印制板阻焊薄导致高压测试火花问题改善

陈 京

（苏杭电路有限公司，江苏 昆山 320583）

0 背景说明

2020年8月我公司有一批PCB产品被客户投诉，问题是客户在进行高压测试时有出现打火现象。客户认为此批产品出现严重品质风险，要求我们重新检测，分析原因解决问题。为此，公司内组织攻关，处理好客户问题。

1 原因分析

1.1 存在的问题

客户投诉油薄导致高压测试打火花，不良率为5%；实物板使用百倍镜确认线路边缘拐角阻焊层有发红、假性露铜的现象（见图1）。对不良区域进行切片分析（见图2）。

图1 PCB出现火花位置油薄

图2 PCB线路切片图

客户要求铜面和基材上阻焊厚度10 μm以上，线路边缘拐角处，阻焊厚度5 μm以上。

根据实测结果：铜面和基材位置阻焊厚度合格，但线路拐角位置阻焊厚度仅为3.2 μm～3.6 μm（由于此板为厚铜板，印刷难度高）不合格。故判定产品存在油薄不良。

1.2 原因分析

使用鱼骨图，从人、机、料、法方面分析造成线路油薄的可能因素（见图3）。对鱼骨图识别出的各可能因素做进一步深入调查，发现主要原因是阻焊油墨印刷涂布新员工，操作不当，没有把握好印刷压力、角度与速度等参数。

图3 阻焊层薄分析鱼骨图

2 主要因素和改善方案

导致阻焊油墨厚度不合格的因素主要在网版印刷工序，若印刷压力和印刷速度不合适，这些都会导致墨厚不一样。这两项为影响油墨厚度的主要因子。运用Minitab软件创建DOE设计，针对印刷压力和印刷速度这2个关键因子做DOE试验找出最优参数；根据常规参数：（1）印刷压力 （3～6 kg/cm2）；（2）印刷速度（3～6 m/min），确定已选因素的水平数。本次实验每因素确定4个水平（见图4）。

图4 DOE水平数

3 测试结果

DOE测试结果表见图5所示。

图5 DOE测试结果

4 改善方向

（1）对线路铜厚大于70 μm的PCB阻焊加工制定作业指示（WI）；

（2）对阻焊印刷优化参数（见表1）。

表1 阻焊印刷优化参数

5 效果确认

自工艺改善后，连续约三个月该客户PCB产品未发现阻焊层薄现象。依照AQL1.5抽样对阻焊层厚度测量，阻焊厚度数据在10 μm～30 μm之间。同时，QE全检外观未发现油墨偏薄现象，检验结果无问题（见表2）。客户端也测试确认为有效改善，与我公司正常业务往来。并且同意对原先阻焊厚度不合格产品进行返工，经可靠性测试合格后继续接收使用。

表2 验证三批次订单无异常

6 总结

针对此次PCB高压火花问题，我们找出主要原因是线路边缘阻焊层厚度薄，又分析并找出了造成阻焊层厚度不同的因素，在于网版印刷工艺参数不恰当。进而确定最佳工艺条件，解决了PCB阻焊薄的问题。

确认改善措施有效，不但提升了产品品质，得到客户认可，也提高了生产效率。