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1、印刷電路故障排除手冊,主編:,中國電子學會印制電路專業委員會 中國洗凈工程技術合作協助 聯合出版 印制板表面貼裝技術專業委員會,新編印刷電路板故障排除手冊 緒言,根據目前印刷電路板製造技術的發展趨勢,印刷電路板的製造難度越來越高,品質要求也越來越嚴格。為確保印制電路板的高質量和高穩定性,實現全面質量管理和環境控制。必須充分了解印制電路板製造技術的特性,但印制電路板製造技術是綜合性的技術結晶,它涉及到物理、化學、光學、光化學、高分子、液體力學、化學動力學等諸多方面的基礎知識,如材料的結構、成份和性能;工藝裝備的精度、穩定性、效率、加工質量;工藝方法的可行性;檢測手段的精度與高可靠性及環境中的溫度
2、、濕度、潔凈度等問題。這些問題都會直接和間接地影響到印制電路板的品質。由於涉及到的方面與問題比較多,就很容易產生形形色色的質量缺陷。為確保“預防為主,解決問題為輔”的原則的貫徹執行,必須認真地了解各工序最容易出現及產生的質量問題,快速地採取工藝措施加以排除,確保生產能順利地進行。為此,特收集、匯總和整理有關這方面的材料,編輯這本印制電路板故障排除手冊供同行參考。,一、基材部份,1. 問題: 印制板製造過程基板尺寸的變化原因:（1）經緯方向差異造成基板尺寸變化;由於剪切時,未注意纖維 方向,造成剪切應力殘留在基板內,一旦釋放,直接影響基板尺寸的收縮。（2）基板表面銅箔部份被蝕刻掉對基板的變化限制
3、,當應力消除時產生尺寸變化。（3）刷板時由於採用壓力過大,致使產生壓拉應力導致基板變形。（4）基板中樹脂未完全固化,導致尺寸變化。（5）特別是多層板在層壓前,存放的條件差,使薄基板或半固化片吸濕,造成尺寸穩定性差。（6）多層板經壓合時,過度流膠造成玻璃布形變所致。,一、基材部份,解決方法:（1）確定經緯方向的變化規律按照收縮率在底片上進行補償(光繪前進行此項工作)。同時剪切時按纖維方向加工,或按生產廠商在基板上提供的字符標誌進行加工。(一般是字符的豎方向為基板的縱方向)（2）在設計電路時應盡量使整個板面分布均勻。如果不可能也要必須在空間留下過渡段(不影響電路位置為主)。這由於板材採用玻璃布結構
4、中經緯紗密度的差異而導致板材經緯向強度的差異。（3）應採用試刷,使工藝參數處在最佳狀態,然後進行刷板。對薄型基材,清潔處理時應採用化學清洗工藝或/和電解工藝方法。,一、基材部份,解決方法:（4）採取烘烤方法解決。特別是鑽孔前進行烘烤,溫度1200C、4小時,以確保樹脂固化,減少由於冷熱的影響,導致基板尺寸的變形。（5）內層經氧化處理的基材,必須進行烘烤以除去濕氣。並將處理好的基板存放在真空乾燥箱內,以免再次吸濕。（6）需進行工藝試壓,調整工藝參數然後進行壓制。同時還可以根據半固化的特性,選擇合適的流膠量。,一、基材部份,2. 問題: 基板或層壓后的多層基板產生彎曲（BOW）與翹曲（TWIST）
5、原因:（1）特別是薄基板的放置是垂直式易造成長期應力疊加所致。（2）熱熔或熱風整平后,冷卻速度太快,或採用冷卻工藝不當所致。（3）基板在進行處理過程中,較長時間內處於冷熱交變的狀態下進行處理,再加上基板內應力分布不均,引起基板彎曲或翹曲。 （4）基板固化不足,造成內應力集中,致使基板本身產生彎曲或翹曲。（5）基板上下面結構的差異即銅箔厚度不同所至。,一、基材部份,解決方法:（1）對於薄型基材應採取水平放置確保基板內部任何方向應力均勻,使基板尺寸變化很小。還必須注意以原包裝形式存放在平整的貨架上,切記勿堆高重壓。（2）放置在專用的冷卻板上自然冷卻至室溫。（3）採取工藝措施確保基板在冷熱交變時,調
6、節冷、熱變換速度以避免急驟冷或熱。（4）A.重新按熱壓工藝方法進行固化處理。B.為減少基板的殘余應力,改善印制板製造中的尺寸穩定性與產生翹曲形變,通常採用預烘工藝即在溫度120-1400C,2-4小時(根據板厚、尺寸、數量等加以選擇)（5）應根據層壓原理,使兩面不同厚度的銅箔產生的差異,轉成採取不同的半固化片厚度來解決,一、基材部份,3. 問題: 基板表面出現淺坑或多層板內層有空洞與外來夾雜物原因:（1）銅箔內存有銅瘤或樹脂突起及外來顆粒疊壓所至。（2）經蝕刻后發現基板表面透明狀,經切片是空洞。（3）特別是經蝕刻后的薄基材有黑色斑點即粒子狀態。解決方法:（1）原材料問題,需向供應商提出更換。（
7、2）同上處理辦法解決之。（3）按上述辦法處理。,一、基材部份,4. 問題: 基板銅表面常出現的缺陷原因:（1）銅箔出現凹點或凹坑,這是由於疊層壓制時所使用的工具表面上存有外來雜質。（2）銅箔表面出現凹點與膠點,是由於所採用壓板模具壓制和疊層時,存有外來雜質直接影響所至。（3）在製造過程中,所使用的工具不適合導致銅箔表面狀態差。（4）經壓制的多層板表面銅箔出現折痕,是因為疊層在壓制時滑動與流膠不當所至。（5）基板表面出現膠點,可能是疊層時膠屑落在鋼板表面或銅表面上所造成的。（6）銅箔表面有針孔造成壓制時熔融的膠向外溢出所至。,一、基材部份,解決方法:（1）改善疊層和壓合環境,達到潔凈度指標要求。
8、（2）認真檢查模具表面狀態,改善疊層間和壓制間工作環境達到工藝要求的指標。（3）改進操作方法,選擇合適的工藝方法。（4）疊層時要特別注意層與層間的位置準確性,避免送入壓機過程中滑動。直接接觸銅箔表面的不銹鋼板,要特小心放置並保持平整。（5）為防止膠屑脫落,可將半固化片邊緣進行熱壓合處理。（6）首先對進廠的銅箔進行背光檢查,合格后必須嚴格的保管,避免折痕或撕裂等。,一、基材部份,5. 問題: 板材內出現白點或白斑原因:（1）板材經受不適當的機械外力的衝擊造成局部樹脂與玻璃纖維的分離而成白斑。（2）局部板材受到含氟化學藥品的滲入而對玻璃纖維布織點的 浸蝕,形成有規律性的白點（較為嚴重時可看出呈方形
9、）。（3）板材受到不當的熱應力作用也會造成白點、白斑。,一、基材部份,解決方法:（1）從工藝上採取措施,盡量減少或降低機械加工過度的振動現象以減少機械外力的作用。（2）特別是在退錫鉛合鍍層時,易發生在鍍金插頭片與插頭片之間,須注意選擇適宜的退錫鉛藥水及操作工藝。（3）特別是熱風整平、紅外熱熔等如控制失靈,會造成熱應力的作用導致基板內產生缺陷。,二、照相底片製作工藝 A.光繪製作底片,1. 問題: 底片發霧,反差不好原因:（1）舊顯影液,顯影時間過長。（2）顯影時間過長。解決方法:（1）採用新顯影液,顯影時間短,底片反差好（即黑度好）（2）縮短顯影時間2. 問題: 底片導線邊緣光暈大原因:（1）
10、顯影液溫度過高造成過顯解決方法:（1）控制顯影液溫度在工藝範圍內,二、照相底片製作工藝 A.光繪製作底片,3. 問題: 底片透明處顯得不夠與發霧原因:（1）定影液過舊,銀粉沉淀加重底片發霧（2）定影時間不足,造成底色不夠透明解決方法:（1）更換新定影液（2）定影時間保持60秒以上4. 問題: 照相底片變色原因:（1）定影后清洗不充分解決方法:（1）定影后需用大量流動水清洗,最好保持20分鐘以上,二、照相底片製作工藝 B. 原片復制作業,1. 問題: 經翻制的重氮底片圖形變形即全部導線變細而不整齊原因:（1）曝光參數選擇不當（2）原底片的光密度未達到工藝數據解決方法:（1）根據底片狀態,進行優化
11、曝光時間（2）測定光密度,使明處達到Dmax *4.0數據以上; 未要求透明部份其光密度在Dmin0.2以下。,二、照相底片製作工藝 B. 原片復制作業,2. 問題: 經翻制的重氮底片其邊緣局部導線寬度變細而不整齊原因:（1）曝光機光源的工藝參數不正確（2）需翻的重氮片面積超出曝光框之最佳範圍解決方法:（1）採用儀器測量紫外光源燈能量的衰減,如超過使用壽命應進行更換（2）根據生產情況縮小拼版面積或由於光源太近,將光源提高以拉開與曝光臺面的適當的距離,確保大尺寸的底片處於良好的感光區域內。,二、照相底片製作工藝 B. 原片復制作業,3. 問題: 經翻制的重氮片全部或局部解像度不良原因:（1）原採
12、用的底片品質差（2）曝光機臺面抽真空系統發生故障（3）曝光過程中底片有氣泡存在解決方法:（1）檢查原底片線路邊緣的成像狀態,採取工藝措施改進（2）認真檢查導氣管道是否有氣孔或破損（3）檢查曝光機臺面是否沾有灰粒;檢查子片與曝光機臺面所墊黑紙是否有凹陷或折痕,二、照相底片製作工藝 B. 原片復制作業,4. 問題: 經翻制的重氮底片導線變寬,透明區域不足（即Dmin數據過大）原因:（1）選擇的曝光工藝參數不當解決方法:（1）A. 選擇適當的曝光時間B. 可能重氮片存放環境接近氨水或有氨氣存在,造成不同程度的顯影所至。,二、照相底片製作工藝 B. 原片復制作業,5. 問題: 經翻制的重氮底片遮光區域
13、不足(Dmax數據過低)原因:（1）翻制重氮底片時,顯影不正確（2）原重氮片材質差解決方法:（1）A. 檢查顯影機是否發生故障B. 檢查氨水供應系統,測定濃度是否在Be260（即比重為1.22）以上（2）測定原底片材料的光密度Dmax是否在4.0以上,二、照相底片製作工藝 B. 原片復制作業,6. 問題: 經翻制的重氮片暗區遮光性能偶而不足(Dmax低)原因:（1）經翻制重氮片顯影不正確（2）原底片材料存放環境不當（3）操作顯影機不當解決方法:（1）檢查氨氣顯影機故障狀態。並進行調整（2）按底片材料說明書要求存放,特別要避免光直照或接近氨水存放處（3）特別要檢查顯影機輸送帶的溫度,採用感溫變色
14、的特用貼紙檢測,應符合工藝要求（非氨水槽中控溫器）,二、照相底片製作工藝 B. 原片復制作業,7. 問題: 經翻制的重氮片圖形區域出現針孔或破洞原因:（1）曝光區域內有灰塵或塵粒存在（2）原始底片品質不良（3）所使用的重氮片品質有問題解決方法:（1）特別要仔細檢查曝光臺面、原始底片及新重氮片表面干凈情況進行擦試（2）在透圖臺面檢查,並進行仔細的修補（需要證明原始底片質量時可採取新翻制第二張,核查對比,如相同,可證明之）（3）採取將未曝光的原始重氮片直接氨氣顯影,使全片呈遮光的深棕色,再仔細檢查是否有針孔與破洞,如有就可證明之,二、照相底片製作工藝 B. 原片復制作業,8. 問題: 經翻制的重氮
15、片發生變形走樣原因:（1）環境溫濕度控制不嚴（2）經顯定影后,干燥過程控制不當（3）翻制前重氮片穩定處理不當解決方法:（1）A.加裝溫濕度控制器,調節室內達到工藝要求範圍內。B.作業環境溫濕度控制: 溫度為20-270C; 濕度40-70%RH。 精度要求高的底片,其濕度控制在55-60%RH。（2）按照工藝要求將底片水平放置進行吹風干燥。不宜吊挂晾乾,這樣,易變形。（3）應在底片存放間環境下存放24小時進行穩定處理,二、照相底片製作工藝 C. 黑白底片翻制工藝,1. 問題: 經翻制的黑白底片全部導線寬度變細而不齊原因:（1）曝光工藝參數選擇不當（2）原底片品質不良（3）翻制過程顯影控制有問題解決方法:（1）首先檢查正翻負或負翻正,是否曝光過度,應根據實際進行修正（2）檢查原底片光密度,特別是“遮光密度”是否太低（3）檢查顯影液濃度和裝置,
