PCB开路原因及其应对措施

PCB开路原因及其应对措施

PCB线路开路、短路是各PCB生产厂家几乎每天都会遇到的问题，一直困扰着生产、品质管理人员，造成出货数量不足而补料，影响准时交货，导致客户抱怨，是业内人士比较难解决的问题。本人在PCB制造行业已经有20多年的工作经历，主要从事生产管理、品质管理、工艺管理和成本控制等方面的工作。对于PCB开路、短路问题的改善积累了一些经验，现形成文字以作总结，提供同行们讨论，并期待对于管理生产、品质的同行们能够作为参考之用。

现将造成PCB开路的原因分析和改善方法分类列举如下:

一、露基材造成的开路

1.1造成原因

（1）覆铜板进库前就有划伤现象。

（2）覆铜板在开料过程中的被划伤。

（3）覆铜板在钻孔时被钻头划伤。

（4）覆铜板在转运过程中被划伤。

（5）沉铜后堆放板时因操作不当导致表面铜箔被碰伤。

（6）生产板在过水平机时表面铜箔被划伤。

1.2改善方法

（1）覆铜板在进库前IQC一定要进行抽检，检查板面是否有划伤露基材现象，如有应

及时与供应商联系，根据实际情况，作出恰当的处理。

（2）覆铜板在开料过程中被划伤，主要原因是开料机台面有硬质利器物存在，开料时覆铜板与利器物磨擦而造成铜箔划伤形成露基材的现象，因此开料前必须认真清洁台面，确保台面光滑无硬质利器物存在。

（3）覆铜板在钻孔时被钻头划伤，主要原因是主轴夹咀被磨损或夹咀内有杂物没有清洁干净，抓钻头时抓不牢，钻头没有上到顶部，比设置的钻头长度稍长，钻孔时抬起的高度不够，机床移动时钻头尖划伤铜箔而形成露基材的现象。

①可以通过抓刀记录的次数或根据夹咀的磨损程度，进行更换夹咀。

②按作业规程定期清洁夹咀，确保夹咀内无杂物。

（4）板材在转运过程中被划伤。

①搬运时搬运人员一次性提起的板量过多、重量太重，板在搬运时不是抬起，而是顺势拖起，造成板角和板面摩擦而划伤板面。

②放下板时因没有放整齐，为了重新整理好而用力去推板，造成板与板之间摩擦而划伤板面。

（5）沉铜后、全板电镀后堆放板时因操作不当被划伤，沉铜后、全板电镀后储存板时，由于板叠在一起再放下，板有一定数量时，重量也不轻，板角向下且加上有一个重力加速度，形成一股强大的冲击力撞击在板面上，造成板面划伤露基材。

（6）生产板在过水平机时被划伤。

①磨板机的挡板有时会接触到板面上，且挡板边缘又不平整有利器物凸起，过板时板面被划伤。

②不锈钢传动轴，因损伤成尖状物体，过板时划伤铜面而露基材。

综上所述，对于在沉铜以后的划伤露基材现象，如果在线路上是以开路或线路缺口的形式表现出来，容易判断；如果是在沉铜前出现的划伤露基材，又是在线路上时，经沉铜后又沉上了一层铜，线条的铜箔厚度明显减小，后面开路、短路测试时是难于检测出来的，这样客户使用时可能会因耐不住过大的电流而造成线路被烧断，潜在的质量问题和所导致的经济损失是相当大的。

二、孔壁未镀覆金属造成开路

2.1形成原因

（1）孔壁未沉积上铜。

（2）孔内有油造成孔壁未金属化。

（3）微蚀过度造成孔壁未金属化。

（4）电镀不良造成孔壁未金属化。

（5）钻头烧孔或粉尘堵孔造成孔壁未金属化。

2.2改善措施

（1）孔壁未沉积上铜。

①整孔剂造成的孔壁未沉积上铜。是因整孔剂的化学浓度不平衡或失效，整孔剂的作用是调整孔壁上绝缘基材的电性，以利于后续吸附钯离子，确保化学铜覆盖完全，如果整孔剂的化学浓度不平衡或失效，会导致孔壁未沉积上铜。

②活化剂。主要成份是P d、有机酸、亚锡离子及氯化物。孔壁要有金属钯均匀沉积上，就必须要控制好各方面的参数符合要求，以我们现用的活化剂为例：

（A）温度控制在35℃~4 4℃，温度低了造成钯沉积上去的密度不够，造成化学铜覆

盖不完全；温度高了因反应过快，材料成本增加。

（B）浓度比色控制在8 0%~10 0%，如果浓度低了造成钯沉积上去的密度不够，化学铜覆盖不完全，浓度高了因反应过快，材料成本增加。

（C）在生产过程中要维护好活化剂的溶液，如果污染程度较严重，会造成孔壁沉积的钯不致密，导致后续化学铜覆盖不完全。

③加速剂。主要成份是有机酸，是用以去除孔壁吸附的亚锡和氯离子化合物，露出后续反应的催化金属钯。我们现在用的加速剂，化学浓度控制在0.35N~0.50N，如果浓度高了把金属钯都去掉了，导致后续化学铜覆盖不完全；如果浓度低了，去除孔壁吸附的亚锡和氯离子化合物效果不良，导致后续化学铜覆盖不完全。

④化学铜参数的控制是关系到化学铜覆盖好坏的关键，以我公司目前所使用的药水参数为例：

（A）温度控制在25℃~3 2℃，温度低了药液活性不好，造成孔壁未能沉积上铜；如果温度超过3 8℃时，因药液反应快，铜离子释出也快，造成板面铜粒而返工甚至报废，这样沉铜药液要立即进行过滤，否则药液有可能造成报废。

（B）Cu2+控制在1.5g/L~3.0g/L，Cu2+含量低了药液活性不好，造成孔金属化不良；如果浓度超过3.5g/L时，因药液反应快，铜离子释出也快，造成板面铜粒而返工甚至报废，这样沉铜药液要立即进行过滤，否则药液有可能造成报废。Cu2+控制主要通过添加沉铜A 液进行控制。

（C）NaOH控制在10.5g/L~13.0g/L为宜，NaOH含量低了药液活性不好，造成孔金属化不良。NaOH控制主要通过添加沉铜B液进行控制，B液内含有药液的稳定剂，正常情况下A液和B液是1∶1进行补充添加的。

（D）HCHO控制在4.0g/L~8.0g/L，HCHO含量低了药液活性不好，造成金属化孔

不良，如果浓度超过8.0g/L时，因药液反应快，铜离子释出也快，造成板面铜粒而返工甚至报废，这样沉铜药液要立即进行过滤，否则药液有可能造成报废。

HCHO控制主要通过添加沉铜C液进行控制，A液内也含有H C H O的药液成分，所以添加H C H O时，先要计算好补充A液时的H C H O浓度升高量。

（E）沉铜的负载量控制在0.15ft2/L~0.25ft2/L，负载量低了药液活性不好，造成孔金属化不良；如果负载量超过0.25ft2/L时，因药液反应快，铜离子释出也快，造成板面铜粒而返工甚至报废，这样沉铜药液要立即进行过滤，否则药液有可能造成报废。生产时第一缸板必须要用铜板进行拖缸，使沉铜药液的活性激活起来，便于后续沉铜产品的反应，确保孔内化学铜的致密度和提高覆盖率。建议：为了达到以上各项参数的平衡和稳定，沉铜缸添加A液、B液，应配置一台自动加料机，以更好地控制各项化学成份；同时温度也采用自动控制装置使沉铜线溶液的温度处于受控状态。

（2）孔内残留有油墨造成孔壁未沉积上铜。

①丝印湿膜时印一块板刮一次网底，确保网底没有堆油墨现象存在，正常情况下就不会孔内有残留湿膜油墨的现象。

②丝印湿膜时使用的是68T~77T网版，如果用错了网版，如≤5 1 T时，孔内有可能漏入湿膜油墨，显影时孔内的油墨有可能显影不干净，电镀时就会镀不上金属层而造成孔末金属化。如果网目高了，有可能因油墨厚度不够，在电镀时抗镀膜被电流击破，造成电路间很多金属点甚至导致短路。

（3）粗化过度造成孔末金属化。

①线路前如果是采用化学粗化板面的话，对粗化溶液的温度、浓度、粗化时间等参数要控制好，否则有可能因板镀孔铜厚度薄，无法承受粗化液的溶铜力而造成孔末金属化。

②为了加强镀层和基铜的结合力，电镀前处理都要经过化学粗化后再电镀，所以对粗化