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PCB线路板基本常识

作者:admin 发布时间:2015-08-07 09:31:22点击:

PCB电路板基本常识

第一章 PCB基板材料
  覆铜箔层压板(Copper Clad Laminates,简写为CCL)简称覆铜箔板或覆铜板,在整个印制电路板上,主要担负着导电、绝缘和支撑三个方面的功能。


一、覆铜箔板的分类方法
   1、按板材的刚柔程度分为刚性覆铜箔板和挠性覆铜箔板两大类。
   2、按增强材料不同,分为:纸基、玻璃布基、复合基(CEM系列等)和特殊材料基(陶瓷、金属基等)四大类。
   3、按板所采用的树脂粘合剂,分为:
   (1)纸基板
   酚醛树脂XPC、XXXPC、FR-1、FR-2等板、环氧树脂FR-3板、聚脂树脂等类型。
   (2)玻璃布基板
   环氧树脂(FR-4、FR-5板)、聚酰亚胺树脂PI、聚四氟乙烯树脂(PTFE)类型、双马酰亚胺改性三嗪树脂(BT)、聚苯醚树脂(PPO)、聚二苯醚树脂(PPE)、马来酸酐亚胺一苯乙烯树脂肪(MS)、聚氰酸酯树脂、聚烯烃树脂等类型。
  4、按覆铜箔板的阻燃性能分类,可分为阻燃型(UL94-VO、V1级)非阻燃型(UL94-HB级)两类板。
  5、按基板的厚度及覆铜板厚度可分为:H/0,1/0,2/0-------单面板材;H/H,1/1,2/2--------双面板材;1-1-0.5 OZ(安盎) 1-1 OZ (安盎) 2-2 OZ(安盎)
  6、覆铜箔板产品型号的表示方法(GB/T 4721-92)
  (1)第一个字母C,表示铜箔;
  (2)第二、三两个字母,表示基材所用的树脂;
  ① PF表示酚醛② EP表示环氧③ UP表示不饱和聚酯④ SI表示有机硅
  ⑤ TF表示聚四氟乙烯⑥ PI表示聚酰亚胺⑦ BT表示双马来酰亚胺三嗪
  (3)第四、五两个字母,表示基材所用的增强材料:
  ① CP表示纤维素纤维纸② GC表示无碱玻璃布③ GM表示无碱玻璃纤维毡
  ④ AC表示芳香族聚酰胺纤维布⑤ AM表示芳香族聚酰胺纤维毡
  (4)覆铜箔板的基板内芯以纤维素纸为增强材料,两表面贴附无碱玻璃布者,在CP之后加“G”表示;
  (5)在字母末尾,用一短横线连着两位数字,表示同类型而不同性能的产品编号;
  (6)具有阻燃性的覆铜箔板,在产品编号后加有“F”字母表示。
  7、纸基覆铜箔板在20℃~60℃之间进行的冲裁加工称为冷冲,在60℃以上进行的冲裁加工称为热冲。
  8、UL标准与UL认证
   UL是“保险商试验室”的英文字头。
  (1)安全标准文件:UL746E(标准题目为:聚合材料工业用层压板、纤维缠绕管、硬化纸板及印制线路板用材料)。
  与UL746E有关的标准有:UL746A(聚合材料—短期性能评定)、UL746B(聚合材料—长期性能的评定)、UL746C(聚合材料—电气设备的评定)、UL796(印制电路板)、UL94(各种电气装置和设备中零部件用塑料的可燃性试验)。
  (2)覆铜箔板的UL认证,是以UL746E(96年10月开始实施的修订稿)、UL94为检测标准。
  认证过程中要进行试验测定的项目:
   ①在判定UL申请的样品属于何种等级方面有:
  a、红外吸收光谱(IR) b、灰分 c、热解重量分析(TG) d、耐燃性
  ②在样品的层压板基板(去铜箔)的试验有:
  a、大电流起弧引燃(HAI) b、热丝引燃(HWI) c、高压起弧引燃(HV ARI)
  d、高压电弧起痕速率(HV AIR) e、介电强度 f、弯曲强度
  g、相比起痕指数(CTI) h、体积电阻率 i、吸水性
  ③覆有铜箔的样品试验有:
  a、铜箔粘合强度 b、热冲击性
  (3)其它覆铜箔板质量安全认证机构
  ①欧洲客户要求:BS(英国:BS-415)、VDE(德国:DIN VDE 0860)
  ②北美洲客户要求:CSA(加拿大)


二、覆铜箔板主要原材料介绍
  (一)按铜箔的制法,可分为压延铜箔(W类)和电解铜箔(E类)。[IPC-CF-150E]
  1、压延铜箔是将铜板经过多次重复辊轧而制成的,其耐折性和弹性系数大于电解铜箔,铜纯度(99.9%)高于电解铜箔(99.8%)。在毛面上比电解铜箔平滑,有利于电信号的快速传递。因此,在高频高速传递、细导线的PCB的基板上,采用压延铜箔;在音响设备上的PCB基材的使用,还可提高音质效果;还用于为了降低细导线,高层数的多层线路板的热膨胀系数(TCE)而制的“金属夹心板上”。
  2、电解铜箔是通过专用电解机(又称电镀机),在圆形阴极辊铜上连续生产出的,初产品称为毛箔,再经表面处理,包括粗化层处理,耐热层处理(纸基覆铜箔板所用铜箔无此处理),钝化处理。
  (1)热层处理有:镀黄铜处理(TC处理);处理面呈灰色的镀锌处理(TS处理,或称TW处理);处理面呈赤色的镀镍和锌处理(GT处理);压制后处理面呈黄色的镀镍和锌处理(GY处理)等种类。


  常见电解铜箔的品种、特性  
  代号 对照IPC中等级 特 性
  STD 1级型 一般通用型产品
  HD 2级型 常温延伸性,耐折性好
  THE 3级型 常温延伸率大,高温延伸性良好
  MP 粗化面为低粗化度,具有好的高温延伸性
  LP(VLP、SLP) 粗化面为低粗化度,适用于精细图形的PCB上
  3、电解铜箔的各种技术性能与其对覆铜箔板性能的影响。
   (1)厚度。
  铜箔厚度用公称厚度和质量厚度(g/㎡)来表示。
  铜箔厚度标准
  
  铜箔
  代号 公制 英制 允许公差
   单位面积质量(8/㎡) 标称厚度
  (㎜) 单位面积质量(OZ/ft2) 标称厚度
  (mils) g/㎡ ㎜
  T(3/8) 107.0 0.012 0.35 0.47 ±10 ±0.001
  H(1/2) 153.0 0.0172 0.50 0.68 ±15 ±0.0015
  M(3/4) 229.0 0.0257 0.75 1.01 ±22 ±0.0025
  1 305.0 0.0343 1 1.35 ±30 ±0.0035
  2 610.0 0.0686 2 2.70 ±61 ±0.007
   (2)外观。表面要求无异物,无变色,无铜粉,不允许光泽面(S面)凹凸不平。
  (3)抗张强度与延伸率。STD型在高温下的延伸率和抗张强度较低,同时,由于它与基板材料热态下延伸率相差较大,会引起板的尺寸稳定性和平整性能变差,PCB的金属化孔的质量下降以及使用PCB时产生铜箔断裂问题。THE型和LP型在热态下延伸性方面比STD型铜箔优越。LP型因它的结晶结构更提高了它的韧性,在热态抗张强度方面更优于THE型铜箔,并在延伸率方面,高温下一直保持着与常态大致相同的性能。
  (4)剥离强度。铜箔与基材在高温高压压制后,它们之间的粘合强度(成垂直方向受力),称为铜箔剥离强度(又称抗剥强度)。决定此性能高低与铜箔的品种,粗化处理水平和质量,耐热层处理方式和水平有关;纸基覆铜箔板还与涂敷的铜箔胶粘剂有很大关系。低粗化度的LP、VLP、SLP型铜箔,在制作精细线条的PCB和多层板上,其抗剥强度性能比一般铜箔(STD型),THE型更优异些。对铜箔产品剥离强度的测定,除常态条件外,还有:浸焊锡后(260℃)高温中(在125℃),加热处理后(48小时/180℃),吸湿条件处理后(18℃ HCL 21℃ 20分钟浸渍),氢氧化钠浸泡处理后(10% NaOH,80℃,2小时浸渍)。其中酸性或碱液处理后的剥离强度性能用劣化率(%)来表示。
  (5)耐折性
  压延铜箔高于电解铜箔。电解铜箔横向略高于纵向;压延铜箔纵向比较稳定,横向在150℃的热处理温度下,低于电解铜箔,在150℃以上,才逐渐显示出较高的耐折性。
  (6)表面粗糙度
  铜箔的粗化面(M面)的粗化度,有两表示:一种表示是平均粗化度(Ra),它表示在一定面积铜箔粗化面上,粗化膜峰高低的中心线的以外一侧(峰尖侧)的平均高度。另一种表示是最大粗化度(Rmax)。
  (7)蚀刻性
   低粗化度的铜箔蚀刻性能优于普通铜箔,具有蚀刻时间短,并保证细导线幅宽的尺寸精度的优点。
  (8)抗高温氧化性
   在180℃热空气中处理30分钟后,观察光泽面是否变色,与铜箔钝化处理的质量水平有关。
  4、铜箔的厚度在17.5㎜(0.5OZ)以下称超薄铜箔(UTF)。生产厚度低于12㎜者,
  必须要有“载体”的帮助。目前生产的9㎜和5㎜厚的UTE,主要采用铝箔(0.05~0.08mm)或铜箔(0.05㎜左右)作为载体。
  (二)玻璃纤维布有铝硼硅酸盐型的碱玻璃纤维(E),D型或Q型(低介电常数)、S型(高机械强度)、H型(高介电常数),在覆铜箔板中绝大多数采用E型。
  1、玻璃布采用平纹组织布,具有断裂强度大,尺寸稳定性好,不易变形,重量厚度均匀的优点。
  2、表征玻璃布的基本性能的项目有:经纱、纬纱的种类、织布的密度(经纬纱根数)、厚度、单位面积的重量,幅宽以及断裂强度(抗张强度)等。
   3、纸基覆铜箔板的主要增强材料——浸渍纤维纸按纸浆的不同分为:棉纤维浆(以棉短绒为原料)和木纤维浆(又分为阔叶浆和针叶浆)。其主要性能指针有:纸的定量均匀性(一般选用125g/㎡或135g/㎡)密度、吸水性、抗张强度、灰分含量、水分等。
  三、按NIMA标准,一般纸基覆铜箔板按其功能划分,常见的有:XPC、XXXPC、FR-1(XPC-FR)、FR-2(XXXPC-FR)、FR-3等品种。除FR-3板为环氧树脂外,其它各类板均以酚醛树脂为主。以“FR”为代号的板,表示其具有阻燃性。
  1、一般纸基覆铜箔板采用单面覆铜箔为主,常用的厚度规格在0.8~2.0㎜范围内(0.8;1.0;1.2;1.6;2.0㎜),适用于电子元器件孔的间距为1.78㎜,连接器孔的间距为2.0㎜的PCB的冲孔加工。
  2、XPC板(国内又称为“HB”板),主要用于收音机、收录机、电子钟、汉字处理器、个人计算机键盘、个人用小型计算器、电子琴、小型电动玩具等方面。FR-1板(国内又称为“VD”板),主要用于彩色电视机、显示器、工业监视器、录像机、VCD机、数码录音机、家用音响、洗衣机、电饭锅、电热毯等方面。
   3、酚醛纸基覆铜箔板的基本性能主要包括介电性能、机械性能、物理性能、阻燃性等。应用性能主要是指板的冲孔加工性,加工板的尺寸变化和平整性方面的变化,板在不同条件下的吸水性,板的冲击强度,板在高温下的耐浸焊性和铜箔剥离强度的变化等。
  (1)冲孔质量及预热温度的关系(X:不好;O:好)。
  
  加热温度 破裂 凸胀(拉包) 孔断面 层间分离 尺寸变化 孔收缩 平整度
  低温 × O※ O※※ O※ O O O
  高温 O × × × × × ×
  注:※在过低的温度下,密集孔的冲孔也容易造成基板的凸胀和层间分离现象。※※在过低的温度下冲孔,孔的切断面反而会变坏。
  (2)酚醛纸基覆铜箔板在PCB加工尺寸变化有如下规律:
  ①尺寸变化率横向比纵向大。
  ②在蚀刻、清洗后的烘干 三次UV固化、干燥的加工过程,板的尺寸一般呈收缩变化,且收缩率较水。在冲孔加工区域,板的尺寸变化较大;冲孔加热后板的膨胀率增大,冲孔冷却后板的收缩率增大。
  ③冲孔加热温度的增高,板的尺寸稳定性受到的影响也越来越大。
  (3)“动态平整度”测定表明:板的横向翘曲(弓曲方向同板的横向)大于纵向翘曲。板在制造图形的加工过程中,一般为负翘曲(铜箔在上的板形成“凹形”为负翘曲);加热冲孔时为正翘曲,冲孔冷却后和波峰焊后均呈负翘曲。从总体上来看:当板在加工过程中尺寸膨胀时为正翘曲,收缩时为负翘曲。板的吸水性低其平整度为准,尺寸稳定性好。
   (4)印制电路加工过程尺寸变化的测试点
  
  ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
  原始状态 印刷阻蚀刻剂,干燥 蚀刻
  洗净 干燥 阻焊油墨干燥 丝网印刷干燥 冲孔
  (加热) 冲孔以后(冷却) 钎焊
   烘烤
   温度,
  时间 蚀刻温度、时间;洗净温度、时间 温度
   时间 烘烤
  温度,
  时间 烘烤
  温度,
  干燥 温度
  时间 室温 260℃
  5S
  2次
  4、板的加工性(冲孔加工性/机械加工、平整度、尺寸稳定性);板的可靠性(耐湿性、耐金属离子的迁移性);板的安全性(耐漏电痕迹性、阻燃性、环保问题)。
  四、玻璃布基覆铜箔板是指NEMA标准牌号为G10、G11、FR-4、FR-5四种环氧玻璃基覆铜箔板。G10、G11为非阻燃型板,FR-4、FR-5为阻燃型板。G11、FR-5的耐热性高于G10、FR-4板。目前FR-4板用量在一般型玻璃基覆铜箔板中占90%以上。
  1、一般玻璃布基覆铜箔板的增强材料采用E型玻璃纤维布,常用牌号为:7628、2116、1080三种;采用的电解粗化铜箔为0.018㎜(1/2OZ)、0.035㎜(1OZ)、0.07㎜(2OZ)三种。PC标准中规定:D、E、G分别表示单根纤维标称直径为5、7、9μm。
  2、一般FR-4板分为两种:
  (1)FR-4刚型板,常见板厚范围在0.8~3.2㎜。
  (2)多层线路板芯部用的薄型板,常见板厚范围在0.06~0.75㎜。
   注:薄型芯板的厚度为实测板厚度减去所覆铜箔厚度。
  3、PCB基板材料的耐热性主要表现在耐热软化性和耐热老化性。
  (1)耐热软化性,是表征基板材料树脂——高分子物在高温下的物理变化的特征。
  测定基板材料的Tg,目前常用三种方法:
  1 TMA法(Thermal Mechanical Analysis)俗称为热膨胀法。它通过温度等速的上升,2 当材料发生急剧热膨胀的温度点,3 为Tg点。
  4 DSC法(Differential Scanning Calorimetric)俗称为量热法。通过示差扫描量热计测定标5 准物和试样温度,6 作出差热曲线的方法。找出曲线突变时的温度(这是板材在玻璃化转变时发生的比热突变造成的),7 得到Tg。
  8 DMA法(Dynamic Mechanical Analysis),9 俗称为形变法。经过对材料的在等速升温下的弯曲振动,10 测定衰减率的曲线的最大值时的温度,11 此温度是Tg。
   (2)耐热老化性,是表征基板材料树脂——高分子物在长时间高温处理的条件的化学变化的特性。
  4、高频电路用的覆铜箔板最主要的特性是低介电常数和低介质损耗因子(tanδ)。高频电路需要高信号传播速度V(cm/n sec)。V与光带速(c)、介电常数(ε)关系公式是:V=K (K为常数)。当ε越大,其V越低。信号的传送损失与信号在导体内损失、介质内损失有关。而导体内损失与基板的ε的平方根成正比。介质内损失与ε的平方根、tgδ成正比。同时,传送损失还与频率有关,频率越高,传送损失越大。
  五、表面和芯部的增强材料,由不同材料构成的刚性覆铜箔板称为复合基覆铜箔板。以CEM(Composite Epoxy Material)系列覆铜箔板用量最大,其中CEM-1(环氧纸基芯料)和CEM-3(环氧玻璃无纺布芯料)是最主要的两个品种。
  
  项目 CEM-1 CEM-3
  组
  成
  结
  构 铜箔
  玻璃布
  纤维纸
  玻璃布
   铜箔
   玻璃布
  玻璃无纺布
  玻璃布
  铜箔
  主树脂 阻燃型环氧树脂 阻燃型环氧树脂
  板厚㎜ 0.8 1.6 0.8 1.6
  灰份% 32.6~39.8 16.4~23.2 42.7~68.3 29.7~44.9
  弯曲强度PSI 50000 35000 50000 40000
  阻燃性 UL94V-0 UL94V-0
  红外吸收光谱 符合UL光谱图 符合UL光谱图
  CEM-1板主要用于高频特性要求高的印制电路上,如:监视器和电视机的调谐器,电源开关,超声波设备,电子计算机电源和键盘。也可用于电视机、录音机、录像机、收音机、电子设备、仪表、汽车电子产品、办公自动化设备、电子玩具等具有阻燃性能要求的进行冲孔加工的PCB上。
  玻璃纤维无纺布(玻璃毡)制造方法:将直径5~10μm的细玻璃纤维切断成短纤维(长度在5~15㎜),用此在湿式短网抄纸机上制成纤维无纺布。然后在布上涂上粘合剂(一般是水溶性环氧树脂或水溶性丙烯酸树脂)经加热干燥,制成玻璃纤维无纺布。CEM-3板所用的玻璃纤维无纺布定量在30~125g/㎡,密度:0.1~0.5g/m3,抗张强度:1.2~7kgf/㎜2。
  在钻孔加工中,CEM-3的钻头刃尖的寿命,比FR-4板高2-5倍。在冲孔加工中,比FR-4板优异。
  CEM-3的厚度精度偏差略大于FR-4板。
  CEM-3板在扭曲方面比较偏大。
  CEM-3做为双面PCB基材,可部分代替FR-4板,进行金属化孔的加工。
  耐漏电痕迹性是PCB用于电源基板等高压条件下的一个安全性的性能指针。UL标准中将CEM-3板的此项性能——相比起痕指数(CTI),要求在3级以下。“175<CTI≦250(V)”
  CEM-3的耐热性强于FR-4板。
  六、金属基覆铜箔板的特性主要是靠占有绝大部分板厚成份的金属板性能所决定的。
   1、金属基板的优异散热性可防止在PCB上装载的元器件及基板工作温度的上升,对熔断电流也有明显的提高。金属基板的散热性,主要取决于:绝缘层的厚度、绝缘层的热传导性、金属基的金属种类。
   2、金属基板具有高机械强度和韧性,具有高的尺寸稳定性和平整度。
   3、金属基板可充当屏蔽板,起到屏蔽电磁波作用。
   4、双面铁铝基板的热膨胀系数接近铜的热膨胀系数,有利于金属化孔的质量和可靠性。
   5、铁金属基既可起印制电路板的作用,又起着小型电动机的定子基板的功能。
  七、挠性覆铜箔板(FPC)的主要特性和用途。
  
  要求特性 主要用途举例
  薄型化、高折曲性化 FDD、HDD、CD的传感器、DVD
  多层化 个人计算机、计算机、照相机、通信设备
  线路精细化 打印机、LCD
  高耐热性 汽车电子产品
  高密度安装、小型化 照相机
  电气特性(阻抗控制) 个人计算机、通信装置
  1、挠性覆铜箔板按绝缘薄膜层(又称介电基片)分类,可分为聚酯薄膜挠性覆铜箔板,聚酰亚胺薄膜挠性覆铜箔板及氟碳乙烯薄膜或芳香聚酰胺纸挠性覆铜箔板。按性能分类,有阻燃型和非阻燃型挠性覆铜箔板。按制造工艺法分类,有二层法和三层法。三层法板是由绝缘薄膜层、粘结层(胶粘剂层)、铜箔层组成。二层法板只有绝缘薄膜层、铜箔层,其生产工艺有三种:
  由热固性的聚酰亚胺树脂层和热塑性的聚酰亚胺树脂层复合在一起组成绝缘薄膜层。
  先在绝缘薄膜层上涂覆一层阻挡层金属(barrier metal),然后进行电镀铜,形成导电层。
  采用真空溅射技术或蒸发沉积技术,即把铜置于真空中蒸发,然后把蒸发的铜沉积在绝缘薄膜层上。二层法与三层法相比具有更高的耐湿性和Z方向上的尺寸稳定性。
   2、挠性覆铜箔板的金属箔稻田采用压延铜箔最为合适;绝缘薄膜主要有聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜、氟碳乙烯薄膜以及芳香聚酰胺纸;层间粘结剂主要有环氧树脂、丙烯酸酯树脂、酚醛改性聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚酯树脂、聚酰亚胺树脂类等。
   3、聚酯薄膜用于挠性板工作条件在105℃以下情况,常用厚度在25—125μm;聚酰亚胺薄膜厚度在7.5—75μm范围内(7.5、12.5、25、50、75μm)。薄膜的主要性能项目有:拉伸强度(断裂强度)、断裂延伸度、抗张弹性率、热膨胀系数、介电常数、体积电阻系数、表面电阻系数、耐击穿电压等。粘结剂的一般涂层厚度在12.5—40μm。
  八、覆铜箔板在使用、储存时应注意的问题
   1、覆铜箔板是由纵横向机械强度不一、受湿膨胀、受热收缩的纤维(织物)和受热软化、导热性差的树脂构成的基板,同时和热膨胀系数与基板有着很大差异的铜箔粘接结合,这样就形成各向异性。
   2、冲剪加工注意事项
  纸基和CEM-1覆铜箔板在剪床剪切下料时,环境温度不应低于20℃,并根据板冲切特性,有的板材在冲切加工时要先进行预热。
  纸基和CEM-1覆铜箔板的模具冲料和冲孔,冲模刃口之间的间隙在一般情况下为板厚的2—3%,模孔尺寸设计时,应考虑基板加热时产生收缩0.5—1.0%的余量,冲方形孔,其四角应带有圆弧。
  覆铜箔板有纵向和横向之分。一般而言,在板的翘曲(包括动态翘曲)、尺寸变化、弯曲强度等特性上,板的纵向比横向好得多。绝大多数厂家的产品字符的竖方向为板的纵方向。因板材方向性方面的性能差异,在PCB排版设计时
  应注意:
  ①长方形的PCB的长边应取沿板材的纵向; ②PCB的插头部端线以沿板的纵向为宜;  
  
  ③端部突出部位,底线也应沿板的纵向为宜; ④不同孔形排列,图形孔沿板纵向为宜。  
  
   3、生产时应注意的问题
  铜箔面的油污会降低抗蚀剂对铜箔的附着力。铜箔面经清洗、研磨、冲洗、干燥后,应立即涂覆抗蚀剂,以确保铜箔面的清洁度,防止浸润不匀。
  蚀刻后清洗不充分会降低其介电性以及造成变色。板在苛性钠溶液或有机溶液中长时间地浸渍,会造成层间粘合力性能的下降及板面变色。
   4、钎焊时应注意的问题
  (1)基板的耐浸焊性的测定方法
  覆铜箔板的耐浸焊性(又称热冲击后起泡)测定方法:从被测试的覆铜箔板上切取边长度为25+/-1mm的正方形,试样为2个。不蚀去铜箔,边缘应平整,试样的铜箔面涂一层薄的滑石粉(防止作耐浸焊性试验时铜箔粘上焊锡,不易判断是否起泡)。耐浸焊性测定在焊锡浴中进行,焊锡浴深度不小于40mm,浴口截面积不大于100×75mm ,并附有调控温装置,其温度范围为0—300℃。一般耐浸焊性的测定温度稳定在260℃下进行,试样达到规定的浸焊时间后取出,检查是否起泡或分层。
  (2)波峰焊接的焊锡温度一般应控制在250℃以下,SMD的再流焊接的温度也不能太高;手工焊接时电烙铁的表面温度应保持在300℃以下,而且要尽量缩短接触基板、基板上线路、焊盘的时间。当PCB在刚沾覆上焊锡后,切勿向线路、焊盘施加外力。
  (3)为了减少玻璃布基覆铜箔板的残余内应力,在加工前对板材进行预处理——通常在130—150℃下,在带有循环风的烘箱中烘烤一段时间(板材不能直接接触热源)。烘板的温度和时间需根据板材厚度、面积大小及数量等加以选定。
   5、覆铜箔板储存注意事项
  覆铜箔板应储存在低温、低湿的场所内:温度为25℃以下,相对温度为65%以下。
  防止阳光对板直接照射。
  板材储存时不应歪斜状态下存放,不要过早地将其包装材料撤除,将其裸露。
  取用、搬运覆铜箔板时,应带上柔软、清洁的手套操作。
  取用、搬运板材,要防止板的边角部位划碰其它板的铜箔面,造成碰伤、划痕。
  注:基板铜箔朝上时的凹曲变形称为板的负翘曲(高温潮湿环境);基板铜箔朝上时的凸曲变形称为板的正翘曲(干燥高温环境)。
  第二章 制前工程
  一、PCB图的设计
   1、物理组件即是电子器件的封装尺寸在PCB上的一个平面映像,又要考虑布线及生产工艺的可行性。
   2、PCB布局分为交互式布局和自动布局,一般是在自动布局的基础上用交互式布局进行调整。
  布局原则是把互连关系多的组件就近放置,即同一个功能块的组件布在一起。
  考虑电路的特性,尽量按它们的特性放置在一起,避免交插。(数字电路、模拟电路)
  布SMD组件时,组件放置尽可能做到在印制板两面贴装。
  国际标准组件的两个腿间距是0.1英吋。
  组件的布局要以产品结构为主,要服从产品结构的整体。工作温度高的组件放置在PCB板的边沿或通风好的地方。
  在一个PCB板上,组件的布局要求要均衡、疏密有序,不能头重脚轻或一头沉。
  布局的检查
   ①印制板尺寸是否与加工图纸尺寸相符?能否符合PCB制造工艺要求?有无定位标记?
   ②组件在二维、三维空间上有无冲突?
  ③组件布局是否疏密有序,排列整齐?是否全部布完?
  ④需经常更换的组件能否方便的更换?插件板插入设备是否方便?
  ⑤热敏组件与发热组件之间是否有适当的距离?
  ⑥调整可调组件是否方便?
  ⑦在需要散热的地方,装了散热器没有?空气流是否通畅?
  ⑧信号流程是否顺畅且互连最短?
  ⑨插头、插座等与机械设计是否矛盾?
  ⑩线路的干扰问题是否有所考虑?
   3、PCB布线有单面布线,双面布线及多层布线。布线方式有自动布线及交互式布线,在自动布线之前,可以用交互式预先对要求比较严格的线进行布线,输入端与输出端的联机应避免相邻平行,以免产生反射干扰。必要时应加地线隔离,两相邻层的布线要互相垂直,平行容易产生寄生耦合。
  降低地线与电源线之间产生的噪音。
   ①在电源、地线之间加上去耦电容;
  ②尽量加宽电源、地线宽度,最好是地线比电源线宽,它们的关系是:地线>电源线>信号线。通常信号线宽为:0.2—0.3mm,最细宽度可达0.05—0.07mm,电源线为1.2—2.5mm;
  ③对数字电路的PCB可用宽的地导线组成一个回路,即构成一个地网来使用;
  ④用大面积铜层作地线用,在印制板上把没被用上的地方都与地相连作为地线用,或是电源、地线各占用一层。
  数字电路的频率高,模拟电路的敏感度强。高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件。在板内部数字地和模拟地是分开的,它们之间互不相连,只是在PCB与外界连接的接口处(如插头等),数字地与模拟地(仅)有一点短接,或者是数字电路与模拟电路的临界处(仅)有一点短接。也有不共地的设计。
  特殊信号线的处理
   ①内存布线
  ②时钟线(延长信号线来实现)
  ③防干扰线  
  
  ④雨滴形布线,模拟电路在走线与焊盘连接处需要圆滑的过滤,同时也增强焊点的附着力。补线时,最好是走钝角或弧线。
  信号线布在电(地)层上时,首先应考虑用电源层,其次才是地层。(最好是保留地层的完整性)
  大面积导体中连接腿要做成十字花焊盘,称之为热隔离(heat shield)俗称热焊盘(Thermal)。
  布线中使用的网格系统
  标准元器件两腿之间的距离为0.1英吋(2.54mm),所以网格系统的基础一般就定为0.1英吋(2.54mm)或小于0.1英吋的整倍数,如:0.05英吋、0.025英吋、0.02英吋等。
  (7)设计规则检查(DRC)
  检查布线设计是否符合设计者所制定的规则,同时也需确认所制定的规则是否符合印制板生产工艺的需求,检查内容有以下几方面:
  线与线,线与组件焊盘,线与贯通孔,组件焊盘与贯通孔,贯通孔与贯通孔之间的距离是否合理,是否满足生产要求。
  电源线和地线的宽度是否合适,电源与地线之间是否是紧耦合(低的波阻抗)?在PCB中是否还有能让地线加宽的地方?
  对于关键的信号线是否采取了最佳措施,如长度最短,加保护线,输入线及输出线被明显地分开。
  ④模拟电路和数字电路部分,是否有各自独立的地线。
  ⑤后加在PCB中的图形(如图标、注标)是否会造成信号短路。
  ⑥对一些不理想的线形进行修改。
  ⑦在PCB上是否加有工艺线?阻焊是否符合生工艺的要求,阻焊尺寸是否合适,字符标志是否压在器件焊盘上,以免影响电装质量。
  ⑧多层板中的电源地层的外框边缘是否缩小,如电源地层的铜箔露出板外容易造成短路。
   4、CAM资料
  拼板
  把若干小板拼成一个面积符合生产要求的大板,或是把一个产品所用的PCB拼在一起而便于生产安装。
  光绘资料
  光绘图的资料格式有Gerber、Pentax、Dainippon—Screen、Muton等。我国最常用的是Gerber,其特点如下:
  ①资料码:ASCⅡ、EBCDIC、EIA、ISO码等。(常用:ASCⅡ码)②资料单位:英制、公制。(常用:英制)
  ③坐标形式:相对坐标、绝对坐标(常用:绝对坐标)。④资料形式:省前零、定长、省后零(常用:定长)
  ⑤资料格式:整数字元加小数字
  常用:2,3(英制,整数2位,小数3位)
   2,4(英制,整数2位,小数4位)
   3,3(公制,整数3位,小数3位)
  钻孔资料
  钻孔资料格式有Excellon、Trudrill等各种格式,目前我国常用的是Excellon格式的钻孔资料。
  ①资料码:ASCⅡ、EBCDIC、EIA码等。(常用:ASCⅡ码) ②资料单位:英制、公制。(常用:英制)
  ③坐标形式:相对坐标、绝对坐标(常用:绝对坐标) ④资料形式:省前零、定长、省后零(常用:定长)
  ⑤资料格式:整数字元加小数字常用:2,3(英制,整数2位,小数3位)3,3(公制,整数3位,小数3位)
  (3)裸板测试资料的基板构成
  ①每个测试点所属的信号名(或序号)。②组件腿的序号(或名称)及其在PCB上的坐标。
  ③组件在PCB板上的引用名(如U1、R1……)。④被测试点所在的面,组件面(A)或焊接面(B)或二面都可以。
  二、照相制版工艺
   1、照相底版在印制板生产中的用途如下:
  (1)图形转移中的感光眼掩膜图形,包括线路图形和光致阻焊图形。
  (2)网印工序中的丝网模版的制作,包括阻焊图形和字符。
  (3)机械加工(钻孔和外形铣)数控机床编程依据及钻孔参考。
   2、印制板生产用照相底版需满足的条件:
  照相底版的尺寸精度必须与印制板所要求的精度一致,并应考虑到生产工艺造成的偏差进行补偿。
  (2)照相底版的图形应符合设计要求,图形符合完整。
  (3)图形边缘平直整齐,不发虚;黑白反差大,满足感光工艺要求。
  照相底版的材料应具有良好的尺寸稳定性,即由于环境温度和湿度变化而产生的尺寸变化小。
  (5)双面板和多层板的照相底版,要求焊盘及公共图形的重合精度好。
  (6)照相底版各层应有明确的标志和命名。
  (7)照相底版片基能透过所要求的光波波长,一般感光需要的波长范围是3000—4000A。
  激光光绘图机可绘制出线宽1mil(0.0254mm)或更细的线条;定位精度和重复精度达到+/-0.2mil(+/-0.005mm)。
  3、光绘
   使用光绘机直接将CAD设计的PCB图形资料送入光绘机的计算机系统,控制光绘机,利用光线直接在底片上绘制图形,再经显影、定影得到照相底版。
  (1)向量式光绘机
  ①最具代表性的向量式光绘机为美国GERBER公司开发的系列光绘机,其使用的光绘资料格式GERBER RS-274格式已成为印制板设计生产行业的标准资料格式。向量式光绘机均为平台式光绘机,曝光焊盘时采用闪光曝光(Flash)方式,用高压氙灯作为光源;曝光线条时采用移动曝光方式,用钨灯作为光源。
  ②向量式光绘机不足之处
  A、受到符号盘数量限制,一个码盘只有24个符号盘,最多的也仅有50多个符号盘,在设计印制板时,焊盘和线条的尺寸就受到了限制。
  B、设计者在设计印制板时,必须和生产部门进行协调,使用光绘机现有符号盘,
  否则设计出的印制板将无法绘出。
  C、由于采用非激光光源,当聚焦不好时,常出现边缘发虚的问题;当符号盘的尺寸变化较大时,就如同照相机的光圈作了很大调整,容易造成尺寸大的图形曝光过度而尺寸小的图形却曝光不足。
  D、采用光源和放置底片的平台在X、Y方向交叉移动方式进行光绘,其光绘速度
  受到机械运动速度的限制。
  (2)扫描式光绘图机(激光光绘机)
   按照激光绘图机的结构,可以分为平板式、内圆桶式(Internal Drum)和外滚桶式(External Drum)激光绘图机。
  ①平板式光绘图机,代表产品美国GERBER公司的MODEL 20、加拿大ESCHER GRAD公司的EG-2200。
  A、优点:a底片是平放在台面上,易吸平。 b振动小,驱动装置故障率低。 c有的激光绘图机有精度反馈检测装置,可使Y方向的精度很高。
  B、缺点:在X方向不能做得太大,X方向尺寸越大,失真也就越大。
  ②内圆桶式激光绘图机,代表产品为美国GERBER公司的Crescent。
  内圆桶式激光绘图机绘制的底版,可以达到很高的分辨率(1/4mil),绘制一张24*30英吋的底版只需5分钟。
  ③外滚桶式激光绘图机,代表产品为以色列ORBOTECH公司的LP5008。
  A、缺点:a振动大,需要常调整;而且要功率较大的真空泵,才能把底片吸平。 b32束光素与另一个32束光素之间的连接有时可能要产生误差。
  (3)光绘资料格式
   光绘资料格式是以向量式光绘机的资料格式Gerber资料为基础发展起来。发展了激光绘图机后,兼容了HPGL惠普绘图机格式,Image2000,GASK,AOI Image,DXF,TIF等专用和通用图形资料格式。Gerber资料的正式名称为Gerber RS-274格式。向量式光绘图机通过D码来控制、选择码盘,绘制出所要求的图形。以典型的Protel的D码表为例,此类D码表为ASCⅡ文件,可用任何非文本编辑软件进行编辑,文件扩展名为.APT
   D10 CIRCULAR 8 8 0 LINE
  每行定义一个D码,包含有6种参数:
  ①第一列为D码,由字母“D”加一数字组成。
  ②第二列为该D码代表的符号的形状说明,如CIRCULAR表示该符号的形状为圆形。
  ③第三列和第四列分别定义了符号图形的X方向和Y方向的尺寸,单位为mil。
  ④第五列为符号图形中心孔的尺寸,单位也是mil。
  ⑤第六列说明了该符号盘的使用方式,LINE表示这个符号用于划线,FLASH表示用于焊盘曝光,MULTI表示既可用于划线又可用于曝光焊盘。
  (4)Gerber RS-274格式中的命令说明:
  D01 开快门 G36/G37 区域填充开/关 D02 关快门 G54 更换码盘,允许在光绘过程中更换整个码盘
  D03 曝光焊盘 D09 同D03 G55 照相曝光模D10—D999选择符号盘 G56 描绘图形符号
  G01 直线差补系数1× G57 显示符号 G02 顺时针绘圆弧 G58 显示并辉符号
  G03 逆时针绘圆弧 G60 直线差补系数100× G04 放弃当前数据块,在下一数据块
  G70 英制资料中如没有有效命令,则恢复至G01 G71 公制资料 G10 直线差补系数10×
  G74 禁止360度圆弧差补 G11 直线差补系数0.1× G75 允许360度圆弧差补 G12 直线差补系数0.01×
  G90 绝对坐标方式 G20 同G02 G91 相对坐标方式 G21 同G02
  M00,M01 选项停止 G30 同G03 M02 程序结束 G31 同G03 M30 磁带结束/倒带Gerber资料是由一些X、Y坐标,句柄和分隔符组成:
   ① X------Y------ 表示光绘机移动的位置 ② * 为分隔符
  4、CAD和CAM
  印制板CAD(计算机辅助设计—Computer Aided Design)系统按照其软件运行的硬件平台区分可以分为工作站(Work station)CAD系统和微机(PC)CAD系统。
   印制板CAD设计生产流程图:  
  
   提取网络表  
  
   修 改  
  
  工作站CAM(计算机辅助制造—Computer Aided Manufacturing)系统中著名的有以色列Orbotech公司和美国Gerber公司及Scitex公司的产品。CAM系统的主要功能如下:
  1 编辑功能
  a添加焊盘、线条、圆弧、字符等元素 b改变焊盘、线条尺寸 c移动焊盘、线条、字符等
  d删除各种图形,自动删除没有电气联接的焊盘和过线孔 e生成水滴焊盘 f阻焊漏线自动处理 g网引字符盖焊盘自动处理
  2 自动布线规则检查(DRC)在完成DRC后,3 可以自动修改有问题的设计。
  4 拼板、旋转和镜向
  5 添加电镀夹片、内层排胶条和测试图形
  6 添加各种定位孔
  7 生成数控钻床钻孔资料和铣外形资料
  8 生成光板测试模板钻孔资料和网络表
  9 计算导体铜箔的面积
   照相制版的计算机辅助制造技术实用化是由CAM软件和激光绘图机共同完成的。
  5、重氮片
   重氮片是一种非银盐感光材料,是将一层非常薄的含有重氮盐的光敏物质及有色染料耦合剂和酸性稳定剂,涂复在聚酯基片上构成的。
  氮片成为主要生产片的优点:
   ①分辨率高。重氮盐的分子颗粒只有1.5毫微米,其分辨率可以达到1000线/mm。 ②明室操作。重氮片的感光波长范围是紫外光(300—450毫微米),感光速度比干膜慢5—10倍,可以在普通灯光线下曝光和显影。
   ③显影方便。通常在60—66℃的氨水蒸汽中显影,不需定影,没有过显影问题。显影时底片最少要经过显影机两次,以保证完全显影;显影后不需要再经冲洗或干燥。
  ④容易对位。重氮底片一般透可见光,可以透过底片与钻过孔的印制板直接对准。
  (2)重氮片使用注意事项:
   ①重氮片在未曝光前,不应长时间曝露在含氨的空气中。
   ②重氮片在未显影前,不要长时间曝露在灯光下。
   ③重氮片和重氮底版在保管和使用时,绝对不能接触乙醇等有机溶剂。
   ④重氮底版修版时,应用专用的修版料,否则会不遮光或易脱落。
   ⑤重氮片显影时,温度不能太高。
   6、照相底版的检验
   (1)照相底版的检测一般采用目检
  照相底版的外观检验。应用肉眼(标准视力,正常色感)在最有利的观察距离和合适的照明下,不用放大进行检验。定性检查照相原版的标记、外观、工艺质量和图形等。
  细节和细节的尺寸检验。细节检验一般使用线性放大约10倍或10倍以上的光学仪器,使用透射光检查是否有导线缺陷和导线间是否有脏点。细节尺寸检验应使用带有测量刻度并可进行读数的线性放大约10倍或线性放大约100倍的专用光学仪器,仪器的测量误差不能大于5%,在检验大于25毫米距离的尺寸时,可以使用带有精密刻度的网格玻璃板。
  光密度的检验。光密度指透射光密度,检验时可以使用普通光密度计测量透明部分和不透明部分,测量面积为1mm直径。
   (2)照相底版的尺寸稳定性
  环境温度和相对湿度是影响照相底片尺寸变化的两个主要因素,底片的尺寸越大,总偏差就越大。
   ①底片尺寸变化与温、湿度的关系
  
  保持偏差在1mil(0.0254mm)的底片尺寸 温度变化范围 相对湿度变化范围
  10″ 254mm ±4℃ ±9%
  20″ 508mm ±2℃ ±4.5%
  30″ 762mm ±1℃ ±3%
  40″ 1016mm ±1℃ ±2%
  注:如果环境温度和相对湿度同时发生变化,则表中保持偏差在1mil内的底片尺寸应减小一半。厚胶片(0.175mm—0.25mm)对环境变化的敏感程度比薄胶片(0.1mm)小一些。
   ②未开封的原装底片,应保持在相对湿度50%,温度20℃的条件下储存和运输。
   ③底片使用之前,应对底片作尺寸稳定处理,即:将底片开封,去除内包装,使之与环境空气接触24小时以上。底片曝光、冲洗后,也应对底片作尺寸稳定处理,使其尺寸恢复到偏差允许范围内。
   ④使用照相原版复制生产底片时,应先检查照相原版的尺寸,复制完成后再对复制的每一张底片进行检查,在环境中放置一段时间,以保证底片的尺寸稳定。复制过程中如使用了“中介底片”则必须保证中介底片在恢复到所要求的尺寸范围内后,再翻制下一代底片。
   ⑤使用生产底片晒像生产时,由于灯光的热度,在多次曝光后。也可能使胶片变形,就应停止使用已经变形的底片,待其尺寸恢复后再用。晒像定位应尽量采用四槽定位,在底片发生变形时,可以使尺寸偏差向四面分散。
  第三章 多层板压合
  概述
   1、多层板的优点:
   (1)装配密度高、体积小、重量轻; (2)各组件(包括元器件)间的联机减少,提高了可靠性;
   (3)可以增加布线层,从而加大了设计的灵活性; (4)能构成具有一定阻抗的电路;
   (5)可形成高速传输电路; (6)安装简单、可靠性高。
  (7)可设置电路、磁路屏蔽层,可设置金属芯散热层以满足屏蔽、散热等特种功能需要;
   2、多层板的缺点:
  造价高;(2)技术难度大;(3)周期长;(4)需高可靠性的检测手段。
   3、多层板制造工艺的独特方面
  专用材料;(2)定位系统;(3)层压;(4)钻孔和去环氧腻污。
  二、多层板专用材料
   1、薄覆铜板层压板
  主要是指用于制作多层印制板的聚酰亚胺/玻璃、BT树脂/玻璃、氰酸酯/玻璃、环氧/玻璃等类型的薄覆铜箔层压板。它与一般双面板相比,具有以下特色:
  厚度公差更严;
  尺寸稳定性要求更严、更高,裁剪方向的一致性要注意;
  薄覆铜箔层压板强度低,易损伤折断,在操作和储运中需格外小心;
  多层板的薄线路板总表面积大,其吸潮能力比双面板大得多,要求材料在储存中应加强除湿、防潮措施,在其后的层压、焊接和存放中亦应如此。
   2、多层板用预浸渍材料(俗称半固化片或粘结片)
  预浸渍材料是由树脂和载体构成的一种片状材料,其中的树脂是处于B-阶段。
  多层板用半固化片必须具有:
  均匀的树脂含量; 非常低的挥发物含量; 能控制的树脂动态粘度;
  均匀、适宜的树脂流动性; 符合规定的凝胶时间。
  外观质量
  应平整、无油污、无外来杂质或其它缺陷、无破裂和过多的树脂粉末,但允许有龟裂纹。
  特性
  1 层压前的特性
  树脂含量(%)
  流动性(%):≤20%无流动型、21~30%低流动型、31~45%中流动型、>50%高
  流动型
  挥发物含量(%)
  凝胶时间(S):A(20~60秒)、B(61~100秒)、C(101~150秒)、D(151~
  200秒)
  2 层压后的特性是指3 按生产厂推荐的工艺参数压制成标4 称厚度为0.8mm的层压板的电气、热冲击和可燃性等项特性。
  5 选择半固化片的原则:在层压时树脂能填满印制导线间的空隙;能在层压中排除叠片间空气和挥发物;能为多层板提供必须的树脂/玻璃布比率为基础,同6 时要考虑到层压板尺寸、布线密度、层数和厚度等实际情况。
  A.预固化程度低的树脂,其原始粘度也小,受压后易外溢;
  B.层压时挥发物将因受热而从树脂中逸出,并推动树脂一起外流;
  C.层压时树脂的流失(B%)与半固化片的原始树脂净厚度(h。)和层压时某一瞬间的树脂净厚度(h)有如下关系:B=(1-h/h。)×100%
  D.当树脂熔融粘度低时,粘结层的厚度主要是由玻璃布的厚度决定的;在树脂熔融粘度高时,粘结层的最终厚度主要是由半固化片中的可流树脂量来决定的。
  半固化片的存放
  7 温度在10~21℃范围内
  8 湿度对半固化片的影响
  A.在大气环境中存放将会使半固化的挥发物含量增加。
  B.在相对湿度为20~40%下存放时,流动性稍有增加;在相对湿度为40~70%下存放时,流动性大幅度增加;在相对湿度为70~90%下存放时,流动性仅有轻微的增加趋势;在相对湿度为90%下只需放置15分钟,流动性就会显著增加,再继续延长存放时间,增值就不明显了。
  C.粘性时间短(B阶程度高)的半固化片,其流动性对湿度的敏感性也大;粘性时间长(B阶程度低)的半固化片湿度对其的影响也小。
  D.湿度对凝胶时间的影响不大,常为±5秒的测量误差所掩盖。
  使用注意事项
   ①进行层压时,操作者必须戴上洁净的棉纱手套或尼龙手套,以防止手沾污粘合面。
   ②由折叠造成玻璃布断裂,层压中半固化片将会由于树脂的高压流动而从断裂处被整个撕裂,此种半固化片严禁使用。
   ③批号不同的半固化片不能混合使用,除非它们具有相同的预固化、流动性。
  三、定位系统
  电路图形的定位系统贯穿于多层照相底版制作、图形转移、层压和钻孔等工艺步骤,有销钉定位和无销钉定位两种方式。整个定位系统的定位精度应争取高于±0.05mm,其定位原理为:两点定线、三点可定面。
   1、影响多层板间定位精度的主要因素有:
  照相底版的尺寸稳定性;
  基板的尺寸稳定性;
  定位系统的精度;
  加工设备精度,操作条件(温度、压力)和生产环境(温度和湿度);
  电路设计结构,布局的合理性,如埋孔、盲孔、贯通孔、焊盘大小、导线布局均匀性、内层图形边框设置等;
  层压模板与基材的热性能的匹配性;
  参考资料:FR-4的热膨胀系数为13~15PPM/℃;不锈钢A1S1 300或A1S2 400热膨胀系数为11~16PPM/℃;
   42CrM04不锈钢热膨胀系数在20~300℃时为12.9PPM/℃。
   2、多层板的销钉定位法
  两孔定位
   由于在X方向上受到限制,往往在Y方向上产生尺寸“飘移”。
  一孔一槽定位
   在X方向上一端留有余隙,避免Y方向上尺寸的无序“飘移”。
  三孔(呈三角形分布)或四孔(呈十字形分布)定位
   防止生产过程中在X和Y方向上的尺寸变化,但由于销钉和孔的紧配合而使芯片基材在“锁定”状态下成型,由此产生的内应力会造成多层板的锅底和翘曲。
  四槽孔定位
   此种方法是由美国Multiline公司推出,是以槽孔的中心线为定位基准,因此由诸种因素造成的定位误差可以均匀在中心线的两边,而不是积累在一个方向上
  第四章 数控钻孔
  一、影响钻孔加工的六大要素
   1、钻床
  (a)数控钻床的刚性与振动。 (b)钻轴的刚性、振动与转速。 (c)位置精度与重复定位精度。 (d)Z轴进给速率。
  (e)弹簧夹头精度。 (f)吸尘器。 (g)空压机气压和气量适宜,无水、无油。
  2、钻头
  (a)钻头的种类与几何形状。 (b)材质。 (c)拿刀与放刀。 (d)精度。 (e)表面粗糙度。 (f)重磨次数。
   3、工艺参数
  a.加工方法与切削条件。 B.切削速度即转速。 C.进给。 d.待加工板的层数与每叠板的块数。 E.分步加工法。
   4、上、下垫板
  a.材质与硬度。 B.均一性。 C.热容量。 D.变形、弯曲与翘曲。 E.厚度及公差。
   5、加工板材
  A.板材种类,材质厚度与铜箔厚度。 B.层结构,方向性。 C.树脂含量。 D.均匀性。 E.变形与翘曲。
   6、加工环境
  A.操作者的熟练程度与工作经验。 B.装、夹水平及固定程度。 C.温度、湿度。 D.照明。 E.外力与振动。
   F.管理、检验、搬运。
  二、数控钻床
   1、PCB生产对数控钻床的要求:具有高稳定性、高可靠性、高速度和高精度。
   2、数控钻床的钻轴分两种:一种是空气轴承的钻轴,最高转速11万转/分,甚至高达12万转/分。另一种是滚动轴承的钻轴,最高转速可达80000转/分。
   3、数控钻床特性与参数项目。
  A.钻轴数。 B.工作台面尺寸(最大加工面积)。 C.工作台速度。 D.定位精度。E.重复定位精度。 F.综合钻孔精度。 G.反馈系统。 H.钻轴间距。I.适用钻头直径。 J.自动换刀数。 K.控制系统。 L.驱动系统。M.钻轴类型。 N.钻孔速率。 O.压缩空气气压。 P.电源功率。
  三、钻头
   1、钻头的种类与结构
   印制板钻孔用钻头有直柄麻花钻头、定柄麻花钻头和铲形钻头。
  直柄麻花钻头大都用于单头钻床,钻较简单的印制板或单面板,钻孔深度可达钻头直径的10倍。在基板叠层不的情况下,使用钻套可避免钻偏。
  定柄麻花钻头能实现自动更换钻头,定位精度高,不需要使用钻套。大螺旋角,排屑速度快,适于高速切削。在排屑槽全长范围内,钻头直径是一个倒锥,钻削时与孔壁的摩擦小,钻孔质量较高。钻柄直径有Ф2㎜,Ф3㎜和Ф3.175㎜三种。钻头直径小于Ф3.175㎜的是Ⅰ型,直径Ф3.2㎜~Ф6.35㎜是Ⅱ型。
  铲形钻头的特点是棱刃(付切削刃)的长度只有0.6㎜~1㎜(取决于钻头直径),其余的棱刃被磨去。钻孔时,只有钻头顶尖一小部分承担钻削,与孔壁摩擦非常小,因而热量的累积也很少,较少产生腻污,适于多层板钻孔。
  2、硬质合金麻花钻头结构尺寸与形位公差(IPC-DR-570)
  
  名称 Ⅰ型钻头 Ⅱ型钻头
  钻头直径公差 d +0/-0.0127㎜ d +0/-0.0127㎜
  钻头切削刃长度公差 I +/-0.381㎜ I +0.762㎜/-1.148㎜
  钻柄直径公差 D +0/-0.0762㎜ D +0/-0.0101㎜
  总长度公差 L +0.127㎜/-0.381㎜
  倒锥公差 切削刃长度内直径公差0.0051~0.0127㎜
  钻心锥度 切削刃长度内锥度0.51㎜
  刃背宽度角 64°±2° 70°±2°
  肩部角 19° 无
  螺旋角 35°±2° 28°±2°
  顶角 130°±2° 165°±2°
  第一主后角 15°±2° 12°±2°
  第二主后角 30°±3°
  排屑槽面粗糙度Ra 0.2μm或更小
  第一主后面粗糙度Ra 0.1μm或更小
  棱刃面(付后面)粗糙度Ra 0.15μm或更小
  钻头(切削刃)对钻柄的不同心度 0.0127㎜
  两条主切削刃的不对称度 0.0152㎜
  表面缺陷 检查时规定的放大倍数
  φ0.32~φ1.50㎜放大40倍
  φ1.55~φ3.1㎜放大30倍
  >φ3.1㎜放大20倍 主切削刃一
   3、正确使用钻头之方法
  钻头应装在特制的包装盒里,避免振动和相互碰撞。
  使用时,从包装盒里取出钻头应随即装到主轴的弹簧夹头里或自动更换钻头的刀具库里,用完随即放回包装盒里。
  测量钻头直径要用工具显微镜等非接触式测量仪器,避免切削刃与机械测量仪接触而被碰伤。
  钻头装到主轴上的伸出长度要调整一致,多主轴钻床更要注意这一点。
  用40倍立体显微镜检查钻头切削刃的磨损。
  要经常检查主轴和弹簧夹头的同心度。
  定柄钻头在弹簧夹头上的夹持长度为钻柄直径的4~5倍才能夹牢。
  要经常检查主轴压脚。压脚接触面要水平且与主轴垂直。基板叠层包括上、下垫板要在钻床的工作台上的一孔一槽式定位系统中定位牢、放平。使用胶粘带将叠板四周粘牢在工作台面上,以减少钻头折断并防止切屑进入叠层或下面。要防止钻胶粘带使钻头粘附切屑,造成排屑困难。
  新钻头入厂检验时要抽检其4%是否符合规定。并100%的用10~15倍的显微镜检查其缺口、擦伤和裂纹。
  (10)钻头适时重磨,可增加钻头的重磨次数,延长钻头寿命。在两条主切削刃全长内,磨损深度应小于0.2㎜,重磨时要磨去0.25㎜,当磨损直径与原直径相比较减少2%时,则钻头报废。
  三、上、下垫板
  (一)上垫板
   1、对上垫板的要求
  有一定表面硬度,但又不能太硬。 不含树脂成份。 导热系数大。 有一定的刚性及弹性。
  2、目前普通双面板钻孔常使用的上垫板主要是0.3~0.5㎜厚的酚醛纸胶板、环氧玻璃布板和铝箔。
  3、高质量多层板的上垫板可采用0.35㎜厚的复合上垫板:上、下两层是0.06㎜的铝合金箔,中间层是纯纤维质的芯。
  4、钻小孔和钻SMT或FPT板的孔,可采用0.16㎜的薄型复合上垫板,其特点如下:
  防止钻孔上表面毛刺,不管孔径如何,允许毛刺高度的极限是0.008㎜(8μm)人手能感到的最小毛刺高度是0.015㎜。
  护覆铜箔层压板。 (3)不折断钻头。 (4)提高孔位精度。 (5)冷却钻头,降低钻孔温度,不腻污孔。
  (二)下垫板
   1、对下垫板的要求。
  硬度适宜。 树脂含量或其它杂质成份含量少。 固化程度好。 平整度好,不变形,不吸水。
  有利于钻头散热或能冷却钻头。
  2、目前常使用的下垫板主要是高密度纤维板。
  3、高质量多层板的下垫板可采用铝合金箔波纹板作下垫板,其结构是:两面是铝合金箔,中间是铝合金波纹板,胶接而成平整,光滑的复合板。
  四、钻孔工艺参数
  
   钻孔工艺参数主要包括切削速度,进给和每只钻头的钻孔数。
   1、切削速度
  切削速度是指钻头外径的线速度,其计算公式如下:
  d:钻头直径(mm)n:主轴转速(rpm)
  理想的切削速度是钻头横刃与主切削刃磨损程度相同。如果横刃磨损太快,表明切削速度太低;如果主切削刃靠近外径之处磨损太快,表示切削速度太高。
   2、进给
  进给表示钻头在单位时间内钻进材料的深度,其计算公式如下:F=nf(㎜/min)
  f: 进给转速比(㎜/r) n: 钻头的转速(r/min)
  进给转速比f表示每一转的进刀量。允许的最大进给转速比约为钻头直径的13%,一般取钻头直径的5~7%,高速钻孔时取10~12%;f的取值范围为0.02~0.2㎜,当f<0.02㎜,切削刃因进给太小而在刮研,会产生大量的热;当f>0.2㎜时,不仅钻孔质量低劣而且易断钻头。
  3、钻头的钻孔数
   一只钻头的钻孔数与被钻材料的种类,采用的切削速度和进给、钻孔质量有关。
   多层板:每钻500孔刃磨一次,允许磨2~3次,每钻1000个孔可刃磨2次。
   双面板:钻3000个孔刃磨一次,然后钻2500个孔,再刃磨一次钻2000个孔。
   刃磨后的钻头应在四氯化碳中用超声波清洗,清除粘附在钻头上的环氧树脂和切屑。
  五、钻孔中需注意的一些重要问题
   1、钻床X、Y伺服系统通电和钻轴预热时间要长些,使钻床处于稳定状态。
   2、每个钻轴的压脚垫要调整到比钻头长出1.3㎜左右;压脚压力为21~42N/㎝2,钻头直径小于0.5㎜时,应使用刚性压脚垫。
   3、吸尘器的抽气量每轴约为0.8m3/min。
   4、钻轴的径向跳动量应定期测量;对钻φ0.5㎜以下的小孔,跳动量为0.012㎜以下。
   5、双面板叠层厚度约为钻头直径的5倍,多层板叠层厚度约为钻头直径2~3倍。每叠多增加一层覆箔板,钻孔偏差将增加0.01㎜以上。
   6、定位采用一孔一槽式定位系统,钻孔板四周用胶粘带将其四周粘牢,防止粉尘进入叠层中,产生毛刺。
   7、各钻孔参数(上、下垫板,叠层厚度及转速、进给、每只钻头的钻孔数)要经过试验证明是合理的,钻小孔时还要选择退刀速度。
   8、多层板钻孔宜使用铲形钻头。钻头穿透叠层,排屑槽要超出叠层上表面0.8㎜以上。
  六、钻孔参量对孔的影响
  
  钻孔参量 对 钻 孔 的 影 响
   孔眼
  腻污 孔内
  粉屑 钻头温度过高 钻头过度磨损 钻头折断 钉头
  毛刺 孔壁撕裂 分层 钻头
  晃动 孔位置精度
  钻头切削速度 ○ ○ ○
  进给 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
  转速降低 ○ ○
  叠层高度 ○ ○ ○ ○ ○
  钻孔数(1只钻头) ○ ○ ○ ○
  上垫板材料 ○ ○ ○ ○
  下垫板材料 ○ ○ ○ ○ ○
  印制板材料 ○ ○ ○ ○
  钻头类型 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
  钻头几何形状 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
  重磨钻头的清洗 ○ ○ ○ ○
  压力脚压力 ○ ○
  吸尘器真空度 ○ ○
  钻轴径向跳动 ○ ○ ○ ○ ○ ○
  孔内停留时间 ○ ○ ○ ○
  机床速度变化 ○ ○ ○ ○ ○
  机器(X和Y)不稳定 ○
  机器定位精度 ○
  叠层定位压紧 ○ ○
  层压板固化 ○
  七、印制板钻孔的质量缺陷
   印制板钻孔的质量缺陷,分为钻孔缺陷和孔内缺陷。孔内缺陷又分为铜箔缺陷和基板缺陷。
   1、钻孔缺陷
   有偏孔、多孔、少孔和孔径错,以及断钻头、堵孔、未钻透。
   2、孔内缺陷
   (1)铜箔缺陷
  ①分层:与基板分离。 ②钉头:内层毛刺。 ③腻污:热和机械的粘附层。④毛刺:钻孔后留在表面的突出物。
  ⑤碎屑:机械性的粘附物。 ⑥粗糙:机械性的粘附物。
   (2)基板缺陷
  ①分层:基板层间分离。 ②空洞:增强纤维被撕开而留下的空腔。 ③碎屑堆:堆积在空腔里碎屑。
  ④腻污:热和机械的粘附层。⑤松散纤维:未粘结牢的纤维。 ⑥沟槽:树脂上的条纹。⑦来复线:螺旋形凹槽线。
  第三章 总流程介绍
  多层板
  ⑴金手指板
  开料→内层→压合→钻孔→一铜(PTH)→干膜→二铜 →防焊→金手指→喷锡→成型
  ⑵喷锡板
  开料→内层→压合→钻孔→一铜(PTH)→干膜→二铜→防焊→喷锡→成型
  ⑶化金板
  开料→内层→压合→钻孔→一铜(PTH)→干膜→二铜→防焊→化金→成型
  ⑷抗氧化板(OSP)
  开料→内层→压合→一铜(PTH)→干膜→二铜→防焊→OSP→成型
  双层板
  ⑴LED
  开料→钻孔→一铜(PTH)→干/湿膜→镍金→防焊(文字)→成型
  ⑵网络板
  开料→ 钻孔→一铜→干膜→二铜 (去墨,蚀刻,剥锡铅) →防焊(文字)→成型
  第四章 多层板各流程详解
  第一节 开料
  ㈠开料流程: 分条机→裁切机→磨边机
  IPQC管理项目:开料尺寸
  检验辅助工具:千分尺.卷尺

  第二节 内层
  ㈡内层:
  多层电路板内层通常是使用薄铜箔基板,在其表面形成内层线路后完成内层板制作程序.
  总流程:磨刷机→印刷机→曝光→显影→蚀刻→剥膜→烘干
  ⑴内层前处理机(磨刷机):
  内层前处理的作用:提高光阻(药膜)与基材的结合力.
  流程: 进料→脱脂→加压水洗(2道)→磨边→中压水洗→微蚀→加压水洗(5道)→吹干→ 烘干→出料
  脱脂原因:因为PCB表面大多数都会有一层防氧化物以防止铜面氧化.
  磨边.微蚀作用:去除氧化层获得清洁的金属面,并且粗化铜面提高后序附着力.
  ⑵印刷(光阻的涂布)
  光阻主要用于线路图案的制作,内层线路制程使用时先将要保留的线路覆盖,再以蚀刻将不要的金属除去.制作线路的光阻主要有三种形式,它们各为感旋旋旋旋光性干膜.液态光阻.电着光阻.我司采用的是:液态光阻(湿膜).
  液态光阻的优点:可形成很薄的厚度,因此解像表现较好.
  光阻有:光硬化式的负型膜.光分解型的正形膜.我司采用的是正型膜.
  注:完成光阻涂布后进行曝光前,若有尘埃于板面就会造成线路线形的缺点,所反应出来的是短/断路问题.因此除了操作的环境必须保有洁净度,我司采用的是无尘室进行管制.
  ⑶内层曝光:
  流程:预烤泠却OK板→对位→曝光→静置→待显影
  负型膜反应区是不溶性(我们所说的没有被光照射到的地方,在后序显影时将被显影液冲洗掉)
  ⑷内层: 显影,蚀刻,剥膜
  流程:入料→显影(3段)→加压水洗→吸干→吹干→中检→蚀刻→循环水洗→吸干→中检→剥膜→加压水洗→酸洗→循环水洗→吸干→烘干→出料
  A.显影制程的目的是:将曝光形成的选别影像,经过显影液的处理而显像出影像.显影液对于负型光阻曝光区有较好的溶解度,对此型则相反,这些可溶的光阻被显影液去除的动作就是显影的目的.
  注: (我司采用的是水平显影会产生水滞效应—指板子在水平输送湿制程调备中一如蚀刻,进行上下喷洒蚀刻时,朝上的板面会积存蚀刻液而形成一层水膜,妨碍了后来所喷下来新鲜蚀刻液作用,及阻绝了空气中氧气的助力,造成蚀刻效果不足,其蚀刻比起下板面之上喷要减慢些)由于电路板上方有水滞效应,因此一般上方的喷压要比下方略大以排除水滞的影响,以平衡上下板面的反应速度达成一致.又由于整板的显影均匀度未必完全一致,同时显影时会有残膜回沾的问题,因此显影完成点一般都会设定在显影槽的60-80%间.
  B.蚀刻的目的:将光阻未覆盖的金属区域蚀除.
  注:因为蚀铜液会不断侵蚀线路侧面而显影侧向反应较慢,所以蚀刻完成点要比显影点更后面点,一般都会超过80%蚀刻槽长度.
  ♀♂㊣ C.蚀刻常出现的问题及其对策:
  
  问题 产生原因 改善对策
  蚀刻上下面不均匀 喷口被堵住 检查
   喷口磨擦变大,喷击力不足 换新喷嘴
   喷嘴所在的喷管管位或管方向不对 检查各喷管位置及角度并按厂商维护手册调整
   输送带上滚轮轨迹有前后重叠现象 调整每枝转轴上滚轮前后参差
   各喷管中流量调整不正确 检查每支喷管所呈现喷压,并作必要调整
   喷管有漏水现象 常发生在喷管与输液接头处
   蚀刻液面太低,导致空转或有空气进入 补充蚀刻液
  蚀刻同一板面上局部不均匀 干膜显像或除膜没有彻底而留有膜渣 检查影响及显像液喷压,及调整其浓度速度及温度
   棕色底片不良导致干膜制程发生膜渣 检查及修补底片上微孔,或更换用旧的棕片
   干膜压膜前板面不够清洁 检查及改善清洁过程
   镀铜厚度不均匀造成有的过蚀有的蚀刻不足 改善镀铜或改用性能更好的蚀刻液
  过度蚀铜 由于喷嘴或喷管的角度不对,喷液有问题 调整喷管或喷嘴角度
   喷压太强 正确喷压应该在20-30 PSI 之间
   阻剂破损或浮起 调整喷压,同时要检讨清洁及显像之操作
  板子在蚀刻机中行径不直不正 装机没有在水平状态 检查其水平
   喷管不在应有的板直线上,导致板面上喷压不均 检查
   输送带齿轮破损导致输送杆停动或动作不正确 换掉损坏齿轮
   输送杆弯扭 换掉变形输送杆
   上下喷压不平衡 当下压太大时,较轻的板子会被举起
  **********************碱性含氨蚀刻液常出现的问题************************
  蚀刻机中盐类结晶太多 碱性蚀刻液太低常在以下 注意补充槽中药液是否用完
   注意药液补充管路是否堵住
   检查控制补充控制器是否失效
   检查抽风是否太强,导致氨气流失而损失蚀刻能量
  蚀刻液失效,有结晶沉淀于槽底 蓄液槽中加水太多,导致PH下降蚀液水解 检查不正常的水源,如冷凝管破裂或板子本身带入水份太多等.
  蚀刻率减慢,有时停放一段时间后会恢复快速,但不久又慢了 蚀液槽中吹气管被堵 蚀液中的氧气是蚀铜的必须品要设法吹入少量的空气并减少氨气的流失
  阻剂剥落进入槽液中 蚀液的PH太高 某些干膜或UV硬化的阻剂当PH太高时将会剥离
  过蚀 输送带速度太慢 检讨进行速度,铜厚度及蚀液三者之间的关系
   蚀液的PH太高 高PH影响蚀速不大,但会增加侧蚀,可加大抽风以赶氨气使以降低PH值至正常的范围内
   蚀液比重降至正常范围下 比重下降对蚀速影响不大,但却会造成较大的侧蚀,可加入铜浓度高的蚀液以提高比重减少侧蚀
  蚀铜不足 输送带速率太快 调整
   PH太低,低于操作范围 碱性含氨蚀铜液PH低时侧蚀会减少,但也带来蚀铜不足,故要调整至最佳状况
   比重太高 在正常比重范围内,对蚀速影响不大但比重太高时,侧蚀会降低,也应该调整至其平衡点,添加无铜补充子液时可降低比重.
   蚀铜温度不够 检查加温器是否损坏
   喷压不足 调整喷嘴压力
  *************************氯化铜蚀液之问题*******************************
  氯化反应太剧使蚀刻机周围充满了氯气 ORP测头太脏 检查测头,如发现尖端有氧化物时,用橡皮擦拭
   测头不标准 测头在装机时应该先校正
   氯气源到蚀刻槽间的管路漏气 用浸过稀氨水的湿布沿沿管路附近移动,漏氯气处立即出白雾状的氯化铵即为明证
   控制氯气流量电磁阀漏气 更换
  蚀刻速率突然减慢 回收反应减慢或失效 如用氯气时检查出气管路有否结冻死,可用电风扇吹之使解冻/如用其他方式时,检查化学品槽是否用完或管路或电磁阀的问题
   管路漏水致使蚀液稀释 蚀液比重是否下降,应在1.261-1.283,太低时表示有水漏入,要检查冷凝管及其他可能的来源
  蚀速减慢 ORP设定的毫伏数太低 不可低于500毫伏,否则再生能量会不够
   蚀液被漏水处或板子带入的水所稀释 检查漏水处,或在输送线中加装气幕或挤水的橡皮轮
   比重太高 应维持在1.261-1.283间(55℃)
  过蚀 输送速度太慢 调整
   蚀液中盐酸太多 分析盐酸含量,并检查管路
   比重太低 在55℃下检查其比重是否仍在上述范围,可增加含铜量以提高比重
   蚀液发生过度再生 检查设定之ORP数据,应在500-540毫伏间.
  蚀刻不足 输送速度太快 确定铜厚与输送速度关系
   蚀液温度太低 调整
   比重太高 加水稀释至范围内
   喷压不够 检查液面是否太低,导致马达抽空或管路漏水
   蚀液再生不足 检查ORP设定
  *************************氯化铁蚀液之问题*******************************
  蚀剂速率太慢 蚀液中已蚀铜饱和 换新液当液中铜量到达60g/l时即需换新
  泡沫太多 添加剂太多或蚀刻液受到污染 品质好的氯化铁通常是不会造成泡沫的,可加入少许八碳醇类做消泡剂
  蚀液呈土黄色并郁积黄泥堵住管路 系统中累积之氯化亚铁及氯化亚铜太多 添加体积量0.5%的粗盐酸使氯化成可溶物而除去
  蚀速突然减慢 漏水冲淡蚀液 蚀液比重应该在1.381-1.408之间
  过蚀 输送带速率太慢 调整铜厚与输送速率间的关系
   蚀液中盐酸含量太高 正常的游离盐量应在0.1N以下,检查调整
   蚀液比重太低 氯化铁蚀刻比重范围在55℃下应1.381-1.408间
  蚀刻不足 输送速度太快 调整
   温度不够 冬天应该加温以适应生产
   比重太高 换掉蚀液
   喷压太低 检查压力计.液面.及管路漏水
  ******************硫酸双氧水蚀液(多做为微蚀用)***************************
  双氧水或过气化物消耗过度 液温太高导致过气化物分解 按厂高建议操作
   化药储存环境温度太高引起过氧化物安定剂分解 改善环境或更换药品
   蚀液受污染某些有机化物引起氧化物分解 板子进蚀液前要洗干净
  锡铅线路有变黑现象 锡铅比例不对 注意锡铅电镀及镀层比例
   蚀液中抑止攻击锡铅抑止剂不够 按厂商建议分析添加
  蚀速减慢 浓度太低温度太低 分析进行补充,注意温度
   硫酸浓度过高限制蚀铜 调整
   铜量太高,接近饱和 将蚀液降温,使铜盐结晶冻出来
  蚀液泡沫太多 专密添加剂过量 按正常量添加,以减少泡沫
  蚀速太快 过氧化物或温度太高 分析过氧化物及检查温度
   速率促进剂加入太多 注意添加量
   局部反应过剧使其温度上升而加速蚀刻 搅拌蚀液使温度均匀
  I.内层检查项目:a.内层线路方面:短断路,线路缺口,线路剥离,曝偏,间距不足,线细,铜渣,污染.b.树脂基材方面:基材破损,异物污染,气泡.c.树脂基材方面:镀层不良,破孔,孔内粗糙.
  II.我司内层(L)产生问题有:刮伤.开路.掉墨.沙孔.缺口.内短.内开.曝光不良.对反/偏.露铜.残膜.残铜.蚀刻过度.显影不洁.油墨入孔.
  III.内层板常出现问题原因及改善对策:
  问题及可能的因素 对策
  1.内层薄基板在输送带上被拉入受损
  
  内层板之强度不够 @输送前用胶带贴一片硬板做为前导
   @内层板应该有良好的板边溢胶补强设计
  2.内层板烤不当造成板弯,或板边溢胶中气泡太多或分层
  
  &支架不当造成板弯 @可用工具孔作挂烤
  &内层板迭在一起烤 @无法把夹在中心的板子烤完全,应该分开
  &烘烤时间不够 @应该在90-100℃中烤8小时以上
  &内层板烤后又再吸水 @已烤干的内层线路板应该存放在干箱内或低温烤箱内等待压板
  内层板尺寸不稳定造成多层板的板挠板扭
  
  基板太薄磨刷过度造成伸张 @减轻磨子的压力(按基板厚度而定)
   @减少其变形,以方便影像转移
  &内层板板边溢胶(设计不当,溢胶不顺,形成应力,造成变形) @选择适当板边设计,改进溢胶
  黑氧化处理不良,不均匀(只能用在环氧树脂)
  
  &槽内浓度或温度不够 @按厂商资料改进
  &内层线路上阻剂残渣未清除净 @加强黑化前前处理清洁
  &前清洁及微蚀不良 @分析或更换槽液
  &槽液不均匀 @加强搅拌
  &因加热器绝缘不良(钢槽壁上形成迷走电流造成铜面的电化学腐蚀) @加强加热器绝缘
  &液中浮有氧化铜粒子 @过滤除去
  &处理时上架不妥 @做好间隔以利槽液流通
  &处理浸渍时间不对 @通常时间太长,反行松驰黑化膜
  红氧化或棕氧化处理不均匀
  
  &槽液浓度不对 @按原厂资料去做
  &前处理微蚀不良 @改善微蚀加强表面粗化
  &氧化膜发展不均形斑痕 @入槽前用缄液预浸
  &搅拌太猛导致灰色的碳酸盐在槽液上出现 @搅拌使空气中的二氧化碳与液的氢氧化钠形成碳酸盐膜,除此之处也可不用空气搅拌.
  第三节 压合
  ㈢压合
  总流程: (压合基准孔制作) →(压板前处理)棕化→组合→迭合→压合
  ⑴压合基准孔制作:
  内层压合的主要固定模式有两种:以预先做好的插梢孔插入插梢来固定压合,这样的方式被称为插梢压合法.事先加工的对位孔以铆钉的方式将所有内层板固定压合,作业上比插梢压合操作简单出利于量产,因此而被称为量产式压合.
  不论多层板以何种压合生产,多于一张内层板的电路板结构都会作出对位孔.而压板后则必须读出内层的基准记号,加工出钻孔所使用的对位基准孔.钻孔对位基准孔在内层作业时就已制作在内层板上,藉由机械读取及公差平均的过程,钻出适当的工具孔.由于压板后电路板会收缩,因此一般在内层设计都会做补偿以防止位置偏移,故工作底片在制作电路板前会预先将内层线路予以等比例调节.
  ⑵水平棕化线(压合前处理):
  流程:入料→酸洗→循环水洗→清洁段→加压水洗→纯水洗→中检→棕化(预浸)段→棕化→加压水洗→纯水洗→吸干→ 烘干→收料
  注:
  酸洗目的:清洗铜面残留的氧化物,手指纹. 循环水洗目的:将铜面残留药水用水清洗(水洗目的)
  清洁目的:清洗铜面残留的氧化物,手指纹,油脂,有机物. 预浸目的:防止污染物带入棕化段.
  棕化段目的:将内层板铜面作氧化处理.
  增加内层板与树脂接触的表面,加强二者附着力.
  增加铜面对流动树脂之润湿性,使树脂能流入各死角而在棕化后有更好的抓地力.
  在裸铜表面产生一层致密的钝化层,以阻绝高温下液态树脂中胺类对铜面的影响.:
  ⑶迭合流程:
  送水承载盘→放牛皮纸→盖铜箔→迭内层板→铺铜箔→无尘布擦铜板→盖铜板→放挡板→放牛皮纸→盖上盖板
  注:作用
  放牛皮纸目的:缓冲压力. 盖铜板:用来作内层板隔层. 铺铜箔:用来作内层板增层用. 放挡板:防止铜板滑移.
  ⑷压合流程:
  入料→热压→执行程序→冷压→下料
  热压:将内层板与胶片粘合.
  I.内层(P)检验缺点:刮伤.凹点.凹陷.板厚薄.尺寸不符.棕化不良.铹坏
  II.压板制程常出现的问题原因及对策
  (1).缺点名称:板内异物
  造成原因:外层板所看到的板内异物多数都是从压板制程中压入的,如果是非金属又不影响信赖度,基本上不是问题,但是从品质外观角度来看仍是缺点.它的主要来源有两个:1.叠板中异物掉落进入板中. 2.打铆钉时金属粉掉入.
  解决方案:对于板内异物的改善,必须注意压板时的环境控制及操作动作,只要环境及操作有改善,板内异物是可以降低的.可能解决的方案如后:
  1. 对叠板的作业,要避开容易产生直接掉落灰尘的动作,避免在叠板区的上方作业.机械的设计,有摩擦的区域要尽量设计在操作台以下,如果必须设计在操作台上,必须有包覆的设计.作业人员必须穿戴标2. 准的服3. 装及手套,环境必须管制严谨,否则异物很难改善.
  4. 多数的量产型电路板厂,都使用金属铆钉作内层板固定作业,但是在打铆钉时金属粉削很容易产生回跳现象且不5. 易察觉,要改善此问题可以考虑改用不同6. 的操作方式或不同7. 的铆钉材质.
  (2).缺点名称:片状气泡
  造成原因:所谓的片状气泡不同于织纹式的气泡,它的区域涵盖了多个织纹的交叉点,成整片的形状,因此称为片状气泡.主要问题是因为基材的结合力不佳造成材料分离,它的可能成国如:1.内层板粗化处理不良. 2.基材胶片的树脂涂布不良 3.胶片的挥发物过高,造成遇热膨胀分离.
  解决方案:针对以上主要问题提出以下解决方案:
  1. 粗化处理以往都是用黑化制程,但是控制并不2. 容易,近来不3. 少的棕化制程出现,可以改善内层铜墙铁壁的表面状态.
  4. 一般玻璃布都会在织布及烧灰后,在其表面涂布一层结合力促进剂,再进入树脂槽含树脂.如果接口处理不5. 良,容易在受热冲击时产生材料崩裂,因此对供货商所采用的制作技术,电路板制造者也应关心.
  6. 一般胶片的挥发物含量都有一定的标7. 准,如果过高就有可能在受热时产生膨胀分离的现象.小区域的状态就是片状气泡,这种缺点一样也要要求供货商改善.
  (3).缺点名称:邹折
  造成原因:压板邹折的问题,一般说来有两个主要的因素:1.铜皮叠合不平整造成邹折. 2.树脂流动不均造成邹折.
  解决方案: 针对以上主要问题提出以下解决方案:
  针对铜皮叠合不平的问题,由于现在电路板的线路制作愈来愈细,多数已使用二分之一盎司以下的铜皮来制作,因为铜皮本身已相当薄,操作一不小心就会邹折,因此在操作上可以多下功夫.
  树脂流动是压板必然的行为,但是如果内层的铜分布不均使树脂的流动性必须提高才能填充,这样的状态树脂会拉扯铜皮造成邹折,较有效的解决方法是在电路板的空地,在可能的状态下留下假铜垫,藉以降低树脂的流动量,同时在可填充完整的状态下,可以采用较低量树脂,如此邹折的问题应该可以降低.
  (4).缺点名称:压板凹陷
  造成原因:所谓的压板凹陷,就是在压板过程中有异物夹在铜皮与铜板间,在胶片热熔后异物的形状转移印在电路板表面所形成的凹陷.
  解决方案:铜板与铜皮间的清洁度改善是主要的问题,有厂商使用载体铜皮,因载体接触电路板因此不会发生凹陷的问题.也有的厂商加强清洁动作,并将铜板先和铜皮结合,再送入叠板作业,以防止叠板操作中的落尘,降低压板凹陷.甚至有特殊的做法,将铜板当成载体先镀上一层铜,再作粗化处理成为压合用的铜皮,由于铜板与铜皮的压板前就完全结合,铜板又在电镀前完全清洗,因此只要铜板没有凸点,就不会有凹陷问题.
  (5).缺点名称:板面白点/织纹显露
  造成原因:玻纤布交织点处之经纬束出现上下分离情形时,相较于周围完整结构的区域,会呈现色泽较淡或白色点状者,称为”白点”(Measling).如果是表面纤维树脂不足或被化学品侵蚀则会在表面呈现白色十字点,这种现象则应该称为织纹显露,其成因不同于是板面白点缺陷.基要主成因如:1.玻纤表面处理不良造成板内部局部分离. 2.电路板处层经过多次的化学制程,表面的环氧树脂被侵蚀造成玻纤外露.
  解决方案:针对可能的原因解决对策如下:
  基材内的玻纤是由许多根玻纤丝制成玻纤纱,再编织玻织布前会做”上浆”处理,以减少编织的摩擦损伤.织布后用高温焚化法将有机浆料烧掉,称为”烧洁”.清洁后的玻织布后,会做”硅烷偶合处理”,以增加树脂与玻织间的结着力.由于玻织布与树脂之物性相差很大,常会在高温处理中因膨胀系数不同而造成分离.硅烷处理即在其间增加化学键,以改善接着力减少分离的风险.但是玻璃布外表容易处理,其内部及交叉处则因硅烷处理剂不易进入,浸泡树脂时也不易浸润,较容易出现瑕疵.这些区域由于容易残存空隙,一旦板材吸入较多水气及受到较大的热应力时,即常出现分离而呈现白点.改善的方式是在烧洁时必须确实完整,硅烷处理时必须浸润确实,玻璃布浸泡时其参数必须调整,某些时候降低处理速度或作多次处理都会减少缺点的发生有所帮助.
  压板过程中叠板所选用的胶片会随设计不同而调整,一般制作者未使操作简便且费用低,常使用单张胶片作叠合动作.问题是单片胶片不但有可能压合密合度不佳,也有可能胶量不足使电路板表面胶量极低,这样就容易产生”织纹显露Weave exposure”的问题.如果压板所用的参数较差,升温过快或压力过大也有可能造成树脂流动过大,表面过薄造成织纹显露,多数的电路板目前仍以环氧树脂为主要的树脂系统,双氧水、剥锡液等经过长时间浸泡,都会浸蚀树脂。这些都是织纹显露的主要原因,针对这些因素显而易见的改善方法是,选择恰当的胶片组合以提供足够的树脂,压板时避免过大的树脂流动,生产电路板时减少重工的机会以免树脂被浸蚀。
  第四节 钻孔
  ⑴钻孔机作业流程:
  双面板:
  生管下料→裁板→上PIN→备针→贴铝板→程序输入及处理→上机→设定坐标→钻孔→检查→下机→退PIN→检查→PTH
  多层板:
  制前处理→选定模板→备板→程序输入及处理(内层)→ 设定坐标→钻PIN孔→上PIN孔→程序输入及处理(外层)→ 上机贴铝板钻→孔检查→下机→退PIN→检查→PTH
  ⑵操作条件
  A.钻头转数:钻头外缘在线性速度可按下式计算:
   周速(米/分)=钻头转数(rpm)×钻头直径×∏
  1000
  通常钻头的外缘周速在100-200M/MIN之间.而小孔钻孔机的转数也有其上限,通常在十万rpm左右,故操作时应该尽量不发生振动的良好转数下去进行钻孔,且应该时常加以检查及改善.
  B.切削速度/转速
  切削速度是指刀刃每分钟所移动(切削)的距离,即SFM=∏D×rpm/12切削速度直接影响钻孔温度,当切削速度增大时,钻孔温度也会增高,所产生沾污就越多,对钻头的磨损也越大.但切削速度越小时,则钻孔精度越差.切削速度是受主轴转速的限制(如表J)
  
  钻头直径
   主轴转速
   80000rpm 110000rpm
  0.10 25 5
  0.15 37 69
  0.20 50 86
  0.25 63 103
  0.30 75 120
  0.35 88 138
  0.40 100 155
  0.45 113 172
  0.50 125
  C.进刀速度(mm/min):
  凡钻头旋转一周而能刺入材料的深度,称不进刀速(Chip load),其计算如下:
  进刀量Chip load(mm/Rev)=进刀速度(mm/min)
   钻头转数(Rev/min)
  小孔钻孔的进刀量以0.005-0.03mm/Rev(0.2-1.2 mil/Rev)左右较为适当,且孔径愈小,纵横比(Aspect Ratio)愈高时,其进刀量也应该愈低才对.
  D.退刀速度(Retraction Rate)
  90%的断钻头是发生在退刀过程中,因止为防止断钻头,钻小孔的退刀速度必须选好.若退刀速度慢,钻头与孔壁的摩擦大,产生的沾污就多.如果退刀速度过快,产生的阻力也很大,易导致断钻头毛刺和孔壁粗糙,对于钻小孔有必要采用小的退刀速度.钻小孔的钻孔参数对钻孔品质都有影响,一般钻小孔采用如下参数表:
  
  孔径
  (φMM) 主轴转数
  (K RPM) 切削速度
  (M/MIN) 进刀速度
  (UM/REV) 退刀速度
  (M/MIN)
  0.15 80 38 10 2.5
  0.20 80 50 14 2.5
  0.25 80 63 17 2.5
  0.30 80 75 21 3.2
  0.35 80 88 25 4.0
  0.40 80 100 28 5.0
  0.45 80 113 30 6.0
  E.迭板高度
  F.盖板(铝片)及垫板
  盖板作用:可以防止毛头的发生,并可提高孔位的精准度,且有散热及改进钻孔的品质.然而在钻小孔时,盖板却反变成了钻也的负担,成为钻头折损的主要原因.铝片的厚度为0.1-0.2mm左右.
  垫板作用:当牺牲板避免钻针伤及钻孔平台,同时降低底部产生的毛边.但是为了减轻钻头的负担,其刺入的垫板的深度,以稍稍大于钻头半个真径为宜.
  I.钻孔(D)检验缺点:刮伤.孔偏.漏钻.多孔.毛边.爆孔.塞孔.断针.孔不透.孔壁粗糙.孔大孔小.
  II.钻孔工艺注意事项:
  A.上PIN主要是起固定作用.
  B.备针时钻头从小到大排,按照记录来挑(防止造成混乱).
  C.贴铝片其作用可以防止毛头的发生,并可提高孔位的精准度,且有散热及改进钻孔的品质.
  ♀♂㊣ III.钻孔中常发生问题及处理
  
  问题 产生原因 解决方案
  孔位不正不准 钻头摇摆晃动 减少基板叠放的层次/增加转速减少进刀率/重磨及检查所磨之角度及同心度/注意钻头在夹头上的位置是否正确/退屑槽长度不足/校正及改正钻机对准度及稳定性.
   盖板不正确 盖板应该均匀平滑并具有散热的功能
   基板材料变形使孔位移位 注意材料在钻前钻后的烘烤稳定
   定位工具系统不良 检查工具孔的大小及位置
   程序带不正确或损伤 检查程序带及读带机
  孔径有问题 用错钻头 钻头在上机前要仔细检查钻机的功能是否正确
   钻头损毁 换掉并定出钻头使用的政策
   钻头重磨次数太多造成退屑槽长度不足 明定钻头使用政策,并检查重磨之品质
   主轴损耗 修理或换新
  胶渣太多 进刀及转速不对 按材料性质做钻孔及切微片试验以找出最好情况
   钻头面在孔中时间太长 改进转速及进刀率以减少孔中时间/降低叠板的层数/检查钻头重磨的情况/检查转速是否降低或不稳
   底材尚没有澈底干固 钻孔前基板要烘烤
   钻头之击数太多,以致退屑槽长度不足 限定重磨次数,超过了则废弃
   盖板及垫板有问题 改换正确的材料
  孔中有织维突出 钻头退刀速率太慢 增加退刀速率
   钻头受损 重磨及限定钻头使用政策
   钻头有问题 按钻头条件的改变及微切片检验之配合找出适合的条件
  内层铜箔出现钉头
   钻头退速太慢 增加钻头退刀速率
   切屑量不正确 对不同材料做各种不同的切屑量试验以找出最正确的排屑
   钻头受损 重磨钻头并定出每支钻头应有的击数/更换钻头设计
   主轴速率不正确 做实验找出最好的切屑量/检查主轴速度之变异
  孔缘口发生白圈 发生热机应力 换掉或重磨钻头/减少钻头留在孔中时间
   玻璃纤维组织太粗 改换为玻璃较细的胶片
  孔壁粗糙 进刀率变化较大 维持稳定的进刀率
   进刀率太快 使用正确的转速及进刀率
   盖板及垫板不正确 改换盖板及垫板
   固定钻头之真空度不足 检查钻机之真空系统/检查主轴转速变化
  毛头 钻头不利 换掉或重磨钻头/定出每支钻头击数
   板与板之间有异物 改进板子上机的操作
   切屑量不正确 使用正确的切屑量
   盖板太薄,使上层之板发生毛头 改用较厚之盖板
   压力不正确,使孔朝上之孔口发生毛头 修理钻机
   垫板不正确,使孔朝下之孔口发生毛头 使用平滑坚硬的垫板/钻完一叠板后要换掉垫板
  孔中有渣屑 盖板板或垫板不正确 更换
   孔中有毛头挤住钻头 换掉盖板或垫板
   固定钻头之真空度不够 检查钻机真空系统
   钻头螺旋角度太小 更换钻头
   板子叠放太多层 减少叠板之层数
   钻孔条件不对 增加进刀率及转速
   静电吸附 提高相对湿度至45%以减少静电的发生
  孔形不圆 主轴有问题 更换主轴轴承
   钻头上尖点偏心或钻刃高度不对 检查钻头或更换
  板叠最上层处出现圈状钻屑附连 没有使用盖板 板叠最上层要加用盖板
   钻孔条件不对 降低进刀速率或转速
  钻头容易断裂 钻机操作不当 检查压力脚压紧时压力/调整压力脚与钻头间的各种关系/检查主轴转速变化/检查台面在操作时的稳定度
   钻头有问题 上机检查钻头/注意退料槽长度是否够
   进刀太快 降低进刀率
   所钻之板叠层数太多 减少板叠层数
  IV.钻头较小转速则要快,易于板面穿透,而进/退刀速不能过快,因为扭矩力加大;钻头较大则转速不能过快,防止有些边孔钻不干净,进刀速不能太快,因为孔径大易拉损铜皮,退刀速也不能过快.因为易使铜皮玻璃纤维过多溢出.
  第五节 一铜
  ㈤一铜
  总流程:前处理→DESMEAR→PTH→电镀一次铜→后处理
  电镀铜作用:依靠电流把铜离子吸附在金属表面上.(化学沉铜是通过表面处理机化学反应而镀上铜)
  一铜板标准要求
  厚度(尤其是孔铜厚度)及均匀性.
  板面不允许铜渣,凹陷.
  孔内堵塞,孔内无铜不允许.
  板面刮伤不允许.
  ⑴DESMEAR(除胶渣)
  DESMEAR作用:用于处理多层板因钻孔所产生残留下来的胶糊(SMEAR),将内层与电镀孔铜能得以导通,并防止孔铜拉离,另一方面能使孔壁粗化,以利于后制程化学铜有更好的附着表面.
  流程: 膨松槽→回收槽→双水洗→除渣槽→回收槽→预中和槽→双水洗→中和槽→双水洗
  膨松槽:打断树脂胶渣本身的聚集结,将孔内的树脂及胶渣加以膨松及软化,以利于后制程高锰酸钾之咬蚀.
  除胶渣剂:(碱性高锰酸钾溶剂).它能打断树脂系统中的链接,将已膨松软化的树脂胶渣予以去除.
  中和剂: 去除残留于孔壁的二氧化锰及锰酸盐类物质,以利于后制程的进行.
  ⑵化学铜(PTH)
  流程:整孔剂→市水洗→微蚀→市水洗→酸洗→市水洗→预浸→活化剂→市水洗→速化剂→市水洗→化学铜
  PTH的主要作用:在孔壁上之非导体部份之树脂及玻璃进行金属化,以进行后来之电镀铜制程.
  (A).各药水的作用:
  清洁剂及整孔剂处理:主要是湿润孔壁并且脱泡(我司采用振动法脱泡)
  微蚀:去除氧化活化钯用量.
  预活化:为了防止水份带入活化槽.
  活化处理:将钯吸附在孔壁树脂及玻璃上(采用震动法脱泡).
  速化剂:把板子表面所吸附的活化胶将物的锡壳去除,使钯核能露出来而提高其活性.
  化学铜:一般0.3-.-0.5U即可(主要完成孔壁导电作用).
  (B).PTH注意事项:
  a.按时按量添加药水(由专业人员添加)
  b.不定期检检查各槽液水位是否正常,防止药水流入其它槽内.
  c.上下料时要轻拿轻放,下料时要把酸浸,上下料都应该戴耐酸手套.
  d.每班应该做一次背光试验.
  (C).PTH常出现问题及处理:
  
  问题点 原因 处理
  背光不良 药水含量不足 分析药水含量并调正
  板面起泡 微蚀不良 检查微蚀是否到更换期,化验其含量是否正常.
   板面胶渍 加强PTH前检验动作
   板面指纹 戴手套作业
  板面颜色暗黄色 CU2+含量不足,反应高效率慢 加足够药水
  孔破 孔径太小药水不易灌入 检查振动马达.摇摆是否正常
   PTH后的板浸酸浓度过高或浸泡时间过久 化验药水浓度.及做到先进先出原则.
   孔内有杂物 加强PTH前处理
  ⑶一次铜
  电镀铜层的必要性,应该有良好的抗拉力.伸长率.均匀在厚度.细致的结晶等.
  流程:上料→前处理(酸浸)→上槽→镀铜→下槽→下料
  (A).电镀后做基本的外观检验,内容包括了镀层色泽.污染异物.凹陷或刮伤.短断路或缺口等等.
  (B).一铜(J)检验缺点:刮伤.磨痕.水印.铜粒.镀层脱落.露基材.粗糙.黑孔.铜粒塞孔.烧焦.胶渍.孔内无铜.高孔.掉槽.镀层过厚
  (C).镀一铜须注意事项:
  a.根据化验结果添加足够药水致标准 b.上架必须夹紧,防止掉槽或导电不良
  c.上下料必须戴耐酸手套,轻拿轻放 d.铜液面不得低于钛篮2/3,但也不能超过钛篮袋口.
  (D).镀一铜发生问题及处理:
  
  问题点 原因 处理
  烧焦 电流过大 降低至合适电流
   光泽剂缺少 做哈氏片添加光泽剂
   靠近阳极 修理变形的挂具
   搅拌不足 增加搅拌力度
   硫酸浓度过高 稀释硫酸浓度
  板面发红 光泽剂过量 电解活性碳过滤消耗光泽剂
   液温过高 开冷却降温至正常
   光泽剂不足 化验进行添加
  板面颗粒 镀槽内有浮颗粒;加阳极铜有杂质进入槽液;液面高于阳极袋口;槽液遭污染 加强电解吸附掉在铜槽内铜渣,杂物;加强过滤遭污染的槽液应该换掉;排放多于的铜液.
  氧化 板子在空气中太久遭氧化 酸浸放置
  脱层 镀前板上有污染,杂物 加强前处理及检验
  孔破 导电不良被槽内酸蚀咬掉 检查挂具镙丝是否松动,电流是否正常
   PTH不良 改进PTH作业
  凹点 铜槽液内空气搅拌不足 加强搅拌均匀
   槽液遭油渍污染 加强活性碳处理及过滤
   镀前板面不洁 加强前处理及检查
  第六节 干膜
  ㈥干膜
  总流程:前处理→压膜→对位→曝光→显影
  ⑴干膜刷磨机(前处理)
  流程:入料→酸洗→市水洗→磨刷(两组)→高压水洗→市水洗→海棉吸水→风干→烘干→出料
  流程说明:
  磨刷的作用:除去板面的污染物,保证干膜与铜面有良好的附着力.
  水破实验:承正常刷磨之板经各个流程完成后取出即放入水中共中5S左右,拿出水面以45度角静置,观察水膜破裂时间,要求20秒以上.
  注意事项:
  a.每班必须进行机身清洁,检查喷嘴是否堵塞. b.每班必须做磨痕试验(1-1.5CM) c.依化验进行添加药水
  d. 每小时做一次水破试验. e.每周对刷轮进行一次整平校正,刷幅测试.
  ⑵压膜机作业
  流程:磨刷来板→粘尘→压膜→插架泠却→待对位
  压膜作用:将干膜贴在板面上(压上一层药膜(感光阻剂)和保护膜(聚乙稀膜.聚酯膜)),便于后行的线路转移.
  注意事项:
  a.割膜时要整齐,防止板边有干膜碎,用除尘纸除干膜碎. b.割膜不能撕起保护膜.
  c.压膜时没有拉直容易造成折邹. d.压膜起泡与压膜速度.温度有关.
  ⑶干膜曝光机作业
  流程:静置OK压膜板→对位→曝光→静置→显影(负型光阻为见光聚合的光阻,而正型光阻则是见光分解的光阻.)
  ①.对位时注意事项:
  对棕片菲林时不能偏位.错位.或贴反;每贴一块PCB板要做一次清洁动作除干膜碎.灰尘.
  ②.曝光流程:对位后→抽真空→赶气→曝光→出料
  曝光原理:在紫外光线照射下,光引发剂吸收了光能分解成游离基,游离基再引发聚合胶反应,反应后形成不溶于稀碱液的体型大分子结构.
  曝光注意事项:
  a.每班都应该在开机后做曝光尺,保持曝光能量在7-9格 b.曝光一次必须有清洁动作
  c.赶气时要将空气尽量压出来 d.曝光时线路密集的地方要面向mglar.
  ⑷干膜显影作业
  流程:曝光后静置OK板→撕保护膜→显影→水洗→吹干→吸干→接板插架→检查
  显影是去除光阻较弱的区域,因此负型光阻的见光区与正型光阻的非见光区都会在显影后留下来.
  显影注意事项:
  a.喷嘴正常喷液方向对齐板面且连续成一条直线 b.定期检查喷嘴有无堵塞
  c.显影压力与水洗压力要达到标准 d.显影液在生产中会产生泡沫,应加入适当的消泡剂.
  (A).我司干膜(A)检验缺点:刮伤.缺口.开路.掉膜.沙孔.露铜.对位偏.显影不洁.曝光不良.垃圾.干膜碎.穿菲林.短路.迭板.显影过度.胶渍.压膜不良.周期不良.撕胶不良.渗镀.
  (B).干膜作业中外层线路常发生的问题与处理:
  
  问题点 原因 处理
  曝光不良 曝光能量过高,吸真空不足,赶气不到位 做曝光尺调整能量,检查真空马达,mylar有无破损,满意赶气动作.
  撕胶不良 板边粗糙割膜不齐边角在撕的过程中分离脱落 注意撕胶动作
  杂物 机台.菲林等垃圾造成及压膜后粘尘 清洁动作做到位,环境保持清洁
  短路 板边干膜碎,曝光机玻璃.mylar上有脏点 割膜后要做好除干膜碎动作.曝光进清洁动作
  显影过度 曝光能量过底.显影点太小(小于40%)显影时速度太慢.药水温度太高.浓度过高 调整曝光能量.调整显影点.对药水进行化验
  开路 干膜碎,底片.机台有脏点,垃圾,菲林刮伤等 防止干膜碎产生,规范作业动作
  露铜 干膜碎,底片.机台有脏点 对位前干膜碎清除必须做好,底片.机台要定时清洁检查
  显影不洁 显影点太高(大于80%),显影速度太快,药水温度不足,浓度过底 调整显影点.速度,化验药水并添加至范围
  周期不良 周期修改失误,作业过程中脱落 首件确认,作业过程中检验
  压膜不良 机器故障造成,人为造成 机器维修,进行教学
  菲林碎 割膜不完整,对位曝光时封边不全 割膜检查,对位前封过检查首件
  第七节 二铜
  .㈦二铜
  总流程:二次铜→去膜→蚀刻→剥锡
  ⑴镀二次铜
  流程:上料→酸性清洁→市水洗→微蚀→市水洗→酸浸→镀铜
  (A).我司二铜(K)检验缺点:刮伤.电镀不良.针孔.凹点.烧焦.夹伤.残铜.蚀刻过度.铜厚不足.孔内无铜.线细.夹膜.板面粗糙.掉槽.
  (B).镀二铜注意事宜:
  a.根据化验结果添加药水至标准. b.上夹时要扭紧防止掉槽及导电不良,上架时不能锁到孔上及成型线内.
  c.铜球要保持在钛篮的2/3以上,袋口要低于液面 d.当微蚀CU2+≥20g/l则换槽. e.每班都应该做切片测铜厚
  (C).镀二铜常发生问题及处理:
  
  问题点 原因 处理
  烧焦 与一铜一样
  镀层脱层 前处理不净 化验药水如有污染要换槽,并检查操作是否规范
   前序显影不洁 微蚀后检查是否有微蚀不足,要求前工序改善
  板面发红 光泽剂过量 电解活性碳过滤消耗光泽剂
   液温过高 开冷却降温至正常
   光泽剂不足 化验进行添加
  针孔 湿润剂不足 补充至适量
   电流过高 降低电流
   过滤机漏气 出水口用阳极袋罩住,调正机台
  板面颗粒 镀槽内有浮颗粒;加阳极铜有杂质进入槽液;液面高于阳极袋口;槽液遭污染 加强电解吸附掉在铜槽内铜渣,杂物;加强过滤遭污染的槽液应该换掉;排放多于的铜液.
  局部漏镀 显影不洁 检查前工序显像作业,显影喷嘴是否堵塞
   板面上有指纹或油渍污染 提高电镀前清洁及温度,带手套作业
   镀液中添加剂不良 对添加剂进行分析化验
   湿膜修补线路时待镀区被污染 修补时应该仔细防止污染待镀板面
  孔破 电镀前酸浸时间长
   镀液中有颗粒污染
   前工序不良
  ⑵蚀刻线
  流程: 去膜→蚀刻→剥锡
  ①.去墨段
  作用:去除干膜使没有用的铜裸露出来,以便后序蚀刻掉
  ②.蚀刻段
  蚀刻作用:蚀刻掉裸露的无用铜,留下线路.
  蚀刻原理:尽量快地让金属表面不断与新鲜蚀刻液接触,以去除无用铜
  ③.剥锡段
  剥锡作用:剥去保护线路不被蚀刻的锡保护层,使PCB板上的线路呈现出来.
  (A).去墨.蚀刻.剥锡常见问题及处理方法:
  
  问题点 原因 处理
  去墨不净 药水浓度不足 根据化验添加至适量
   喷嘴堵塞 每班检查喷嘴是否堵塞
   后段水洗压力不足无法冲干净残屑 调整压力至规定范围内
  剥锡不净 药液成份不足 根据化验添加至适量
   喷嘴堵塞 每班检查喷嘴是否堵塞
  蚀刻不将残铜 剥膜不净 检查剥膜段是否正常
   蚀刻机传输速度过快 调整速度至适量
   板在镀前遭刮伤 预防刮伤
   PH值太低 根据化验添加至适量
   比重增大,超出范围 根据化验添加至适量
   喷压不足 调整喷压至合适范围
   液温过低 加温
  过蚀 输送速度太慢 调整速度到合适范围
   PH值过高加重侧蚀 调整PH值到规定范围
  第八节 防焊
  防焊漆:印在线路板的规定范围上,以便在喷锡或波焊期间.阻止熔锡流到无关区域而造成短路,它可防止熔锡桥连接相邻线路,减少所需焊锡的数量.为线路图形提供物理化学保护.总之可绝缘线路,改善外观且有绿油上可印上文字供电路标识.(防焊塞孔的作用:a.防止散失温度.b.防止锡珠塞孔.)
  ㈧防焊
  总流程:前处理→印刷→曝光机→显影→烘烤→文字
  ⑴防焊刷磨机(前处理)
  ①流程:放板→化学水洗→循环水洗→上刷1→下刷1→上刷2→下刷2→水洗→自来水洗→吸干→吹干→烘干→收板
  ②注意事项:
  a.每班都要做幅测试.
  b.根据每班化验添加药水 c.放板时一律要零件面朝上
  d.每班必须做水破试验(水膜时间在5秒以上) e.要定时检查各时节嘴有无堵塞
  f.金手指板的手指方向要与磨刷方向一致 g.每天测一次刷毛长度,刷毛长度小于或等于10MM须更换
  磨刷好的板如存放超出1.5H没有刷(塞孔板1HA),须重新刷磨方可进行印刷.
  ⑵印刷防焊油墨
  ①流程:磨刷OK板→印刷→插架→静置
  ②印刷注意事项
  a.印刷时随时保持网版上油墨充足 b.添加油墨时不可添加于白网内
  c.以白纸洗网吸油前应该先抖动白纸以除纸屑 f.印好的板必须静止15分钟后方可进行预烤
  d.擦拭网脏点时必须以无尘纵然粘稀释剂,洗完后必须以白纸洗网2-3次
  e.使用油墨必须检查油墨型号是否有用错或搅拌错
  ⑶预烤
  ①流程:印刷→印刷后静置板→烘烤→静置冷却
  ②预烤注意事项:
  a.每架板间距离为1.5-2CM b.放入烤箱的板其方向与烤箱内吹风方向一致,板架与烤箱壁间距应该大于1.5CM
  ⑷防焊曝光
  ①流程:预烤冷却OK板→对位→曝光→静置→显影
  ②防焊曝光注意事项
  a.曝光房必须在黄色光下作业,温度要求20±4℃,相对温度要求55±10% b.曝光能量要到8-12格
  c.曝光时赶气动作必须两个来回 d.统一IC或线路密集面向muylar e.预烤后的板必须冷却至室温后方可对位曝光
  ⑸防焊显影作业
  ①流程:曝光后静置OK板→显影→水洗→烘干→接板插架→检查
  ②防焊显影注意事项
  a.喷嘴正常喷液方向对齐板面且连成一直线 b.显影压力与水洗压力应该达到规格要求
  c.显影液在生产时有泡沫产生,要加入消泡剂 d.镍金板返洗后显影后须10分钟内印刷洗氧化
  e.每班定期检查喷嘴是否堵塞 f.塞孔重工板过显影速度不超700rpm
  (A).防焊(S)检验缺点:刮伤.起泡.色差.污染.杂物.氧化.G/F露铜.曝光不良.假性露铜.文字不清.文字偏位.油墨入孔.显影不洁.沾油墨.掉白漆.印刷不良.菲林刮花.塞孔不良.掉绿油桥.显影过度.棕片压痕.PAD露铜.冒油.防焊偏位.积墨.厚油.垃圾.对反.板面沾漆.露印
  (B).术语解说:残膜的影响:残膜是指感光光阻剂在曝光显影后,板面上应该被冲显掉待镀二铜或化镍浸金的区域仍留有极薄但会阻挡电镀的透明残膜.
  产生的原因:a.原光阻配方所加入的附着边促进剂过量.b.显像液老化或管理不当.c.曝光后板子放置太久,使光阻剂在铜面上过度老化而不易显干净.
  (C).防焊作业中常遇到的问题及处理:
  
  问题点 原因 处理
  跳印漏印 线路铜太厚,绿添不易漏到底材上
   攻角角度不合适 一般为25-35度斜进式
   刮印速度过快也会漏印 印慢减少漏印
   开口太小容易漏印 调整网布口度
  板面粘网 距空距离不足 调整好距空
   网布的张力不对 调整
   印刷速度太快 调整
   板翘 加来料检查
  显像过度 显像前曝光不足造成受光区绿漆硬化不够 找好曝光能量
   显像液温过高 控制温度
   输送速度太慢 调整
   曝光后显像前停置时间不足 停置30分钟使感光后续聚合反应还能进行到理想状态
  显影不足 显像液成份过度消耗 更新显像液
   显像液温度不足 调整
   输送速度过快 调整
   显像机喷嘴压力不正常 检查喷嘴及压力
  显像后有残膜 机组后段喷洗不足 检查显像机组供水系统
   出料段输送轮遭污染 检查并清洗干净
  附着力不良绿漆浮离起泡 板面受污染 清洁板面
   绿漆后烤不足,硬化不足 增加烘烤时间与温度
   主剂与硬化剂配比不正确 调配好
   板面带有湿气 做好预烤作业
  文字脱落 硬化不足 增加烤板时间与温度
   主剂与硬化剂配比不正确 调配好
   绿漆中硬化剂太多 调整
   烤箱抽风不良.挥发残迹累积太多 修理好烤箱抽风设备
   绿漆印刷后没有及时硬化,文字附着力不良 印好绿漆的板子在烤箱停置不超过4H后烤也不行
  ♀♂㊣ 绿漆制程之问题原因与对策
  
  问题 可能原因 改善对策
  ************液态感光绿漆Liquid Photoimageable Solder Mask(LPSM)************
  皮膜不均匀 油墨在刮印时混入空气 刮印动作过猛或刮行方向不正确,应该改正
   自动印刷机刮刀在行进中发生跳动 检查刮刀装置是否有异常并改善
  烘烤后干燥情形不良 自动时出隧道式烤箱其中热源发生故障 检测出不良配件更换
   如为传统式烤箱时可能是温度不足 检查监控的热偶是否仍功能正常并测绘其温度曲线
  曝光时绿漆仍会沾着底片 曝光台面温度已升高(所形成的热膨胀甚至还会在对准度上造成偏差) 改善曝光台面吹冷气功能,加强冷却效果
   所满印绿漆干燥不足 检查并更换
  去墨区出现显像不足 显像液过度使用成份耗尽 检查更换
   显像液温度不足,控温器可能失灵 另以温度计检测并改善加热装置
   输送速度太快 检查院并另行试走,找出正确参数
   前站曝光过度,使得遮光区绿漆发生部分硬化 “以阶段曝光表”试行找出正确的曝光能量
   显像机喷嘴不正确 检查循环过滤机管路或喷嘴堵塞情形
  留墨区发生显像过度 显像前曝光不足造成受光区绿漆硬化不够 “以阶段曝光表”试行找出正确的曝光能量
   显像液温度过高,控制可能失灵 另用温度计检测及改善
   输送速度太慢 调整
   曝光后显像前停置时间不够 至少应维持30分钟,使感光后续聚合反应仍能进行到理想的状态
  显像后应裸露铜面上出现残膜或残迹 机组后段喷洗作业不足 检查显像机组供水系统
   出料段输送轮污染 检查及清洁各转轮,避免显像不足的板子入料,确保各轮缘不致沾到没有硬化的绿漆
   显像后热烘硬化不够 配合感温热偶订定出正确温度曲线
   硬化时间太短 调整
   绿漆油墨的储存过期 更换油墨
  *****************传统两液烘烤型绿漆Liquid Thermal Cure S/M ****************
  对准性发生偏移 印刷工具调整不当 重新调整直到试印满意为止
   网布”架空距离”太高 调整
   刮刀压力太大 减轻刮刀压力
   网版版膜书面太大,与网框搭配不当 网框每边应大过书面5-6寸,或框边长度为版膜边长的两倍,使书面居中以减少印偏
   刮刀质地太软 增加刮刀的硬度值
   网布开口度太大致使漏墨时过多 调整
   网布张力不正确 调整张力
  烘烤硬化不足 烘烤时间太短 增加烘烤时间
   烘烤温度太低 调整
   油墨主剂与硬化剂调和不正确 调整
   烤箱通风不良 改善
  附着力不良经常出现绿漆浮离 板面受到污染 如为金属导体表面(如铜面或熔锡面)应在印前做好机械刷磨或进行微蚀
   绿漆硬化不足 调整时间及温度
   绿漆与板面金属间的共容性不良 绿漆必须要与金属表面共容才行
   板面带有湿气 做好印前预烤以及赶水气
  绿漆沾垫或进孔 网印物料或工具不正确 调整
   刮刀推力或架网张力太大 调整并试印
   网目开口太大或”刮力面”覆网油墨过多 调整
   油墨溢印过多 检查沾滞度,检讨原始绿漆底片开口程度,刮印后应尽快烘烤,减少湿膜蔓延溢出
   网布上之版膜,图案出现破裂 重制版膜及小心贴网
   网布”印墨面”受到油墨沾污 擦净网版增加吸墨纸干印之频度(指不加覆油墨,且另以白报纸代替实板进行吸墨式干印,使网布印墨面得以清洁)
   网版距待印板之架空太高 降低架空高度,减少刮刀压力,延长网版耐用寿命
  喷锡后绿漆出现浮离附着力故障 绿漆制程选择错误 选择可耐喷锡的绿漆并按供应商指示操作
   环氧树脂主剂与硬化剂调配不当 按供应商要求配制
   喷锡前绿漆烘烤不足 加强烘烤硬化
   浸入熔锡时间过久 减少接触时间
   熔锡温度过高 降低喷锡温度至适当范围
   绿漆过度硬化 按供应商指示进行正确烘烤
  绿漆烘烤过度甚至变色 温度太高,烘烤时间太长 降低烘烤温度与时间
  耐湿气绝缘电阻值不足 绿漆会接触有害物质造成其中树脂受损 减少绿漆与强力清洁物料或溶剂(如二氯甲烷)的接触机会
   绿漆调配网印或硬化不正确 按供应商要求进行调配
  *********************紫外线(UV)硬化绿漆(常用于单面板)**************** ****
  偏印 网印工具或物料不正确 重新制版及架网
   网版架空距离太高 降低架空高度
   刮刀压力太大 降低刮刀压力,若为自动印刷机进可将其刮刀压下深度稍加减轻
   与网框搭配时其版膜书面显然面积过大 网框每边都应比网版书面要大5-6寸或保持网框面积为书面面积的两倍
   刮刀质地太硬 降低刮刀硬度
  硬化不足 输送速度太快或印墨太厚 降低输送速度或印墨厚度
   绿漆颜色太深阻碍紫外光能量射入墨层中进行硬化 减少印墨厚度,并向供应商反映颜色问题要求改善
   紫外光源强度不足 降低输送速度增加硬化时间/增加光源灯管数/更换强度不足的灯管/清洁.调整反射罩
  附着力不足 待印板面受到污染 金属导体表面印前要加刷磨或采用微蚀
   紫外光硬化不足 降低输送速度增加硬化时间/增加光源灯管数/更换强度不足的灯管/清洁.调整反射罩
   绿漆与板面的匹配不良 所选用的绿漆必须与板面性质能够共容
   板面湿气太重 加强印前烘烤
  绿漆沾垫或进孔 网印物料或工具不正确 调整
   刮刀推力或架网张力太大 调整并试印
   网目开口太大或”刮力面”覆网油墨过多 调整
   油墨溢印过多 检查沾滞度,检讨原始绿漆底片开口程度,刮印后应尽快烘烤,减少湿膜蔓延溢出
   网布上之版膜,图案出现破裂 重制版膜及小心贴网
   网布”印墨面”受到油墨沾污 擦净网版增加吸墨纸干印之频度(指不加覆油墨,且另以白报纸代替实板进行吸墨式干印,使网布印墨面得以清洁)
   网版距待印板之架空太高 降低架空高度,减少刮刀压力,延长网版耐用寿命
  喷锡后绿漆脱皮 所选用绿漆无法适应高温喷锡制程 选用耐得住喷锡的UV绿漆并按供应商的建议进行操作
   喷锡前烘烤不足 加强烘烤硬化
   浸入高温熔锡时间过久 减少接触时间
   熔锡温度过高 降低喷锡温度
   绿漆过度硬化 按供应商指示进行正确烘烤
  紫外光硬化过度(波焊操作中板面绿漆出现破裂或崩落情形 照光时间太久或光源太强 增加输送速度或降低光源强度
  耐湿气绝缘电阻不良 绿漆会遭强力溶剂或清洁剂攻击,以致树脂受损 减少绿漆与强力溶剂或清洁剂接触机会
   绿漆硬化不足 按供应商建议做正确的硬化
   绿漆配方达不到绝缘电阻的要求 更换品质好的
  ♀♂㊣♀♂㊣♀♂㊣♀♂㊣绿漆常见问题其可能原因及对策:
  
  现象 原因 对策
  气泡 油墨粘度过大 以稀释剂调整油墨粘度
   刮刀速度太快 减低刮刀速度
   Mesh数太小 提高mesh数
   印完的板子没有静置 静置15-20分钟以上
  针孔常发生线路密集处外观类似显像液渗透 线路密集处脏点没有消除 磨刷改成500 mesh尼龙刷或喷砂式磨刷机.并加强后段水洗压力至中压
   剥锡铅液内的重氟化铵攻击板面形成凹洞残留液体形成 剥锡铅后以80-100℃热水冲洗,并配合两支500-1000 mesh 软毛尼龙刷刷洗
   在印制场所高温受湿 避免板子在此种场所滞留或刷磨前烘烤去湿
  邹折 网目(mesh)数太小 选择适当网目数
   油墨不均 油墨印完采平放式
  透明残膜 预烤时间过长 缩短预烤时间
   预烤温度过高 降低温度
   曝光没有吸真空 确认完全抽真空才曝光
   作业过程从印刷完至显像照射过多U.V光所致 做批量管制,尽量调整先进先出观念.滞留过程尽量不要照到光线
   棕色底片老化 检查棕片的光密度值及更换棕片
  SMD板上方型焊垫上有水纹状 印刷溢膜较薄处油墨于作业过程中照射到U.V光所致 修改底片使用方垫处覆墨.并缩短从印刷到显像的作业时间
  金手指上有条状scum 印刷溢膜较薄处油墨于作业过程中照射到U.V光所致 修改底片使覆墨处往下移/镀金处加磨刷消除/缩短从印刷到显像的时间
  压痕 油墨预烤时间不够或温度太低 调整曝光时间与温度
   油墨厚度不均使预烤不易干 调整印刷刮刀速度
   曝光台上透明软盖压迫板面所致 更改曝光台使其具有跟软盖,下玻璃框类似的硬质材质
   曝光台面温度过高 加冷却系统使台面温度降至25-30℃
  侧蚀过大 曝光能量不足 提高
   显像时间太长/温度太高/压力太大 调整
  绿漆残留 吸气不良 确认完全真空才进行曝光
   曝光过度 调整曝光量
   U.V光透过电路板底材使对面不应该感光处造成感光 于底材配方加入适当阻光物质
  VIA hole堵孔未满或中空 欲堵孔之孔径过过/mesh数太小 降低堵孔孔径/增加mesh数
  绿漆表面容易沾锡 墨太薄/热烘烤不够 提高墨厚度至20-25υm./以MEK或二氯甲烷检查热烘烤是否适当
  油墨流动(厚度不均) 油墨没有干/油墨太稀/直立插框 调整网目数或减少印刷次数/调整粘度/改成平放式
  油墨表面粘底片 油墨没有干/台面温度过高 调整预烤时间跟温度/冷却台面温度
  偏移(绿漆粘pad或线路沾锡) 底片膨胀伸长/底片设计错误/曝光时刮刀推赶真空挤压底片移动/对位不准 降低台面温度/设计时应该考虑到人工对位有±2mil误差/减少使用刮刀次数/加强人员训练
  脆化 热烘烤过度 确认热烘烤的温度或时间
  二次铜.锡铅电镀表面有点状凹陷 一般阻剂干膜与液态感光绿漆之显像混合槽共用使用 显像应该隔离生产(用不同显像机)
  融锡板锡面变黑 印绿漆前刷磨时有微蚀进氯离子的污染 切掉微蚀开关
  绿漆表面无光泽 曝光能量不够/显像温度太高 提高曝光能量/降低像影温度
  第九节 镀金手指(电镀镍金)
  作用:电镀镍金在PCB上一面只用于板边金手指处当成接触用途,希望在低电压下(2.5V)能完成瞬间导通(讯号传输),而且还希望成为可换式插拔接点的另一种互连任务.由于黄金永远不会生锈氧化,且接触电阻很低,因而被选为板边金手指的表面镀层,至于镀镍则是当成一种屏障层的作用,阻止金原子与铜原子之间的相互转移,避免黄金层贵金属性质降低.
  ㈨镀金手指
  ⑴镀金手指线作业流程:
  进料检查→压胶→开天窗→上料检查→上料→刷磨→市水洗→微蚀→循环水洗→市水洗→酸洗→纯水洗→镍槽→循环水洗→市水洗→纯水洗→金槽→回收水洗→纯水洗→吹干→撕胶→烘干→检查→印可剥胶→烤板→喷锡
  (A).金手指(G)检验缺点:金厚.镍厚.烧焦.发白.漏镀.渗镀.开窗不良.
  (B).镀金手指注意事项:
  a.每周要清洁一次刮水片,坏的要进行更换,铜电刷每周应该清洁一次. b.定期过滤
  c.进料严格检查,是否有金手指沾绿油.白添.杂物.刮伤.凹点等.
  d.开天窗时金手指开天窗的间距为1-1.5MM,上料时应该检查是否有漏开天窗,撕胶时必须戴手套作业.
  e.镀金手指后检查是否有手指氧化.刮伤.露铜.白点.发雾.磨痕.烧焦.发白等不良
  h.每班必须分析各槽药水. J.印好可剥胶后应该检查是否有漏印待问题.
  k.烤可剥胶温度为140℃.5-10分钟.烤后必须再检验一次.
  (C).金手指常发生问题及处理方法:
  
  问题点 原因 处理
  高电流区烧焦 金含量过低 添加金盐
   搅拌不足 增加槽液过滤循环
   电流太高 调整电流
  镀金层有发白发雾 搅拌不足 增加槽液过滤循环
   PH值太高 调整PH值降低
   钴含量或光泽剂浓度太低 化验并调整到适量
   无机物污染 换槽
  刮伤 人为刮伤.撕胶刮伤.机器刮伤 调整
   前工序造成的刮伤 加强检验
  镀金面粗糙 低层NI层CU层已粗糙 加强本站进料检验
   槽液中出现固体粒子 加强过滤.并用活性碳处理
  镀金效率不足 增硬剂不足 调整至规定范围
   有机污染 加强过滤
  第十节 化金
  ㈩化金
  化学镍金又叫沈镍金,业界常称无电镍金,又称沈镍金,是在清洁的铜面上利用钯离子与作为媒介进行化学镀镍,然后化学浸金的一种可焊性表面涂覆工程,它既有良好的接触导通性而且又有良好的装配焊接性能。
  流程:上料→除油→循环水洗→微蚀→循环水洗→稀硫酸→循环水洗→预浸→活化→纯水洗→化学镍→纯水洗→浸金→回收水洗→纯水洗→浸厚金→回收水洗→纯水洗→盐水洗→下料
  I.化金(E)检验缺点:金厚.镍厚.刮伤.化金不良.金面粗糙.露镍.
  第十一节 OSP
  (十一)OSP
  有机保焊剂OSP,在绿漆后裸露的清洁铜面上,经涂布处理所形成的一层有机化合物的棕色皮膜.
  作用:⑴保护铜面不在受外界影响而氧化.
  ⑵皮膜在焊接前可被稀酸或助焊剂所迅速除去而裸露铜面仍能展现良好的焊接性.
  流程:入料→脱脂→加压水洗→微蚀→加压水洗→吸干→吹干→预浸→中检水洗→OSP→浸泡水洗→加压水洗→吸干→吹干→烘干→冷却→收料
  第十二节 喷锡
  (十二)喷锡
  我司采用的垂直喷锡:也就是把板子先浸入熔锡中再取出以高温高压将多余的锡吹掉.
  总流程:前处理→喷锡
  ⑴前处理:
  流程:入料→微蚀→刷洗→水洗→吸水海绵→助焊剂→出料
  ⑵喷锡
  流程:过完助焊剂→浸锡→拉上经风刀吹→清洗
  (A).喷锡(H)检验缺点:刮伤.锡面粗糙.锡面氧化.锡塞孔.手指上锡.锡短.锡高.锡面发白.上锡不良.
  (B).喷锡注意事项
  a.喷金手指板及SMD喷锡板10-20PNL就清理风刀口上的锡渣 b.有SMD面朝前风刀方向一致
  c.喷锡后的板不能沾有酸性药水 e.每周做两次喷锡炉处理(碳化物处理.除锡渣)
  d.喷锡出现故障超过10分钟,泡过助焊剂的PCB板应该清洗干净.烘烤120℃.10分钟后再喷,以防掉油墨或金手指上锡
  第十三节 成型
  成型即根据客户需求将PCB板冲.锣成客户规定形状规格的单片或联片.
  (十三)成型
  CNC→V-CUT→斜边
  ⑴冲床
  ①作业过程:
  依生产指示及成型板材质厚度领取指定模具→装好模具再清洁冲床工作台面→双手持平PCB板按PCB板上冲向将其卡进模具上的管位针→冲板→做首件件确认(对照生产指示和工程提供的样品进行检验) →量产
  ②注意事项
  a.装模前检查模具管位针和套位会是否晃动.有则立即维修
  b.对没有识别冲向及模糊的待冲板,作业应该停止查明后再冲 c.首件确认做到位
  d.每次冲完后好清洁模具一次(用毛刷) e.注意漏冲孔.破孔.大孔.小孔.压伤.变形.冲偏.冲报废.冲伤线路.反料断裂.毛刺
  ⑵锣房(CNC)
  ①注意事项
  a.检查压脚毛刷之磨损,以免撞钉或刮伤板面 b.清洁筒夹头后安装时必须锁到底为止
  c.若主轴停止8小时以上,使用前必须暖主轴 d.保持台面清洁每趟成型后必须吸尘
  ②CNC常见问题及处理
  
  问题点 原因 处理
  外形尺寸超公差 操作中板子出现移位 加大压力脚压力.加设板内定位梢
   板翘严重 重新检板.改善压板系统
   数控指令不正确 检查软件及控制器
  切后板边粗糙 铣刀磨耗 更换
   铣刀附着胶渣过多 清洁
   机台发生震动 减少机台震动
  切后板出现白班 铣刀磨损 更换
   进刀速与转速关系配合不良 调整
  ⑶V-CUT
  ①注意事项
  a.刀片雪割运转方向上四依顺时针方向运转,下轴依逆时针方向
  b.切割刀在操作前后,装板时不可以互碰或落地
  c.新刀要先V-CUT纸板,生产到线边志毛屑时才能V-CUT纤维板
  d.板成型后切割其长宽必须成直线.平等且长边要大于80mm以上
  ②出现问题及处理
  
  问题点 原因 处理
  不足 板材厚度不当
   机台与投定值不对 调整
  刻槽角度不正确 刻刀磨抽或损伤 更换
  刻刀轮在板面上造成刮痕 导引轮施力过大 调整
   滚轮不洁 检查清洁
  ⑷斜边
  ①常见问题及处理
  
  问题点 原因 处理
  斜边粗糙 裁刀不够利 磨或换
   裁刀松脱或刀座没有夹紧 固定
  斜边表面不平 刀座松驰 固定
   皮带磨损或损坏 更换
   板厚不均匀 检查
  进刀压力过大 压轮压力设定值过高 调整
   轴承损坏 更换
  第十四节 电测
  (十四)电测
  在PCB的制造过程中,有内层蚀刻后.外层线路蚀刻后.成品三个阶段要进行电测.
  电测目的:减少不良板流出.(流程: 测试→找点→中检)
  注(第十五节):镍金线
  镍金线药水成份:
  
  名称 主要成份 温度 时间 作用
  酸性清洁剂 PC-455 22-55℃ 5-15分 清洁
  微蚀 APS H2SO4 22-35℃ 30-120S 粗化
  酸洗 H2SO4 室温 5-20分 去氧化
  镍槽 胺基酸镍,氯化镍,硼酸 40-60℃ 15-20分(光宝系列20分) 胺基酸镍和氯化镍是Ni+主要来源,硼酸保持PH稳定
  镍槽PCB板电流计算公式:
  长*宽*2/100*1.8ASD*受镀面积*张数
  注意事项:
  ⑴根据化验结果添加足够药水. ⑵每班要做拉力试验,测NI厚.
  ⑶上下班要轻拿轻放. ⑷上槽时,挂具之间1-2CM,不能重迭.
  4. 电镀镍金板不上锡原因分析:
  ⑴电镀前处理:酸性除油,因最近气温较低,可能有部分板件或表面阻焊残膜/处理不净,可以调整除油剂浓度/温度,另外微蚀也要注意微蚀深度和板面颜色均匀性;
  ⑵镀镍问题:镍缸污染油剂或金属污染较重,建议低电流电解或碳芯过滤;PH值异常,用稀硫酸或碳酸镍调整ok;镀镍厚度不够,孔隙率太高,检查镀镍电流密度,用电流卡表检查导电杆电流与仪表显示电流一致性,电镍时间,必要时可做金相切片观察镍层厚和层间表面状况;镀镍槽添加剂偏低/过高都有可能出现此类状况,但是添加剂低的可能较大些;此外氯化镍的含量对镍层可焊性也有点影响,注意调整至最佳值,过高应力大,过低度层孔隙率高;
  ⑶金层假镀,镍层水洗时间过长或氧化钝化,注意加强水洗时间控制,此处多用热纯水;
  ⑷后处理不良;水洗后应及时烘干,放入通风状况良好的地方,最好不要放在电镀车间内!
  ⑸其它的还要注意所有化学处理,清洗水水质要求比一般电镀要求要高些!一般用市水 / 自来水,循环再生水 / 井水湖水建议最好不要用,因为水中硬度高 / 含有其它络合有机物!最好配合化学分析检查
  5.镍金线常出现问题及处理:
  
  缺陷名称 原因 处理
  针孔 1.湿润剂不足;2.电流过高;3.过滤机漏气 1.补充足够湿润剂;2.降低电流;3.出水口用阳极袋罩住,减少冲激力.
  发白发雾 1.镀层下铜污染;2光剂不足;3.金属污染 1.上架前检查仔细OK;2。补充足够光泽剂;3。金属电解处理。
  烧焦 1.电流过高;2.太靠近阳极 1.降低电流;2。修理变形挂具及检查操作动作。
  镀层粗糙 1.槽液中有尚未溶解硼酸粉末;2.阳极袋破开或没有阳极袋过滤不当 1.添加固体物品时,应在袋内挂于槽中或由过滤器放入槽中。2。换上好的阳极袋,一定要阳极袋;3。检查过滤程度不当。

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