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电路板基板甩铜现象的原因探析

来源:龙人计算机研究所 作者:站长 时间:2015-05-27 14:58:03

     龙人计算机专业从事PCB抄板/改板、PCB反向推理/原理图制作;高速PCB设计、EMC(电磁兼容)设计、SI仿真分析;SMT/PCBA贴片加工、PCB样板/批量加工;批量元器件配套采购、BOM清单制作;芯片解密、IC反向设计等业务,在多年的实践当中积累了丰富的经验。以下是龙人计算机关于PCB电路板中甩铜现象的常见原因分析:
一、 PCB厂制程因素:
  1、 铜箔蚀刻过度,市场上使用的电解铜箔一般为单面镀锌(俗称灰化箔)及单面镀铜(俗称红化箔),常见的甩铜一般为70um以上的镀锌铜箔,红化箔及18um以下灰化箔基本都未出现过批量性的甩铜。客户线路设计好过蚀刻线的时候,若铜箔规格变更后而蚀刻参数未变,造成铜箔在蚀刻液中的停留时间过长。因锌本来就是活泼金属类,当PCB上的铜线长时间在蚀刻液中浸泡时,必将导致线路侧蚀过度,造成某些细线路背衬锌层被完全反应掉而与基材脱离,即铜线脱落。还有一种情况就是PCB蚀刻参数没有问题,但蚀刻后水洗,及烘干不良,造成铜线也处于PCB便面残留的蚀刻液包围中,长时间未处理,也会产生铜线侧蚀过度而甩铜。这种情况一般表现为集中在细线路上,或天气潮湿的时期里,整张PCB上都会出现类似不良,剥开铜线看其与基层接触面(即所谓的粗化面)颜色已经变化,与正常铜箔颜色不一样,看见的是底层原铜颜色,粗线路处铜箔剥离强度也正常。
  2、 PCB流程中局部发生碰撞,铜线受外机械力而与基材脱离。此不良表现为不良定位或定方向性的,脱落铜线会有明显的扭曲,或向同一方向的划痕/撞击痕。剥开不良处铜线看铜箔毛面,可以看见铜箔毛面颜色正常,不会有侧蚀不良,铜箔剥离强度正常。
  3、 PCB线路设计不合理,用厚铜箔设计过细的线路,也会造成线路蚀刻过度而甩铜。
  二、 层压板制程原因:
  正常情况下,层压板只要热压高温段超过30min后,铜箔与半固化片就基本结合完全了,故压合一般都不会影响到层压板中铜箔与基材的结合力。但在层压板叠配、堆垛的过程中,若PP污染,或铜箔毛面的损伤,也会导致层压后铜箔与基材的结合力不足,造成定位(仅针对于大板而言)或零星的铜线脱落,但测脱线附近铜箔剥离强度也不会有异常。
  三、 层压板原材料原因:
  1、 上面有提到普通电解铜箔都是毛箔镀锌或镀铜处理过的产品,若毛箔生产时峰值就异常,或镀锌/镀铜时,镀层晶枝不良,造成铜箔本身的剥离强度就不够,该不良箔压制板料制成PCB后在电子厂插件时,铜线受外力冲击就会发生脱落。此类甩铜不良剥开铜线看铜箔毛面(即与基材接触面)不会有明显的侧蚀,但整面铜箔的剥离强度会很差。
  2、 铜箔与树脂的适应性不良:现在使用的某些特殊性能的层压板,如HTg板料,因树脂体系不一样,所使用固化剂一般是PN树脂,树脂分子链结构简单,固化时交联程度较低,势必要使用特殊峰值的铜箔与其匹配。当生产层压板时使用铜箔与该树脂体系不匹配,造成板料覆金属箔剥离强度不够,插件时也会出现铜线脱落不良
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