323次分層2 171OK2 151OK2 1011次分層2 1.不同周期樣品烘烤后浸錫3次OK,烘烤后TG145-5 2.2：288*10sec dip NO123 測試結果8cyc OK 8c

8、yc OK 8cyc OK NOTES：留樣板TG點測試結果顯示板材TG點在規範之內，壓合固化完全、耐熱性測試結果 顯示板材耐熱性正常，滿足生產要求 棕化面爆板棕化面爆板- -有機膜脫落有機膜脫落 Nan Ya CCL 2 EDS測試 測試位置（如圖示）標示偵測到元素備註 內層銅棕化面AC、O、Cu未發現樹脂元素如Al、Si、P等顯示棕化面不黏膠異常 壓合PP與棕化接觸面BC、O、Cu、 Cl 未發現樹脂元素、但是發現Cu、顯示棕化面發生剝離 異常、同時發現Cl元素，顯示存在污染現象。 樹脂區域CC、O、Si、Al 、P、Cu 未發現異常元素 C AB 棕化面爆板棕化面爆板- -有機膜脫落有機

9、膜脫落 Nan Ya CCL 2 棕化面爆板棕化面爆板- -咬蝕深度不足咬蝕深度不足 一：異常外觀特點：一：異常外觀特點： 1 1、多發生在內層大銅面區域；、多發生在內層大銅面區域； 2 2、異常位置剝開后可看到不黏膠現象，常伴有有機膜脫落現象；、異常位置剝開后可看到不黏膠現象，常伴有有機膜脫落現象； 二：切片特點：二：切片特點： 1 1、棕化面不黏膠；、棕化面不黏膠； 2 2、棕化咬蝕深度低於品質水準。、棕化咬蝕深度低於品質水準。 Nan Ya CCL 2 壓合壓合PPPP絕緣層過低（絕緣層過低（butter coadbutter coad偏低）偏低） 異常特點：異常特點： 1 1、異常多發

10、生在棕化面與壓合、異常多發生在棕化面與壓合PPPP之間；之間； 2 2、異常呈現全面性分佈或集中在內層密集孔區域；、異常呈現全面性分佈或集中在內層密集孔區域； 3 3、多發生在外層壓合、多發生在外層壓合PPPP為單張薄布低為單張薄布低RCRC的壓合疊構的壓合疊構 單張單張10801080壓合壓合 厚度約厚度約3mil3mil，為，為 何不見奶油層何不見奶油層? ? Nan Ya CCL 2 1080 1080（我司） 壓合壓合PPPP絕緣層過低（絕緣層過低（butter coadbutter coad偏低）偏低） Nan Ya CCL 2 原因 PN、環保等添加filler的材料，材料韌性較差

11、，開料裁板時（板邊不 當撞擊）板邊會產生微裂，經濕制程后(電鍍)水氣泡滲入,如果使用負 片制程，板邊電）銅包銅后水汽無法排放，遇高溫時即發生爆板。 特徵: 1)發生在板邊； 2）客戶外層流程一般為負片，邊框設計系包銅。 3）多發生在PN、環保等有添加filler的材料上 預防建議 放焊前先將電鍍銅磨邊處理,或在板周鑽排孔(防爆孔)處理,利用防焊 烘烤將板內水汽驅除，可有效改善板邊 爆板現象。 板邊爆板板邊爆板 Nan Ya CCL 2 密集散熱孔區的爆板密集散熱孔區的爆板 異常外觀特點：多發生在密集孔區或有密集孔區向外擴展，若未向外擴展往往異常外觀特點：多發生在密集孔區或有密集孔區向外擴展，若

12、未向外擴展往往 從外觀無法觀測是否發生異常；需去防焊及電鍍銅后方可看出從外觀無法觀測是否發生異常；需去防焊及電鍍銅后方可看出 切片特點：孔區異常有發生在玻璃纖維布內部，向外延伸發生在玻布與樹脂間。切片特點：孔區異常有發生在玻璃纖維布內部，向外延伸發生在玻布與樹脂間。 影響因素：影響因素： 3-13-1：材料的：材料的Z Z 軸軸CTECTE； 3-23-2：布種（粗布較薄布更易發生此類異常）：布種（粗布較薄布更易發生此類異常） 3-33-3：w-to-ww-to-w的縱深比（設計需求）；的縱深比（設計需求）； 3-43-4：鉆孔品質：鉆孔品質 3-53-5：外層設計（是否有可設銅窗）：外層設計

13、（是否有可設銅窗） Nan Ya CCL 2 背景 疊構設計中兩張內層core之間介質層厚度非常大； 多張PP壓合流膠控制不佳，壓合生產中易產生滑板和板厚不均現象； 考量使用XX板替換多張PP。 環保XX板前處理刷磨效果不佳 特徵： 疊構多系6LB，典型的疊構有2張3mil（4mil）core搭配3-5張7628（7567）； 板厚要求嚴格，壓合后板后控制多要求未+/-3mil 多有金手指設計 危害：因XX板表面光滑，與壓合PP之間結合力低，易在此結合介面產生爆板異常 XXXX板使用中產生的爆板板使用中產生的爆板 Nan Ya CCL 2 最佳解決方案 使用多張PP或含銅板進行生產； XX板在

14、PCB使用中特別注意的地方（很重要） 1：因CCL壓合所使用之離型膜一些揮發份會殘留在表面，且基板表面非常光 滑導致與PP結合不良產生爆板現象，建議在使用前最好進行刷磨處理 （PTH去披鋒刷磨2-4次)以解決此狀況； 建議刷磨條件壓力2.5-2.9 材質尼龍，不織布 粗糙度 240目，320目 線速2.8m/min 2：經上一步處理之CCL板因板面清潔度等原因，在進入組合前建議再走一次 棕化，以確保表面乾燥清潔。 若使用含銅板蝕刻后生產要求在組合前特別增加棕化，主要原因有以下幾點： 1：蝕刻之烘乾效果較棕化有一定的差異； 2：蝕刻之水洗要求較棕化有一定差異； 3：蝕刻室的環境非常惡劣，空氣中氨

15、氣及HCL含量非常高，溫濕度未有嚴格 的管控，故常常會導致基板表面污染等異常。 XXXX板使用中產生的爆板板使用中產生的爆板 Nan Ya CCL 2 Agenda 1.白點的異常分析及判讀 2.爆板 3.孔銅斷裂 Nan Ya CCL 2 分析內容 工研院模擬測試報告 密集孔爆板異常圖片觀察； 異常孔晶格觀察 結論： 1）工研院模擬結果可證明，若出現孔銅斷裂，裂縫首先一定產生在 電鍍銅內部；產生於板材的裂縫無法將孔銅拉裂； 2）對密集孔爆板的切片觀察可知，板材開裂不會造成孔銅斷裂，進 一步證明工研院模擬結果； 3）SEM觀察異常板孔銅晶格狀況發現有大量孿經晶格結構并有晶格 空洞異常。 綜合以上： 異常系電鍍孔銅孿晶晶格、晶格空洞造成。 以上供參考！ 孔銅斷裂孔銅斷裂 Nan Ya CCL 2 一：工研院模擬測試報告 含缺陷結構之熱 實驗模型 本章假設假設有結構中已含有三處裂縫，探討因裂縫所處介質不同，所造成的影響，採軸對稱 分析模型。本例模型中共有三處裂縫，如圖3-1所示，所有裂縫均與通孔軸向垂直，換言之，為 水平走向。為表示清楚，本圖繪製時未依比例。裂縫1位於鍍銅層內，為一封閉型裂縫，其尖端