成志鋒 莫妹珍 唐有軍 關志鋒

（廣州杰賽科技股份有限公司，廣東，廣州 510310 ）

（珠海杰賽科技有限公司，廣東 珠海 519170）

1 問題提出

近來，我公司生產(chǎn)制作一款由RO4350B和S1000-2板材混壓的印制電路板（PCB），發(fā)現(xiàn)成品板基材色差嚴重，導致出現(xiàn)較高的報廢率并影響產(chǎn)品交付。因此，亟待尋找出色差的原因才可改善此問題。該產(chǎn)品基材異色的為RO4350B材料，據(jù)Rogers的RO4003C/RO4350B高頻電路材料數(shù)據(jù)手冊，RO4350B基材暴露于外界環(huán)境中容易氧化。加工流程涉及蝕刻、阻焊、阻焊后烘、浸銀、回流焊等涉及藥水或高溫的工序。文章就各制程對RO4350B材料基材色差問題進行試驗和分析，探究各加工流程對基材異色的貢獻度，從而進行分析和改善。同時對S7136板材進行類比試驗，分析碳氫化合物陶瓷基板經(jīng)相同的加工流程是否有異色問題。由于材料的介電常數(shù)與基板的組分息息相關，因此，本文還通過采用諧振腔法針對此批試驗材料進行Dk測量，探究基材色差對介電常數(shù)的影響程度。

2 試驗實施過程

2.1 試驗思路

（1）進行復現(xiàn)實驗，判斷各加工流程對基材變色的貢獻度，以便定位追蹤；（2）設計DOE試驗，優(yōu)化各工序對RO4350B板材基材異色的問題，給出最佳的加工方式；（3）評估不同次數(shù)的阻焊、浸銀返工對基材變色的影響程度，判斷返工次數(shù)是否對基材有攻擊；（4）跟進在線板情況，了解各工序對基材變綠的貢獻度。

2.2 試驗設計方案制作及結果分析

2.2.1 復現(xiàn)實驗

分別觀察蝕刻后、阻焊顯影后、阻焊后烘后基材表面顏色。得出：（1）原材料蝕刻后，基材顏色無變綠，說明蝕刻藥水對基材無影響；（2）阻焊顯影后，與蝕刻后的基材顏色對比，基材顏色變綠，說明有油墨滲入基材，顯影藥水無法沖洗干凈，基材有油墨殘留出現(xiàn)著色。

2.2.2 DOE試驗

通過DOE試驗（見表1所示），對RO4350B板材使用PSR-2000 KX700G油墨，分別采用不同的預烘時間、靜置時間、顯影速度。對比圖示無法通過干預阻焊預烘時間和顯影速度減弱油墨滲入基材，都存在基材變綠現(xiàn)象。

表1 試驗方案

2.2.3 不同板材不同油墨對基材影響評估

兩種板材分別使用不同的油墨正常一次阻焊后，基材都有明顯的變綠情況。Dk變化見表2所示。Rogers的 RO4350B板材相較于樣板Dk略有減小，變化區(qū)間在0.0025～0.0118，Dk變化不大；生益S7136板材相較于樣板Dk略有增加，變化區(qū)間在0.0108～0.0189，變化較小。

表2 不同油墨對基材影響

2.2.4 對RO4350B板材進行阻焊返工對Dk的影響

RO4350B板材使用PSR-4000 G23K型號油墨進行不同次數(shù)的阻焊返工，相較于樣板Dk無明顯變化。但是阻焊返工后的基材變綠加劇，返工次數(shù)越多，基材變綠越加劇。因此針對此類板材不可進行阻焊返工。（見表3所示）。

表3 阻焊返工對Dk的影響

2.2.5 浸銀返工評估

選擇阻焊前后的試驗板做模擬浸銀返工1～2次，對比返工前后基材顏色無明顯差別，浸銀返工次數(shù)對基材變綠無明顯影響，說明浸銀藥水對基材變綠的貢獻度不大。

2.2.6 在線板生產(chǎn)跟進

通過跟進在線生產(chǎn)板，對比回流焊前后可以發(fā)現(xiàn)，回流焊后基材經(jīng)高溫氧化變黃，加上基材區(qū)域有綠油殘留，故在視覺上可觀察到基材顏色變綠（見表4所示）。

表4 在線板基材顏色變化

3 結論

（1）油墨滲入基材是產(chǎn)生色差的主要原因，不同的預烘時間、靜置時間、顯影速度，以及不同型號的油墨，均無法干預油墨不滲入基材，阻焊返工次數(shù)越多，基材色差越嚴重。

（2）經(jīng)過回流焊后基材氧化變黃，加上基材區(qū)域有油墨殘留，顏色上的疊加導致明顯的基材色差。

（3）通過Rogers供應商的Dk測試結果，Dk變化較小，變化值在-0.0006～0.0118之間。