线路板前言 涉及到诸多方面的工艺工作,线路板制造过程中。从工艺审查到生产到最终检验,都必须考虑到工艺质量和生产质量的监测和控制。为此,将曾通过生产实践所获得的点滴经验提供给同行,仅供参考。 第一章 工艺审查和准备 根据有关的"设计规范"及有关标准,工艺审查是针对设计所提供的原始资料。结合生产实际,对设计部位所提供的制造线路板有关设计资料进行工艺性审查。工艺审查的要点有以下几个方面:
1设计资料是否完整(包括:软盘、执行的技术规范等)进行工艺性检查, 第二节 工艺准备
进行生产前的工艺准备。工艺应依照工艺顺序进行科学的编制,线路板工艺准备是根据设计的有关技术资料的基础上。其主要内容应括以下几个方面:要合理、要准确、易懂可行; 第二章 原图审查、修改与光绘 第一节 原图审查和修改 提供给制造厂商并依照所提供线路板设计数据和图形制造成所需要的线路板产品。要达到设计所要求的技术指标,原图是指设计通过电路辅助设计系统(CA D以软盘的格式。必需依照"线路板设计规范"对原图的各种图形尺寸与孔径进行工艺性审查。 一)线路板审查的项目 1导线宽度与间距;导线的公差范围; 2孔径尺寸和种类、数量; 3焊盘尺寸与导线连接处的状态; 4导线的走向是否合理; 5基板的厚度(如是多层板还要审查内层基板的厚度等) 6设计所提技术可行性、可制造性、可测试性等。 二)线路板修改项目
1基准设置是否正确;根据生产需要需要增加0.10毫米; 第二节 光绘工艺 使其成为可靠的光具,线路板原图通过CA D/CA M系统制作成为图形转移的底片。该工序是制造线路板关键技术之一.必须严格的控制片基质量。才干准确的完成图形转移目的目前广泛采用的CA M系统中有激光光绘机来完成此项作业。 一)审查项目 1片基的选择:通常选择热膨胀系数较小的175微米的厚基PET聚对苯二甲酸乙二醇酯)片基; 2对片基的基本要求:平整、无划伤、无折痕; 3底片存放环境条件及使用周期是否恰当; 作业环境湿度为55-60%RH.4作业环境条件要求:温度为20-270C相对湿度为40-70%RH;对于精度要求高的底片。 二)线路板底片应达到质量规范 1经光绘的底片是否符合原图技术要求; 2制作的电路图形应准确、无失真现象; 3黑白强度比大即黑白反差大; 4导线齐整、无变形; 5线路板经过拼版的较大的底片图形无变形或失真现象; 6导线及其它部位的黑度均匀一致; 7黑的部位无针孔、缺口、无毛边等缺陷; 8透明部位无黑点及其它多余物; 第三章 基材的准备 第一节线路板 基材的选择 对库存资料进行检查和验收,线路板基材的选择就是根据工艺所提供的相关资料。并符合质量规范及设计要求。这方面要做好下列工作: 1基材的牌号、批次要搞清; 2基材的厚度要准确无误; 3基材的铜箔外表无划伤、压痕或其它多余物; 内外层的资料厚度(包括半固化片)铜箔的厚度要搞清;4特别是制作多层板时。 5对所采用的基材要编号。 第二节 下料注意事项 1基材下料时首先要看工艺文件; 基材的备料首先要计算准确,2采用拼版时。使整板损失最小; 3下料时要按基材的纤维方向剪切 4下料时要垫纸以免损坏基材外表; 5下料的基材要打号; 所需基材的下料,6进行多品种生产时。要有极为明显的标志,决不能混批或混料及混放。 第四章 数控钻孔 第一节 编程 必需做到以下几方面的工作:线路板根据CA D/CA M系统所提供的设计资料(包括钻孔图、兰图或钻孔底片等)进行编程。要达到准确无误的进行编程。 原则应根据设备性能要求而定;1编程顺序通常在实际生产中采用两种工艺方法。 但首先要确定原点位置(特别在多层板钻孔)2采用设计部门提供的软盘进行自动编程。 但必需将各种类型的孔径进行合并同类项,3采用钻孔底片或电路图形底片进行手工编程。确保换一次钻头钻完孔; 4编程时要注意放大部位孔与实物孔对准位置(特别是手工编程时) 必需将底版固定在机床的平台上并覆平整;5特别是采用手工编程工艺方法。 必需制作样板并与底片对准,6编程完工后。透图台上进行检查。 第二节 数控钻孔 必需严格地依照工艺要求进行。如果采用底片进行编程时,线路板数控钻孔是根据计算机所提供的数据依照人为规定进行钻孔。进行钻孔时。要对底片孔位置进行标注(最好用红兰笔)以便于进行核查。 一)准备作业 1根据基板的厚度进行叠层(通常采用1.6毫米厚基板)叠层数为三块; 将冲好定位孔的盖板、基板、按顺序进行放置,2依照工艺文件要求。线路板并固定在机床上规定的部位,再用胶带格四边固定,以免移动。 以确保所钻孔精度要求,3依照工艺要求找原点。然后进行自动钻孔; 4使用钻头时要检查直径数据、防止搞错; 5对所钻孔径大小、数量应做到心里有数; 6确定工艺参数如:转速、进刀量、切削速度等; 应将机床进行运转一段时间,7进行钻孔前。再进行正式钻孔作业。 二)检查项目 就必需将钻好孔的基板进行检查,要确保后续工序的产品质量。其中项目有以下: 1毛刺、测试孔径、孔偏、多孔、孔变形、堵孔、未贯通、断钻头等; 2孔径种类、孔径数量、孔径大小进行检查;易发现有否缺陷;3最好采用胶片进行验证。 进行X-RA Y检查以便观察孔位对准度,4根据印制电路板的精度要求。即外层与内层孔 特别对多层板的钻孔)否对准; 5采用检孔镜对孔内状态进行抽查; 6对基板外表进行检查; 将重氮片覆盖在基板表面上,7通常检查漏钻孔或未贯通孔采用在底照射光下。如发现重氮片上有焊盘的位置因无孔而不透光。而检查多钻孔、错位孔时,将重氮片覆盖在基板表面上,如果发现重氮片上没有焊盘的位置透光,就可检查出存在缺陷。 这时重氮片上焊盘与基板上的孔无法对准。8检查偏孔、错位孔就可以采用底片检查。 第五章 孔金属化工艺 就必需对基板的铜外表与孔内外表状态进行认真的检查。孔金属化工艺过程是印制电路板制造中最关键的一个工序。为此。 一)检查项目 1外表状态是否良好。无划伤、无压痕、无针孔、无油污等; 无毛刺、无螺旋装、无切屑留物等;2检查孔内外表状态应坚持均匀呈微粗糙。 确定补加量;3沉铜液的化学分析。 坚持溶液的化学成份的均匀性;4将化学沉铜液进行循环处置。 坚持在工艺范围以内变化。5随时监测溶液内温度。 二)孔金属化质量控制 1沉铜液的质量和工艺参数的确定及控制范围并做好记录; 2孔化前的前处理溶液的监控及处置质量状态分析; 应建议采用搅拌(振动)加循环过滤工艺方法;3确保沉铜的高质量。 4严格控制化学沉铜过程工艺参数的监控(包括PH温度、时间、溶液主要成份) 参考透光程度图像(分为10级)来判定沉铜效时和沉铜层质量;5采用背光试验工艺方法检查。 应按工艺要求作金相剖切试验。6.经加厚镀铜后。 第三节 孔金属化 金属化工艺是印制电路板制造技术中最为重要的工序之一。最普遍采用的沉薄铜工艺方法。这里如何去控制它有如下几个方面: 并基板之间要有一定的距离。1最有效的沉铜方法是采用挂兰并倾斜300角。 必需进行过滤;2要保持溶液的洁净水平。 最好采用水套式冷却装置系统;3严格控制对沉铜质量有极大影响作用的溶液温度。 4经清洗的基板必需立即将孔内的水份采用热风吹干。 第六章 图形电镀抗蚀金属-锡铅合金 第一节 镀前准备和电镀处理 以保证蚀刻过程能有效地维护基体金属。图形电镀抗蚀金属-锡铅合金镀层的主要目的作为蚀刻时维护基体铜镀层。但必需严格控制镀层厚度。 一)检查项目 1检查孔金属化内壁镀层是否完整、有无空洞、缺金属铜等缺陷; 2检查露铜的外表加厚镀铜层表面是否均匀、有无结瘤、有无砂粒状等; 3检查镀液的化学成份是否在工艺规定范围以内; 再加上根据实生产的经验所获得的数值或%比,4核对镀覆面积计算数值。最后确定电流数值; 依照工艺要求来确定电镀工艺参数;5检查上道工序所提供的工艺文件。 应处在完好;6检查槽的导电部位的连接的可靠性及导电部位的外表状态。 7镀前处理溶液的分析和调整参考资料即分析单; 8确定装挂部位和夹具的准备。 二)镀层质量控制 正确的确定电流所需数值,1准确的计算镀覆面积和参考实际生产过程对电流的影响。掌握电镀过程电流的变化,确保电镀工艺参数稳定性; 首先采用调试板进行试镀,2未进行电镀前。致使槽液处在激活状态; 再确定挂板的先后秩序,3确定总电流流动方向。原则上应采用由远到近;确保电流对任何外表分布均匀性; 除采用搅拌过滤的工艺措施外,4确保孔内镀层的均匀性和镀层厚度的一致性。还需 采用冲击电流; 确保电流数值的可靠性和稳定性;5经常监控电镀过程中电流的变化。 6检测孔镀层厚度是否符合技术要求。 第二节 镀锡铅合金工艺 该工序也是非常重要的工序之一。所以说它重要是由于后续的蚀刻工艺,图形电镀锡铅合金镀层对于印制电路板来说。对电路图形的准确性和完整性起到很重要的作用。为确保 必需做好以下几个方面的工作:锡铅合金镀层的高质量。 特别是添加剂的含量和锡铅比例;1严格控制溶液成份。 下槽后还必需采用人工摆动以使孔内的气泡很快的溢出,2通过机械搅拌使溶液坚持匀衡外。确保孔内镀层均匀; 再恢复到正常所需要的电流;3采用冲击电流使孔内很快地镀上一层锡铅合金层。 需取出来观察孔内镀层状态;4镀到5分钟时。 如果单槽作业需要按输入总电流的相反方向挂板。5依照总电流流动的方向。 第七章 锡铅合金镀层的退除 就必需将抗蚀金属层退除,如采用热风整平工艺。才干获得高质量的高可焊性能的锡铅合金层。 一)检查项目 特别是金属化孔内是否有残留的膜。如有必需清理干净;1检查膜层退除是否干净。 无黑点斑、残留的锡铅层等缺陷;2检查外表与孔内壁金属应呈现金属光泽。 必需将表面产生的黑膜除去,3退除锡铅合金镀层前。呈现金属光泽; 二)退除质量的控制 1严格依照工艺规定的工艺参数实行监控; 2经常观察锡铅合金镀层的退除情况; 严格控制浸入和提出时间;3根据基板的几何尺寸。 必需进行完全使用温水清洗,4基板铜外表与孔内铜外表锡铅合金镀层经退除后。以防止发生翘曲变形; 5加工过程中必需进行认真的检查。 第三节 退除工艺 退除锡铅合金镀层的质量优劣决定热风整平的质量的高低。所以,对采用热风整平工艺半成品而言。要严格的依照工艺规定进行加工。为确保退除质量就必需做好以下几个方面的工作: 并进行分析;1依照工艺规定调配退除液。 必需采用水套加温,2这确保平安作业。特别大批量退除时,要确保温度的一致性和稳定性; 必需随时依照一定的数量进行补充;3退除过程会大量消耗溶液内的化学成份。 4抽风的部位进行退除处理; 特别孔。5经退除干净的基板必需认真进行检查。 第八章 丝印阻焊剂工艺 第一节 丝印前的准备和加工 丝印阻焊剂的主要目的为防止电装过程焊料无序流动而造成两导线之 "搭桥"确保电装质量。 一)检查项目 根据工艺文件所拟定的要求进行准备;1检查和阅读工艺文件与实物是否相符。 2检查基板外观是否有与工艺要求不相符合的多余物; 确保两面同时进行,3确定丝印准确位置。主要确保预烘时两面涂覆层温度的一致性;所制造的支承架距离要适当; 再根据说明书的技术要求,4根据所使用的油墨牌号。进行配比并采用搅拌机充分混合,至气泡消失为止。 调整好所有需要保证的部位;5检查所使用的丝印台或丝印机使用状态。 丝印正式产品前,6为确保丝印质量。采用纸张先印确保漏印清楚而又均匀。 二)丝印质量的控制 1确保基板外表露铜部位(除焊盘与孔外)要清洁、干净、无沾物; 进行两面丝印,2依照工艺文件要求。并确保涂覆层的厚度均匀一致; 3经丝印的基板外表应无杂物及其它多余物; 4严格控制烘烤温度、烘烤时间和通风量; 要严格防止油墨渗流到孔内和沓盘上;5丝印过程中。 应无漏印部位、流痕及非需要部位。6完工后的半成品要逐块进行外观检查。 第二节 丝印工艺 通过曝光、显影等工序后成为基板外表高可靠性永久性维护层。施工中,丝印工艺主要目的就是使整板的两面均匀的涂覆一层液体感光阻焊剂。必需做到以下几个方面: 必需逐步加压,1采用气动绷网时。确保绷网质量; 应严格依照使用说明书进行配制,2所采用的液体感光抗蚀剂时。并充分进行搅拌至气泡完全消失为止; 必需先采用纸进行试印,3进行丝印前。以观察透墨量是否均匀; 必需严格控制温度,4预烘时。不能过高或过低,因此采用较高的精度的预烘工艺装置,显得特别重要。要随时观察温度变化,决不能失控; 5作业环境一定要符合工艺规定。 第九章 热风整平工艺 第一节 工艺准备和处理 为电装提供可靠的焊接性能。热风整平工艺主要目的使印制电路板外表焊盘与孔内浸入所需焊料。 一)检查项目 确保孔内与外表焊盘无多余的残留阻焊膜;1检查阻焊膜质量。 因保证无接缝,2检查有插头镀金部位与阻焊膜是否露有金属铜。阻焊膜掩盖镀金极很小部分; 3确定热风整平工艺参数并进行调整; 成份缺乏时应立即进行分析调整;4检查处置溶液的否符合工艺规范。 5检查焊锅焊料成分是否符合60/40锡/铅比例)并分析含铜杂质量; 6检查助焊剂的酸度是否在工艺规定的范围以内; 二)热风整平焊料层质量控制 确保工艺参数的整个处置过程的稳定性;1严格控制热风整平工艺参数。 坚持焊料外表清亮;2极时做到清理外表氧化残渣。 设定浸入和提出时间;3根据印制电路板的几何尺寸。 整个基板外表要涂均匀一致,4涂覆助焊剂时。不能有漏涂现象; 5施工过程中要时刻观察热风整平外表与孔内壁焊料层质量; 决不能采取急骤冷却的方法,6完工的基板要进行自然冷却。以防基权翘曲。 第二节 热风整平工艺 需做好以下几个方面的工作:热风整平工艺在印制电路板制造中显得更为重要。确保电装质量的基础。为此在施工中。 要确保外表与孔内干净,1热风整平前。并保证孔内无水份; 要确保助焊剂涂覆要均匀,2涂覆助焊剂时。不能有未涂覆部分,特别是孔内; 如是气动夹就必需坚持垂直状态;如采用挂吊就必需选择位置在基板的中心位置;3装置夹具的部位。 4要绝对坚持基板在装挂的位置决不能摆动或漂移; 防止急骤冷却。5经过热风整平的基板必需坚持自然冷却。 第十章 成型工艺 第一节 机械加工前的准备 一)检查项目 即时控制和调整,1随时注意沉铜过程的变化。确保溶液沉铜的稳定性; 必需首先进行沉铜速率的测定,2为确保沉铜质量。符合待极标准的然后投产; 首先在开始时随时取出来观察孔由沉铜质量;3沉铜过程。 要特别加强溶液的控制,4沉铜时。最好采用自动调整装置和人工分析相结合的工艺方法实现对沉铜液的临控。 第十一章 加厚镀铜 第一节 镀前准备和电镀处理 确保电阻值在工艺要求的范围以内。作为插装件是固定位置及确保连接强度;作为外表封装的器件,加厚镀铜主要目的保证孔内有足够厚的铜镀层。有些孔只作为导通孔,起到两面导电的作用。 一)检查项目 应保证孔内无多余物、毛刺、黑孔、孔洞等;1主要检查孔金属化质量状态。 2检查基板表面是否有污物及其它多余物; 3检查基板的编号、图号、工艺文件及工艺说明; 4搞清装挂部位、装挂要求及镀槽所能承受的镀覆面积; 5镀覆面积、工艺参数要明确、保证电镀工艺参数的稳定性和可行性; 6导电部位的清理和准备、先通电处置使溶液呈现激活状态; 还必需检查消耗情况;7认定槽液成份是否合格、极板外表积状态;如采用栏装球形阳极。 8检查接触部位的牢固情况及电压、电流动摇范围。 二)加厚镀铜质量的控制 正确的确定电流所需数值,1准确的计算镀覆面积和参考实际生产过程对电流的影响。掌握电镀过程电流的变化,确保电镀工艺参数稳定性; 首先采用调试板进行试镀,2未进行电镀前。致使槽液处在激活状态; 再确定挂板的先后秩序,3确定总电流流动方向。原则上应采用由远到近;确保电流对任何外表分布的均匀性; 除采用搅拌过滤的工艺措施外,4确保孔内镀层的均匀性和镀层厚度的一致性。还需采用冲击电流; 确保电流数值的可靠性和稳定性;5经常监控电镀过程中电流的变化。 6检测孔镀铜层厚度是否符合技术要求。 第二节 镀铜工艺 必需经常性的对工艺参数进行监控,加厚镀铜工艺过程中。往往由于主客观原因造成 不必要的损失。要做好加厚镀铜工序,就必须做到如下几个方面: 结合生产实际积累的经验常数,1根据计算机计算的面积数值。增加一定的数值; 为确保孔内镀层的完整性,2根据计算的电流数值。就必须在原有电流量的数值上增加一定数值即冲击电流,然后在短的时间内回至原有数值; 取出基板观察外表与孔内壁的铜层是否完整,3基板电镀达到5分钟时。全部孔内呈金属光泽为佳; 4基板与基板之间必需坚持一定的距离; 取出基板期间,5当加厚镀铜达到所需要的电镀时间时。要保持一定的电流数量,确保后续基板外表与孔内不会发生发黑或发暗; 阅读工艺要求和熟悉基板机械加工兰图;1检查工艺文件。 2检查基板外表有无划伤、压痕、露铜部位等现象; 进行首件预检,3根据机械加工软盘进行试加工。符合工艺要求再进行全部工件的加工; 4准备所采用用来监测基板几何尺寸的量具及其它工具; 选择合适的铣加工工具(铣刀)5根据加工基板的原材料性质。 三)质量控制 确保产品尺寸符合设计要求;1严格执行首件检验制度。 合理选择铣加工工艺参数;2根据基板的原材料。 要仔细装夹,3固定基板位置时。以免损伤基板外表焊料层和阻焊层; 必需严格控制位置精度;4确保基板外形尺寸的一致性。 要特别注意基板的垒层时要垫纸,5进行拆装时。以防止损伤基板外表镀涂覆层。 第二节 机械加工艺 也必需高度重视。施工过程中,机械加工是线路板制造中最后一道工序。也必需做好以下几个方面的工作: 明确基板几何尺寸与公差的技术要求:1阅读工艺文件。 线路板进行批生产前,2严格依照工艺规定。首先进行试加工即首件检验制,这样做的目的以防或防止造成产品超差或报废; 可采用单块或多块垒层加工;3根据基板精度要求。 必需精确的找好基准面,4基板固定机床后机械加工前。经核对无误后再进行铣加工; 都要认真地检查基板的所有尺寸与公差,5每加工完一批后。做到心中有数. |