pcb制作流程工藝簡介課件

主講人:吳灝日期:2005-5-15

單位:深圳統(tǒng)信電子有限公司工藝部PCB生產(chǎn)制作流程簡介PCB的演變1.早於1903年Mr.AlbertHanson首創(chuàng)利用“線路”(Circuit)觀念應用於電話交換機系統(tǒng)。它是用金屬箔予以切割成線路導體，將之黏著於石蠟紙上，上面同樣貼上一層石蠟紙，成了現(xiàn)今PCB的機構(gòu)雛型。見下圖:2.至1936年，DrPaulEisner真正發(fā)明了PCB的製作技術，也發(fā)表多項專利。而今日之print-etch(photoimagetransfer)的技術，就是沿襲其發(fā)明而來的。PCB的種類A.以材質(zhì)分

a.有機材質(zhì)

酚醛樹脂、玻璃纖維/環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺等。

b.無機材質(zhì)

鋁、陶瓷等皆屬之。主要起散熱功能B.以成品軟硬區(qū)分

a.硬板RigidPCB

b.軟板FlexiblePCB見下左圖:

c.軟硬板Rigid-FlexPCB見右圖C.以結(jié)構(gòu)分

1.單面板2.雙面板3.多層板D.依用途分：通信/耗用性電子/軍用/電腦/半導體/電測板…雙面噴錫板正片生產(chǎn)工藝流程圖雙面噴錫板負片生產(chǎn)工藝流程圖雙面沉鎳金板正片工藝流程圖:雙面沉錫/沉銀板正片工藝流程圖:1.鉆孔制程目的

單面或雙面板的制作都是在下料之后直接進行非導通孔或?qū)椎你@孔,多層板則是在完成壓板之后才去鉆孔。傳統(tǒng)孔的種類除以導通與否簡單的區(qū)分外,以功能的不同尚可分:零件孔,工具孔,通孔(Via),盲孔(Blindhole),埋孔(Buriedhole)(后二者亦為viahole的一種).近年電子產(chǎn)品'輕.薄.短.小.快.'的發(fā)展趨勢,使得鉆孔技術一日千里,機鉆,雷射燒孔,感光成孔等.流程:上PIN→鉆孔→檢查鉆頭的介紹:鉆針材料鉆針組成材料主要有三:

a.硬度高耐磨性強的碳化鎢(TungstenCarbide,WC)

b.耐沖擊及硬度不錯的鈷(Cobalt)

c.有機黏著劑.

三種粉末按比例均勻混合之后,于精密控制的焚爐中于高溫中在模子中燒結(jié)(Sinter)而成.其成份約有94%是碳化鎢,6%左右是鈷。耐磨性和硬度是鉆針評估的重點其合金粒子愈細能提高硬度以及適合鉆小孔.通常其合金粒子小于1micron.

B.外型結(jié)構(gòu)

鉆針之外形結(jié)構(gòu)可分成三部份,見下圖,即鉆尖(drillpoint)、退屑槽(或退刃槽Flute)、及握柄(handle,shank)。蓋板EntryBoard(進料板)

的作用A.蓋板的功用有:

a.定位

b.散熱

c.減少毛頭

d.鉆頭的清掃

e.防止壓力腳直接壓傷銅面

B.蓋板的材料:以下簡述其種類及優(yōu)缺點

a.復合材料-是用木漿纖維或紙材,配合酚醛樹脂當成黏著劑熱壓而成的。其材質(zhì)與單面板之基材相似。此種材料最便宜.

b.鋁箔壓合材料─是用薄的鋁箔壓合在上下兩層，中間填去脂及去化學品的純木屑.

c.鋁合金板─5~30mil,各種不同合金組成,價格最貴

上述材料依各廠之產(chǎn)品層次,環(huán)境及管理.成本考慮做最適當?shù)倪x擇.其質(zhì)量標準必須:表面平滑,板子平整,沒有雜質(zhì),油脂,散熱要好.

墊板Back－upboard

A.墊板的功用有：

a.保護鉆機之臺面，

b.防止出口性毛頭(ExitBurr）

c.降低鉆針溫度。

d.清潔鉆針溝槽中之膠渣。

B.材料種類：

ａ.復合材料-其制造法與紙質(zhì)基板類似，但以木屑為基礎，再混合含酸或鹽類的黏著劑，高溫高壓下壓合硬化成為一體而硬度很高的板子.

b.酚醛樹脂板（phenolic）─價格比上述的合板要貴一些，也就是一般單面板的基材.

c.鋁箔壓合板─與蓋板同

上下兩面鋁箔，中層為折曲同質(zhì)的純鋁箔，空氣可以自由流通其間，一如石棉浪一樣。墊板的選擇一樣依各廠條件來評估.其重點在:不含有機油脂,屑夠軟不傷孔壁,表面夠硬,板厚均勻,平整等.

2.沉銅工藝(PTH)制程目的

雙面板以上完成鉆孔后即進行鍍通孔(PlatedThroughHole,PTH)步驟，其目的使孔壁上之非導體部份之樹脂及玻纖束進行金屬化(metalization),以進行后來之電鍍銅制程,完成足夠?qū)щ娂昂附又饘倏妆凇?/p>

1986年，美國有一家化學公司Hunt宣布PTH不再需要傳統(tǒng)的貴金屬及無電銅的金屬化制程,可用碳粉的涂布成為通電的媒介，商名為“Blackhole”。流程:去毛刺→上板→膨松→水洗→水洗→除膠渣→預中和→水洗×2→中和→水洗→水洗→整孔→水洗→水洗→微蝕→水洗→水洗→酸洗(H2SO4)→水洗→水洗→預浸→活化→水洗→水洗→加速→水洗→水洗→沉銅→水洗→水洗→下板各缸的作用:（一）堿性除油①作用與目的：

除去板面油污，指印，氧化物，孔內(nèi)粉塵；對孔壁基材進行極性調(diào)整（使孔壁由負電荷調(diào)整為正電荷）便于后工序中膠體鈀的吸附；

②多為堿性除油體系，也有酸性體系，但酸性除油體系較堿性除油體系無論除油效果，還是電荷調(diào)整效果都差，表現(xiàn)在生產(chǎn)上即沉銅背光效果差，孔壁結(jié)合力差，板面除油不凈，容易產(chǎn)生脫皮起泡現(xiàn)象。

③堿性體系除油與酸性除油相比：操作溫度較高，清洗較困難；因此在使用堿性除油體系時，對除油后清洗要求較嚴

④除油調(diào)整的好壞直接影響到沉銅背光效果；

（二）微蝕：

作用與目的：

除去板面的氧化物，粗化板面，保證后續(xù)沉銅層與基材底銅之間良好的結(jié)合力；

新生成的銅面具有很強的活性，可以很好吸附膠體鈀；

（三）預浸/活化：

預浸目的與作用：主要是保護鈀槽免受前處理槽液的污染，延長鈀槽的使用壽命，主要成分除氯化鈀外與鈀槽成份一致，可有效潤濕孔壁，便于后續(xù)活化液及時進入孔內(nèi)活化使之進行足夠有效的活化；活化的目的與作用：經(jīng)前處理堿性除油極性調(diào)整后，帶正電的孔壁可有效吸附足夠帶有負電荷的膠體鈀顆粒，以保證后續(xù)沉銅的均勻性，連續(xù)性和致密性；因此除油與活化對后續(xù)沉銅的質(zhì)量起著十分重要的作用.

（四）加速：

作用與目的：可有效除去膠體鈀顆粒外面包圍的亞錫離子，使膠體顆粒中的鈀核暴露出來，以直接有效催化啟動化學沉銅反應，

（五）沉銅

①作用與目的：通過鈀核的活化誘發(fā)化學沉銅自催化反應，新生成的化學銅和反應副產(chǎn)物氫氣都可以作為反應催化劑催化反應，使沉銅反應持續(xù)不斷進行。通過該步驟處理后即可在板面或孔壁上沉積一層化學銅。

②原理：利用甲醛在堿性條件下的還原性來還原被絡合的可溶性銅鹽。

③空氣攪拌：槽液要保持正常的空氣攪拌，目的是氧化槽液中的亞銅離子和槽液中的銅粉，使之轉(zhuǎn)化為可溶性的二價銅。

厚化銅基本觀念

a.厚化銅也仍然采用與傳統(tǒng)無電銅相似的配方，即仍以銅離子、強堿、及甲醛做為反應的原動力，但與溫度及其所產(chǎn)生的副產(chǎn)物關系較大。

b.無電銅因厚度很薄,內(nèi)應力(innerStress)影響不大故不需重視，但厚化銅則必須考慮。也就是說厚化銅與板面銅箔間的附著力也為關鍵，應特別注意其鍍前活化之過程如整孔及微蝕是否完美。控制不好時可能發(fā)生孔壁剝離(pullaway)及板面脫皮。

c.厚化銅之外表能接受油墨或干膜之附著，所以印刷前盡少做磨刷或其它化學粗化。在阻劑完成轉(zhuǎn)移后又要能耐得環(huán)境的氧化,而且也要耐得最低起碼的活性清洗及活化。

d.厚化銅主要的目的是既能完成非導體的金屬化同時又可取代一次鍍銅，能夠發(fā)揮大量的設備、人力、物料、及操作時間的節(jié)省，但化學銅槽本身比傳統(tǒng)的無電銅要貴，管理不易，要利用特定的自動添加設備。

直接電鍍種類

大致上可歸為三種替代銅的導體

A.Carbon-碳粉(Graphite同)

B.ConductivePolymer-導體高分子

C.Palladium-鈀金屬

3.外層線路制程目的

經(jīng)鉆孔及通孔電鍍后,內(nèi)外層已連通,本制程在制作外層線路,以達電性的完整.

制作流程

銅面處理→壓膜→曝光→顯像

依干膜發(fā)展的歷史可分下列三種類型:

－溶劑顯像型

－半水溶液顯像型

－堿水溶液顯像型

一般壓膜條件為：

壓膜熱輪溫度120°±10℃

板面溫度50±10℃

壓膜速度1.0~2.5米／分

壓力40-60psi

曝光

Exposure

曝光機種類

－手動與自動

－平行光與非平行光

－LDI雷射直接暴光

A.手動曝光機，是將將欲曝板子上下底片以手動定PIN對位后，送入機臺面，吸真空后曝光。

B.自動曝機一般含裝載/卸載，須于板子外框先做好工具孔，做初步定位再由機臺上之CCD，檢查底片與孔的對位狀況，并做微調(diào)后入曝光區(qū)曝光。依目前的精密須求程度，不以視覺機器自動對位，恐怕做不到好質(zhì)量的板子。

平行光與非平行光曝光機的對比:

干膜環(huán)境的要求

線路板之細線及高密度要求漸嚴，其成功的契機端賴各種精密的控制。干膜轉(zhuǎn)移影像之精準除了上述各種生產(chǎn)技術外，環(huán)境的完善也占有很大的比重。

A.首先要注意到的是無塵室(CleanRoom)的建立，一般常說的無塵室是以美國聯(lián)邦標準Fed.STD209做為分級的規(guī)范，是以每立方呎的空氣中所含大于0.5微米的塵粒之數(shù)目(PPCF)作為分級的，可分為三級，見表

三者間之維護與安裝費用相差極大，class100級多用在集成電路程(IC)之晶圓制造上。至于精密線路板之干膜壓膜及曝光區(qū)則10,000級已夠。

B.無塵室質(zhì)量之控制有三要件，防止外界塵埃之進入、避免內(nèi)部產(chǎn)生、及清除內(nèi)部既有之塵量；需在環(huán)境系統(tǒng)上加裝進氣之過濾設備、工作人員穿戴不易起塵之工作服、鞋、手套、頭罩。室內(nèi)裝配則應采表面平滑的墻板、無縫地板、氣密式之照明及公共設施、進出口之AirShower，室內(nèi)送風則采水平層流(LaminarFlow)及垂直層流方式以消除氣流的死角,避免塵埃的聚積。

C.干膜區(qū)之照明為黃色光源以避免干膜于正式曝光前先感光，此種黃光波長必須在500nm(naro-meter為10m，或5000A)，比500nm短的光源中含有紫外線而導致干膜之局部感光，市面上有金黃色日光燈管出售，在一般日光燈外加裝橘黃色燈罩也可使用。

4.電鍍利用電解的方法使金屬或合金沉積在工件表面,以形成均勻.致密.結(jié)合力良好的金屬層過程叫電鍍.全板電鍍銅：又叫一次銅，板電①作用與目的：

保護剛剛沉積的薄薄的化學銅，防止化學銅氧化后被酸浸蝕掉，通過電鍍將其加后到一定程度

②全板電鍍銅相關工藝參數(shù)：槽液主要成分有硫酸銅和硫酸，采用高酸低銅配方，保證電鍍時板面厚度分布的均勻性和對深孔小孔的深鍍能力；硫酸含量多在180克/升，多者達到240克/升；硫酸銅含量一般在75克/升左右，另槽液中添加有微量的氯離子，作為輔助光澤劑和銅光劑共同發(fā)揮光澤效果；銅光劑的添加量或開缸量一般在3-5ml/L.圖形電鍍銅：又叫二次銅，線路鍍銅

①目的與作用:為滿足各線路額定的電流負載，各線路和孔銅銅后需要達到一定的厚度，線路鍍銅的目的及時將孔銅和線路銅加厚到一定的厚度；

電鍍錫①目的與作用:圖形電鍍純錫目的主要使用純錫單純作為金屬抗蝕層，保護線路蝕刻；

②槽液主要由硫酸亞錫，硫酸和添加劑組成；硫酸亞錫含量控制在30克/升左右，硫酸控制在10%左右；鍍鎳

①目的與作用：鍍鎳層主要作為銅層和金層之間的阻隔層，防止金銅互相擴散，影響板子的可焊性和使用壽命；同時又鎳層打底也大大增加了金層的機械強度；

電鍍金：分為電鍍硬金（金合金）和水金（純金）工藝，鍍硬金與軟金槽液組成基本一致，只不過硬金槽內(nèi)多了一些微量金屬鎳或鈷或鐵等元素；

①目的與作用：金作為一種貴金屬，具有良好的可焊性，耐氧化性，抗蝕性，接觸電阻小，合金耐磨性好等等優(yōu)良特點；

硫酸銅鍍液成分:序號項目要求范圍最佳值1CuSO4.5H2O60-90g/l

70-75g/l

2H2SO4

10-12%

11%

3Cl-

40-80ppm

50ppm

4電流密度

15-25ASF

/5銅缸溫度

20-30℃

25℃

6銅光劑添加

2-8ml/L

4-5ml/L

各成份及其功能：

－硫酸銅，是供給槽液銅離子的主源，配槽時要用化學級之含水硫酸銅結(jié)晶溶解使用，平時作業(yè)中則由陽極磷銅塊解離補充之．配液后要做活性炭處理(Carbontreatment)及假鍍(Dummyplate)。

－硫酸，要使用試藥級的純酸，硫酸有導電及溶解陽極的功用，日常操作中銅量因

吹氣的氧化作用使陽極膜的溶解增加，故液中的銅量會漸增而酸量會漸減，要逐日作分析以維持其酸與銅之重量比在10:1以上以維持良好的分布力。鍍液在不

鍍時要關掉吹氣，以防銅量上升酸量下降及光澤之過度消耗。

－氯離子，有助陽極的溶解及光澤劑的發(fā)揮功能，使陽極溶解均勻，鍍層平滑光

澤。氯離子正常時陽極膜呈黑色，過量時則變成灰白色，配液及添加用的水一

定要純，不可用自來水，因其加有氯氣或漂白粉（含次氯酸鹽）會帶入大量的氯離子。

－陽極，須使用含磷0.03-0.075％的銅塊，其面積最好為陰極的兩倍。正常的陽極膜是黑色的，若呈棕色時表陽極中含磷不夠，呈銀灰色時表液中氯

離子太多而成了氯化銅。但這只是一般判斷尚須槽液分析輔助.

－添加劑，主要有光澤(Brightner)、整平(Leveller)、載體(Carrier)、潤濕劑(Wetter)等功

能,用

'安培-小時'添加補充.

硫酸銅電鍍中的磷銅陽極的作用:在早期，硫酸銅電鍍都是采用電解銅或無氧銅做陽極，其陽極效率高達100%甚至超過100%，這樣造成一系列的問題：槽液中的銅含量不斷升高，添加劑消耗加快，槽液中的銅粉和陽極泥增多，陽極利用效率降低，鍍層極易產(chǎn)生毛刺和粗糙缺陷。1954年，美國Neverse等對陽極的研究發(fā)現(xiàn)：在陽極中摻入少量的磷，經(jīng)過一段時間的電解處理（電解產(chǎn)生的陽極黑膜對電鍍相當重要，因此建議利用電解拖缸板/假鍍板/波浪板在2-3ASD的電流密度下電解4—10小時），銅陽極的表面生成一層黑色的磷膜，主要的成分是磷化銅Cu3P。這層黑膜具有金屬導電性，改變了銅陽極溶解過程中的一些反應的步驟，有效克服了上述的一些缺陷，對銅的質(zhì)量和工藝穩(wěn)定性起著重要作用.黑色磷膜對基元反應有著顯著的催化效果，大大加快了亞銅離子的氧化，使慢反應變成快反應，大大減少槽液中亞銅離子的累積。同時陽極表面的磷膜也可阻止亞銅離子進入槽液，促使其氧化，減少了進入槽液的亞銅離子。磷含量過低，黑膜過薄，結(jié)合力差；磷含量高，黑膜太厚，分布不均勻，還會造成低電流區(qū)不光亮，細微麻砂狀。同時磷含量高的銅陽極生成的黑膜厚度太厚,電阻增加,要維持原來的電流,電壓要升高.槽電壓的升高有利于氫離子放電,針孔的產(chǎn)生幾率加大.

鍍銅常見故障:電鍍鎳缸各成分及作用:1.主鹽硫酸鎳或氨基磺酸鎳是鍍鎳溶液的主要成分,在普通鍍鎳中,控制NI2+濃度65-75g/L,提高主鹽濃度,可提高鍍層的沉積速度,并能使允許電流密度范圍擴大,但主鹽濃度太高會導致鍍液分散能力降低,主鹽濃度降低鍍層沉積速度降低,嚴重時會導致高電流區(qū)鍍層燒焦.2.陽極活化劑為了保證陽極正常溶解,防止陽極鈍化,鍍液中需要陽極活化劑.常用的陽極活化劑有:氯化鎳,溴化鎳.氯化鎳濃度不能太高,否則會使鍍層應力增加.

陽極鈍化有以下現(xiàn)象:1)槽電壓升高,一般可達6V以上,但電流卻很小.2)陽極表面氣泡較多,有時會有刺激性的氣味,甚至表面褐色.3.緩沖劑:

硼酸是鍍鎳溶液最好的緩沖劑,它可以將鍍液的酸度控制在一定范圍內(nèi).硼酸不僅具有PH緩沖能力,而且它能提高陰極極化,改善鍍液性能,使在較高的電流密度下,鍍層不易燒焦.4.添加劑添加劑的加入,改善了鍍液的陰極極化,使鍍層均勻細致并具有半光亮鎳的光澤,同時改善了鍍液的分散能力.鍍鎳常見故障:鍍金:板面鍍金:

板面鍍金層是以低應力鎳或光亮鎳為低鎳,鎳鍍層厚度3-5um,鎳鍍層作為中間層起著金,銅之間的阻擋層的作用,它可以阻止金銅間的相互擴散和阻礙銅穿透到金表面.鎳層存在相當于提高了金鍍層的硬度.板面鍍金層既是堿性蝕刻的保護層,也是有IC鋁線壓焊和按鍵式印制板的最終表面鍍層,其表面金層常規(guī)要求在1-2u”.插頭鍍金:

插頭鍍金也稱鍍硬金,俗稱“鍍金手指”.它是含有Co,NI,Fe,等合金元素的合金鍍層,它的硬度,耐磨性都高于純金鍍層,其表面金層常規(guī)要求在3-5u”.

鍍金的陽極介紹:

薄金鍍液如板面鍍金可使用不銹鋼陽極,為延長鍍液壽命,需選用優(yōu)質(zhì)不銹鋼,如進口316不銹鋼,厚金鍍液應使用不溶性活性陽極,如白金鈦網(wǎng),鈦上鍍鉑,鈦上鍍釕.鍍金常見故障:我司現(xiàn)在電鍍鎳金工藝流程:圖形轉(zhuǎn)移電鍍前處理線路鍍銅水洗微蝕水洗酸洗鍍鎳鎳回收DI水洗鍍金金回收DI水洗烘干下工序注:其中微蝕水洗酸洗是新增內(nèi)容,其目的在于:1.改善鍍層光亮度,其鍍層在電鍍完成后顏色較啞,有利于可焊性及零件邦定.2.鍍層顏色在較啞的情況下有利于綠油同金面的結(jié)合力,降低表面綠油在過波峰焊后出現(xiàn)掉綠油的現(xiàn)象.常規(guī)電鎳金板生產(chǎn)工藝的厚度接受標準:1.銅厚:10-15um(Pulse要求為25um)2.鎳厚:3-5um3.板面鍍金:1-2u”插頭鍍金:3-5u”電鍍鎳金工藝優(yōu)缺點對比:工藝優(yōu)點缺點電鍍鎳/金1.操作簡易2.設備及生產(chǎn)成本低3.表面耐磨性好1.表面同阻焊結(jié)合力差2.表面孔隙率高3.表面易污染,焊接性能低.4.導線側(cè)面金屬側(cè)露5.蝕刻/退錫:製程目的

將線路電鍍完成從電鍍設備取下的板子,做後加工完成線路:

A.剝膜:將抗電鍍用途的乾膜以藥水剝除

B.線路蝕刻:把非導體部分的銅溶蝕掉

C.剝錫(鉛):最後將抗蝕刻的錫(鉛)鍍層除去

上述步驟是由水平連線設備一次完工.

製造流程

剝膜→線路蝕刻→剝錫鉛

本司蝕刻機本司退錫機蝕刻常見故障:6.防焊

製程目的

A.防焊：留出板上待焊的通孔及其pad，將所有線路及銅面都覆蓋住，防止波焊時造成的短路,並節(jié)省焊錫之用量。

B.護板：防止?jié)駳饧案鞣N電解質(zhì)的侵害使線路氧化而危害電氣性質(zhì)，並防止外來的機械傷害以維持板面良好的絕緣，

C.絕緣：由於板子愈來愈薄,線寬距愈來愈細,故導體間的絕緣問題日形突顯,也增加防焊漆絕緣性質(zhì)的重要性.防焊漆,俗稱"綠漆",(SoldermaskorSolderResist)，為便於肉眼檢查，故於主漆中多加入對眼睛有幫助的綠色顏料，其實防焊漆了綠色之外尚有黃色、白色、黑色等顏色.

防焊的種類有傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂IR烘烤型,UV硬化型,液態(tài)感光型(LPISM-LiquidPhotoImagableSolderMask)等型油墨,以及乾膜防焊型(DryFilm,SolderMask)

防焊工藝流程:磨板印刷預烤暴光顯影固化文字磨板(機械處理)

本司防焊前處理磨板機機械磨板處理原理印刷:

a.檔墨點印刷

網(wǎng)板上僅做孔及孔環(huán)的檔點阻墨,防止油墨流入孔內(nèi)此法須注意檔點積墨,問題

b.空網(wǎng)印

不做檔墨點直接空網(wǎng)印但板子或印刷機臺面可小幅移動使不因積墨流入孔內(nèi)

c.有些要求孔塞墨者一般在曝光顯像後針對那些孔在印一次的方式居多

d.使用網(wǎng)目在36-43T刮刀硬度70-75預烤

A.主要目的趕走油墨內(nèi)的溶劑,使油墨部分硬化,不致在進行曝光時黏底片.

B.溫度與時間的設定,須參照供應商的datashee.t雙面印與單面印的預烤條件是不一樣.(所謂雙面印,是指雙面印好同時預烤)

C.烤箱的選擇須注意通風及過濾系統(tǒng)以防異物四沾.

D.溫時的設定,必須有警報器,時間一到必須馬上拿出,否則overcuring會造成顯像不盡.E.Conveyor式的烤箱,其產(chǎn)能及品質(zhì)都較佳,唯空間及成本須考量.

曝光

A.曝光機的選擇:IR光源,7~10KW之能量,須有冷卻系統(tǒng)維持檯面溫度25~30°C.

B.能量管理:以Steptablet結(jié)果設定能量.

C.抽真空至牛頓環(huán)不會移動

D.手動曝光機一般以pin對位,自動曝光機則以CCD對位,以現(xiàn)在高密度的板子設計,若沒有自動對位勢必無法達品質(zhì)要求.顯像

A.顯像條件

藥液0.8~1.2%Na2CO3溫度30±2°C噴壓2.5~3Kg/cm2

B.顯像時間因和厚度有關,通常在50~60sec,Break-point約在50~70%.後烤

A.通常在顯像後墨硬度不足,會先進行UV硬化或150°C,30min預固一次,增加其硬度以免做檢修時刮傷.

B.後烤的目的主要讓油墨之環(huán)氧樹脂徹底硬化文字印刷目前業(yè)界有的將文字印刷放在噴錫後,也有放在噴錫前,不管何種程序要注意以下幾點:

A.文字不可沾Pad

B.文字油墨的選擇要和S/M油墨Compatible.

C.文字要清析可辨識.

綠油品質(zhì)接收標準:根據(jù)IPC840C對S/M要求分了三個等級:

Class1：用在消費性電子產(chǎn)品上如電視、玩具，單面板之直接蝕刻而無需電鍍之板類，只要有漆覆蓋即可。

Class2：為一般工業(yè)電子線路板用，如電腦、通訊設備、商用機器及儀

器類，厚度要0.5mil以上。

Class3：為高信賴度長時間連續(xù)操作之設備，或軍用及太空電子設備之用途，其厚度至少要１mil以上。

實務上,表一般綠漆油墨測試性質(zhì)項目

絲網(wǎng)印刷工藝:什么是網(wǎng)印呢？即采用絲網(wǎng)做版材，在印版上形成圖像和版模兩部分，版模部分防止印料通過，圖象部分通過刮板在印制上刮動擠壓使印料漏印在基板上的印刷方式。網(wǎng)印的特點

網(wǎng)印被廣泛地應用于印制電路，厚膜集成電路的制造中，并成為電子元件制造業(yè)中不可缺少的一部分，同其他制造方式相比較有以下特點：1.能形成批量性大生產(chǎn)，同時能實現(xiàn)自動化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。2.印料的種類多，從而能適應多功能化的各類涂層，如抗電鍍涂層，防焊涂層，文字涂層等。3.制作簡便，易懂，成本低。4.印料涂層厚度厚，通常在10-30μm之間，因而涂層具有很高的耐氣候性能及耐藥品性。5.網(wǎng)版的耐印力差。6.線路還原性差，在網(wǎng)印0.1mm以下的導線時，容易顯示出鋸齒狀，線條的質(zhì)量較差。絲網(wǎng)的種類

構(gòu)成絲網(wǎng)的幾乎都是絲織物以材料分類

尼龍，聚酯，不銹鋼以編織結(jié)構(gòu)分類

平織，綾織以絲的形狀分類

單織，線，兩者混用以網(wǎng)目數(shù)分類

粗目，中目，細目以絲的粗細分類

?。⊿）中型（T）厚（HD）絲網(wǎng)的規(guī)格

1.網(wǎng)目：目是表示絲網(wǎng)的孔密度的數(shù)值，以1平方米英寸的網(wǎng)孔的數(shù)量表示，現(xiàn)在用1cm2的孔數(shù)量表示的情況較多，西德，瑞士及意大利等西歐國家在計算網(wǎng)目數(shù)時是采用厘米為單位，而日本則以英寸為準。

以瑞士100T絲網(wǎng)為例，換算成日本絲網(wǎng)目數(shù)：

100*2.54=250目2.開度：開度是表示網(wǎng)孔大小的數(shù)值，一般以網(wǎng)孔面積的平方根表示，單位為微米（μm），開度由絲的直徑和網(wǎng)目決定，因此即使是同一絲網(wǎng)，開度也會不同。開度的表示，見圖11-1.3.厚度：厚度是指絲網(wǎng)在無張力狀態(tài)下靜置時厚度測定值，用μm表示。厚度由構(gòu)成絲網(wǎng)的絲的直徑?jīng)Q定，與絲網(wǎng)透墨量有關。

各種絲網(wǎng)的特點及使用注意事項1.尼龍網(wǎng)：表面光滑，印料透過性好，彈性大，有適當?shù)娜彳浶裕鞆姸?，彈性及耐摩擦性好，使用壽命長，耐酸，堿，有機溶劑性好，但其耐熱性，穩(wěn)定性差。2.聚酯網(wǎng)：拉力伸度小，彈性強，拉伸強度，結(jié)構(gòu)的結(jié)節(jié)強度，回彈性和耐印力均好，有足夠耐藥品性，吸濕性低，耐熱性好。但其透墨性沒有尼龍網(wǎng)好。3.不銹鋼網(wǎng)：平面穩(wěn)定性極好，制作圖形尺寸穩(wěn)定，適于尺寸精度要求高的及細導線圖象的印刷，透墨性，耐熱性，化學穩(wěn)定性都好，但其網(wǎng)彈性差，伸長后不能復雜原，受外力沖擊變形后不能使用。4.壓平絲網(wǎng)：對提高印料印刷的適性，減少過墨量，節(jié)約印料，減少刮板的磨損都非常有利，5.防靜電絲網(wǎng)：該絲網(wǎng)橫線具有導電性，若使線芯中含碳精絲，對于消除靜電很有效果6.防光暈絲網(wǎng):能避免制版工序曝光而引起的亂反射，顯示良好的感光狀態(tài)，能提高制版精度。

各種絲網(wǎng)性能的比較:7.熱風整平(噴錫)流程:

前處理噴錫后處理前清潔處理前清潔處理主要的用意，在將銅表面的有機污染氧化物等去除后清潔水洗目的，在將殘留的助焊劑或其由錫爐帶出之殘油類物質(zhì)洗除本司噴錫機噴錫示意圖影響噴錫錫厚度的因素及常見故障:1.風刀的結(jié)構(gòu)

2.風刀口至板子的距離

3.風刀角度

4.空氣壓力大小

5.板子通過風刀的速度

6.外層線路密度及結(jié)構(gòu)

8.化學沉鎳金工藝上世紀九十年代初，開始變成化學沉鎳金（ENIG）的天下，也一個魔術般的工藝制程，一個含磷的微結(jié)晶化鎳的堅硬涂層，比人頭發(fā)直徑小10倍，不可思議地沉積到銅的表面，所有這些來自于一種迷人的綠色神奇溶液（鎳溶液），該底層金屬最后覆蓋一層3μ“的金層便形成現(xiàn)今的化學沉鎳金工藝.

本司工藝流程：上/下板-除油-溢流水洗-微蝕-雙DI水洗-預浸-活化-DI水洗-后浸-雙DI水洗-沉鎳-雙DI水洗-金缸-金回收-雙DI水洗-熱DI水洗

化學沉鎳金實板

優(yōu)缺點對比

工藝優(yōu)點缺點化學沉鎳金1.表面平整度佳,適合SMT作業(yè)2.具可打線能力而得以替代電鍍鎳金3.墊面之接觸導通優(yōu)異4.高溫中不氧化可做為散熱之表面1.不耐物理沖擊，焊錫強度最差2.容易造成BGA處焊接后的裂痕(黑墊現(xiàn)象)3.生產(chǎn)成本高化學鎳金失寵原因分析主要因素----黑墊的困繞原因分析:通過魚骨圖來對普思所說的“黑盤”進行初步分析，(此分析只做為參考并不代表其真正原因，真正原因在整個PCB業(yè)界現(xiàn)今為上還未找到)：

黑盤Ni層較?。?0μ"金層太厚＞5μ"Ni缸受到污染Ni缸MTO數(shù)超過6Ni層在金缸攻擊太大P含量太高＞11%Au缸置換太強烈銅線比例＞16：1SEM/EDX分析1.SEM圖片及黑墊實物圖片析EDX分析圖片:

Elmt

Spect.ElementAtomicType%%PKED8.4514.90NiKED91.5585.10Total100.00100.00

化學沉鎳金的發(fā)展方向化學鎳金工藝（ENIG）已有十多年的使用歷史，滿足人們一定程度的需要，并且有一定程度不可取代的功能。因此主要供應商不斷地改良工藝，使其更好的為電子業(yè)服務，主要改良方向是減少黑PAD產(chǎn)生的概率。一個是從沉鎳本身增強抗腐蝕性，一個是從浸金方面減少對鎳的侵蝕性。最有代表性的是安美特（ATOTECH）的高磷鎳技術AurotechHP磷含量達12.4%,抗腐蝕性優(yōu)良,并能清除黑PAD(BlackPAD)的風險,可以耐硝酸試驗30秒和二氧化硫(SO2氣體)全面測試。9.化學沉錫工藝無鉛指令禁止在2006年7月1日以后在電氣及電子產(chǎn)品中使用某些有害的物質(zhì).成員國必須確保在市場上銷售的新電氣及電子產(chǎn)品中不含有鉛和其他的有害物質(zhì).為了執(zhí)行2006年的指令,主要的設備制造商已經(jīng)準備在2004年一月開始轉(zhuǎn)換使用無鉛技術.現(xiàn)在他們向他們的供應商提出越來越多的要求.如現(xiàn)今的化學沉錫工藝.

化學沉錫工藝流程:除油水洗微微蝕預浸沉錫DI水洗熱水洗水洗烘干沉錫技術的優(yōu)勢

與噴錫（HASL）比:

無鉛/表面平整/鍍層一樣

與沉銀（Silver）比:

更高的抗氧化性和更好的焊接可靠性

與沉鎳金（Ni/Au）比:

低成本

與有機保護膜（OSP）比:

能多次上錫優(yōu)缺點對比工藝優(yōu)點缺點化學沉錫1.無鉛化,表面平整適合SMT.2.可焊性良好.3.生產(chǎn)工藝簡單,設備投資成本低.4.可過多次回流焊.1.PAD邊容易掉油2.表面易污染引起可焊性問題.3.錫須問題.錫須問題分析一般來說已經(jīng)證實錫須產(chǎn)生的動力是由于純錫層的內(nèi)應力.通常在剛鍍上的銅層其內(nèi)應力幾乎為零，例如PCB.在存儲期內(nèi),內(nèi)應力在錫層生長.這是產(chǎn)生在Sn-Cu分界面的金屬化合物層中的.這個金屬化層是由于銅擴散到錫中,只有很少的錫擴散到銅中,而產(chǎn)生的.此外不均勻的合金層生長會增大內(nèi)應力，在那其它因素影響錫須的生長，如老化條件、底層物質(zhì)的特性及沉積層的特性,尤其是晶體顆粒的大小能改變活化能，影響錫須的生長速率。大顆粒錫晶體比小顆粒的錫晶體有更穩(wěn)定的熱力能，不容易產(chǎn)生晶體重排。所以大顆粒的錫晶體更難產(chǎn)生錫須

常規(guī)要求錫須在半年內(nèi)的生長長度不得超過20um沉錫厚度與沉錫溫度的關系依上圖可看出,沉錫溫度越高所獲得的錫厚與錫面純度越高,可焊性與存貯時間亦越長,同時掉油程度會相應增加,反之則越短、越小。錫層與銅錫合金的關系

老化條件老化時間及結(jié)果1H4H9H25℃0．00480．00960．0144120℃0.20.40.6155℃0.360.721.08備注1.老化試驗過程中銅錫合金會由下而上覆蓋錫面，此數(shù)據(jù)為運用EDX及X-ray所測試數(shù)據(jù)。2.155℃×4H老化試驗相當于5-25℃，40-65%存貯條件下半年的有效期限。

依ATOTECH公司提供資料,錫厚度會因存貯時間長短、回流焊次數(shù)來對其厚度有所要求:正常存貯半年后錫厚消耗量 0.225um

三次回流焊后錫厚消耗量0.35um

要求剩余純錫厚度0.2um確保良好的可焊性

由此計算錫厚最小厚度應在0.775um即可保證半年的存貯及三次回流焊的要求。

銅/錫合金層形成所消耗10.成型制程目的

為了讓板子符合客戶所要求的規(guī)格尺寸，必須將外圍沒有用的邊框去除之。若此板子是Panel出貨（連片），往往須再進行一道程序，也就是所謂的V-cut，讓客戶在Assembly前或后，可輕易的將Panel折斷成Pieces。又若PCB是有金手指之規(guī)定，為使容易插入，connector的槽溝制造流程

外型成型(Pu