印制板阻焊薄導(dǎo)致高壓測試火花問題改善

陳 京

（蘇杭電路有限公司，江蘇 昆山 320583）

0 背景說明

2020年8月我公司有一批PCB產(chǎn)品被客戶投訴，問題是客戶在進(jìn)行高壓測試時有出現(xiàn)打火現(xiàn)象。客戶認(rèn)為此批產(chǎn)品出現(xiàn)嚴(yán)重品質(zhì)風(fēng)險，要求我們重新檢測，分析原因解決問題。為此，公司內(nèi)組織攻關(guān)，處理好客戶問題。

1 原因分析

1.1 存在的問題

客戶投訴油薄導(dǎo)致高壓測試打火花，不良率為5%；實物板使用百倍鏡確認(rèn)線路邊緣拐角阻焊層有發(fā)紅、假性露銅的現(xiàn)象（見圖1）。對不良區(qū)域進(jìn)行切片分析（見圖2）。

圖1 PCB出現(xiàn)火花位置油薄

圖2 PCB線路切片圖

客戶要求銅面和基材上阻焊厚度10 μm以上，線路邊緣拐角處，阻焊厚度5 μm以上。

根據(jù)實測結(jié)果：銅面和基材位置阻焊厚度合格，但線路拐角位置阻焊厚度僅為3.2 μm～3.6 μm（由于此板為厚銅板，印刷難度高）不合格。故判定產(chǎn)品存在油薄不良。

1.2 原因分析

使用魚骨圖，從人、機(jī)、料、法方面分析造成線路油薄的可能因素（見圖3）。對魚骨圖識別出的各可能因素做進(jìn)一步深入調(diào)查，發(fā)現(xiàn)主要原因是阻焊油墨印刷涂布新員工，操作不當(dāng)，沒有把握好印刷壓力、角度與速度等參數(shù)。

圖3 阻焊層薄分析魚骨圖

2 主要因素和改善方案

導(dǎo)致阻焊油墨厚度不合格的因素主要在網(wǎng)版印刷工序，若印刷壓力和印刷速度不合適，這些都會導(dǎo)致墨厚不一樣。這兩項為影響油墨厚度的主要因子。運(yùn)用Minitab軟件創(chuàng)建DOE設(shè)計，針對印刷壓力和印刷速度這2個關(guān)鍵因子做DOE試驗找出最優(yōu)參數(shù)；根據(jù)常規(guī)參數(shù)：（1）印刷壓力 （3～6 kg/cm2）；（2）印刷速度（3～6 m/min），確定已選因素的水平數(shù)。本次實驗每因素確定4個水平（見圖4）。

圖4 DOE水平數(shù)

3 測試結(jié)果

DOE測試結(jié)果表見圖5所示。

圖5 DOE測試結(jié)果

4 改善方向

（1）對線路銅厚大于70 μm的PCB阻焊加工制定作業(yè)指示（WI）；

（2）對阻焊印刷優(yōu)化參數(shù)（見表1）。

表1 阻焊印刷優(yōu)化參數(shù)

5 效果確認(rèn)

自工藝改善后，連續(xù)約三個月該客戶PCB產(chǎn)品未發(fā)現(xiàn)阻焊層薄現(xiàn)象。依照AQL1.5抽樣對阻焊層厚度測量，阻焊厚度數(shù)據(jù)在10 μm～30 μm之間。同時，QE全檢外觀未發(fā)現(xiàn)油墨偏薄現(xiàn)象，檢驗結(jié)果無問題（見表2）。客戶端也測試確認(rèn)為有效改善，與我公司正常業(yè)務(wù)往來。并且同意對原先阻焊厚度不合格產(chǎn)品進(jìn)行返工，經(jīng)可靠性測試合格后繼續(xù)接收使用。

表2 驗證三批次訂單無異常

6 總結(jié)

針對此次PCB高壓火花問題，我們找出主要原因是線路邊緣阻焊層厚度薄，又分析并找出了造成阻焊層厚度不同的因素，在于網(wǎng)版印刷工藝參數(shù)不恰當(dāng)。進(jìn)而確定最佳工藝條件，解決了PCB阻焊薄的問題。

確認(rèn)改善措施有效，不但提升了產(chǎn)品品質(zhì)，得到客戶認(rèn)可，也提高了生產(chǎn)效率。