学士学位论文系别：物理与电子工程系学科专业：印制电路技术与工艺*名：***运城学院2012年06月PCB质量管理及主要品质缺陷分析系别：物理与电子工程系学科专业：印制电路技术与工艺*名：***指导教师：***运城学院2012年06月PCB质量管理及主要品质缺陷分析摘要：随着印制电路行业的飞速发展，企业想要占领市场，就必须以优质的产品取得客户的满意。
良好的质量管理模式及对品质问题的深入分析找出解决办法是提高品质的捷径。
本文对PCB 生产过程中的质量管理问题进行了简要分析，对主要品质缺陷的成因进行了研究，并提出了相应的解决方案，以使得生产效益最大化。
关键词：质量管理;零缺陷;全员参与;品质缺陷PCB quality management and analysis of the main quality defectsAbstract:With the rapid development of printed circuit industry, enterprises want to seize the market, it needs the high quality products to satisfy customers' satisfaction. This paper mainly introduces the overall quality management of" zero defect", and put forward the comprehensive management method. The main Quality defects of main processes are analyzed. the main defect analysis, according to the sudden emergence as its main reason, take corresponding measures, and puts forward a better development direction. According to the different types of short circuit, open circuit characteristic and cause of formation, its solving of problem to put forward theoretical basis.Keywords:quality management; zero defect; full participation; quality defects目录1 引言 (1)2 “零缺陷”全面质量管理概述 (1)2.1 质量管理的概念 (1)2.2 “零缺陷”全面质量管理方式简述 (2)3 主要品质缺陷分析 (4)3.1 压合工序主要缺陷分析 (4)3.2 钻孔工序主要缺陷分析 (5)3.3 孔金属化工序主要缺陷分析 (7)3.4 蚀刻工序主要缺陷分析 (9)3.5 不同类型短路的特征及成因 (10)3.6 不同类型开路的特征及成因 (12)4 结论 (13)致谢 (15)参考文献 (15)1 引言印制线路板的定义：按照预先设计的电路，利用印制法，在绝缘基板的表面或其内部形成的用于元器件之间连接的导电图形技术，但不包括印制元器件的形成技术，把形成的印制线路板叫做“印制线路板（Printed Wiring Board，PWB）”，把装配上元器件的印制线路板称为“印制电路板（Printed Circuit Board，PCB）”。
但由于习惯和其他方面的原因，并未严格区分印制线路板和印制电路板的概念，而将它们统称为印制电路板，即PCB。
印制电路板是电子工业重要的电子部件之一。
几乎所有的电子设备，小到电子表、计算器，大到电子计算机、通信电子设备、军用的武器系统，只要有集成电路等电子元器件，为了它们之间的电气连接，都要以印制电路板为载体。
印制电路板在电子设备中的功能如下：（1）提供集成电路等各种电子元器件固定、组装和机械支撑的载体。
（2）实现集成电路等各种电子器件之间的电气连接或电绝缘。
提供所要求的电气特性，如特性阻抗等。
（3）为自动锡焊提供阻焊图形。
为元器件插装及表面贴装、检查、维修提供识别字符和图形[1]。
由于印制电路板在电子工业中扮演着举足轻重的角色，所以它的品质问题也倍受其生产商的重视。
“品质第一”，“以质量求生存”是各个PCB 制造企业不约而同提出的质量口号，这充分说明了质量在企业管理中的重要性。
企业开展以质量为核心，以客户满意为目标的品质管理，是企业成功的关键因素之一。
本文对PCB生产过程中的质量管理问题进行了简要分析，对主要品质缺陷的成因进行了研究，并提出了相应的解决方案，以使得生产效益最大化。
2 “零缺陷”全面质量管理概述2.1质量管理的概念按照2000版ISO9000标准，质量管理的定义为：“质量管理是在质量方面指挥和控制组织协调的活动”。
在品质管理方面的指挥和控制活动通常包括制定质量方针、质量目标、质量策划、质量控制、质量保证和质量改进。
质量管理起源于20世纪初期，至今主要经历了三个阶段，分别为质量检验管理阶段、统计质量管理阶段和全面质量管理阶段。
2.2 “零缺陷”全面质量管理方式简述“零缺陷”全面质量管理主要主张发挥人的主观能动性来进行生产，生产者、操作者要努力使自己的产品没有缺点并向着高质量标准的目标而奋斗。
所以此处所讲的“零缺陷”只是一种质量管理追求的理想目标，因为在很多情况下这种要求是不现实的，但是这种目标对提高产品质量却具有现实意义。
零缺陷的全面质量管理是通过全员参与质量管理方式来实现的。
产品质量是企业活动的各个环节、各个部门全部工作的综合反映。
因此必须把企业所有人员的积极性和创造性充分调动起来，如果人人关心质量问题，人人做好本职工作，那么最终产品的不合格率将大大降低，这样不仅降低了产品的生产成本，同时也为客户提供了优良的品质保障。
该质量管理方式可通过三种方式来实现（1）全员把关全面质量管理要求每一个人都对产品质量负有责任，及时发现质量问题，并把问题解决于发源地。
即生产线上的每名员工均有责任及时发现质量问题并寻找其根源。
也就是说，在全面质量管理中，与强调通过检验员严把质量关相比，更强调全员把关，即每一个员工保证不让任何有质量缺陷的加工件进入下一工序。
无论各工序可能的质量问题有多少，这种方法都会使企业的产品合格率大大提高。
同时，这种方法还会减少检验员的数目，从而降低鉴定成本。
（2）QC小组QC小组是由一些基层管理人员及一般员工组成，能够发现、分析并最终解决生产和质量问题。
这是因为许多员工如果被允许参与改进他们所进行的工作，这些员工往往会表现出更大的兴趣和成就感。
一般要求QC小组成员都是自愿加入的，并且小组的成员应定期进行讨论、研究等活动，以分析、解决产品质量问题。
QC小组可以是在同一个班组内建立，也可以跨班组建立。
QC小组可以定期或不定期向公司提出质量改进意见，而且企业管理人员应对这些意见或建议给予高度重视，因为往往这些群众意见中的某一条可行性建议，就可以使公司通过质量改进而提高产品合格率或降低成本，从而获得更大的收益。
同时QC小组还可以成为研发人力资源、调动广大员工积极性和创造性的一种重要途径[2]。
（3）质量教育既然产品的质量决定于企业全体员工，要求全员参与质量管理，就必须不断地对全体人员进行质量教育，让他们在思想上重视质量问题。
进行质量教育时要让每位员工了解与各自工作内容相关的环节的工作，以便使每位员工均认识到自己这一环节的工作如果出现问题会在哪些方面影响相关环节的工作。
也就是应该使每位员工都要找到自己的“顾客”。
例如一条生产线上某一工序的人应该把下一工序的工人看做自己的“顾客”，每个人都应该尽量满足自己的“顾客”的需求。
“零缺陷”全面质量管理思想强调全企业所有工作人员齐心协力、循序渐进、精益求精地进行产品质量控制。
如果利用这几种全员参与的质量管理方式相结合进行产品质量管理，相信所生产产品的品质与“零缺陷”目标的距离将大大缩短。
3 主要品质缺陷分析由于印制电路板的制程复杂，工序繁琐，导致其制造过程中出现的品质缺陷较多，严重影响最终产品质量。
为了降低PCB不合格率，使其在生产过程中的品质缺陷问题得到有效控制，现对PCB主要制造工序中的主要品质缺陷做简要分析，以便在实际生产中解决各缺陷问题提供必要的理论依据。
3.1 层压工序主要缺陷分析（1）分层：分层是指基材的层间或导电箔与基材之间部分发生分离现象。
分层直接影响印制板的可靠性。
明显的分层不用显微镜剖析，而用肉眼就可以直接观察，也就是通常说的气泡。
多层板层压后分层产生原因a.铜箔或导体铜表面在层压前处理不当，如没有除油、粗化或黑化棕化不均匀。
b.半固化片表面不清洁。
c.半固化片存放时间过长。
d.压制温度，加压工艺控制不正常，气泡未被完全排除。
（2）层间错位：层间错位是指层与层之间连接盘中心的偏移。
层间错位产生原因a.内层材料的热膨胀，粘结片的树脂流动。
b.层压中的热收缩。
c. 层压材料和模板的热胀系数相差大。
（3）夹杂：夹杂是指层压板内有没被蚀刻的金属箔或其他异物。
层间夹杂产生原因a.工作人员操作不当。
b.层压环境灰尘或悬浮颗粒过多。
c.蚀刻工艺控制参数设置异常或蚀刻工艺不得当。
（4）空洞：层压板的空洞通常是很小的，在实际中对于两层导体之间板厚为0.254mm的情况下，空洞最大允许直径为0.076mm。
层压空洞通常出现内层导线的边缘或焊盘上下面，当钻孔后，这个空洞很可能呈现在孔壁上一般情况下外层焊盘和导线之下允许有直径小于0.076mm的空洞。
但孔壁上层压板空洞，由于孔金属化空洞内存有气体或其他杂质，焊接时的热冲击，破坏了孔金属化，将影响印制板的可靠性。
层压板空洞产生原因a.半固化片化学挥发物过多。
b.树脂系统含水分过高，工作室内湿度大。
c.压制模具不便于排气。
3.2 钻孔工序主要缺陷分析（1）钉头：由于钻孔在多层印制板内层导线焊盘上的铜箔向外倾斜的状况叫钉头（如图1所示）。
多数的标准中没有一个明确的尺寸要求，但对军用多层印制电路板最大允许钉头大小是铜箔厚度的50%，钉头的存在，也就说明了这块多层印制电路板的钻孔质量大大下降，钉头的存在也伴有环氧树脂腻污存在。
（2）树脂腻污：钻孔后，多层印制板内层导体铜环上有环氧树脂涂层，使孔内铜环不能充分暴露，这通常叫树脂腻污，也有资料称之为胶渣（如图2所示）。
由于树脂腻污严重影响了孔壁金属与内层铜环的链接，所以，多层印制板不允许有树脂腻污存在。
钉头与树脂腻污产生的原因由于印制板基材的导热率比金属低，钻孔时产生大量的切屑热，绝大部分热量传递给钻头，使其达到很高的温度，除切屑热外，钻头与孔壁的钻擦也产生热量，这就加速了钻头的磨损，当用磨损的钻头钻孔时就容易使内层焊盘的铜产生钉头，造成孔壁的凹凸不平。