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技術動態

PCB鉆孔品質缺陷及分析改善

一、摘要

       鉆孔工序是整個印制線路板最重要的組成部分之一,其孔位精度、孔徑公差大小、孔壁粗糙度等會直接影響到線路板品質和產品性能的可靠性,故在生產過程中需對相關品質項目進行嚴格控制。本文主要針對孔偏、爆孔、短Slot孔偏短及歪孔、孔粗等品質問題進行原因分析及提出改善方法。

二、PCB鉆孔品質缺陷及分析改善

1.1 缺陷圖片

1.png

                                                孔偏圖片

1.2 產生潛在原因,即檢查內容

① 鉆咀翻磨品質不好,如大小邊,使下鉆時定位不準
② 鉆孔落速過高
③ 鉆孔疊數過多
④ 鉆機主軸擺動過大
⑤ 板面有雜物
⑥ 墊板、鋁片凹凸不平
⑦ 管位釘松動
⑧ 管位釘過高,鉆孔時壓腳將管位釘撞歪
⑨ 管位釘過低,鉆孔時板跳出管位
⑩ 上板時操作不當(主要是薄板)
1.3  改善方法
① 控制鉆咀翻磨品質
② 適當降低落速
③ 降低疊數
④ 重新調校鉆機精度
⑤ 規范操作,鉆孔前清除板面雜物
⑥ 更換表面平坦的墊板,對鋁片上凹凸不平之處用砂紙打磨平整
⑦ 檢查管位釘大小與管位孔是否相符
⑧ 控制管位釘高度比板面高0.5-1.5mm
⑨ 薄板上板時雙手拿板,平行上板


2. 爆孔


2.1 缺陷圖片

4.png

                                      孔邊爆孔發白、甩油


2.2  產生潛在原因,即檢查內容


蝕板后板面不平整,上板后板與板之間存在間隙,鉆孔時板反面處于懸空狀態,導致板反面容易出現爆孔。主要有5方面:
① 重鉆孔徑較大:如5mm以上的孔,鉆孔時因鉆咀受到的阻力較大而出現爆孔。
② 板料原因:環保料、CEM-3板料、高Tg板料,此類板料較脆, 容易出現爆孔。
③ 鉆咀使用壽命過高導致鉆咀磨損
④ 鉆孔落速偏高
⑤ 底板多次重復使用
2.3 改善方法
① 采取分步鉆孔:一般先用比相應鉆咀直徑小0.5mm的鉆咀進行預鉆,再用MI要求的鉆咀鉆。
② 降低鉆孔落速,使用低磨次鉆咀
③ 降低鉆咀壽命
④ 按MEI要求設定鉆孔落速
⑤ 對于重鉆孔徑較大,如5mm以上的孔,每鉆一手板后需將墊板作適當移動,防止墊板上的孔重合
3. SLOT孔長度偏短、歪孔
3.1 Slot孔的定義及分類
(1)Slot長度與寬度之比值≤2,稱為短SLOT孔。
(2)Slot長度與寬度之比值>2,稱為長SLOT孔。
  示意圖如下:

5.png


3.2 產生潛在原因,即檢查內容

① 鉆孔時鉆咀單邊受力(Slot孔兩端的圓孔成為相交孔)

② 鉆板疊數太多,鉆孔落速設定過高

③ 用錯鉆咀,將SLOT鉆咀用錯成普通鉆咀


3.3. 改善方法
① 設計時對Slot孔長度、角度作補償。
② 減少鉆板疊數,降低落速
③ 按鉆帶參數表要求采用相應的Slot鉆咀
4. 孔粗
4.1 孔粗類型可分為三種:
4.1.1 孔內纖維絲
(1) 缺陷圖片

6.png

                          纖維絲圖片(平面)


(2)產生潛在原因,即檢查內容


a.轉速過低
b.鉆咀刀口磨損
(3)改善方法
a. 提高轉速
b. 鉆咀壽命嚴格控制在MEI范圍內,或比MEI降低
4.1.2 孔壁粗糙
(1)缺陷圖片
孔壁粗糙及孔壁正常圖片如下(切片圖):


7.png

                                  孔壁粗糙(孔壁不平直)

8.png

                             孔壁正常(孔壁光滑、平直)

4.1.3

(1)內層獨立PAD拉出孔壁(與內層線路不相連,即為獨立的內層銅PAD,非功能性)

9.png

10.png

                           獨立PAD拉出孔壁(切片圖

(2)孔壁粗糙及內層獨立PAD拉出孔壁潛在原因,即檢查內容


① 鉆孔落速過高或疊數過多
② 鉆咀磨損、崩缺
③ 內層、外層銅較厚
④ 吸塵器吸塵效果不佳
⑤ 內層獨立PAD過小
(3)改善方法     
① 降低鉆孔落速
② 嚴格控制鉆孔疊數。對于內層、外層銅厚2OZ以上板,鉆孔疊數需比正常減少1PNL
③ 降低鉆咀壽命,以降低鉆咀磨損 
④ 對于內層、外層銅厚≥2OZ以上板:
A、采取分步鉆孔:由一步鉆穿改為分兩步或分三步鉆穿。
B 、鉆孔后用砂紙打磨板面,將孔口披鋒打磨掉

C、鉆孔后需過微蝕一遍,將孔壁較粗糙的銅屑微蝕掉。

⑤ 確保吸塵器運行正常,使吸塵管道暢通,使鉆孔時產生的粉塵及時排出孔外

⑥ 加大內層獨立PAD,或控制壓合內層偏移及管位距 異常等品質。

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