PCB电路板制作常见的问题及改善方法汇总

1、电路板制作常见的问题及改善方法汇总一、前言什么叫 PCB,PCB 是电路板的英文缩写 , 什么叫 FPC,FPC 是绕性电路板 (柔性电路板 的英文缩写 , 以下是电路板的发展史和目前我司所生产的电路 板常见的不良问题、问题原因分析和解决方法 . 在此与大家一起分享 , 在此希 望能帮到你 , 能让你的技能得到提升 !二 : PCB发展史1.早於 1903年 Mr. Albert Hanson 首創利用 “ 線路 ”(Circuit觀念應用於電 話交換機系統。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,成了現今 PCB 的機構雛型。2. 至 1936年, Dr

2、 Paul Eisner 真正發明了 PCB 的製作技術,也發表多 項專利。而今日之 print-etch(photoimage transfer的技術,就是沿襲其發明 而來的。三、 PCB 种类1、以材質分 : 1有机材质:酚醛樹脂、玻璃纖維、環氧樹 脂、聚酰亚 胺等 2无机材质:鋁、陶瓷 , 无胶等皆屬之。主要起散熱功能2、以成品軟硬區分 1 硬板 Rigid PCB 2 軟板 Flexible PCB 3 軟硬板 Rigid-Flex PCB3:电路板结构 :1. A、单面板 B 、双面板 C 、多层板2: 依用途分:通信 /耗用性電子 /軍用 /電腦 /半導體 /電測板 /汽车 . 等

3、产品领 域4: PCB生产工艺流程简介1、双面喷锡板正片简易生产工艺流程图工程开料图 开料 磨边 /倒角 叠板 钻孔 QC 检验 沉铜 板电 QC 检验 涂布湿墨 /干膜 图电 退膜 /墨 蚀刻 EQC 检验 裸测 绿油 印字符喷锡 成型 /CNC外形 成测 FQC FQA 包装 入库 出货以上只是其中一个工艺流程 , 不同的工艺要求 , 就出现不同的工艺制作流程 四 : 钻孔制程目的4.1单面或双面板的制作都是在下料之后直接进行非导通孔或导通孔的钻孔 , 多层板则是在完成压板之后才去钻孔。传统孔的种类除以导通与否简单 的区分外 , 以功能的不同尚可分 :零件孔 , 工具孔 , 通孔 (Via

4、,盲孔 (Blind hole,埋 孔 (Buried hole(后二者亦为 via hole 的一种 . 近年电子产品 ' 轻 . 薄 . 短 . 小 . 快 .' 的发展趋势 , 使得钻孔技术一日千里 , 机钻 , 雷射烧孔 , 感光成孔等 .4.2流程 :上 PIN 钻孔 检查全流程线路板厂,都会有钻孔这麽一道工序。看起来钻孔是很简单,只是 把板子放在钻机上钻孔,其实那是只是表面的动作,而实际上钻孔是一道非 常关键的工序。 如果把线路板工艺比着是 “ 人体 ” , 那麽钻孔就是颈 (脖子 , 很多厂因为钻孔不能过关而面对报废,导致亏本。就此,凭着个人的钻孔工 作经验和方法

5、,同大家浅析钻孔工艺的一些品质故障排除。在制造业中的不 良品都离不开人、 机、 物、 法、 环五大因素。 同样, 在钻孔工艺中也是如此, 下面把钻孔用鱼骨图分列出影响钻孔的因素。在众多影响钻孔加工阶段,施 于各项不同的检验方法 .4.3钻孔常见不良问题 , 原因分析和改善方法钻孔前基板检验:A、品名、编号、规格、尺寸、铜铂厚 B 、不刮伤 C 、不弯曲、不变形 D 、 不氧化或受油污染 E 、数量 F 、无凹凸、分层剥落及折皱(2、钻孔中操 作员自主检验1.钻孔品质检验项目有A、孔径 B 、批锋 C 、深度是否贯穿 D 、是否有爆孔 E 、核对偏孔、孔 变形 F 、多孔少孔 G 、毛刺 H 、

6、是否有堵孔 J 、断刀漏孔 K 、整板移位 2.断钻咀产生原因:(1主轴偏转过度(2数控钻机钻孔时操作不当(3钻咀 选用不合适(4钻头的转速不足,进刀速率太大(5叠板层数太多(6 板与板间或盖板下有杂物(7钻孔时主轴的深度太深造成钻咀排屑不良发 生绞死 (8钻咀的研磨次数过多或超寿命使用。(9盖板划伤折皱、垫 板弯曲不平(10固定基板时胶带贴的太宽或是盖板铝片、板材太小(11 进刀速度太快造成挤压所致(12特别是补孔时操作不(13盖板铝片下严 重堵灰(14焊接钻咀尖的中心度与钻咀柄中心有偏差解决方法:(1应该通知机修对主轴进行检修,或者更换好的主轴。(2 A 、检查压力脚气管道是否有堵塞 B

7、、根据钻咀状态调整压力脚的压力,检查压力脚 压紧时的压力数据,正常为 7.5公斤。 C 、检查主轴转速变异情况及夹嘴内 是否有铜丝影响转速的均匀性。 D 、钻孔操作进行时检测主轴转速变化情况 及主轴的稳定性。(可以作主轴与主轴之间对比 E 、认真调整压力脚与钻 头之间的状态,钻咀尖不可露出压脚,只允许钻尖在压脚内 3.0mm 处 F 、检 测钻孔台面的平行度和3、孔损产生原因:(1 断钻咀后取钻咀造成 (2 钻孔时没有铝片或夹反底版 (3 参数错误 (4 钻咀拉长 (5 钻咀的有效长度不能满足钻孔叠板厚度需要 (6 手钻孔(7板材特殊,批锋造成解决方法:(1根据前面问题 1,进行排查断刀原因,

8、作出正确的处理(2铝 片和底版都起到保护孔环作用,生产时一定要用,可用与不可用底版 分开方向统一放置,上板前在检查一次。 (3钻孔前,必须检查钻孔 深度是否符合,每支钻咀的参数是否设置正确。(4钻机抓起钻咀, 检查清楚钻咀所夹的位置是否正确再开机,开机时钻咀一般不可以超 出压脚。 (5在钻咀上机前进行目测钻咀有效长度,并且可用生产板 的叠数进行测量检查。 (6手动钻孔切割精准度、转速等不能达到要 求,禁止用人手钻孔。 (7在钻特殊板设置参数时,根据品质情况进 行适当选取参数,进刀不宜太快。4.孔位偏、移,对位失准产生原因:(1 钻孔过程中钻头产生偏移 (2 盖板材料选择不当, 软硬不适(3基材

9、产生涨缩而造成孔位偏(4所使用的配合定位工 具使用不当(5钻孔时压脚设置不当,撞到销钉使生产板在产生移动 (6钻头运行过程中产生共振(7弹簧夹头不干净或损坏(8生 产板、面板偏孔位或整叠位偏移(9钻头在运行接触盖板时产生滑动 (10 盖板铝片表面划痕或折痕, 在引导钻咀下钻时产生偏差。 (11 没有打销钉(12原点不同(13胶纸未贴牢(14钻孔机的 X 、 Y 轴出现移动偏差(15程序有问题解决方法(1 A 、检查主轴是否偏转 B 、减少叠板数量,通常按照双面板叠 层数量为钻头直径的 6倍而多层板叠层数量为钻头直径的 23倍。 C 、 增加钻咀转速或降低进刀速率; D 、检查钻咀是否符合工艺要

10、求,否 则重新刃磨; E 、检查钻咀顶尖与钻咀柄是否具备良好同中心度; F 、 检查钻头与弹簧夹头之间的固定状态是否紧固; G 、检测和校正钻孔 工作台板的稳定和稳定性。(2选择高密度 0.50mm 的石灰盖板或 者更换复合盖板材料(上下两层是厚度 0.06mm 的铝合金箔,中间是 纤维芯,总厚度为 0.35mm 。(3根据板材的特性,钻孔前或钻孔 后进行烤板处理(一般是 145 ±5,烘烤 4小时为准(4检查 或检测工具孔尺寸精度及上定位销的位置是否有偏移。 (5检查重新 设置压脚高度, 正常压脚高度距板面还有 0.80mm 为钻孔最佳压脚 高度 (6 选择合适的钻头转速。 (7

11、清洗或更换好的弹簧夹头。 (8 面板未装入销钉,管制板的销钉太低或松动,需要重新定位更换销钉 (9选择合适的进刀速率或选抗折强度更好的钻头。(10更换表 面平整无折痕的盖板铝片(11按要求进行钉板作业(12记录并核 实原点(13将胶纸贴与板边成 90度直角,(14反馈通知机修调 试维修钻机(15查看核实,通知工程进行修改5、孔大、孔小、孔径异形产生原因:(1 钻咀规格错误 (2 进刀速度或转速不恰当所致 (3 钻咀过度磨损(4钻咀重磨次数过多或退屑槽长度底低于标准规定。 (5主轴本身过度偏转。(6钻咀崩尖,钻孔孔径变大(7看错 孔径(8换钻咀时未测孔径(9钻咀排列错误(10换钻咀时位置 插错(

12、11未核对孔径图(12主轴放不下刀,造成压刀(13参数 中输错序号解决方法(1操作前应进行检查钻头尺寸及控制系统是否指令发生错误。(2调整进刀速率和转速至最理想状态(3更换钻咀,并限制每支 钻咀钻孔数量。通常按照双面板(每叠四块可钻 30003500孔;高 密度多层板上可钻 500个孔; 对于 FR-4(每叠三块 可钻 3000个孔; 而对较硬的 FR-5,平均减小 30%。(4限制钻头重磨的次数及重磨 尺寸变化。对于钻多层板每钻 500孔刃磨一次,允许刃磨 23次;每钻 1000孔可刃磨一次;对于双面板每钻 3000孔,刃磨一次,然后钻 2500孔;再刃磨一次钻 2000孔。钻头适时重磨,可

13、增加钻头重磨次 数及增加钻头寿命。通过工具显微镜测量,在两条主切削刃全长内磨 损深度应小于 0.2mm 。 重磨时要磨去 0.25mm 。 定柄钻头可重磨 3次; 铲形钻头重磨 2次。(5反馈给维修进行动态偏转测试仪检查主轴 运行过程的偏转情况,严重时由专业的供应商进行修理。 (6钻孔前 用 20倍镜检查刀面,将不良钻咀刃磨或者报废处理(7多次核对、 测量(8在更换钻咀时可以测量所换下钻咀,对已更换钻咀进行测量 所钻第一个孔(9排列钻咀时要数清楚刀库位置(10更换钻咀时 看清楚序号(11在备刀时要逐一核对孔径图的实际孔径(12清洗 夹咀,造成压刀后要仔细测量及检查刀面情况(13在输入刀具序号

14、时要反复检查6、漏钻孔产生原因:(1断钻咀(标识不清(2中途暂停(3程序上 错误(4人为无意删除程序(5钻机读取资料时漏读取解决方法:(1对断钻板单独处理,分开逐一检查(2在中途暂停后再次开 机,要将其倒退 1-2个孔继续钻孔(3判定是工程程序上错误要立即 通知工程更改(4在操作过程中,操作员尽量不要随意更改或删除程 序,必要时通知工程处理(5在经过 CAM 读取文件后,换机生产, 通知机修处理7、披锋产生原因:(1参数错误(2钻咀磨损严重,刀刃不锋利(3 底板密度不够(4基板与基板、基板与底板间有杂物(5基板弯曲 变型形成空隙(6未加盖板(7板材材质特殊解决方法:(1在设置参数时,严格按参数

15、表执行,并且设置完后进行检查 核实。 (2在钻孔时,控制钻咀寿命,按寿命表设置不可超寿命使用 (3对底板进行密度测试(4钉板时清理基板间杂物,对多层板叠 板时用碎布进行板面清理。 (5基板变形应该进行压板,减少板间空隙(6盖板是起保护和导钻作用。因此,钻孔时必须加铝片。(对于 未透不可加铝片钻孔 (7在钻特殊板设置参数时,根据品质情况进 行适当选取参数,进刀不宜太快。8、孔未钻透(未贯穿基板产生原因:(1深度不当 (2钻咀长度不够(3台板不平(4 垫板厚度不均(5断刀或钻咀断半截,孔未透(6批锋入孔沉铜后 成形成未透(7主轴夹嘴松动,在钻孔过程中钻咀被压短(8未夹 底板(9做首板或补孔时加两张

16、垫板,生产时没更改解决方法:(1检查深度是否正确 .<分总深度和各个主轴深度 >(2测量钻 咀长度是否够 . (3检查台板是否平整 , 进行调整(4测量垫板厚度 是否一致 , 反馈并更换垫板(5定位重新补钻孔(6对批锋来源按前 面进行清查排除,对批锋进行打磨处理(7对主轴松动进行调整,清 洗或者更换索嘴。(8双面板上板前检查是否有加底板(9作好标 记,钻完首板或补完孔要将更改回原来正常深度9、孔口孔缘出现白圈(孔缘铜层与基材分离、爆孔产生原因:(1 钻孔时产生热应力与机械力造成基板局部碎裂 (2 玻璃布编织纱尺寸较粗(3基板材料品质差(纸板料(4进刀量 过大(5钻咀松滑固定不紧(6

17、叠板层数过多10、堵孔 (塞孔 产生原因:(1钻头的有效长度不够(2钻头钻入垫板的深度过 深(3基板材料问题(有水份和污物(4由于垫板重复使用的结 果(5加工条件不当所致如;吸尘力不足(6钻咀的结构不行(7 钻咀的进刀速太快与上升搭配不当解决方法:(1根据叠层厚度选择合适的钻头长度,可以用生产板叠板厚度 作比较(2应合理的设置钻孔的深度,(控制钻咀尖钻入垫板为 0.5为准 。 (3 应选择品质好的基板材料或者钻孔前应进行烘烤。 (正 常是 145 ±5烘烤 4小时(4应更换垫板。(5应选择最佳的加 工条件,适当调整钻孔的吸尘力,达到 7.5公斤每秒(6更换钻咀供 应商(7严格根据参数

18、表设置参数11、孔壁粗糙产生原因:(1进刀量变化过大(2进刀速率过快(3盖板材 料选用不当(4固定钻头的真空度不足(气压(5退刀速率不适 宜(6钻头顶角的切削前缘出现破口或损坏(7主轴产生偏转太大 (8切屑排出性能差解决方法:(1保持最佳的进刀量。(2根据经验与参考数据进行调整进刀 速率与转速达到最佳匹配。(3更换盖板材料。(4检查数控钻机 真空系统(气压并检查主轴转速是否有变化。 (5调整退刀速率与 钻头转速达到最佳状态。 (6 检查钻头使用状态, 或者进行更换。 (7 对主轴、弹簧夹头进行检查并进行清理。 (8改善切屑排屑性能,检 查排屑槽及切刃的状态。12.现耦断丝连的卷曲形残屑产生原因

19、:(1未采用盖垫板或铝片(2钻孔工艺参数选择不当 解决方法:(1应采用适宜的盖板。(2通常应选择减低进刀速率或增加钻 头转速。以上是钻孔生产中经常出现的问题,我们在生产中多注意细节,自 己操作后要有怀疑的态度,多测量多检查。严格规范作业对控制钻孔 生产品质故障有很大的益处,对改善产品质量、提高生产效益,有很 大的帮助。希望此篇钻孔品质故障排除能对钻孔有所启发,控制钻孔 的质量,让钻孔品质更上一层楼!五、沉铜工艺 (PTH制程目的 :双面板以上完成钻孔后即进行镀通孔 (Plated Through Hole , PTH 步骤,其目的使孔壁上之非导体部份之树脂及玻纤束进 行金属化 ( metali

20、zation , 以进行后来之电镀铜制程 , 完成足够导电 及焊接之金属孔壁。 1986年美国有一家化学公司 Hunt 宣布 PTH 不 再需要传统的贵金属及无电铜的金属化制程 , 可用碳粉的涂布成为通 电的媒介;流程 :去毛刺 上板 膨松 水洗 水洗 除胶渣 预中和 水洗 ×2 中和 水洗 水洗 整孔 水洗 水洗 微蚀 水洗 水洗 酸洗 (H2S O4 水洗 水洗 预浸 活化 水洗 水洗 加速 水洗 水洗 沉铜 水洗 水洗 下板六、电镀利用电解的方法使金属或合金沉积在工件表面 , 以形成均匀 . 致密 . 结 合力良好的金属层过程叫电镀。6.1全板电镀铜:又叫一次电铜目的与作用 :

21、为满足各线路额定的电流负载, 各线路和孔铜铜后需要 达到一定的厚度,线路镀铜的目的及时将孔铜和线路铜加厚到一定的 厚度;6.2: 电镀常见的不良问题 , 原因分析和改善方法图形镀铜与基体铜结合不牢或图像有缺陷不良原因解决方法1显影不彻底有余胶。加强显影并注意显影后清洗。2图像上有修板液或污物。修板时戴细纱手套,并注意不要使修板液污染线路图像。3化学镀铜前板面不清洁或粗化不够。加强化学镀铜前板面的清洁处理和粗化。4镀铜前板面粗化不够或粗化后清洗不干净。改进镀铜前板面粗化和清洗。镀铜或镀锡铅有渗镀原因解决方法1干膜性能不良,超过有效期使用。尽量在有效期内使用干膜。2基板表面清洗不干净或粗化表面不良

22、,干膜粘附不牢。 加强板面处理。3贴膜温度低,传送速度快,干膜贴的不牢。调整贴膜温度和传送速度。4曝光过度抗蚀剂发脆。用光密度尺校正曝光量或曝光时间。5曝光不足或显影过度造成抗蚀剂发毛,边缘起翘。校正曝光量,调整显影温度和显影速度。6电镀前处理液温度过高。控制好各种镀前处理液的温度。化学沉铜工艺化学镀铜常见故障和纠正方法故障发生原因纠正方法化 学 镀 铜 空 洞钻孔粉尘,孔化后脱落检查吸尘器,钻头质量,转速 /进给等加强去毛刺的高压水冲洗钻孔后孔壁裂缝或内层间分离检查钻头质量,转速 /进给,以及层压板厚材料和层压工艺条件 除钻污过度,造成树脂变成海绵状,引起水洗不良和镀层脱落 检查除钻污法工艺

23、,适当降低去钻污强度除钻污后中和处理不充分,残留 Mn 残渣检查中和处理工艺清洁调整不足,影响 Pd 的吸附检查清洗调整处理工艺(如浓度、温度、时间及副产物是否过量活化液浓度偏低影响 Pd 吸附检查活化处理工艺补充活化剂加速处理过度,在去除 Sn 的同时 Pd 也被除掉检查加速处理工艺条件(温度 /时间 /浓度如降低加速剂浓度或浸 板时间水洗不充分,使各槽位的药水相互污染检查水洗能力,水量 /水洗时间孔内有气泡加设摇摆、震动等化学镀铜液的活性差检查 NaOH 、 HCHO 、 Cu2+的浓度以及溶液温度等反应过程中产生气体无法及时逸出加强移动、振动和空气搅拌等。以及降低温度表面张力。化学镀铜层

24、分层或起泡层压板在层压时铜箔表面粘附树脂层加强环境管理和规范叠层操作来自钻孔时主轴的油,用常规除油清洁剂无法除去定期进行主轴保养钻孔时固定板用的胶带残胶选择无残胶的胶带并检查清除残胶去毛刺时水洗不够或压力过大导致刷辊发热后在板面残留刷毛 的胶状物检查去毛刺机设备,并按规范操作除钻污后中和处理不充分表面残留 Mn 化合物检查中和处理工艺时间 /温度 /浓度等各步骤之间水洗不充分特别是除油后水洗不充分,表面残留表面 活性剂检查水洗能力水量 /水洗时间等微蚀刻不足,铜表面粗化不充分检查微蚀刻工艺溶液温度 /时间 /浓度等活化剂性能恶化,在铜箔表面发生置换反应检查活化处理工艺浓度 /温度 /时间以副产

25、物含量。必要时应更换槽 液活化处理过度,铜表面吸附过剩的 Pd/Sn,在其后不能被除去 检查活化处理工艺条件加速处理不足,在铜表面残留有 Sn 的化合物检查加速处理工艺 温度 /时间 /浓度加速处理液中, Sn 含量增加更换加速处理液化学镀铜前放置时间过长,造成表面铜箔氧化检查循环时间和滴水时间化学镀铜液中副产物增加导致化学镀铜层脆性增大检查溶液的比重,必要时更换或部分更换溶液化学镀铜液被异物污染,导致铜颗粒变大同时夹杂氢气检查化学镀铜工艺条件湿度 /时间 /溶液负荷检查溶液组份浓度,严禁异物带入。产生瘤状物或孔粗化学镀铜液过滤不足,板面沉积有颗粒状物检查过滤系统和循环量,定期更换滤芯化学镀铜

26、液不稳定快分解,产生大量铜粉检查化学镀铜工艺条件:温度 /时间 /负荷 /浓度 加强溶液的管理 钻孔碎屑 粉尘检查钻孔条件,钻头质量和研磨质量加强去毛刺高压水洗各槽清洗不足,有污染物积聚,在孔里或表面残留定期进行槽清洁保养水洗不够,导致各槽药水相互污染并产生残留物加强水洗能力 水量 /水洗时间等加速处理液失调或失效调整或更换工作液电镀后孔壁无铜化学镀铜太薄被氧化增加化学镀铜厚度电镀前微蚀处理过度调整微蚀强度电镀中孔内有气泡加电镀震动器孔壁化学铜底层有阴影钻污未除尽加强去除钻污处理强度,提高去钻污能力。孔壁不规整钻孔的钻头陈旧更换新钻头去钻污过强,导致树脂蚀刻过深而露玻璃纤维调整去钻污的工艺条件

27、,降低去钻污能力酸性电镀铜工艺酸性镀铜常见故障及处理 故障可能原因纠正方法镀层与基体结合力差镀前处理不良加强和改进镀前处理镀层烧焦 铜浓度太低 阳极电流密度过大 液温太低 图形局部导致密度过稀 添加剂不足 分析并补充硫酸铜 适当降低电流密度 适当提高液温 加辅助假阴极或降低电流 赫尔槽试验并调整 镀层粗糙有铜粉 镀液过滤不良 硫酸浓度不够 电流过大 添加剂失调 加强过滤 分析并补充硫酸 适当降低 通过赫尔槽试验调整 台阶状镀层氯离子严重不足适当补充局部无镀层 前处理未清洗干净 局部有残膜或有机物 加强镀前处理 加强镀前检查镀层表面发雾有机污染活性炭处理低电流区镀层发暗 硫酸含量低 铜浓度高 金

28、属杂质污染 光亮剂浓度不当或选择不当 分析补充硫酸 分析调整铜浓度 小电流处理 调整光亮剂量或另选品种 镀层在麻点、针孔 前处理不干净 镀液有油污 搅拌不够 添加剂不足或润湿剂不足 加强镀前处理活性炭处理加强搅拌调正或补充镀层脆性大 光亮剂过多 液温过低 金属杂质或有机杂质污染 活性炭处理或通电消耗 适当提高液温 小电流处理和活性炭处理金属化孔内有空白点 化学沉铜不完整 镀液内有悬浮物 镀前处理时间太长,蚀掉孔内镀层 检查化学沉铜工艺操作 加强过滤 改善前处理孔周围发暗(所谓鱼眼状镀层 光亮剂过量 杂质污染引起周围镀层厚度不足 搅拌不当 调整光亮剂 净化镀液 调整搅拌阳极表面呈灰白色氯离子太多

29、除去多余氯离子阳极钝化 阳极面积太小 阳极黑膜太厚 增大阳极面积至阴极的 2倍 检查阳极含 P 是否太多硫酸性镀锡工艺硫酸性镀锡常见故障和纠正方法 故障可能原因纠正方法局部无镀层 前处理不良 添加剂过量 电镀时板央相互重叠 加强前处理 小电流电解 加强操作规范性镀层脆或脱落 镀液有机污染 添加剂过多 温度过低 电流密度过高 活性炭处理 活性炭处理或小电流处理 适当提高温度 适当降低电流密度镀层粗糙 电流密度过高 主盐浓度过高 镀液有固体悬浮物 适当降低电流密度 适当提高硫酸含量 加强过滤、检查阳极袋是滞破损 镀层有针孔、麻点 镀液有机污染 阴极移动太慢 镀前处理不良 活性炭处理 提高移动速度

30、加强镀前处理镀层发暗、发雾 镀层中铜、砷、锑等杂质 氯离子、硝酸根离子污染 Sn2+不足, Sn4+过多 电流过高或过低 小电流电解 小电流电解 加絮凝剂过滤 调整电流密度至规定值 镀层沉积速度慢 Sn2+少 分析,补加 SnSO4 电流密度太低 提高电流密度 温度太低 适当提高操作温度 阳极钝化 阳极电流密度太高 加大阳极面积 镀液中 H2SO4不足 分析,补加 H2SO4 镀层发暗,但均匀镀液中 Sn2+多分析调整镀层有条纹 添加剂不够 适当补充添加剂 电流密度过高 调整电流密度 重金属污染 小电流电解板面铜粒电流过大降低电流到标准范围夹棍上有残铜硝酸浸泡去除阳极袋破损更换阳极袋沉铜板不良

31、磨板后或用砂纸打磨后磨板返工镀层结合力差前处理不良加强前处理清洗预镀层太薄加厚预镀层导电接触不良检查受镀接触位并纠正镀液中硫酪铜含量太低分析补充到标准范围内本公司没有自行生产镍金板 , 在此没有谈论电镍金板的不良产生的 说明1M2光剂消耗量计算如下生产面积(M2 ×10.76×电流密度(ASF ×时间(M ×2面 ×250 计算结果 =1000A*60M= 0.0355L /M210.76×18 ×22×2×2501000×607.板电铜球标准耗量计算1. 计算公式 :密度 ×面积 &

32、#215;受镀面积比例 (加孔 ×孔铜厚度 ÷电镀效率 %×2面 =铜角 耗量 (kg/ M22. 板电孔铜厚镀已 1UM 为例 , 电流效率约为 80%.1. 综合上 1,2点可得计算结果如下=0.025kg/M2,1 UM 孔铜厚板铜球耗量8.89g/CM3×M2×100%×1UM×21000×80%2. 由以上公式可计算出各种铜厚要求的铜球耗量如下表计算方法 1 UM 孔铜厚板铜球耗量 ×铜厚要求7.2. 板电硫酸铜标准耗量计算1. 计算公式 , 硫酸铜单耗量 =滴水带出量 / 面积 +阴阳极离子转

33、换平衡偏差补 偿 1.5% , 滴水带出约每平米 150ml , 阴阳极离子转换平衡偏差补偿 1.5 %=阳极耗量 ×1.5%=CU2+离 子转换偏差耗量 , (CU2+离子转换偏差耗量 ×250/ 64=CuSO4·5H2O 离子转换 偏差耗量硫酸铜单耗 =0.15L×70g/L÷1000g÷1+相应铜球单耗 ×1.5%×2 50/64小结 :各不同铜厚对应的铜球与硫酸铜板电处标准单耗计算数据如 下表 .孔铜厚要求对应铜球每平米铜球耗量 (Kg/ 对应硫酸铜每平米耗量 (Kg/ 5UN0.125 Kg/0.018

34、Kg/10UM0.25Kg/0.0252Kg/15UM0.375Kg/0.0325Kg/20UM0.5Kg/0.04 Kg/25UM0.625 Kg/0.0472 Kg/30UM0.75 Kg/0.055 Kg/8.图电A.图电铜光剂标准耗量计算3. 图电铜光剂 (现铜光剂 KA.H 耗量为 200ml/KA.H4. 图电电流密度平均 16ASF ,时间 60分钟 , 电镀面积 75%. 1M2光剂消耗量计算如下生产面积(M2 ×10.76×电流密度(ASF ×时间(M ×2面 ×20075%1000A*60M10.76*16*60*2*200

35、*75%1000*609.图电铜球标准耗量计算1. 计算公式 :密度 ×面积 ×受镀面积比例 (加孔 ×孔铜厚度 ÷电镀效率 %×2面 =铜角 耗量 (kg/ M2本公司电铜电流效率为 75%2. 每 1在受镀面积为 100%,加镀铜 1 UM 所需要的铜球计算方 法如下8.89g/CM3×M2×100%×1UM×21000×75%由以上计算可知铜球单耗计算 =0.024×受镀面积 ×铜厚10. 图电硫酸铜标准耗量计算3. 计算公式 , 硫酸铜单耗量 =滴水带出量 / 面积

36、+阴阳极离子转换平衡偏差补 偿 1.5% , 滴水带出约每平米 150ml , 阴阳极离子转换平衡偏差补偿 1.5 %=阳极耗量 ×1.5%=CU2+离 子转换偏差耗量 , (CU2+离子转换偏差耗量 ×250/ 64=CuSO4·5H2O 离子转换 偏差耗量硫酸铜单耗 =0.15L×70g/L÷1000g÷1+相应铜球单耗 ×1.5%×250 /64由已上公式可计算出不同铜厚与不同受镀面积板电镀所需铜球与 硫酸铜单耗 .受镀面积铜厚要求40%50%60%70%80%90%10UM对应之铜球单耗0.096 Kg/0

37、.12 Kg/0.145 Kg/0.168 Kg/0.192 Kg/0.216 Kg/15UN0.18 Kg/ 0.216 Kg/ 0.252 Kg/ 0.288 Kg/ 0.324 Kg/ 20UM0.192 Kg/ 0.24 Kg/ 0.288 Kg/ 0.336 Kg/ 0.384 Kg/ 0.432 Kg/ 25UM0.24 Kg/ 0.3 Kg/ 0.36 Kg/ 0.42 Kg/ 0.48 Kg/ 0.54 Kg/ 30UM0.288 Kg/ 0.36 Kg/ 0.432 Kg/0.504 Kg/ 0.576 Kg/ 0.648 Kg/ 35UM0.336 Kg/ 0.42 Kg/

38、0.588 Kg/ 0.672 Kg/ 0.756 Kg/ 10UM对应之硫酸铜单耗 0.0162 Kg/ 0.0176Kg/ 0.019 Kg/ 0.021 Kg/ 0.022 Kg/ 0.0231 Kg/ 15UN0.019 Kg/ 0.021 Kg/ 0.0232 Kg/ 0.0253 Kg/ 0.0274 Kg/ 0.0295 Kg/ 20UM0.022 Kg/ 0.025 Kg/ 0.0274 Kg/ 0.03 Kg/ 0.0331 Kg/ 0.036 Kg/ 25UM0.0246 Kg/ 0.0281 Kg/ 0.0316 Kg/ 0.0352 Kg/0.0422 Kg/30UM0

39、.274 Kg/0.316 Kg/0.036 Kg/0.04 Kg/0.0443 Kg/0.0485 Kg/35UM0.03 Kg/0.0352 Kg/0.04 Kg/0.045 Kg/0.05 Kg/0.055 Kg/11.图电锡光剂的标准耗量 :1M2光剂消耗量计算如下电锡电流密度平均 12ASF, 时间 11 MIN, 联鼎 /正天伟光剂添加量 37 0ML/KAH,生产面积(M2 ×10.76×电流密度(ASF ×时间(M ×2面 ×37075%1000A*60M计算结果 : (10.76×12×11×2&

40、#215;370×75%/ (1000×60=0.014L/ 12.1、蚀刻 /退锡 :制程目的: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 .制造流程:剝膜 線路蝕刻 剝錫鉛12.2:蚀刻常见的不良问题 , 原因分析和改善方法序号故障类型主要产生原因改善办法1蚀刻速度太低工艺参数控制不合理检查喷淋压力 , 检查温度 , 溶液比重 ,PH 值和氯化铵等工艺参数调到 规定值2蚀刻出现沉淀氨的含

41、量偏低调整 PH 值到规定值水稀释过量调整时严格按照规定值添加水溶液比重过大排放比重较高的母液 , 经分析后 , 氯化铵的氨水溶液 , 使蚀刻液调整 到标准参数范围值3抗蚀镀层被腐蚀刻 PH 值过低调整 PH 值到规定值氯离子含量过高调整氯离子到规定值蚀刻液 PH 值过低调整氯化铵到规定值锡镀层偏薄 , 检查镀锡厚度切片分析析面厚度 , 控制在标准值4铜面发黑 , 无法蚀刻蚀刻液里的氯化铵偏低调整氯化铵到规定值5基板表面有残铜基板有树脂有残胶知会板料供应商处理去膜不净或有抗蚀金属物如铅锡 , 锡 , 胶等残留物蚀刻前清理板面残物蚀刻液氯离子比重不够调整蚀刻液氯离子比重 , 在标准值蚀刻时间过快

42、调整蚀刻速度6蚀刻过镀 /线幼 /报废蚀刻时间过慢适当调整蚀刻速度 , 做首件检查喷淋压力不够清洗喷咀和调整标准压力温度过高调整标准的温度参数值七、 :线路 (图形转移 7.1PCB制造工艺(Technology 中,无论是单、双面板及多层板 (MLB ,最基本、最关键的工序之一是图形转移,即将照相底版(A rt-work 图形转移到敷铜箔基材上。 图形转移是生产中的关键控制点, 也是技术难点所在。其工艺方法有很多,如丝网印刷(Screen Printi ng 图形转移工艺、干膜(Dry Film 图形转移工艺、液态光致抗蚀 剂 (Liquid Photoresist 图形转移工艺、 电沉积光

43、致抗蚀剂 (ED 膜 制作工艺以及激光直接成像技术(Laser Drect Image 。当今能取 而代之干膜图形转移工艺的首推液态光致抗蚀剂图形转移工艺,该工 艺以膜薄,分辨率 (Resolution高,成本低,操作条件要求低等优势得到广泛应用。 本文就 PCB 图形转移中液态光致抗蚀剂及其制作工艺进 行浅析。7.2线路制作工艺流程图:基板的表面处理 >涂布(丝印 >预烘 >曝光 >显 影 >检查 >图电 >褪膜 >蚀刻 >检验 /裸测 >转 下工序感光线路油特点 :液态光线路油(简称湿膜是由感光性树脂,配合 感光剂、色料、填料及溶

44、剂等制成,经光照射后产生光聚合反应而得 到图形,属负性感光聚合型。与传统抗蚀油墨及干膜相比具有如下特 点:a 不需要制丝网网版。 采用底片接触曝光成像 (Contact Printig , 可避免网印所带来的渗透、污点、阴影、图像失真等缺陷。解像度 (R esolution 大大提高,传统油墨解像度为 200u m ,湿膜可达 40u m 。 b由于是光固化反应结膜,其膜的密贴性、结合性、抗蚀能力(E tch Resistance 及其抗电镀能力比传统油墨好。c 湿膜涂布方式灵活、多样,工艺操作性强,易于掌握。d与干膜相比,液态湿膜与基板密贴性好,可填充铜箔表面轻微 的凹坑、划痕等缺陷。再则湿

45、膜薄可达 510um ,只有干膜的 1/3左 右,而且湿膜上层没有覆盖膜(在干膜上层覆盖有约为 25um 厚的聚 酯盖膜,故其图形的解像度、清晰度高。如:在曝光时间为 4S/7K时,干膜的解像度为 75um ,而湿膜可达到 40um 。从而保证了产品质 量。e以前使用干膜常出现的起翘、电镀渗镀、线路不整齐等问题。 湿膜是液态膜,不起翘、渗镀、线路整齐,涂覆工序到显形工序允许 搁置时间可达 48hr ,解决了生产工序之间的关联矛盾,提高了生产效 率。f对于当今日益推广的化学镀镍金工艺,一般干膜不耐镀金液,而 湿膜耐镀金液。g由于是液态湿膜,可挠性强,尤其适用于挠性板制作。h湿膜由于本身厚度减薄而

46、物 d 料成本降低,且与干膜相比,不需要载体聚酯盖膜和起保护作用的聚乙烯隔膜,而且没有象干膜裁剪 时那样大的浪费,不需要处理后续废弃薄膜熞虼耍使用湿膜大约可以 节约成本每平方米 3050%。i湿膜属单液油墨容易存贮保管,一般放置温度为 20±2,相对 湿度为 55±5%,阴凉处密封保存,贮存期 (Storage Life:46个月。 j使用范围广,可用作 MLB 内层线路图形制作及孔化板耐电镀图 形制作,也可与堵孔工艺结合作为掩孔蚀刻图形抗蚀剂,还可用于图 形模板的制作等。但是,湿膜厚度(Thickness 均匀性不及干膜, 涂覆之后的烘干程度也不易掌握好熢黾恿似毓饫难.故

47、操作时务必仔 细。 另外, 湿膜中的助剂、 溶剂、 引发剂等的挥发, 对环境造成污染, 尤其是对操作者有一定伤害。因此,工作场地必须通风良好。目前,使用的液态光致抗蚀剂,外观呈粘稠状,颜色多为蓝色( Blue 。如:台湾精化公司产 GSP1550、台湾缇颖公司产 APR-700等, 此类皆属于单液油墨, 可用简单的网印方式涂覆, 用稀碱水显影, 用酸性或弱碱性蚀刻液蚀刻。 液态光致抗蚀剂的使用寿命 (Lifespan :其使用寿命与操作环境和时间有关。 一般温度 25, 相对湿度 60%, 无尘室黄光下操作,使用寿命为 3天,最好 24hr 内使用完。7.3. 液态光致抗蚀剂图形转移液态光致抗

48、蚀剂工艺流程:上道工序 前处理 涂覆 预烘 定位 曝光 显 影 干燥 QC 检查 QA 抽查 图电 去膜 蚀刻 交下工 序前处理的主要目的是去除铜表面的油脂(Grease 、氧化层(O xidized Layer 、 灰尘 (Dust和颗粒 (Particle残留、 水分 (Moisture 和化学物质(Chemicals 特别是碱性物质(Alkaline 保证铜(Cop per 表面清洁度和粗糙度,制造均匀合适的铜表面,提高感光胶与铜 箔的结合力,湿膜与干膜要求有所不同,它更侧重于清洁度。前处理的方法有:机械研磨法、化学前处理法及两者相结合之方 法。1 机械研磨法 :磨板条件:浸酸时间:68

49、s 。 H2SO4: 2.5%。水洗 : 5s8s。尼龙刷(Nylon Brush:320350目,有的采用 350-500目。做 多层板内层采用布织布磨刷磨板 :磨板速度:1.21.5m/min, 间隔 35cm 。 水 压:23kg/cm2。 严格控制工艺参数,保证板面烘干效果,从而使磨出的板面无杂 质、胶迹及氧化现象。磨完板后最好进行防氧化处理。2化学前处理法对于多层板内层,因基材较薄,不宜采用机械研磨法而常采用化 学前处理法。典型的化学前处理工艺:去油 清洗 微蚀 清洗 烘干去油: Na3PO4 4060g/l; Na2CO3 4060g/l ;NaOH 1020g/l ; 温度: 4

50、060 微蚀(Mi-croetehing :NaS2O8 170200g/l ,H2SO4 (98% 2%V/V 温度:2040经过化学处理的铜表面应为粉红色。无论采用机械研磨法还是化 学前处理法,处理后都应立即烘干。检查方法:采用水膜试验,水膜 破裂试验的原理是基于液相与液相或者液相与固相之间的界面化学作 用。若能保持水膜 1530s不破裂即为清洁干净。注意:清洁处理后的板子应戴洁净手套拿放,并立即涂覆感光胶, 以防铜表面再氧化。产生电镀金属上膜的现象,而且去膜速度慢。1若涂覆层有针孔,可能是光致抗蚀剂有不明物,应用丙酮洗净 且更换新的抗蚀剂。也可能是空气中有微粒落在板面上或其他原因造 成板

51、面不干净,应在涂膜前仔细检查并清洁。2网印时若光致涂覆层膜太厚,是因为丝网目数太小;膜太薄, 那可能是丝网目数太大所致。若涂覆层厚度不均匀,应加稀释剂调整 抗蚀剂的粘度或调整涂覆的速度。3涂膜时尽量防止油墨进孔。4无论采用何种方式,光致涂覆层(Photoimageable covercoati ng 都应达到厚度均匀、无针孔、气泡、夹杂物等,皮膜厚度干燥后 应达到 815um。5因液态光致抗蚀剂含有溶剂,作业场所必须换气良好。6工作完后用肥皂洗净手。7.5预烘(Pre-curing (1预烘后,板子应经风冷或自然冷却后再进行底片对位曝光。(2不要使用自然干燥,且干燥必须完全,否则易粘底片而致曝

52、 光不良。 预烘后感光膜皮膜硬度应为 HB 1H 。 (根据不同供应商油墨 性质来确定 (3若采用烘箱,一定要带有鼓风和恒温控制,以使预烘温度均 匀。而且烘箱应清洁,无杂质,以免掉落在板上,损伤膜面。(4预烘后,涂膜到显影搁置时间最多不超过 48hr ,湿度大时尽 量在 12hr 内曝光显影。(5对于液态光致抗蚀剂型号不同要求也不同,应仔细阅读说明 书,并根据生产实践调整工艺参数,如厚度、温度、时间等。随着高密度互连技术(HDI 应用不断扩大,分辨率和定位度已 成为 PCB 制造厂家面临的重大挑战。 电路密度越高, 要求定位越精确。 定位的方法有目视定位、活动销钉定位,固定销钉定位等多种方法。

53、 目视定位是用重氮片(Diazo film 透过图形与印制板孔重合对位, 然后贴上粘胶带曝光。重氮片呈棕色或桔红色半透明状态,可以保证 较好的重合对位精度。银盐片(Silver Film 也可采用此法,但必须 在底片制作透明定位盘才能定位。活动销钉定位系统包括照相软片冲 孔器和双圆孔脱销定位器,其方法是:先将正面,反面两张底版药膜 相对对准,用软片冲孔器在有效图形外任意冲两个定位孔,任取一张 去编钻孔程序,就可以利用钻床一次性钻孔,印制板金属化孔及预镀 铜后,便可用双圆孔脱销定位器定位曝光。机 (Drawer。光聚合反应取决于灯的光强和曝光时间,灯的光强与激 发电压有关,与灯管使用时间有关。因

54、此,为保证光聚合反应足够的 光能量,必须由光能量积分仪来控制,其作用原理是保证曝光过程中 灯光强度发生变化时,能自动调整曝光时间来维持总曝光能量不变, 曝光时间为 2550秒。8.2影响曝光时间的因素:(1灯光的距离越近,曝光时间越短;(2液态光致抗蚀剂厚 度越厚,曝光时间越长;(3空气湿度越大,曝光时间越长;(4预烘温度越高,曝光 时间越短。当曝光过度时,易形成散光折射,线宽减小,显影困难。当曝光 不足时,显影易出现针孔、发毛、脱落等缺陷,抗蚀性和抗电镀性下 降。因此选择最佳曝光参数是控制显影效果的重要条件。(1曝光机抽真空晒匣必不可少,真空度 90%,只通过抽真空 将底片与工件紧密贴合,才

55、能保证图像无畸变,以提高精度。(2曝光操作时,若出现粘生产底片,可能是预烘不够或者晒 匣真空太强等原因造成,应及时调整预烘温度和时间或者检查晒匣抽 真空情况。(3曝光停止后,应立即取出板件,否则,灯内余光会造成显 影后有余胶。(4工作条件必须达到:无尘黄光操作室,清洁度为 100001 00000级,有空调设施。曝光机应具有冷却排风系统。(5曝光时底片药膜面务必朝下,使其紧贴感光膜面,以提高 解像力。7.9. 显影(Developing 显影即去掉(溶解掉未感光的非图形部分湿膜,留下已感光硬 化的图形部分。其方法一般有手工显影和机器喷淋显影。该工序工作 条件同涂覆工序。机器显影配方及工艺规范Na2CO3 0.81.2% 消泡剂 0.1% 温 度 30±2 显影时间 40±10秒喷淋压力 1.53kg/cm2 操作时显像点(Breok Point Cont rol 控制在 1/31/2处。为保证显影质量,必须控制显影液浓度、温 度以及显影时间在适当的操作范围内。温度太高(35以上或显影 时间太长(超过 90秒以上,会造成皮膜质量、硬度和耐化学腐蚀 性降低。显影后有余胶产生,大多与工艺参数有关,主要有以下几种 可能:显影温度不够 : Na2CO3浓度偏低;喷