2018年12月3日 星期一

HDI電路板品質異常發生的機論概念

          每個工廠在現下運行的設備,人員,流程工序,材料選定,每日每日依既定運作模式生產著產品,整個工廠體系都汲汲營營運行追求品質良率改善及信賴度發生極盡所能的避免發生.
但是這條持續改善PDCA的學習曲線,在工序冗長的電路板行業時程及效率總是那麼地緩慢,難以有效突破.異常的發生,信賴度的客訴長年來於各個工廠(包含行業尖端)仍是難以有效的做相關的突破提升改善.
其中管理用人的概念/人才的專業性/改變的風險性/還有流程品質機率概念....多項因子都繞入其中.造成整個產業都成長緩慢.
此篇,先就品質機率這個概念作討論.

HDI流程不能讓盲孔失效,不落入機率性的問題:

1. 電漿處理機發生不良機率高於水平de-smear化學處理抉擇 ??
電漿機單位產率慢,多層同工作業腔體式設計當道, 但是,多層疊放方式,會使的板件中央位置和周邊位置膠渣咬蝕率R值大,要全面乾淨又需提高能量,除膠過度現象難控(孔形均勻性差),盲孔除膠異常ppm會較高.
乾式除膠渣設備,例如電漿機,此方式總成本一般都高於濕式除膠渣2倍以上,除膠均勻性動輒低於50%,為了增加產能而增加框架設計板中央和板邊差異性極大,第二是氣體電漿,當盲孔有阻塞異物,他一點效果也沒有,因為電漿氣體衝擊擴散力小,被孔塞汙染異物給隔開了,所以電漿設備仍然會存在機率性的孔塞除膠渣不到位的問題.

2. 設備能力選定,不是選擇處理效力最強的,而是要選擇整個加工面(前/左/右/內/外)處理均勻性最佳的.

3. 有內埋塞孔工序,第一關是塞孔網板,特多隆網、鐵氟龍網、還是不鏽鋼板、或鋁板,各種網都有,不鏽鋼板價格高,鋁板製作網版的技術各家各有訣竅,鐵氟龍網成本其次,最便宜的還是特多龍網,當然特多隆網選對網目數才是重點,一般廠為了網板的共用性,36T/42T想直接使用,當然無所謂可行不可行,只不過是直徑太粗的網繩,網結大會遮蔽塞孔過程的孔口,造成有機率性的塞孔不良,影響後製程品質,最明顯的就是機率性的塞不夠飽,孔內藏水,棕化線烘不乾,壓合后板內含水氣起泡爆板了。

4. 盲孔底墊除膠渣  一定  要進行,讓盲孔孔塞或異物除膠渣不淨機率降到微乎其微,假設10萬個盲孔第一次除膠渣假設有20孔 (200dppm) 受異物遮擋而除膠未淨,經過水洗沖激遮蔽物鬆脫,第二次重新除膠渣,連續二次都孔塞,沒有除膠渣比例,萬分之2   * 萬分之2   =   0.02 dppm   .  不需要懷疑, PCB分兩次作業, 和一次作業放慢2倍作業速度完全是不相同的. 後者只是增加強度,  前者叫做改變機率不同的概念.

5.   PTH化學銅  , HDI使用鹼性鈀較佳,分子顆粒較小(酸性鈀膠體體積大5-6倍),微小縫隙的覆蓋力較佳,這已是基本知識,杜絕蟹腳也是非常重要的關鍵因素.

6. 壓合棕化藥水的選擇其實不需迷戀高單價藥水,基本上HDI水平棕化藥水的可用性基本上都是OK,ATO、東碩、甚至沒聽過的吉祥都不會有品質上的疑慮,因為藥水造成的拉力不足或爆板,真因常常不是藥水本身因素,而是水質、設備、或污染、未烘乾、吸濕所造成的機率是最高的;棕化不上的現象原因也很多,整面性不上,要立即分段測試,常見是水質污染原因;局部區域不上,可能是前站抗氧化劑過厚不均,或是HDI常見的因為薄銅及刷磨製程造成的鈀層露出(華通系統稱葡萄串);也有可能刷磨過度造成微蝕失效造成棕化色差嚴重...

7. 機械鑽孔完成之後,有一個細微的小動作,在一般PCB廠常設,就是作業人員取下上蓋鋁板後,有時發現上疊板比較高的鑽孔Burr(也許是斷針或是鋁板下粉塵積屑造成的),會使用砂紙板擦,人工手動de-burr的作業程序,容易變成作業員常態性的作業程序,這個程序對一般PCB大於12mil以上的大孔可以改善品質無傷大雅,但是對於HDI 10mil以下小孔卻是極大的品質風險,因為孔徑小,容易將摩擦下來的銅Burr栓塞住小孔孔口,會有一定的機率孔塞造成電鍍銅薄或點狀孔破,甚至電鍍的藕斷絲連,無法查證及篩選;HDI流程工程,需強力禁止此程序,基本上小孔徑的Burr很容易被刷磨機De-burr設備所去除,無須此人工程序.







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