Дефекты при производстве печатных плат и способы их предотвращения

Производственные дефекты печатных плат редко бывают случайными.
Большинство дефектов возникает из-за конструкторские решения, ограничения по материалу или нестабильность процессазадолго до проведения окончательной проверки.

При осмотре можно обнаружить множество видимых проблем, предотвращение дефектов должно происходить на более ранних этапах производственного процесса.

В этой статье рассказывается о наиболее распространенных дефектах при производстве печатных плат, их основных причинах и практических стратегиях предотвращения с точки зрения производства.

Об основах качества см: Что определяет качество печатной платы?

Что считается производственным дефектом печатной платы?

Производственный дефект печатной платы - это любое отклонение, которое:

• Влияет на электрические характеристики
• Нарушает механическую целостность
• Снижение долгосрочной надежности
• Нарушает спецификации IPC или заказчика

Дефекты могут быть видимый, латентный, или прогрессивныйПоявляются только после термического или механического воздействия.

Дефекты внутреннего слоя

Распространенные дефекты внутреннего слоя

• Разомкнутые цепи
• Короткие замыкания
• Перетравливание или недотравливание
• Неправильная регистрация между слоями

Коренные причины

• Неточности при визуализации
• Вариации процесса травления
• Плохое выравнивание внутреннего слоя

Поскольку внутренние слои запечатываются во время ламинирования, дефекты на этом этапе необратимый.

Предыстория процесса: Изготовление внутреннего слоя: объяснение

Дефекты, связанные с бурением

Типичные дефекты при сверлении

• Отверстия со смещенным центром
• Заусенцы и мазки
• Сломанные сверла
• Низкое качество стенок отверстия

Коренные причины

• Чрезмерное соотношение сторон сверла
• Изношенная оснастка
• Неправильная подача и скорость
• Неправильный метод бурения

Дефекты сверления напрямую влияют на качество медного покрытия и надежность работы системы.

Сравнение методов:
Сверление печатных плат в сравнении с лазерным сверлением

Дефекты покрытия

Общие проблемы с покрытием

• Тонкая медь в проходах
• Пустоты или пробелы
• Шероховатая или ноздреватая медь
• Плохая адгезия

Коренные причины

• Неправильная подготовка поверхности
• Непостоянная плотность тока
• Химический дисбаланс
• Проходы с высоким аспектным отношением

Дефекты покрытия являются одной из основных причин периодические сбои и проблемы с термоциклированием.

Детали процесса: Процесс нанесения медного покрытия при производстве печатных плат

Дефекты травления

Типичные дефекты травления

• Затравленные следы
• Медные мостики с неполным протравливанием
• Изменение ширины линии
• След на шее

Коренные причины

• Неравномерная толщина меди
• Агрессивный химический состав травителя
• Плохая компенсация процесса
• Малое расстояние между трассами

По мере того как геометрия трассировки становится все более тонкой, дефекты травления все больше влияют на производительность и надежность.

Анализ, ориентированный на доходность: Процесс травления печатных плат и контроль выхода продукции

Дефекты ламинирования и расслоения

Распространенные проблемы ламинирования

• Расслаивание
• Blistering
• Пустоты в смоле
• Смещение слоев

Коренные причины

• Неправильное давление или температура ламинирования
• Плохой выбор препрега
• Поглощение влаги
• Несбалансированные штабеля

Эти дефекты часто проявляются во время сборки или термоциклирования, а не во время первоначальных испытаний.

Материальные отношения: Стоимость материалов и слоев печатной платы

Дефекты паяльной маски и шероховатости поверхности

Типичные дефекты

• Перекос паяльной маски
• Плохая адгезия
• Дыроколы
• Неравномерная толщина поверхности

Коренные причины

• Недостаточная подготовка поверхности
• Неправильные условия отверждения
• Загрязнение процесса

Эти дефекты могут привести к образованию мостиков припоя, коррозии и сокращению срока годности.

Побеги при электрических испытаниях и скрытые дефекты

Не все дефекты обнаруживаются при электрическом тестировании.

Скрытые дефекты могут:

• Пройдите первоначальные испытания
• Выход из строя после термического воздействия
• Появляются во время работы в полевых условиях

К распространенным причинам относятся:

• Предельная толщина покрытия
• Микротрещины в проходах
• Формирование CAF

Риски, связанные с дефектами конструкции

Некоторые дефекты возникают из-за выбора конструкции, а не из-за производственных ошибок.

К факторам повышенного риска относятся:

• Исключительно тонкие следы и интервалы
• Проходы с высоким аспектным отношением
• Несбалансированное распределение меди
• Слишком жесткие допуски

Качественное соединение: Факторы стоимости проектирования печатных плат

Как предотвратить дефекты при производстве печатных плат

Эффективное предотвращение дефектов направлено на стабильность процессаНе только осмотр.

Основные стратегии профилактики включают:

• Ранний обзор DFM
• Консервативные пределы проектирования
• Выбор квалифицированных материалов
• Мониторинг возможностей процесса
• Анализ данных об урожайности

В компании TOPFAST предотвращение дефектов определяется управление технологическими процессами и обратная связь на основе данныхЭто снижает зависимость от конечного скрининга.

Предотвращение дефектов в сравнении с затратами на производство

Предотвращение дефектов часто снижает общую стоимость.

Преимущества включают:

• Более высокая доходность
• Меньше переделок
• Меньше задержек
• Снижение риска выхода из строя месторождения

Баланс цены и качества: Стоимость производства печатной платы объясняется

Iii. Выводы и рекомендации

Производственные дефекты печатных плат редко бывают единичными случаями.
Они являются результатом взаимодействие между дизайном, материалами и управлением процессом.

Понимая распространенные типы дефектов и их основные причины, инженеры и покупатели могут предпринять упреждающие шаги для предотвращения дефектов и повышения долгосрочной надежности.

Эта статья составляет основу Качество и надежность печатных плат кластер.

ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ: Дефекты при производстве печатных плат