PCB產(chǎn)品問題陳述與分析

PCB產(chǎn)品問題陳述與分析
?在整個(gè)生產(chǎn)流程中，有很多的控制點(diǎn)，有一丁點(diǎn)的不小心，板子就會(huì)壞掉，PCB質(zhì)量問題是層出不窮的，這點(diǎn)也是一件讓人頭疼的事情，因?yàn)橹挥衅渲械囊黄袉栴}，那么大多數(shù)的器件也會(huì)跟著不能用。
除了上述問題外，還有一些潛在風(fēng)險(xiǎn)較大的問題，筆者一共整理了十大問題，在此列出并附上一些處理的經(jīng)驗(yàn)，與諸君分享：
? ? ?1.【分層】
? 分層是PCB的老大難問題了，穩(wěn)居常見問題之首。其發(fā)生原因大致可能如下：
?（1）包裝或保存不當(dāng)，受潮；
?（2）保存時(shí)間過長(zhǎng)，超過了保存期，PCB板受潮；
?（3）供應(yīng)商材料或工藝問題；
?（4）設(shè)計(jì)選材和銅面分布不佳。
?? 受 潮問題是比較容易發(fā)生的，就算選了好的包裝，工廠內(nèi)也有恒溫恒濕倉庫，可是運(yùn)輸和暫存過程是控制不了的。筆者曾“有幸”參觀過一個(gè)保稅倉庫，溫濕度管理是別指望了，房頂還在漏水，箱子是直接呆在水里的。不過受潮還是可以應(yīng)對(duì)的，真空導(dǎo)電袋或者鋁箔袋都可以不錯(cuò)地防護(hù)水汽侵入，同時(shí)包裝袋里要求放濕度指示卡。如果在使用前發(fā)現(xiàn)濕度卡超標(biāo)，上線前烘烤一般可以解決，烘烤條件通常是120度，4H。
?? 如果是供應(yīng)商在手機(jī)展上提供的手機(jī)等產(chǎn)品的處材料或工藝發(fā)生問題，那報(bào)廢的可能性就比較大了。常見的可能原因包括：棕（黑）化不良，PP或內(nèi)層板受潮，PP膠量不足，壓合異常等。為了減少這種情況的問題發(fā)生，需要特別關(guān)注PCB供應(yīng)商對(duì)對(duì)應(yīng)流程的管理和分層的可靠性試驗(yàn)。以可靠性試驗(yàn)中的熱應(yīng)力測(cè)試為例，好的工廠通過標(biāo)準(zhǔn)要求是5次以上不能分層，在樣品階段和量產(chǎn)的每個(gè)周期都會(huì)進(jìn)行確認(rèn)，而普通工廠通過標(biāo)準(zhǔn)可能只是2次，幾個(gè)月才確認(rèn)一次。而模擬貼裝的IR測(cè)試也可以更多地防止不良品流出，是優(yōu)秀PCB廠的必備。
?? 當(dāng)然設(shè)計(jì)公司本身的PCB設(shè)計(jì)也會(huì)帶來分層的隱患。例如板材Tg的選擇，很多時(shí)候是沒有要求的，那PCB廠為了節(jié)約成本，肯定選用普通Tg的材料，耐溫性能就會(huì)比較差。在無鉛成為主流的時(shí)代，還是選擇Tg在145°C以上的比較安全。另外空曠的大銅面和過于密集的埋孔區(qū)域也是PCB分層的隱患，需要在設(shè)計(jì)時(shí)予以避免。
? 2.【焊錫性不良】
?? 焊錫性也是比較嚴(yán)重的問題之一，特別是批量性問題。其可能發(fā)生原因是板面污染、氧化，黑鎳、鎳厚異常，防焊SCUM（陰影），存放時(shí)間過長(zhǎng)、吸濕，防焊上PAD，太厚（修補(bǔ)）。
?? 污染和吸濕問題都比較好解決，其他問題就比較麻煩，而且也沒有辦法通過進(jìn)料檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這時(shí)候需要關(guān)注PCB廠的制程能力和質(zhì)量控制計(jì)劃。比如黑鎳，需要看 PCB廠是不是化金外發(fā)，對(duì)自己的化金線藥水分析頻率是否足夠，濃度是否穩(wěn)定，是否設(shè)置了定期的剝金試驗(yàn)和磷含量測(cè)試來檢測(cè)，內(nèi)部焊錫性試驗(yàn)是否有良好執(zhí)行等。如果都能做好，那發(fā)生批量問題的可能性就非常小了。而防焊上PAD和修補(bǔ)不良，則需要了解PCB供應(yīng)商對(duì)檢修制定的標(biāo)準(zhǔn)，檢驗(yàn)員和檢修人員是否有良好的考核上崗制度，同時(shí)明確定義焊盤密集區(qū)域不能進(jìn)行修補(bǔ)（如BGA和QFP）。
? 3.【板彎板翹】
?? 可能導(dǎo)致板彎板翹的原因有：供應(yīng)商選材問題，生產(chǎn)流程異常，重工控制不良，運(yùn)輸或存放不當(dāng)，折斷孔設(shè)計(jì)不夠牢固，各層銅面積差異過大等。最后2點(diǎn)設(shè)計(jì)上的問題需要在前期進(jìn)行設(shè)計(jì)評(píng)審予以避免，同時(shí)可以要求PCB廠模擬貼裝IR條件進(jìn)行試驗(yàn)，以免出現(xiàn)過爐后板彎的不良。對(duì)于一些薄板，可以要求在包裝時(shí)上下加壓木漿板后再進(jìn)行包裝，避免后續(xù)變形，同時(shí)在貼片時(shí)加夾具防止器件過重壓彎板子。
?? 4.【刮傷、露銅】
?? 刮傷、露銅是最考驗(yàn)PCB廠管理制度和執(zhí)行力的缺陷。這問題說嚴(yán)重也不嚴(yán)重，不過確實(shí)會(huì)帶來質(zhì)量隱憂。很多PCB公司都會(huì)說，這個(gè)問題很難改善。筆者曾經(jīng)推動(dòng)過多家PCB廠的刮傷改善，發(fā)現(xiàn)很多時(shí)候并不是改不好，而是要不要去改，有沒有動(dòng)力去改。凡是認(rèn)真去推動(dòng)專案的PCB廠，交付的DPPM都有了顯著的改善。所以這個(gè)問題的解決訣竅在于：推、壓。
?? 5.【阻抗不良】
?? PCB的阻抗是關(guān)系到手機(jī)板射頻性能的重要指標(biāo)，一般常見的問題是PCB批次之間的阻抗差異比較大。由于現(xiàn)在阻抗測(cè)試條一般是做在PCB的大板邊，不會(huì)隨板出貨，所以可以讓供應(yīng)商每次出貨時(shí)付上該批次的阻抗條和測(cè)試報(bào)告以便參考，同時(shí)還要求提供板邊線徑和板內(nèi)線徑的對(duì)比數(shù)據(jù)。
?? 6.【BGA焊錫空洞】
?? BGA焊錫空洞可能導(dǎo)致主芯片功能不良，而且可能在測(cè)試中無法發(fā)現(xiàn)，隱藏風(fēng)險(xiǎn)很高。所以現(xiàn)在很多貼片廠都會(huì)在貼件后過X-RAY進(jìn)行檢查。這類不良可能發(fā)生的原因是PCB孔內(nèi)殘留液體或雜質(zhì)，高溫后汽化，或者是BGA焊盤上激光孔孔型不良。所以現(xiàn)在很多HDI板要求電鍍填孔或者半填孔制作，可以避免此問題的發(fā)生。
?? 7.【防焊起泡/脫落】
?? 此類問題通常是PCB防焊過程控制出現(xiàn)異常，或是選用防焊油墨不適合（便宜貨、非化金類油墨、不適合貼裝助焊劑），也可能是貼片、重工溫度過高。要防止批量問題發(fā)生，需要PCB供應(yīng)商制定對(duì)應(yīng)的可靠性測(cè)試要求，在不同階段進(jìn)行控制。
?? 8.【塞孔不良】
?? 塞孔不良主要是PCB廠技術(shù)能力不足或者是簡(jiǎn)化工藝造成的，其表現(xiàn)為塞孔不飽滿，孔環(huán)有露銅或者假性露銅?？赡茉斐珊稿a量不足，與貼片或組裝器件短路，孔內(nèi)殘留雜質(zhì)等問題。此問題外觀檢驗(yàn)就可以發(fā)現(xiàn)，所以可以在進(jìn)料檢驗(yàn)就可以控制下來，要求PCB廠進(jìn)行改善。
? 9.【尺寸不良】
?? 尺寸不良的可能原因很多，PCB制作流程中容易產(chǎn)生漲縮，供應(yīng)商調(diào)整了鉆孔程序 / 圖形比例 / 成型CNC程序，可能造成貼裝容易發(fā)生偏位，結(jié)構(gòu)件配合不好等問題。由于此類問題很難檢查出來，只能靠供應(yīng)商良好的流程控制，所以在供應(yīng)商選擇時(shí)需要特別關(guān)注。
?? 10.【甲凡尼效應(yīng)】
?? 甲凡尼效應(yīng)也就是高中化學(xué)中學(xué)習(xí)的原電池反應(yīng)，出現(xiàn)在選擇性化金板的OSP流程。由于金和銅之間的電位差，在OSP的處理流程中與大金面相連的銅焊盤會(huì)不斷失去電子溶解成2價(jià)銅離子，導(dǎo)致焊盤變小，影響后續(xù)元器件貼裝及可靠性。
?? 這一問題雖然不常發(fā)生，在柏拉圖中未曾出現(xiàn)，不過一旦出現(xiàn)就是批量性問題。手機(jī)PCB制作有經(jīng)驗(yàn)的板廠都會(huì)通過電腦軟件篩選出此部分焊盤，在設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)先補(bǔ)償，并且在OSP流程中設(shè)定特別的重工條件和限制重工次數(shù)，避免問題發(fā)生。所以這一問題可以在審核