PCB板DES制程中的短路缺陷分析与改善顾亚东【摘要】DES（显影蚀刻去膜）是PCB生产过程当中非常重要的制程。生产中，质检部门经常检测到PCB板存在DES制程缺陷造成的线路短路问题，直接关系到生产成本的增加，也关系到成品合格率。蚀刻后短路的问题，可能造成产线的品质恶化、进度延误，甚至影响出货。本文将分析讨论DES制程中短路缺陷的原因，找出不同的因素来进行过程改善，并展示改善后的结果，包括采取长期措施进行预防。期望在现有的各种生产条件中寻找出最合适的制程控制方法，对DES的短路缺陷进行长期稳定的控制。【关键词】PCB板;DES制程;短路缺陷;缺陷分析;工艺改进：TG356.55：A：2095-2457（2019）16-0053-003DOI：10.19694/jki.issn2095-2457.2019.16.0240引言PCB生产的DES制程中会有很多缺陷产生，常见的有如下几点：DES蚀刻后造成的PCB板面划伤，蚀刻后的线路被外界因素强制造成损伤。该缺陷会使PCB线路开路或者扭曲，导致信号中断。所以在日常设备维护的时候，对滚轮的状况、收放板机的机器要定期检查调整。DES制程后PCB板还会有短路问题，同样会造成PCB板报废。一般是由DES显影段的干膜残渣，蚀刻段的滚轮污染，药水浓度的变化，参数的不稳定等因素导致的。1DES工艺的介绍DES工艺的目的是将前工序所做出的有图形的线路板上未受保护的非导体部分铜蚀刻去，形成线路。DES工艺中，D为显影（Develop），E为蚀刻（Etching），S为去膜（Strip）。1.1DES工艺中的显影显影的目的是将未发生聚合反应的区域用显影药水将其冲洗掉，曝光已感光部分则因已发生聚合反应而洗不掉，仍留在铜面上成为蚀刻阻剂膜。在显影中只有水溶性的干膜才可以进行显影。显影槽中采用软化水和碳酸钾配制槽液。整个显影段由显影槽、溢流水洗段、烘干段组成。显影过程中，未曝光的干膜将会被完全溶解在药液中。聚合的干膜将留在板面上在蚀刻过程中对相应的铜面起保护作用。在水洗槽中显影液会被彻底冲洗干净。水洗中加入硫酸镁可以让水洗更有效率。干燥后，板面上不应残留任何的干膜碎片和其他杂质，否则会有短路风险。显影液添加的过程是由导电度控制，当电导率降至设定的最低点时，药水添加泵将自动开始工作，电导率将随之而上升，直到设定的最大值后，碳酸钠的添加将停止。显影段是产生DES短路的重要部分。1.2DES工艺中的蚀刻蚀刻的目的是以蚀刻液将铜表面去除，留有抗蚀干膜的线路。蚀刻主要三点关键：线路线细，线路间距，线路短路。所以生产中重点把控蚀刻不尽和蚀刻过度。蚀刻过程中，Cu2+有氧化性，将板面铜氧化成Cu+。反应过程：Cu+CuCl2->2CuCl生成的CuCl不溶于水，在过量氯离子存在的情况下，产生可溶性络离子：反应过程：2CuCl+4Cl--->2[CuCl3]2-随着反应的进行，Cu+越来越多，蚀刻铜能力下降，需要对蚀刻液再生，使Cu+变成Cu2+。目前使用的是双氧水再生（反应速率快，易控制）。反应过程：2CuCl+2HCl+H2O2-->2CuCl2+2H2O目前使用的自动控制添加系统通过控制蚀刻速度、双氧水和盐酸的添加比例、比重和液位、温度、蚀刻喷洒压力等项目，达到自动连续生产的效果。生产中，板面上裸露的铜面必须完全蚀刻干净，否则会有线细或者间距的风险。1.3DES工艺中的去膜去膜的目的是将线路上抗蚀干膜材料去掉，露出铜线路。生产中需要注意去膜不净，否则在后续工艺中会有干膜渣残留，导致后段压合工艺有氣泡产生。蚀刻后，部分干膜仍然覆盖在线条和焊盘表面，这些经过了紫外光照射而聚合过的干膜，必须在PH值大于12的溶液中融解，所以采用碱性去膜液。2常见短路原因2.1镀铜造成铜颗粒短路铜颗粒残留造成蚀刻后线路上会有高低差，铜分层中的残留导致蚀刻药水无法完全将颗粒咬干净。所以类似在DES制程之前颗粒操作的短路，需在镀铜制程中对铜缸的杂质进行清理，比如加大过滤芯的更换频率，用滚轮进行清洁等。2.2曝光造成的干膜过度聚合在曝光时，曝光设备发生异常，造成PCB板表面产生大面积短路。一般情况下，曝光如果有类似以下几种情况会造成大面积短路。1）曝光设备能量异常，导致干膜聚合过度，显影后明显表现为线路外干膜未显影干净;2）曝光台面真空不足，导致PCB板曝光时有板翘，镭射无法按照设定程...