為什么PCB會出現開路？ 如何提高？

PCB線路開短路是PCB廠家幾乎每天都會遇到的問題，一直困擾著生產和質量管理人員。 由此引發的出貨量不足補貨、發貨延遲、客戶投訴等問題，內部人士更難解決。 從事PCB制造行業20余年，主要從事生產管理、質量管理、過程管理和成本控制。 我們在改善PCB開短路問題方面積累了一些經驗，現寫成總結供同行討論，期待管理生產和質量的同行參考。

首先，我們將PCB開路的主要原因歸納歸納為以下幾個方面：

對上述現象的原因分析及改善方法列舉如下：

一、基板裸露造成開路：

1、覆銅板入庫前被劃傷；

2、CCL在切割過程中被劃傷；

3、覆銅板在鉆孔時被鉆頭劃傷；

4、覆銅板在運輸過程中被劃傷；

5、沉銅后疊板時操作不當造成表面銅箔損壞；

6、生產板表面銅箔在過整平機時劃傷。

改善方法：

1、PCB覆銅板入庫前，IQC必須進行抽檢，檢查板面是否有劃痕，是否有基材外露。 如有，應及時與供應商聯系，并根據實際情況進行適當處理。

2、覆銅板在下料過程中被劃傷，主要是由于下料機臺面上存在堅硬、尖銳的物體。 沖裁時，由于覆銅板與尖銳物體摩擦，銅箔被劃傷。 因此，下料前必須仔細清潔臺面，保證臺面平整，無堅硬、尖銳的物體。

3、覆銅板在鉆孔時被鉆頭劃傷，主要是主軸夾頭磨損，或者夾頭內有雜物沒有清理干凈，鉆頭抓不牢，鉆頭沒有 到達頂部，略長于設定的鉆頭長度，鉆孔時提升高度不夠，機床移動時鉆頭尖劃傷銅箔形成裸露基板。

A、可根據抓刀記錄次數或根據夾嘴磨損程度更換夾嘴；

B、按操作規程定期清洗夾嘴，確保夾嘴內無雜物。

4、PCB板在運輸過程中被劃傷：

A、搬運時，搬運人員一次舉起的板材數量過多，重量過大。 搬運時板材沒有抬起，而是原樣拉起，造成板角與板面摩擦，劃傷板面；

b、板子放下時沒有擺放整齊，用力推著重新排列，導致板子之間產生摩擦，劃傷了板面。

5、鍍銅、全板電鍍后疊板操作不當造成的劃傷：

鍍銅、電鍍后的板材存放時，板材疊放在一起。 當有一定數量的盤子時，重量不小。 再次放下版時，版角向下，有重力加速度，形成強大的沖擊力撞擊版面，造成版面劃傷，露出承印物。

6、PCB生產板過整平機被劃傷：

A、板材研磨機的擋板有時會接觸板材表面。 擋板邊緣一般凹凸不平，有尖銳物突出。 過板時板面被劃傷；

b、不銹鋼傳動軸因損壞成為尖銳物體，過板時劃傷銅面，露出母材。

綜上所述，如果線路為開路或線隙形式，則很容易判斷沉銅后基材劃傷和裸露； 如果裸露基板的劃痕發生在沉銅前，在線時，沉銅后又沉積了一層銅，線路的銅箔厚度明顯降低，后續很難檢測到 開路和短路測試。 這樣一來，客戶在使用時可能會因為無法承受過大的電流而燒毀線路，造成的潛在質量問題和經濟損失是相當可觀的。

二、無孔開路：

1.沉銅是無孔的；

2.孔內有油造成無氣孔；

3.微蝕過度導致無氣孔；

4.電鍍不良無氣孔；

5.鉆嘴燒孔或灰塵堵孔，造成無氣孔。

改進措施：

1、無孔沉銅：

A、造孔劑造成的無孔形成：是由于造孔劑的化學濃度不平衡或無效造成的。 成孔劑的作用是調節絕緣基板在孔壁上的電性能，以利于后續鈀離子的吸附，保證化學銅的完全覆蓋。 如果造孔劑的化學濃度不平衡或無效，就會導致不多孔。

B、活化劑：主要成分為鈀、有機酸、亞錫離子和氯化物。 為使金屬鈀在孔壁上均勻沉積，必須控制各項參數，使其符合要求。 以我們現在的激活器為例：

①溫度控制在35~44℃。 溫度低，鈀沉積密度不夠，化學銅覆蓋不完全； 溫度高時反應過快，材料成本增加。

②濃度和比色應控制在80%～100%。 濃度低，鈀沉積密度不足，化學銅覆蓋不完全； 如果濃度太高，反應太快會增加材料成本。

③維護PCB生產過程中的活化劑溶液。 如果污染嚴重，孔壁上沉積的鈀會不致密，后續的化學鍍銅也會不完整。

C、促進劑：主要成分為有機酸，用于去除吸附在孔壁上的亞錫和氯離子化合物，露出后續反應的催化金屬鈀。 我們使用的促進劑的化學濃度控制在0.35-0.50N。 如果濃度高，金屬鈀被去除，導致化學銅覆蓋不完全。 如果濃度低，去除吸附在孔壁上的亞錫和氯離子化合物的效果差，導致后續化學銅的覆蓋不完全。

D、化學鍍銅參數的控制是化學鍍銅質量的關鍵。 以我公司目前使用的藥液參數為例：

① 溫度控制在25~32℃，溫度低溶液活性差，導致無孔隙； 如果溫度超過38℃，由于藥液反應迅速，銅離子迅速釋放，很容易造成板面銅粒返工甚至報廢。 此時應立即過濾鍍銅藥液，否則藥液可能報廢。

② Cu2+含量控制在1.5～3.0g/L，Cu2+含量低導致溶液活性差，會造成氣孔率差； 如果濃度超過3.5g/L，液體會快速反應，快速釋放出銅離子，導致板面銅粒返工甚至報廢。 這樣，鍍銅液應立即過濾，否則可能導致液體報廢。 Cu2+的控制主要通過添加銅沉淀液A來進行。

③ NaOH 應控制在10.5～13.0g/L。 NaOH含量低會導致溶液活性差，從而導致孔隙率差。 NaOH的控制主要是通過加入B溶液來控制銅沉淀。 B液含有藥液穩定劑。 一般情況下，A液和B液按1:1的比例補充。

④ HCHO控制在4.0~8.0g/L，HCHO含量低會導致溶液活性差，導致孔隙率差。 如果濃度超過8.0g/L，溶液會快速反應，快速釋放出銅離子，導致板子上出現銅粒，返工甚至報廢。 這樣沉淀出的銅溶液應立即過濾，否則溶液可能報廢。 HCHO的控制主要是通過添加鍍銅液C來控制，因為A液中也含有HCHO液體成分，所以在添加HCHO的時候，先計算補充Solution A時的HCHO濃度增量。

⑤ 沉銅負荷控制在0.15~0.25ft2/L，導致溶液活性差，氣孔率差； 如果負載超過0.25ft2/L，溶液會迅速反應，快速釋放銅離子，導致板面銅粒返工甚至報廢。 這樣，鍍銅液應立即過濾，否則可能導致溶液報廢。 生產時必須先用銅板牽引第一道缸板，以激活鍍銅液的活性，促進后續鍍銅產物的反應，保證孔內化學銅的密度，提高覆蓋率。

建議：為達到以上參數的平衡和穩定，在銅水槽中加入A液和B液，并配置自動加料器，更好地控制化學成分； 同時，還采用自動控制裝置來控制沉銅液的溫度。

2、孔內有濕膜油殘留造成無氣孔：

A、絲網印刷濕膜時，印一版，刮一次網底，確保網底無積油，正常情況下孔內無殘留濕膜油；

B、68~77T網版用于絲網印刷濕膜。 如果網板用錯，如≤51T，濕膜油可能會滲入孔內，顯影時孔內油可能不干凈，導致電鍍時因金屬鍍層不足導致無氣孔 . 如果網眼高，電鍍時防鍍膜可能因油墨厚度不夠而被電流破壞，造成電路間金屬點多，甚至短路。

3、粗化過度導致無氣孔：

A、如果在電路前采用化學粗化，粗化液的溫度、濃度、粗化時間等參數要控制好，否則可能會因鍍孔銅厚度薄，無法承受而造成無氣孔 粗化液的銅溶解力。

B、為加強鍍層與基銅的結合力，電鍍前處理應為電鍍前化學粗化處理。 因此，粗化液的溫度、濃度、粗化時間等參數要控制好，否則也可能造成不透孔的問題。

4、無孔PCB電鍍：

A、電鍍時，厚徑比較大（≥5：1）時，孔內會產生氣泡。 這是因為振動力不足以使孔內的空氣逸出，從而無法實現離子交換。 結果，孔沒有鍍銅/錫。 蝕刻時，孔中的銅被腐蝕，導致無氣孔。

B、厚徑比大（≥5:1），在電鍍前處理時孔內氧化現象沒有完全去除，所以電鍍時會出現反鍍現象。 銅/錫未鍍或銅/錫很薄，蝕刻時達不到防腐蝕效果，會導致孔內的銅被腐蝕掉，造成無氣孔。

5、鉆嘴燒焦或粉塵堵塞不成孔：

A、鉆孔時，鉆頭的使用壽命設置不當，或使用的鉆頭磨損嚴重，如缺口、鋒利等。 鉆孔時，摩擦力過大，鉆頭發熱，使孔壁燒焦，無法覆蓋化學銅，造成無氣孔。

B、吸塵器吸力不夠大，或者工程優化沒做好，鉆孔時孔內有粉塵堵塞，化學鍍銅時沒有銅沉積，造成無氣孔。