HDI-PCB制造的质量问题及处理经验（一）

笔者一共整理了十大问题，在此列出并附上一些处理的经验，与诸君分享：1.【焊锡性不良】焊锡性也是比较严重的问题之一，特别是批量性问题。其可能发生原因是板面污染、氧化，黑镍、镍厚异常，防焊SCUM（阴影），存放时间过长、吸湿，防焊上PAD，太厚（修补）。污染和吸湿问题都比较好解决，其他问题就比较麻烦，而且也没有办法通过进料检验发现，这时候需要关注PCB厂的制程能力和质量控制计划。比如黑镍，需要看PCB厂是不是化金外发，对自己的化金线药水分析频率是否足够，浓度是否稳定，是否设置了定期的剥金试验和磷含量测试来检测，内部焊锡性试验是否有良好执行等。如果都能做好，那发生批量问题的可能性就非常小了。而防焊上PAD和修补不良，则需要了解PCB供应商对检修制定的标准，检验员和检修人员是否有良好的考核上岗制度，同时明确定义焊盘密集区域不能进行修补（如BGA和QFP）。2.【分层】分层是PCB的老大难问题了，稳居常见问题之首。其发生原因大致可能如下：（1）包装或保存不当，受潮；（2）保存时间过长，超过了保存期，PCB板受潮；（3）供应商材料或工艺问题；（4）设计选材和铜面分布不佳。受潮问题是比较容易发生的，就算选了好的包装，工厂内也有恒温恒湿仓库，可是运输和暂存过程是控制不了的。笔者曾“有幸”参观过一个保税仓库，温湿度管理是别指望了，房顶还在漏水，箱子是直接呆在水里的。不过受潮还是可以应对的，真空导电袋或者铝箔袋都可以不错地防护水汽侵入，同时包装袋里要求放湿度指示卡。如果在使用前发现湿度卡超标，上线前烘烤一般可以解决，烘烤条件通常是120度，4H。如果是供应商处材料或工艺发生问题，那报废的可能性就比较大了。常见的可能原因包括：棕（黑）化不良，PP或内层板受潮，PP胶量不足，压合异常等。为了减少这种情况的问题发生，需要特别关注PCB供应商对对应流程的管理和分层的可靠性试验。以可靠性试验中的热应力测试为例，好的工厂通过标准要求是5次以上不能分层，在样品阶段和量产的每个周期都会进行确认，而普通工厂通过标准可能只是2次，几个月才确认一次。而模拟贴装的IR测试也可以更多地防止不良品流出，是优秀PCB厂的必备。当然设计公司本身的PCB设计也会带来分层的隐患。例如板材Tg的选择，很多时候是没有要求的，那PCB厂为了节约成本，肯定选用普通Tg的材料，耐温性能就会比较差。在无铅成为主流的时代，还是选择Tg在145°C以上的比较安全。另外空旷的大铜面和过于密集的埋孔区域也是PCB分层的隐患，需要在设计时予以避免。3.【刮伤、露铜】刮伤、露铜是最考验PCB厂管理制度和执行力的缺陷。这问题说严重也不严重，不过确实会带来质量隐忧。很多PCB公司都会说，这个问题很难改善。笔者曾经推动过多家PCB厂的刮伤改善，发现很多时候并不是改不好，而是要不要去改，有没有动力去改。凡是认真去推动专案的PCB厂，交付的DPPM都有了显著的改善。所以这个问题的解决诀窍在于：推、压。4.【板弯板翘】可能导致PCB板弯板翘的原因有：供应商选材问题，生产流程异常，重工控制不良，运输或存放不当，折断孔设计不够牢固，各层铜面积差异过大等。最后2点设计上的问题需要在前期进行设计评审予以避免，同时可以要求PCB厂模拟贴装IR条件进行试验，以免出现过炉后板弯的不良。对于一些薄板，可以要求在包装时上下加压木浆板后再进行包装，避免后续变形，同时在贴片时加夹具防止器件过重压弯板子。5.【阻抗不良】PCB的阻抗是关系到手机板射频性能的重要指标，一般常见的问题是PCB批次之间的阻抗差异比较大。由于现在阻抗测试条一般是做在PCB的大板边，不会随板出货，所以可以让供应商每次出货时付上该批次的阻抗条和测试报告以便参考，同时还要求提供板边线径和板内线径的对比数据。