雜物引起內(nèi)層短路的改善

陳 杰 黃李海

（博敏電子股份有限公司，廣東 梅州 514000）

在多層及HDI印制電路板生產(chǎn)中，板內(nèi)雜物導(dǎo)致的內(nèi)層短路是比較常見的問題，在各項報廢中占的比例頗高，給品質(zhì)管控帶來很大壓力。統(tǒng)計廠內(nèi)2018年幾個月內(nèi)層短路報廢數(shù)據(jù)，平均月內(nèi)層短路報廢率超過0.30%，為此進(jìn)行了分析與改善 。

1 雜物內(nèi)短的影響因素

1.1 幾種表現(xiàn)類型

根據(jù)IPC-6012C及其它各類規(guī)范均要求印制電路板具備相應(yīng)的電氣性能，包括電路連接通性和絕緣性。內(nèi)部測量標(biāo)準(zhǔn)，電壓設(shè)定200 V時，阻值大于20 Ω為合格，不合格板主要有幾種表現(xiàn)形式，層間錯位導(dǎo)致孔與內(nèi)層銅之間短路、AOI漏檢修的內(nèi)層蝕刻內(nèi)短，雜物內(nèi)短。其中以雜物內(nèi)層短路這一類缺陷較復(fù)雜，形式多樣，需要進(jìn)行詳細(xì)的研究，根據(jù)公司的研究表明，主要有圖1所示四種類型。

圖1 雜物內(nèi)層短路類型

1.2 各缺陷所占比例

數(shù)據(jù)統(tǒng)計雜物內(nèi)層短路各類型所占比例，板內(nèi)黑點占10%，鉚釘碎占5%，白色金屬物、棕化前銅絲缺陷占比分別達(dá)40%、45%，是本文重點研究對象。

2 原因分析與改善對策

2.1 棕化前銅絲

主要表現(xiàn)為長條銅絲橫跨多條線路，銅面有棕化層。通過排查，我司內(nèi)層板邊分別有銅磚阻膠塊與大銅皮兩種設(shè)計，異常不良板全部出現(xiàn)在方形銅阻膠設(shè)計的生產(chǎn)板上，對比兩種設(shè)計如圖2。

圖2 內(nèi)層板邊設(shè)計

在圖2（b）板四角增加了一組角線設(shè)計，取線路蝕刻后的生產(chǎn)板測量線寬約0.02 mm，附著力差、輕微施加外力出現(xiàn)有線路剝離，銅絲留在內(nèi)層就會引起短路。

改善對策及效果確認(rèn)：從7月份工程取消該設(shè)計后，連續(xù)3個月未出現(xiàn)長條絲狀內(nèi)層短路。

2.2 白色金屬物

對白色金屬物取樣，進(jìn)行EDX分析，結(jié)果顯示Al：74.91%、C：15.07%、O：8.30%，主要金屬成份為鋁。根據(jù)生產(chǎn)環(huán)境及特點，對鋁來源進(jìn)行分析，如表1。

表1 金屬鋁的主要來源項

針對棕化線烘干段、PP裁切刀口分別取樣到的金屬碎屑進(jìn)行EDX比對，情況如圖3。

圖3 金屬碎屑的EDX分析

小結(jié)：從分析結(jié)果顯示，PP裁切刀口碎屑主要成份是鐵；棕化線烘干段產(chǎn)生的鋁屑是主要影響因素。

2.3 追查棕化線烘干段鋁屑來源

對烘干段更換風(fēng)機(jī)過濾器、機(jī)臺內(nèi)、外清潔保養(yǎng)后再次測試改善效果不明顯。將烘干段風(fēng)機(jī)拆開檢查，發(fā)現(xiàn)鋁制風(fēng)機(jī)葉片與出風(fēng)口有大量白色鋁屑?xì)埩簟?/p>

小結(jié)：通過進(jìn)一步觀察，鎖定來源為棕化線烘干段風(fēng)機(jī)鋁制葉片掉鋁屑。

改善行動：針對鋁屑的產(chǎn)生及過濾兩方面制定改善行動（見表2）。

表2 鋁屑短路改善行動

改善效果驗證：工程師每天對烘干段出風(fēng)口檢測1次，持續(xù)1個月時間，從檢查看鋁屑有明顯減少。跟進(jìn)改善后10批板報廢數(shù)據(jù)如表3。

表3 跟進(jìn)10批板雜物內(nèi)短情況

小結(jié)：跟進(jìn)10批板結(jié)果顯示，雜物內(nèi)短報廢比例0.2%，較6月份的0.44%報廢率下降約54%，改善措施有效。

3 結(jié)果

從以上分析，多方面因素導(dǎo)致雜物內(nèi)短。從7月份開始，通過逐項排查并針對性制定改善措施后，改善效果明顯，且穩(wěn)定可控。改善前兩個月和改善后三個月報廢統(tǒng)計見表4。

表4 雜物內(nèi)短改善前后報廢率