基材及層壓板可產(chǎn)生的質(zhì)量問題

制造任何數(shù)量的印制電路板而不碰到一些問題是不可能的，其中有部份質(zhì)量原因要?dú)w咎于覆銅層壓板的材料。在實(shí)際制造過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題時，常常是因?yàn)榛宀牧铣蔀閱栴}的原因。甚至是一份經(jīng)仔細(xì)寫成并已切實(shí)執(zhí)行的層壓板技術(shù)規(guī)范中，也沒有規(guī)定出為確定層壓板是導(dǎo)致生產(chǎn)工藝出問題的原因所必須進(jìn)行的測試項(xiàng)目。在這里列出一些最常遇到的層壓板問題和如何確認(rèn)它們的方法。一旦遇到層壓板問題，就應(yīng)當(dāng)考慮增訂到層壓材料規(guī)范中去。通常如果不進(jìn)行這種技術(shù)規(guī)范的充實(shí)工作，那就會造成不斷地產(chǎn)生質(zhì)量變化，并隨之導(dǎo)致產(chǎn)品報廢。通常，出于層壓板質(zhì)量變化而產(chǎn)生的材料問題，是發(fā)生在制造商所用不同批的原料或采用不同的壓制負(fù)荷所制造的產(chǎn)品之中。很少有用戶能持有大量足夠的記錄，使之能夠在加工場所區(qū)分出特定的壓制負(fù)荷或材料批次。于是就常常發(fā)生這樣的情況：印制電路板在不斷地生產(chǎn)出來并裝上元件，而且在焊料槽中連續(xù)產(chǎn)生翹曲，從而浪費(fèi)了大量勞動和昂貴的元件。如果裝料批號立即可查知、層壓板制造者即能核對出樹脂的批號、銅箔的批號、固化周期等。也就是說，如果用戶不能提供與層壓板制造者的質(zhì)量控制系統(tǒng)保持連續(xù)性，這樣就會使用戶本身長期蒙受損失。下面介紹在印制電路板制造過程中，與基板材料有關(guān)的一般問題。

一.表面問題

現(xiàn)象征兆：印料粘附性差、鍍層粘附性差、某些部分不能蝕刻掉，以及某些部分不能錫焊。

可采用的檢查方法：通常用水在板表面形成可看見的水紋進(jìn)行目視檢查，或用紫外線燈照射檢查，用紫外燈照射銅箔可發(fā)現(xiàn)在銅箔上是否有樹脂。

可能的原因：

1.因?yàn)槊撃１∧ぴ斐傻姆浅Ｖ旅芎凸饣谋砻妗⒅率刮锤层~表面過份光亮。

2.通常在層壓板的未覆銅的一面，層壓板制造者沒有除去脫模劑。

3.銅箔上的針孔，造成樹脂流出，并積存在銅箔表面上，這通常出現(xiàn)在比3/4盎司重量規(guī)格更薄的銅箔上，或環(huán)境問題造成有樹脂粉末在銅箔表面經(jīng)過層壓。

4.銅箔制造者把過量的抗氧化劑涂在銅箔表面上。

5.層壓板制造者改換了樹脂系統(tǒng)、脫模薄，或刷洗方法。

6.由于操作不當(dāng)，有很多指紋或油垢。

7.在沖制、下料或鉆孔操作時沾上機(jī)油或其它途徑遭到有機(jī)物的污染。

解決辦法：

1.建議層壓板制造商使用織物狀薄膜或其它脫模材料。

2.和層壓板制造商聯(lián)系，使用機(jī)械或化學(xué)的消除方法。

3.和層壓板制造商聯(lián)系，檢驗(yàn)不合格的每批銅箔；索取除去樹脂所扒薦的解決辦法，改善制造環(huán)境。

4.向?qū)訅喊逯圃焐趟魅〕サ姆椒?。常通推薦使用鹽酸，接著用機(jī)械方法除去。

5.在層壓板制造進(jìn)行任何改變前，同層壓板制造商配合，并規(guī)定用戶的試驗(yàn)項(xiàng)目。

6.教育所有工序的人員戴手套拿覆銅板。弄清確實(shí)層壓板在運(yùn)輸中是否有合適的墊紙或裝入了袋中，并且墊紙含硫量低，包裝袋沒有臟物，注意保證沒有人正在使用含有硅酮的洗滌劑時去接觸銅箔，保證設(shè)備狀態(tài)良好。

7.在鍍前或圖形轉(zhuǎn)印工藝前對所有層壓板去油。

二.外觀問題

現(xiàn)象征兆：層壓板顏色明顯不同、表面顏色不同、表面或內(nèi)層有污斑、層壓板表面上有各種顏色的薄層

可采用的檢查方法：目視。

可能的原因：

1.玻璃布基層壓板在加工前或蝕刻后的表面上有白色布紋或白點(diǎn)。

2.經(jīng)工藝加工后，表面出現(xiàn)白斑或露出玻璃布更多了。

3.經(jīng)工藝加工后，特別是在錫焊后，表面上有一薄層白色膜，這表明是樹脂輕度浸蝕或是有外來的淀積物。

4.基材的顏色變化超出了可能接受的外觀要求。

5.由于層壓板過熱或受某些藥水濃度過高時間過長浸泡，基材外觀產(chǎn)生棕色或棕色斑紋。

解決辦法：

1.在極個別情況下，是因?yàn)楸砻嫒鄙贅渲?，顯露出玻璃布，這在今天是罕見的。更經(jīng)?？吹降氖潜砻嫔系奈⑿∑鹋莼蛐〉陌咨昭?。這是由于玻璃布表面涂覆層和樹脂系統(tǒng)反應(yīng)所造成的。露出很多玻璃布的板子，在濕度增加時，表面電阻率下降。 然而具有微小起泡或小鼓泡的板子則通常不下降。嚴(yán)格地說，這只是一個外貌問題同層壓板制造者打交道，避免再發(fā)生這樣的問題；并確定微小起泡可接受的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)。

2.經(jīng)工藝加工后露出玻璃布的絕大部分情況是由于溶劑浸蝕，去除了一些表面樹脂。與層壓板制造者一起檢驗(yàn)所有的溶劑和鍍液，特別是層壓板在每種溶液中的時間和溫度保證它們適用于所用的層壓板。在可能情況下按照層壓板制造者推薦的條件加工。

3.與層壓板制造商一起檢驗(yàn)，保證所用的助焊劑是適用于所用的板材。驗(yàn)證可能淀積出礦物質(zhì)或無機(jī)物的工藝過程，在可能淀積出礦物質(zhì)或無機(jī)物的工藝過程，在可能情況下，盡可能使用去除了礦物質(zhì)的水。

4.與層壓板制造商聯(lián)系，保證層壓板的任何主要組成或樹脂（它們對顏色有影響）在作出改變前為用戶所認(rèn)可。有時過量的銅合金轉(zhuǎn)移會影顏色。與層壓板制造商打交道，確定可接受的外觀范圍。

5.檢查浸焊操作，焊料溫度和在焊料槽中的停時間。也檢查在印制板上的發(fā)熱元件或整個印制板的環(huán)境溫度。假如后者超出了所用層壓板允許溫度的上限，基板會產(chǎn)生棕色。受某些藥水濃度過高時間過長浸泡的板材在后工藝加熱考板時才表現(xiàn)出來，檢查控制藥水濃度及時間。

三.機(jī)械加工問題

現(xiàn)象征兆：沖制、剪切、鉆孔加工質(zhì)量不一致，鍍層結(jié)合力差或在金屬化孔中鍍層參差不齊。

檢查方法：對來料檢查，試驗(yàn)各種關(guān)鍵的機(jī)械加工操作，并把層壓板來料經(jīng)孔金屬化工藝后，進(jìn)行常規(guī)剖析。

可能的原因：

1.材料固化、樹脂含量、或增塑劑改變，會影響材料的鉆孔、沖制和剪切質(zhì)量。

2.鉆孔、沖制或剪切工藝差，使得生產(chǎn)質(zhì)量差或不一致。

3.沖制或鉆孔前預(yù)熱周期時間太長，有時會影響層壓板的加工。

4.材料的老化，主要是酚醛材料，有時導(dǎo)致材料中增塑劑跑掉、使得材料比平常更脆。

解決辦法：

1.與層壓板制造者聯(lián)系，確立模似關(guān)鍵機(jī)械加工性能要求的試驗(yàn)。不應(yīng)使用生產(chǎn)模具作試驗(yàn)，否則生產(chǎn)模具的磨損和變化會影響試驗(yàn)結(jié)果。在任何機(jī)械加工性能變化的問題中，只有問題是同材料批號變化同時發(fā)生的時候，才能懷疑層壓板質(zhì)量有問題。

2.參閱關(guān)于各種類型層壓板的制造推薦說明。與層壓板制造商聯(lián)系，弄清每一種級別層壓板的特定鉆速、進(jìn)給、鉆頭和沖溫度。要記?。好恳粋€制造廠家使用不同的樹脂和基材的混合物，其推薦說明會各不相同。

3.小心地預(yù)熱層壓板，務(wù)必找出任何過熱區(qū)，例如在加熱燈下的過熱區(qū)。當(dāng)加熱材料時，應(yīng)遵守先進(jìn)先出的原則。

4.與層壓板制造商者一起檢驗(yàn)，取得材料的老化特性數(shù)據(jù)。周轉(zhuǎn)庫存，使得庫存通常是新生產(chǎn)的板材。務(wù)必查出在倉庫貯存中可能產(chǎn)生的過熱。

四.翹曲和扭曲問題

現(xiàn)象征兆：無論加工前、后或加工過程中，基材翹曲或扭曲。錫焊后孔傾斜也是基材翹曲和扭曲的征兆。

檢查方法：用浮焊試驗(yàn)，有可能進(jìn)行來料檢驗(yàn)。用45度傾斜錫焊試驗(yàn)特別有效。

可能的原因：

1.在收貨時或在鋸料和剪料后，材料翹曲或扭曲，這通常是由于層壓不當(dāng)、切斷不當(dāng)或?qū)訅喊褰Y(jié)構(gòu)不均衡所引起的。

2.翹曲也可以是由于材料貯存不當(dāng)而引起，特別是紙基層壓板，當(dāng)將其豎放時，就會使其呈弓形或變形。

3.產(chǎn)生翹曲是由于覆的銅墻鐵壁箔不相等，如要一面是1盎司，在另一面是2盎司：電鍍層不相等，或特殊的印制板設(shè)計(jì)引起了銅應(yīng)力或熱應(yīng)力。

4錫焊時夾具或固不當(dāng)，在錫焊操作中重的元件也會引起翹曲。

5.在工藝加工過程或錫焊過程中，材料上的孔位移或傾斜是由于層壓板固化不當(dāng)，或基材玻璃布結(jié)構(gòu)的應(yīng)力而引起的。

解決辦法：

1.矯直材料或在烘箱中釋放應(yīng)力，按照層壓板制造者推薦的傾斜角和板材加熱溫度進(jìn)行切斷操作。同層壓板制造商聯(lián)系，保證不用結(jié)構(gòu)不均衡的基材。

2.把材料平放貯存在裝貨紙板箱中或者把材料斜放平躺在貨架上。通常材料放置時應(yīng)和地面成60度角或更小。

3.和層壓板制造商聯(lián)系，避免兩面覆的銅箔不相等。分析電鍍層和應(yīng)力，或者裝有重的元件或大的銅箔面積引起的局部應(yīng)力。把印制板重新設(shè)計(jì)，使元件和銅面積平衡。有時把印制板一面的大部分導(dǎo)線和另一面的導(dǎo)線垂直布設(shè)，使兩面的熱膨脹不相等而引起扭曲，只要可能，應(yīng)避免這種布線。

4.在錫焊操作中，印制板，特別是紙基印制板必須用夾具夾住。在某些情況中，重的元件必須用特殊的夾具或用固定物均衡。

5.與層壓板制造者聯(lián)系，采用任何所推薦的后固化措施。在某些情況下，層壓板制造商會推薦另一種層壓板用在更為嚴(yán)格或特殊的用途中。

五. 層壓板起白點(diǎn)或分層

現(xiàn)象征兆：白點(diǎn)或布紋出現(xiàn)在表面上或材料里；既可在局部出現(xiàn)，也會在大面積上出現(xiàn)。

檢查方法：恰當(dāng)?shù)母『冈囼?yàn)。

可能的原因：

1.在錫焊時，大面積起泡是由于壓進(jìn)材料中的濕氣和揮發(fā)物引起的。機(jī)械加工不良也是個原因，因?yàn)闀箤訅喊宸謱?、使得層壓板在濕法工藝加工中吸收水份?/P>

2.在錫焊時產(chǎn)生白色布紋或白點(diǎn)，這是由于層壓板結(jié)構(gòu)不均衡、層壓板固化不當(dāng)、層壓板應(yīng)力釋放不良或者電鍍銅延展性差。

3.在錫焊操作中露出纖維或嚴(yán)重起白點(diǎn)。這是由于過度地與溶劑接觸的緣故，特別是含氯的溶劑，可使樹脂軟化所致。

4.基材受熱時，固定得很緊的大元?；蜻B接終端會使板材產(chǎn)生很大的應(yīng)力。結(jié)果在此密集區(qū)域的周圍起白點(diǎn)。板材在浸焊過程中或在浸焊后隨即受應(yīng)力，撓曲或彎曲也會起白點(diǎn)，

解決辦法：

1.通知層壓板制造商，查出了有這樣問題的一批層壓板。對于所有板材使用所推薦的機(jī)械加工方法。

2.與層壓板制造商聯(lián)系，以取得關(guān)于在浸焊前印制板如何釋放應(yīng)力的說明。在高濕下將印制析板貯存一段時間后會吸收過量的濕氣，這會影響印制板的可焊性。在浸焊操作前將印制板預(yù)烘和預(yù)熱，以減少熱沖擊，會有助于解決這兩個問題（參閱關(guān)于多層材料，貯存的印制電路板的吸濕數(shù)據(jù)）。

3.與層壓板制造商聯(lián)系，以獲得最適宜溶劑和應(yīng)用時間的長短。當(dāng)基材改變時，要驗(yàn)證所有的濕法加工工藝，特別是溶劑。

4.在波峰焊或手工焊操作中，松開緊固的接線終端，并在浸焊前去除任何散熱器或重的元件。核查機(jī)械加工操作正確性，特別是沖制操作，以保證起白點(diǎn)并是由于操作不當(dāng)而引起的輕度分層。保證板材用夾具適當(dāng)夾住并在受熱時不受應(yīng)力。不要趁熱或在應(yīng)力下就把印制板放入較冷的焊劑清除劑中驟冷。

六. 粘合強(qiáng)度問題

現(xiàn)象征兆：在浸焊操作工序中，焊盤和導(dǎo)線脫離。

檢查方法：在進(jìn)料檢驗(yàn)時，進(jìn)行充分地測試，并仔細(xì)地控制所有的濕法加工工藝過程。

可能的原因：

1.在加工過程中焊盤或?qū)Ь€脫離可能是由于電鍍?nèi)芤骸⑷軇┙g或在電鍍操作過程中銅的應(yīng)力引起的。

2.沖孔、鉆孔或穿孔會使焊盤部分脫離，這將在孔金屬化操作中變得明顯起來。

3.在波峰焊或手工錫焊操作過程中，焊盤或?qū)Ь€脫離通常是由于錫焊技術(shù)不當(dāng)或溫度過高引起的。有時也因?yàn)閷訅喊逶瓉碚澈喜缓没驘峥箘儚?qiáng)度不高，造成焊盤或?qū)Ь€脫離。

4.有時印制板的設(shè)計(jì)布線會引起焊盤或?qū)Ь€在相同的地方脫離。

5.在錫焊操作過程中，元件的滯留的吸收熱會引起焊盤脫離。

解決辦法：

1.交給層壓板制造商一張所用溶劑和溶液的完整清單，包括每一步的處理時間和溫度。分析電鍍工序是否發(fā)生了銅應(yīng)力和過度的熱沖擊。

2.切實(shí)遵守推存的機(jī)械加工方法。對金屬化孔經(jīng)常剖析，能控制這個問題。

3.大多數(shù)焊盤或?qū)Ь€脫離是由于對全體操作人員要求不嚴(yán)所致。焊料槽的溫度檢驗(yàn)失效或延長了在焊料槽中的停留時間也會發(fā)生脫離。在手工錫焊修整操作中，焊盤脫離大概是由于使用瓦數(shù)不當(dāng)?shù)碾娿t鐵，以及未能進(jìn)行專業(yè)的工藝培訓(xùn)所致。現(xiàn)在有些層壓板制造商，為嚴(yán)格的錫焊使用，制造了在高溫下具有高抗剝強(qiáng)度級別的層壓板。

4.如果印制板的設(shè)計(jì)布線引起的脫離，發(fā)生在每一塊板上相同的地方；那么這種印制板必須重新設(shè)計(jì)。通常，這的確發(fā)生在厚銅箔或?qū)Ь€拐直角的地方。有時，長導(dǎo)線也會發(fā)生這樣的現(xiàn)象；這是因?yàn)闊崤蛎浵禂?shù)不同的緣故。

5.在可能條件下，從整個印制板上取走重的元件，或在浸焊操作后裝上。通常用一把低瓦數(shù)的電烙鐵仔細(xì)錫焊，這與元件浸焊相比，基板材料受熱的持續(xù)時間要短。

七. 各種錫焊問題

現(xiàn)象征兆：冷焊點(diǎn)或錫焊點(diǎn)有爆破孔。

檢查方法：浸焊前和浸焊后對孔進(jìn)行經(jīng)常剖析，以發(fā)現(xiàn)銅受應(yīng)力的地方，此外，對原材料實(shí)行進(jìn)料檢驗(yàn)。

可能的原因：

1.爆破孔或冷焊點(diǎn)是在錫焊操作后看到的。在許多情況中，鍍得不良，接著在錫焊操作過程中發(fā)生膨脹，使得金屬化孔壁上產(chǎn)生空穴或爆破孔。如果這是在濕法加工工藝過程中產(chǎn)生的，吸收的揮發(fā)物被鍍層遮蓋起來，然后在浸焊的加熱作用下被驅(qū)趕出來，這就會產(chǎn)生噴口或爆破孔。

解決辦法：

1.盡力消除銅應(yīng)力。層壓板在z軸或厚度方向的膨脹通常和材料有關(guān)。它能促使金屬化孔斷裂。與層壓板制造商打交道，以獲得z軸膨脹較小的材料的建議。

八.尺寸過度變化問題

現(xiàn)象征兆：在加工或錫焊后基材尺寸超出公差或不能對準(zhǔn)。

檢查方法：在加工過程中充分進(jìn)行質(zhì)量控制。

可能的原因：

1.對紙基材料的構(gòu)造紋理方向未予注意，順向膨脹大約是橫向的一半。而且基材冷卻后不能恢復(fù)到它原來的尺寸。

2.層壓板中的局部應(yīng)力如果沒釋放出來，在加工過程中，有時會引起不規(guī)則的尺寸變化。

解決辦法：

1.囑咐全體生產(chǎn)人員經(jīng)常依相同的構(gòu)造紋理方向?qū)Π宀南铝?。如果尺寸變化超出容許范圍，可考慮改用基材。

2.與層壓板制造商 者聯(lián)系，以獲得關(guān)于在加工前如何釋放材料應(yīng)力的建議。