PCBA組裝中PCB的斷路缺陷的幾種原因分析

在PCBA組裝過程中發現PCB有斷線缺陷,常見的主要表現有下述幾種形式。1.殘液腐蝕導致的通孔開路特徵:多數的通孔在通孔內壁變黑的同時,下側的內壁也被腐蝕而無銅,大多數發生在組裝過程中或長期保存過程中,如圖1和圖2所示。

圖1 斷裂壁局部圖

圖2 被殘液腐蝕的通孔

2.層間剝離導致的通孔開路特徵:隨著PCB基板內部的層間剝離而出現的通孔開路,如圖3所示。

圖3 層間剝離導致的通孔開路3.玷污導致的盲孔開路特徵:盲孔的鍍層和盲孔連接盤之間存在樹脂或其他汙物,導致接觸不良而開路,如圖4所示。

圖4 玷污導致的盲孔開路4.焊料熔蝕導致的開路特徵:PCB的銅層非常薄,每逢熱風整平工藝或波峰焊接時銅導線就會被熔蝕從而開路,如圖5所示。

圖5 被焊料熔蝕了的銅導線5.靜電損傷疑似斷路特徵:三角形傷痕較深,前端稍微連接著的部位斷開形成開路,如圖6所示。

圖6 靜電損傷疑似斷路

二、形成機理:

1.殘液腐蝕導致的通孔開路在PCB製造過程中殘留的蝕液沒有被清除乾淨,封閉在通孔內,長期地腐蝕通孔的內壁,從而引起通孔開路。

2.層間剝離導致的通孔開路(1)PCB基材吸潮。(2)HASL工藝溫度過高或時間過長。(3)PCBA組裝再流焊接時峰值溫度過高或在峰值溫度下浸泡時間過長。3.玷污導致的盲孔開路採用積層工藝製作多層板,在鐳射鑽孔時清除玷污不完全,使樹脂殘留在盲孔的連接盤上,從而導致盲孔開路。

4.焊料熔蝕導致的開路此現象通常發生在HASL工序或波峰焊接工序。由於基板上設計的銅導線厚度過薄或導線寬度過於纖細,在焊接的高溫下,熔融的焊料對Cu的熔蝕作用將使銅導線變得更薄、更纖細,在PCBA使用過程中一旦受應力作用便會斷裂而開路。

5.靜電損傷疑似斷路形成原因:圖6是靜電破壞出現的特有的三角形傷痕,尖端稍微連接,一旦受某種應力作用就會斷開,從而引起斷路。

 

三、解決措施

1.殘液腐蝕導致的通孔開路。向供應商回饋,加強對PCB製造過程中的品質監控。

2.層間剝離導致的通孔開路。① 在PCB基板製造過程中加強防潮措施,嚴格監控HASL工藝參數(溫度和時間)。② 在組裝過程中注意PCB的防潮,並選擇合適的再流焊接峰值溫度及在峰值溫度下的浸泡時間,避免溫度過高或時間過長。3.玷污導致的盲孔開路。PCB製造廠商應加強對PCB製造工藝過程和品質的監管和控制。

4.焊料熔蝕導致的開路。① 佈線設計時應避免採用過薄、過細的銅導線。② 執行HASL和波峰焊接工藝時,應加強對操作溫度和時間的管控,切忌操作溫度過高和操作時間過長。

5.靜電損傷疑似斷路。在PCB製造、存儲、運輸及組裝過程中都要執行嚴密的靜電防護措施,嚴防靜電損傷。

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