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實(shí)用印制電路板制造工藝參考資料(上)

時(shí)間2014/07/31
人物Greta
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第一章 工藝審查和準(zhǔn)備 


工藝審查是針對(duì)設(shè)計(jì)所提供的原始資料,根據(jù)有關(guān)的"設(shè)計(jì)規(guī)范"及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn), 
結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,對(duì)設(shè)計(jì)部位所提供的制造印制電路板有關(guān)設(shè)計(jì)資料進(jìn)行工藝性審 
查。工藝審查的要點(diǎn)有以下幾個(gè)方面: 
1, 設(shè)計(jì)資料是否完整(包括:軟盤、執(zhí)行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等); 
2, 調(diào) 出軟盤資料,進(jìn)行工藝性檢查,其中應(yīng)包括電路圖形、阻焊圖形、 
鉆孔圖形、數(shù)字圖形、電測(cè)圖形及有關(guān)的設(shè)計(jì)資料等; 
3, 對(duì)工藝要求是否可行、可制造、可電測(cè)、可維護(hù)等。 
第二節(jié) 工藝準(zhǔn)備 
工藝準(zhǔn)備是在根據(jù)設(shè)計(jì)的有關(guān)技術(shù)資料的基礎(chǔ)上,進(jìn)行生產(chǎn)前的工藝準(zhǔn)備。 
工藝應(yīng)按照工藝程序進(jìn)行科學(xué)的編制,其主要內(nèi)容應(yīng)括以下幾個(gè)方面: 
1, 在制定工藝程序,要合理、要準(zhǔn)確、易懂可行; 
2, 在首道工序中,應(yīng)注明底片的正反面、焊接面及元件面、并且進(jìn)行編號(hào) 
或標(biāo)志; 
3, 在鉆孔工序中,應(yīng)注明孔徑類型、孔徑大小、孔徑數(shù)量; 
4, 在進(jìn)行孔化時(shí),要注明對(duì)沉銅層的技術(shù)要求及背光檢測(cè)或測(cè)定; 
5, 孔后進(jìn)行電鍍時(shí),要注明初始電流大小及回原正常電流大小的工藝方法; 
6, 在圖形轉(zhuǎn)移時(shí),要注明底片的藥膜面與光致抗蝕膜的正確接觸及曝光條件 
的測(cè)試條件確定后,再進(jìn)行曝光; 
7, 曝光后的半成品要放置一定的時(shí)間再去進(jìn)行顯影; 
8, 圖形電鍍加厚時(shí),要嚴(yán)格的對(duì)表面露銅部位進(jìn)行清潔和檢查;鍍銅厚度 
及其它工藝參數(shù)如電流密度、槽液溫度等; 
9, 進(jìn)行電鍍抗蝕金屬-錫鉛合金時(shí),要注明鍍層厚度; 
10,蝕刻時(shí)要進(jìn)行首件試驗(yàn),條件確定后再進(jìn)行蝕刻,蝕刻后必須中和處理; 
11,在進(jìn)行多層板生產(chǎn)過程中,要注意內(nèi)層圖形的檢查或AOI檢查,合格后再轉(zhuǎn)入下道工序; 
12,在進(jìn)行層壓時(shí),應(yīng)注明工藝條件; 
13,有插頭鍍金要求的應(yīng)注明鍍層厚度和鍍覆部位; 
14,如進(jìn)行熱風(fēng)整平時(shí),要注明工藝參數(shù)及鍍層退除應(yīng)注意的事項(xiàng); 
15,成型時(shí),要注明工藝要求和尺寸要求; 
16,在關(guān)鍵工序中,要明確檢驗(yàn)項(xiàng)目及電測(cè)方法和技術(shù)要求。


第二章 原圖審查、修改與光繪

第一節(jié) 原圖審查和修改 
原圖是指設(shè)計(jì)通過電路輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)(CAD)以軟盤的格式,提供給制造廠商并按照所 
提供電路設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和圖形制造成所需要的印制電路板產(chǎn)品。要達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的技術(shù)指標(biāo), 
必須按照"印制電路板設(shè)計(jì)規(guī)范"對(duì)原圖的各種圖形尺寸與孔徑進(jìn)行工藝性審查。 
(一) 審查的項(xiàng)目 
1,導(dǎo)線寬度與間距;導(dǎo)線的公差范圍; 
2,孔徑尺寸和種類、數(shù)量; 
3,焊盤尺寸與導(dǎo)線連接處的狀態(tài); 
4,導(dǎo)線的走向是否合理; 
5,基板的厚度(如是多層板還要審查內(nèi)層基板的厚度等); 
6, 設(shè)計(jì)所提技術(shù)可行性、可制造性、可測(cè)試性等。 
(二)修改項(xiàng)目 
1,基準(zhǔn)設(shè)置是否正確; 
2,導(dǎo)通孔的公差設(shè)置時(shí),根據(jù)生產(chǎn)需要需要增加0.10毫米; 
3,將接地區(qū)的銅箔的實(shí)心面應(yīng)改成交叉網(wǎng)狀; 
4,為確保導(dǎo)線精度,將原有導(dǎo)線寬度根據(jù)蝕到比增加(對(duì)負(fù)相圖形而言)或縮?。▽?duì)正 
相圖形而言); 
5,圖形的正反面要明確,注明焊接面、元件面;對(duì)多層圖形要注明層數(shù); 
6,有阻抗特性要求的導(dǎo)線應(yīng)注明; 
7,盡量減少不必要的圓角、倒角; 
8,特別要注意機(jī)械加工蘭圖和照相(或光繪底片)底片應(yīng)有相同一致的參考基準(zhǔn); 
9,為減低成本、提高生產(chǎn)效率、盡量將相差不大的孔徑合并,以減少孔徑種類過多; 
10,在布線面積允許的情況下,盡量設(shè)計(jì)較大直徑的連接盤,增大鉆孔孔徑; 
12,為確保阻焊層質(zhì)量,在制作阻焊圖時(shí),設(shè)計(jì)比鉆孔孔徑大的阻焊圖形。 
第二節(jié) 光繪工藝 
原圖通過CAD/CAM系統(tǒng)制作成為圖形轉(zhuǎn)移的底片。該工序是制造印制電路板關(guān)鍵技術(shù)之 
一.必須嚴(yán)格的控制片基質(zhì)量,使其成為可靠的光具,才能準(zhǔn)確的完成圖形轉(zhuǎn)移目的。目 
前廣泛采用的CAM系統(tǒng)中有激光光繪機(jī)來完成此項(xiàng)作業(yè)。 
(一) 審查項(xiàng)目 
1,片基的選擇:通常選擇熱膨脹系數(shù)較小的175微米的厚基PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇 
酯)片基; 
2,對(duì)片基的基本要求:平整、無劃傷、無折痕; 
3,底片存放環(huán)境條件及使用周期是否恰當(dāng); 
4,作業(yè)環(huán)境條件要求:溫度為20-270C、相對(duì)濕度為40-70%RH;對(duì)于精度要求高的底片 
,作業(yè)環(huán)境濕度為55-60%RH. 
(二)底片應(yīng)達(dá)到的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 
1,經(jīng)光繪的底片是否符合原圖技術(shù)要求; 
2,制作的電路圖形應(yīng)準(zhǔn)確、無失真現(xiàn)象; 
3,黑白強(qiáng)度比大即黑白反差大; 
4,導(dǎo)線齊整、無變形; 
5,經(jīng)過拼版的較大的底片圖形無變形或失真現(xiàn)象; 
6,導(dǎo)線及其它部位的黑度均勻一致; 
7,黑的部位無針孔、缺口、無毛邊等缺陷; 
8,透明部位無黑點(diǎn)及其它多余物;

第三章 基材的準(zhǔn)備 


第一節(jié) 基材的選擇 
基材的選擇就是根據(jù)工藝所提供的相關(guān)資料,對(duì)庫存材料進(jìn)行檢查和驗(yàn)收,并符合質(zhì) 
量標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)要求。在這方面要做好下列工作: 
1,基材的牌號(hào)、批次要搞清; 
2,基材的厚度要準(zhǔn)確無誤; 
3,基材的銅箔表面無劃傷、壓痕或其它多余物; 
4,特別是制作多層板時(shí),內(nèi)外層的材料厚度(包括半固化片)、銅箔的厚度要搞清; 
5,對(duì)所采用的基材要編號(hào)。 
第二節(jié) 下料注意事項(xiàng) 
1,基材下料時(shí)首先要看工藝文件; 
2,采用拼版時(shí),基材的備料首先要計(jì)算準(zhǔn)確,使整板損失最小; 
3,下料時(shí)要按基材的纖維方向剪切 
4,下料時(shí)要墊紙以免損壞基材表面; 
5,下料的基材要打號(hào); 
6,在進(jìn)行多品種生產(chǎn)時(shí),所需基材的下料,要有極為明顯的標(biāo)記,決不能混批或混 
料及混放。


第四章 數(shù)控鉆孔 


第一節(jié) 編程 
根據(jù)CAD/CAM系統(tǒng)所提供的設(shè)計(jì)資料(包括鉆孔圖、蘭圖或鉆孔底片等),進(jìn)行編程。 
要達(dá)到準(zhǔn)確無誤的進(jìn)行編程,必須做到以下幾方面的工作: 
1,編程程序通常在實(shí)際生產(chǎn)中采用兩種工藝方法,原則應(yīng)根據(jù)設(shè)備性能要求而定; 
2,采用設(shè)計(jì)部門提供的軟盤進(jìn)行自動(dòng)編程,但首先要確定原點(diǎn)位置(特別在多層板 
鉆孔); 
3,采用鉆孔底片或電路圖形底片進(jìn)行手工編程,但必須將各種類型的孔徑進(jìn)行合并同 
類項(xiàng),確保換一次鉆頭鉆完孔; 
4,編程時(shí)要注意放大部位孔與實(shí)物孔對(duì)準(zhǔn)位置(特別是手工編程時(shí)); 
5,特別是采用手工編程工藝方法,必須將底版固定在機(jī)床的平臺(tái)上并覆平整; 
6,編程完工后,必須制作樣板并與底片對(duì)準(zhǔn),在透圖臺(tái)上進(jìn)行檢查。 
第二節(jié) 數(shù)控鉆孔 
數(shù)控鉆孔是根據(jù)計(jì)算機(jī)所提供的數(shù)據(jù)按照人為規(guī)定進(jìn)行鉆孔。在進(jìn)行鉆孔時(shí),必須嚴(yán)格 
地按照工藝要求進(jìn)行。如果采用底片進(jìn)行編程時(shí),要對(duì)底片孔位置進(jìn)行標(biāo)注(最好用紅蘭 
筆),以便于進(jìn)行核查。 
(一)準(zhǔn)備作業(yè) 
1,根據(jù)基板的厚度進(jìn)行疊層(通常采用1.6毫米厚基板)疊層數(shù)為三塊; 
2,按照工藝文件要求,將沖好定位孔的蓋板、基板、按順序進(jìn)行放置,并固定在機(jī)床上 
規(guī)定的部位,再用膠帶格四邊固定,以免移動(dòng)。 
3,按照工藝要求找原點(diǎn),以確保所鉆孔精度要求,然后進(jìn)行自動(dòng)鉆孔; 
4,在使用鉆頭時(shí)要檢查直徑數(shù)據(jù)、避免搞錯(cuò); 
5,對(duì)所鉆孔徑大小、數(shù)量應(yīng)做到心里有數(shù); 
6,確定工藝參數(shù)如:轉(zhuǎn)速、進(jìn)刀量、切削速度等; 
7,在進(jìn)行鉆孔前,應(yīng)將機(jī)床進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間,再進(jìn)行正式鉆孔作業(yè)。 
(二)檢查項(xiàng)目 
要確保后續(xù)工序的產(chǎn)品質(zhì)量,就必須將鉆好孔的基板進(jìn)行檢查,其中項(xiàng)目有以下: 
1,毛刺、測(cè)試孔徑、孔偏、多孔、孔變形、堵孔、未貫通、斷鉆頭等; 
2,孔徑種類、孔徑數(shù)量、孔徑大小進(jìn)行檢查; 
3,最好采用膠片進(jìn)行驗(yàn)證,易發(fā)現(xiàn)有否缺陷; 
4,根據(jù)印制電路板的精度要求,進(jìn)行X-RAY檢查以便觀察孔位對(duì)準(zhǔn)度,即外層與內(nèi)層孔 
(特別對(duì)多層板的鉆孔)是否對(duì)準(zhǔn); 
5,采用檢孔鏡對(duì)孔內(nèi)狀態(tài)進(jìn)行抽查; 
6,對(duì)基板表面進(jìn)行檢查; 
7,通常檢查漏鉆孔或未貫通孔采用在底照射光下,將重氮片覆蓋在基板表面上,如發(fā)現(xiàn) 
重氮片上有焊盤的位置因無孔而不透光。而檢查多鉆孔、錯(cuò)位孔時(shí),將重氮片覆蓋在基板表面上,如果發(fā)現(xiàn)重氮片上沒有焊盤的位置透光,就可檢查出存在的缺陷。 
8,檢查偏孔、錯(cuò)位孔就可以采用底片檢查,這時(shí)重氮片上焊盤與基板上的孔無法對(duì)準(zhǔn)。


第五章 孔金屬化工藝 


孔金屬化工藝過程是印制電路板制造中最關(guān)鍵的一個(gè)工序。為此,就必須對(duì)基板的銅表
面與孔內(nèi)表面狀態(tài)進(jìn)行認(rèn)真的檢查。 
(一)檢查項(xiàng)目 
1,表面狀態(tài)是否良好。無劃傷、無壓痕、無針孔、無油污等; 
2,檢查孔內(nèi)表面狀態(tài)應(yīng)保持均勻呈微粗糙,無毛刺、無螺旋裝、無切屑留物等; 
3,沉銅液的化學(xué)分析,確定補(bǔ)加量; 
4,將化學(xué)沉銅液進(jìn)行循環(huán)處理,保持溶液的化學(xué)成份的均勻性; 
5,隨時(shí)監(jiān)測(cè)溶液內(nèi)溫度,保持在工藝范圍以內(nèi)變化。 
(二)孔金屬化質(zhì)量控制 
1,沉銅液的質(zhì)量和工藝參數(shù)的確定及控制范圍并做好記錄; 
2,孔化前的前處理溶液的監(jiān)控及處理質(zhì)量狀態(tài)分析; 
3,確保沉銅的高質(zhì)量,應(yīng)建議采用攪拌(振動(dòng))加循環(huán)過濾工藝方法; 
4,嚴(yán)格控制化學(xué)沉銅過程工藝參數(shù)的監(jiān)控(包括PH、溫度、時(shí)間、溶液主要成份); 
5,采用背光試驗(yàn)工藝方法檢查,參考透光程度圖像(分為10級(jí)),來判定沉銅效時(shí)和沉 
銅層質(zhì)量; 
6.經(jīng)加厚鍍銅后,應(yīng)按工藝要求作金相剖切試驗(yàn)。


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