唐琼宁 胡 琳 白千秋

（株洲中车时代电气股份有限公司，湖南 株洲 412001）

（四川超声印制板有限公司，四川 江油 621700）

1 背景

在印制电路板（PCB）的生产操作拿放板过程中，存在板与板之间快速分离的一瞬间产生高压静电造成板面经常出现三角形擦花缺陷，擦花部位已经露出基材，导致产品报废。随着我公司板件类型和产量的增加，按照以往常规生产操作方式，三角擦花缺陷报废的问题尤为突出，常占据报废前几项，影响产品良率。图1是报废缺陷分类与比例，三角擦花造成报废率较高，这成了影响产品良率的主要因素。于是我们通过对三角擦花缺陷产生的机理进行研究，提出一些操作规范上的改善方案，从而降低三角擦花报废率。

图1 PCB报废缺陷柏累托图

2 三角擦花缺陷分析

产生三角擦花的因素与静电有关。静电是一种处于静止状态的电荷或者说不流动的电荷。当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷（如电子转移到另一个物体）使其带正电，而另一个物体得到一些剩余电子而带负电。所以物体与其他物体接触后分离就会带上静电。

在印制板生产过程中，经常存在将板件叠放在一起，然后一块一块分开的操作动作，在将板件分离的操作过程中，板件静电聚集在两板形同电容充电，分离点电阻放电导致局部高温将铜箔熔融，板件分开后就从熔融点将PCB铜箔与基材拉脱并分离。

三角擦花可分为沉铜前擦花和沉铜后擦花。沉铜前擦花具体表现为擦花印记上还有铜层残留，沉铜后擦花具体表现为擦花印记上无铜层，如图2所示。

图2 板面三角擦花图

3 过程改善实验方案

依据静电产生的机理，为了改善PCB三角擦花缺陷，就必须避免生产过程中板与板之间出现的快速平行分离的动作。本次排查印制板生产全流程，主要对内外层图形转移前处理、钻孔、沉铜几个操作过程对影响较大的工序进行改善验证，而切板、图形电镀及后工序采用插架和隔纸的方式进行放置和转运，因影响较小，故此次不讨论。

3.1 内外层图形转移前处理

我公司内外层图形转移前处理全部使用机械手自动放板，机械手自动放板动作目前为平行快速分离方式，存在较大产生静电的风险，需进行改善。改善方案为对自动放板机械手进行改造，由平行板面抓板改为倾斜一定角度后再抓板，内层图形转移前处理和外层图形转移前处理均进行了改造，改造前后具体见图3所示。

图3 图形转移前处理放板机械手改造图

3.2 钻孔工序

钻孔工序的在制板是堆叠在一起的，生产操作上板动作需一块块分离上板，存在板间快速分离产生静电的风险。故对钻孔上板的操作动作进行分析改善，由快速平行分离操作动作改为先将顶部缓慢分开＞30°角度，再分开拿起板件，改善方法前后对比见图4所示。

图4 钻孔上板操作动作改善图

3.3 沉铜工序

经分析，沉铜工序的手工操作上板动作存在板间分离产生静电的风险。故对沉铜操作进行了规范，要求沉铜上板戴脱硫手套双手持板，板件先从顶部分开一定角度然后再分离取板，改善前后对比见图5所示。

图5 沉铜上板操作动作改善图

4 改善效果验证

从静电产生机理方向优化及改善操作及转运存放动作，严格执行并定期监督检查以上制定的改善方案，改善后的三角擦花缺陷报废率明显下降，如图6所示，改善效果显著。

图6 三角擦花报废率改善前后对比

5 总结

针对三角擦花的机理进行深入研究，对各工序生产操作方法进行仔细地分析对比，通过优化生产操作方法和设备自动放板机的改造，有效改善了因三角擦花产生的质量问题，提升了印制板整体产品生产良率。