PCB生产入门一
去膜蝕銅剝錫(蝕刻)
目的:
利用蝕刻方式咬去多餘面銅使線路面型.
流程:
去膜=>蝕銅=>剝錫
原理:
去膜:(KOH)
去除鍍二次銅時之Plating Resistor.
蝕銅:(Cu2++NH4OH+NH4Cl)
利用CuCl2去攻擊沒有錫保護的銅面,只留下鍍一層錫的銅線路.
剝錫(HNO3+護銅劑)
利用硝酸去剝除在銅線路上之錫,使銅線路成型.
防焊剝漆(SOLDER MASK)
目的:
為保護電路板上線路,避免因刮傷造成短路、斷路現象和達成“防焊”功能,故在電路板上塗上一層保護膜,稱之為防焊剝漆(Solder Mask).
流程:
前處理=>塗佈印刷=>預烘=>曝光=>顯影=>熱烘(後烘烤)
前處理:
若電路板上銅面或線路有氧化或油脂附於上時,當綠漆塗佈印刷時,綠漆塗佈印刷時,綠漆將無法密著於板面,會造成耐熱性和耐化性變差,而造成綠漆剝落(Peeling).
塗佈印刷(Coat Or Print):
印刷:早期使用空綱印刷(Flood-Screen Print),但為避免綠漆進孔後再洗出或有顯影不潔之疑慮,故多在綱版上加檔墨點(Dot Pattern).
淋幕法(Curtain Coating):為一種自動化連線生產方式,利用PUMP將綠漆自蓄池中抽出,使綠漆通過過濾器( Filter)、黏度控制器(Viscosity Controller)和溫度調節器進入垂流塗裝頭(Coating head),其槽口寬度可以調整,綠漆自槽口垂流而下時,將會形成一道寬度和速度很均勻的液膜,使水平輸送的板子,可均勻接受塗佈.而塗佈膜厚不均和破膜是此法易產生之問題.
預烘(Precure):
主要目的為趕走油墨中之溶劑,呈不黏(Tack Free)狀態,因油墨中含有熱硬化劑,故預烘時間與溫度應有限制.預烘不夠時,在曝光時油墨會黏著底片,而出現壓痕,或污染底片.若溫度過高,時間過長,也會導致顯影不良,形成殘膜(Scum).故時間長短和溫度高低必須有所限制.
曝光(Exposure):
一般以紫外光波長36nm為主,曝光量需要400-800mj/cm2,曝光功率以85kw-10kw為適當.曝光的目的,是使油墨接受紫外光照射,先使其中光起始劑分解成自由基,進而攻擊感光性樹脂以進行自由基連鎖聚合,瞬間聚合使分子量增大而不溶於弱鹼(1%碳酸鈉),但強鹼(5%NaOH)仍可溶的組成,而能達成顯影和剝除的目的.曝光量不夠,油墨會遭到侵蝕而產生白化或側蝕;曝光量太高,易產生光散射,會有露光現象,使得解像度降低,或顯影不潔情形發生.
顯影(Development):
將來曝興的區域去除,一般使用條作為使用1%左右碳酸鈉水溶液,在25℃-30℃下,以1.5-3.0kg/cm2的噴壓,對輸送的板面進行噴顯與沖洗.若顯影液溫度過高,顯影速度會變快,但油墨本身會被侵蝕而白化.而噴壓太低,無法達到顯影效果;噴壓太高時,亦將引起側蝕.
後烘(Postcure):
為使油墨內分子聚合達到完成效果,一般為150℃,60分鐘.對耐熱性和化性均沒問題.
以目前防焊綠漆在市場的商品種類已不在少數,但必須具下列兩個基本條作才能有所發揮:
對特定波長紫外光的感光相當敏銳,使能完成良好顯影解像.
必須符合IPC-SM-804B的要求及達到其他各種有關規範之規定,是一種永久性的板面防焊及保護層.
噴 錫
目的:
將錫/鉛(Sn/Pb比例63/37)融熔,再經過熱風平整錫面,錫覆蓋於銅面上,主要目的為提供Soldering lnterface.
流程:
上板=>微蝕(SPS)=>水洗=>酸洗(H2SO4) =>水洗=>烘乾=>上鬆香(Flux) =>HSAL(噴錫) =>水洗=>刷磨=>水洗=>烘乾=>收板
原理:
微蝕(SPS):
主成份為過硫酸鈉(Na2S2O8),以增加銅表面的粗糙度,并去除銅面氧化物.
酸洗(H2SO4):
去除銅面氧化物.
上鬆香(Flux):
主要界面活化劑,於高溫時HBr會汽化,活化銅面.
HASL(噴錫):
將融熔錫/鉛Wetting在銅面上,並利用熱風(183℃以上)整平.
文字印刷
目的:
用絲綱於PCB表面印出文字,使電子零件符號表示其安裝位置.
流程:
架綱=>對位=>油墨=>印刷=>烘烤=>出貨
原理:
與防焊印刷相近.
有機層塗覆(ENTEK)
目的:
是屬於有機保焊膜類(OSP ; Organic Solderability Preservatives),主要是利用凡得瓦力於銅面形成一層有機薄膜,避免銅面氧化,亦為Soldering Interface.
流程:
上板=>脫脂=>水洗=>微蝕(SPS) =>水洗=>酸洗(H2SO4) =>水洗=>ENTEK/PREFLUX =>水洗=>乾燥=>收板
原理:
脫脂:(KOH)
利用清潔劑對面進行去油脂及清潔銅面的工作.
ENTEK(Cu-56):
主成份為BTA(Benzotriazole);含有偶氮原子,此種氮原子只能與銅金屬形成一種單層「有機金屬錯化物」,能使銅面得到保護,但所形成的膜較薄.
PREFLUX(Cu-106A):
主成份為ABI(Imidazole),其原理與ENTEK相同,但ABI能再加掛5~9個碳原子;因此所形成的有機膜較厚,約0.2~0.5um.
鍍金(GOLD PLATING)
目的:
作為良好的抗腐蝕、抗氧化.
具良好導電,並可提供焊接.
流程:
1.(金手指/鍍鎳金線)
刷磨=>水洗*2=>活化=>水洗*2=>鍍鎳=>水洗*4=>預鍍金=>水洗=>鍍金=>水洗*3=>熱水洗=>乾燥
Immersion Gold(化學金)
去油脂=>水洗*2=>微蝕=>水洗*2=>浸酸=>水洗*2=>預浸=>活化=>水洗*3=>無電解=>水洗*3=>無電解金=>水洗*3=>熱水洗=>烘乾
原理:
Gold Finger(金手指):
活化:4%H2SO4
鍍鎳:磺酸鎳
鍍金:氰金化鉀
成 型
目的:
將多片之工作棑板,依照客戶規格分切或(及)切SLOT內槽.
流程:
=>切型=>斜邊/V-Cut=>清洗=>檢驗
切型→切外型,SLOT內槽:
原理:
利用高速旋轉的切刀,及可精確控制X、Y軸位移床台,切割電路板外型、內槽.
1.V-Cut→板邊切V型槽:
原理:利用二組上下刀,經輸送帶,帶過二組上下刀,即完成切割.
斜邊→金手指切斜邊:
原理:利用一固定SPINDLE,帶一高速旋轉斜邊刀、經輸送帶,將板子帶過斜邊刀,即完成斜邊.
清洗→清洗板面,孔內粉塵:
原理:利用高壓噴水頭,將板面粉塵洗掉.
