大尺寸 PCB 因为面积大、工序多,出现缺陷的概率比小尺寸 PCB 高得多,所以一套完善的检测体系,是保证大尺寸 PCB 品质的关键。
问:大尺寸 PCB 生产,哪些缺陷最常见?
答:大尺寸 PCB 的常见缺陷主要有四类:一是外形缺陷,比如翘曲、尺寸偏差、边缘崩边;二是内部缺陷,比如分层、气泡、树脂空洞;三是电路缺陷,比如线宽线距超标、短路、断路;四是表面缺陷,比如铜箔氧化、划痕、污渍。这些缺陷如果没检测出来,流入下游组装环节,会导致整机失效,造成巨大损失。
问:大尺寸 PCB 的翘曲度怎么检测?
答:翘曲度是大尺寸 PCB 的核心检测指标,常用的检测方法有两种:接触式检测和非接触式激光检测。接触式检测是用百分表或平整度测试仪,测量板材多个点位的高度差,计算翘曲度;非接触式激光检测更高效,通过激光扫描整个面板,生成 3D 平整度数据,能快速准确地判断翘曲度是否超标。
一般来说,大尺寸 PCB 的翘曲度要求控制在0.3% 以内,精密应用场景(比如航空航天)要求更严格,要低于 0.2%。如果翘曲度超标,轻微的可以通过 “热压矫正” 处理,严重的只能报废。
问:大尺寸 PCB 的内部缺陷(分层、气泡)怎么检测?
答:内部缺陷肉眼看不见,必须用X 光检测机或超声波扫描显微镜(SAM)。X 光检测机可以检测到板材内部的气泡、金属杂质;SAM 则能清晰地显示分层的位置和大小,因为超声波在不同介质(树脂、空气、铜箔)中的传播速度不同,分层的地方会出现明显的反射信号。
大尺寸 PCB 的压合工序后,会进行 100% 的 SAM 抽检,尤其是板材的边缘和角落,这些地方最容易出现分层。发现分层缺陷后,要追溯压合工艺参数,调整升温速率和压力曲线。
问:大尺寸 PCB 的电路缺陷怎么高效检测?
答:小尺寸 PCB 常用的飞针测试效率太低,大尺寸 PCB 一般用 ** 自动光学检测(AOI)和在线测试(ICT)** 结合的方式。AOI 通过摄像头扫描 PCB 表面,对比设计图纸,能快速识别线宽线距超标、短路、断路、焊盘偏移等缺陷;ICT 则是通过探针接触测试点,检测电路的导通性和阻值,适合检测高密度的大尺寸 PCB。
对于批量生产的大尺寸 PCB,会在生产线设置多个 AOI 检测节点,比如蚀刻后、阻焊后、字符后,实现 “全流程缺陷监控”。
问:怎么从源头控制大尺寸 PCB 的缺陷?
答:缺陷控制的核心是预防大于检测。首先,原材料要严格检验,板材的翘曲度、铜箔结合力、粘结片的流胶度都要符合要求;其次,生产工艺参数要标准化,比如压合的温度、压力、时间,蚀刻的药液浓度、温度,都要实时监控;
最后,生产环境要控制,大尺寸 PCB 对温湿度敏感,车间温湿度要保持在 23±2℃、湿度 50±5%,避免板材吸潮。