干菲林线路教材

1、一.線路簡介二.主物料簡介三.專有名詞介紹四.流程細述五.異常原因分析與改善對策六.制程管控項目 課 程 綱 要1 PCB板經過開料、電鍍PTH和ICu工藝後，流至線路進行影像轉移，形成線路。線路分為磨刷站、壓膜站、曝光站、顯影站、檢修站、蝕刻站、剝膜站如後續所述：第 一 節 線 路 課 簡 介2前處理壓膜對位顯影中檢酸性蝕刻剝膜下制程修補曝光OK重工1.1流程圖NG剝膜NGNGOKOKOKOKOKOKOKOK鹼性蝕刻OK剝膜剝錫OKOK二銅31.2流程及設備寫真磨刷設備寫真流程圖41.2流程及設備寫真微蝕設備寫真流程圖51.2外層課流程及設備寫真壓膜設備寫真流程圖61.2流程及設備寫真曝光設

2、備寫真流程圖71.2外層課流程及設備寫真顯影設備寫真流程圖81.2外層課流程及設備寫真蝕刻設備寫真流程圖91.2外層課流程及設備寫真剝膜人員布局設備寫真流程圖101.2流程及設備寫真檢修設備寫真流程圖QC3人/班人員布局11 線路所用到的主物料為干膜(Dry film)和菲林第 二 節 主 物 料 簡 介122.1干膜外形構造2.1.1概述: 干膜是一种電路板影像轉移之干性感光阻劑,有PE(分隔膜)及PET (保護膜)兩層皮膜將之夾心保護(見下頁圖示),作業過程中將PE層剝離,把中間的感光阻劑壓貼到板面上,經過曝光後再撕掉PET保護膜,進行沖洗顯影形成線路圖形之局部抗酸性阻劑,進而進行蝕刻及剝

3、膜後祼銅線路板.2.1.2干膜外形構造如圖示:分隔膜mylar(保護膜)感光層13層別說明:第一層:為聚脂類保護膜 (PET):又稱MYLAR為支撐感光膠層之載體,主要防止曝光氧氣向抗蝕層擴散,使其感光度下降.另外可減少搬運PCB時干膜主體刮傷,曝光後顯影前將其撕掉顯影.第二層:為干膜主體.其成份有高分子連結劑、干膜單體起始劑、粘著促進劑、色料.第三層:為分隔膜（PE),保證干膜卷起時層與層之間不產生互相粘結,在壓膜作業中會予以自動分離出來.2.1干膜外形構造2.1.3干膜外觀及儲存常識(1).外觀: 無氣泡,顆粒雜質,光阻干膜厚度均勻,顏色均勻一致無膠層流油.(2).儲存: 黃色安全光下,溫

4、度低於28度,相對濕度50%左右,有效儲存期6個月.142.2菲林 菲林就是一种透明的胶片，一面有药膜叫亚光面，一面没有药膜可以反光的。亚光面不大反光，如果大家看过传统相片底就知道，其原理都差不多，只是片基和药膜成份不一样。我們常用的為黑色。 2.2.1概述2.2.2菲林組成 菲林的基本组成部分别是：（1）用作感光的药膜（又称乳剂）；以及用作承托药膜的（2）片基（Filmbase）。（1）药膜（乳剂）药膜是由在菲林胶片表层（片基）上的感光化学物质，它们由一些感光的晶体微粒组成，而菲林的片基，则是透明的胶片，用作承托药膜。15（2）片基（Filmbase） 我们上述谈到的药膜必须附在片基之上，使

5、它能够固定在一个平面上，现代菲林的片基是胶片，但药膜实际上可以涂在任何固体物质上，如纸张、玻璃、布料等等。因此可以把相片做在T恤、水杯及瓷器上。其实，早期的菲林是把药膜涂在玻璃片上，当然，那时的菲林绝不是叫作菲林（Film）的。2.2.3菲林的贮存和保护所有的菲林不论彩色或黑白都会因为高温和高湿度而受损。因此贮存菲林便要有适当的措施以便防热、防潮和防有害的气体。贮存菲林的最理想湿度是约50%左右，溫度25以下。2.2菲林16(1).進入無塵室必須穿戴專用之無塵衣,經空氣浴後方可進入.(2).無塵室內的無塵度必須控制在設計範圍內,室內之燈光必須為不含紫外線的光. (3).在無塵室內不允許打鬧,嘻

6、笑,不許在室內吃零食等. (4).無塵衣穿戴必須規範. (5).室內之雙向門窗嚴禁同時打開. (6).室內之使用物品嚴禁內外兩用. (7).除無塵室專用紙張,文具,其它紙張文具不允許帶入. (8).室內嚴禁存放有氣味與揮發性物品.2.3附:無塵室管制規定附:無塵室管制規定17磨刷法：利用機械力量，用尼龍刷除去板面氧化物達到粗化板面的目的。噴砂法：以不同材質的細石為研磨材料，去除板面氧化，達到粗化板面的目的。 化學法：用化學藥水將銅面咬蝕掉，達到粗化板面去除氧化的目的。微蝕速率：單位時間內藥水每分鐘咬蝕銅面的量，要求30u-70u膜皺：由於受力不均勻，貼膜嘴異常，上下壓輪不平行等原因干膜在板面形

7、成的褶皺。第三節專有名詞介紹3.1前處理3.2壓膜18壓膜起泡：壓膜時由於溫度過高，銅面凹陷，壓膜輪損壞等原因，形成的氣泡真空度：是指在正常做板時的真空壓力牛頓環：真空壓力達到最大時透過壓克力可以看到的環狀現象，用手壓不會移動。曝光尺：製作由明到暗的不同格數的菲林，曝光時經過它進行影像轉移，顯影后看殘留在板面的干膜明黯程度來判定能量的大小。3.3曝光專有名詞介紹19吸真空不良：是指真空壓力不良，趕氣不良，沒有加導氣條等原因所形成的短路。正片：底片上要留下線路的地方是透明的，通常稱作正片負流程。負片：底片上要留下線路的地方是黑色的，通常稱作負片正流程。顯影不淨：干膜沒有發生聚合反映的地方沒有被完

8、全沖刷干淨。3.4DES線專有名詞介紹20顯影過度：由於壓力過大或槽液溫度過高所導致顯影後的線細的情況。油墨反粘：膜碎屑粘到從顯影或剝膜段出來的板子上的現象。顯影點：是指在顯影槽中被干膜剛好沖掉的那一點。側蝕：是指藥水擊攻線路側面。蝕刻因子：線路橫截面2*h/b-a,h代表高b代表下底,a代表上底，一般要求結果大於三。專有名詞介紹21前面已經簡單介紹了線路各方面的知識，下面就詳細介紹一下流程。第四節 流程細述前言： 來料檢驗: 1.來料批次按照轉板人員轉入的工單標識的數量與對應批次作相應記錄。 2 .一般來料品質不良項目有：未磨邊、未圓角、披風、銅顆粒、凹陷、板損、刮傷。224.1前處理工藝介

9、紹1.流程介紹: 投板酸洗循環水洗磨刷水洗吸干中壓水洗加壓水洗吸干烘干2.相關解析:2.1 投板: 自動有序依面次化投板,保持PCB流向一致性.4.1磨刷工藝介紹 2.2 酸洗(硫酸濃度為3-5%): PCB板祼露於空氣中銅面會被氧化,用酸洗可除去表面氧化物,以免影響PCB品質.硫酸濃度過高則浪費成本,過低則不能完全除去氧化物.化學反應原理：H2SO4+CUO=CUSO4+H2O 硫酸+氧化銅=硫酸銅+水思考:為甚麼不用鹽酸(HCL)? 1.鹽酸有揮發性. 2.用硫酸更經濟.234.1前處理工藝介紹2.3 水洗:水洗去除酸洗後殘留之酸液,防止酸液帶入後工序,尤以腐蝕磨刷室內各機器部件.2.4

10、磨刷(前處理的類別有：微蝕、噴砂(Pumice)、機械磨刷):去除酸洗未除去之氧化部份並徹底清潔板面異物.且能粗化銅面,增加干膜壓貼後與PCB板面之結合力. 此原理如同日常生活中補膠鞋,先洗凈該縫補漏洞邊圍,晾干後用鐵銼磨擦打磨,讓其有粗糙度,貼補膠皮才會更牢固,有粘附力,刷輪如同鐵銼,其材質為尼龍刷和不織布刷兩种,現況中薄銅采用前者,厚化銅采用不織布刷輪規格,以目數來定,每平方英寸所含尼龍針數目即為目數,現場一般用前刷320目後刷500目(如圖所示)。24 下刷2:500目下刷4:600目PCBPCB磨刷時對板面做相切運動! 上刷1:500目4.1前處理工藝介紹上刷3:600目254.1前處

11、理工藝介紹刷幅寬度0.8-1.2CMPCB2.5 水破 檢驗磨刷效果，將磨刷過后的PCB板浸入純水中，提起后雙手持板邊呈45，看水膜在板面的停留時間。2.6 加壓水洗(壓力為1.5-2.5KG/CM) 沖洗凈磨刷後板面殲留銅粉及其它雜質.2.7 吸干、吹乾、烘干 吸乾是利用海棉吸附板面水份,通過海棉中間鋼軸自重擠出吸附之水份,從兩端溢出。吹干是采用鼓風機吹干板面和孔內水份。烘乾是利用高溫烘乾板面增加板面與干膜之結合力良好,溫度設定90+5度.264.1前處理工藝介紹2.8 銅粉回收 由於磨刷及磨刷後水洗兩段均會產生銅粉,為加強環保,對銅粉予以回收,再利用過濾後之清水,節省水資源.274.2前處

12、理工藝介紹1.流程介紹: 投板除油水洗微蝕水洗吸干吹乾熱風吹干2.相關解析: 2.1 投板: 自動有序依面次化投板,保持PCB流向一致性. 2.2 除油: 除去PCB板面上的油物，輕微氧化。 2.3 水洗: 水洗去除酸洗後殘留之酸液,防止酸液帶入後工序,尤以腐蝕 磨刷室內各機器部件. 2.4 微蝕： 去除板面氧化物、粗化板面，增加干膜壓貼後與PCB板面之 結合力.4.2微蝕工藝介紹282.5 微蝕速率 單位時間內咬蝕銅的量，具體計算辦法如下：準備一個10cm*10cm大的基板，用150烘烤30分鐘，在用千平稱取其重量為W1，過前處理后再用150烘烤30分鐘，在稱取其重量為W2。套入下公式即可得

13、出2.6 吸干、吹干、熱風吹干： 利用海棉吸附板面水份,通過海棉中間鋼軸自重擠出吸附之水份,從兩端溢出,爾後采用鼓風機之熱能干燥板面,確保其板面及孔內無水份,板面與後續干膜之結合力良好,溫度設定85+5度.4.2前處理工藝介紹X=W1-W22*ST設W1-W2= n, X是微蝕速率，S是基板面積，T是經過微蝕槽所用時間，是銅的密度（8.96g/cm3)=n*219u/t29可能之意外及隱患安全作業方法用L型推車上板時因地面不平或堆放PCB高度過高重心不穩1.選擇安全路面 2.堆放高度不超過300PNL/次1.換藥水時穿雨鞋,戴防護眼罩及護手用防2輕拿輕放機器運轉中手被卷入傳打開視窗觀看液受傷保

14、養維護機臺時先關掉刷輪及其它馬達腐手套.傳動輪及磨 前處理安全作業標準書4.2前處理工藝介紹動輪中或位噴嘴時眼睛臉面硫酸燒傷人體30 各學員了解前處理工藝後,想一想我們補鞋的工藝中,鞋面洞處有了良好的粘性之後,我們開始要貼膠片,真正縫補好鞋子啦!下文詳細介紹一下壓膜.4.3壓膜工藝介紹1.壓膜流程: 投板預熱粘塵壓膜冷卻翻板清潔收板2.相關解析: 4.3壓膜工藝介紹板面溫度505度左右,增加干膜在板面的流動性.2.1 預熱:314.3壓膜工藝介紹A.橡膠棒B.粘塵棒C.PCB板粘塵機原理:ABABAAC 2.2粘塵(圖示):粘塵機的主要作用: 通過間接粘塵方法,除掉磨刷過的板面上的銅粉及灰塵,

15、使板面更清潔,達到壓膜無塵以及銅粉粒的效果.2.3壓膜: 利用熱壓滾輪的溫度和壓力將干膜附著在PCB上,使PCB板面上得到一層均勻的阻劑.其中有幾個比較重要的參數:熱壓32輪溫度為11010度,熱壓輪壓力為3.01KG/CM,壓膜速度為2.53.0M/MIN,進板溫度為505度.2.4冷卻翻板:干膜被熱壓滾輪壓貼於PCB上後其干膜處於流動狀態,未經冷卻會出現互相擠壓,影響干膜平整性,同時還會使菲林膨脹.另外可防止干膜受損.2.5壓膜靜置: 壓膜後曝光前需至少靜置15MIN以上,最長不得超過24小時.4.3壓膜工藝介紹334.3壓膜工藝介紹2.6測試項目2.6.1壓膜輪水平度測試方法1：將壓號干

16、膜的基板置于壓磨輪下，壓輪下降，看其在壓輪上留下的痕跡是否平行。方法2：將壓膜輪開啟后，不要上干膜，用一張與壓輪同樣長度的白紙放入壓輪中，出來后看白紙上有無褶皺。2.6.2拉力測試將壓好干膜的pcb板靜置15min后，撕掉mylar,在板的上中下均勻的選取6個點,用刀片將其分割成1mm*mm的小方格後,用3M膠帶貼上試拉。344.4曝光工藝介紹4.4曝光工藝介紹1.流程介紹:進料曝光出料靜置(15分鐘-24小時)撕mylar投板顯影2.相關解析:2.1曝光原理: 在真空狀態下利用菲林及干膜感光性,通過光和熱兩個催化因子使干膜由單體變成聚合體,實現影像轉移.2.2曝光作業條件: A.溫度25度

17、B.濕度 60% C.光源展示:黃 紅 橙 綠 藍 青 紫 安全光 危險光 非安全光354.4曝光工藝介紹 2.3作業方式: 2.3.1采用手對式對位，用手將菲林與每一片PCB對位作業。 （菲林1套(長邊已打孔並貼好菲林膠)相對應料號PCB/1PNL） 2.3.2采用套PIN方式對位,將固定好之菲林與每一片PCB對位 作業. 2.3.3四層板以上內層以三明治方式，將對應層面底片事先對準,底片一邊固定在和內層同厚的基板條上, 用膠帶緊貼於曝光檯面上，己壓膜內層則放進二底片間, 靠剛才固定那邊即可進行曝光，注意同心圓不能相切。364.4曝光工藝介紹B.測21格: 曝光能量之測定:用21格標準曝光尺

18、測試,在量測時將21格曝光尺放於曝光臺面上,同時上面放置工作底片,將已壓膜PCB放置工作底片上正常曝光後,經顯影出料觀察殲留幾格, 用碧麗珠清潔菲林,頻率為25PNL/次,不可用酒精,防止刮傷及曝光吸真空時吸嘴處之粘性,確保真空度及菲林質量,(保持菲林光滑不粘著灰塵雜質)A.清潔菲林: 用粘塵滾輪擦拭,頻率為1PNL/次,可除去PCB沉銅之疏鬆銅粉及臟物,防止掉落於菲林間,影響曝光透光性,造成後續開短路.2.4作業注意事項:374.4曝光工藝介紹C.對位準確: （1）用手將菲林與PCB按照外圍孔及板內小孔相對應.（2）PIN釘按入PCB相對孔位,不能用力過度,要輕拿輕放.（3）對位孔與位為孔一

19、定要為同心圓（偏移度3mil）D.曝光靜置: 曝光後顯影前需至少靜置15MIN以上,最長不得超過24小時.E.底片: 黑白底片主要起到阻隔光線之作用.依此讀數反映曝光能量(一般介定在7-9格之間).若能量不符合要求,則調整能量後再重新測21格.382.5曝光均勻性測試2.5.1測試目的 檢驗曝光機上、下能量均勻性是否在標准范圍（85%）2.5.2測試方法 在臺面有效範圍內用uv能量計均勻的測9個點，并記錄測試數據。2.5.3計算公式4.4曝光工藝介紹X=1-max-min2*vagaara*100%85%39操作站別可能之意外或危險安全操作方法操作員將手放入移動之曝光框架內夾傷曝光框架移動時手

20、勿伸入曝光紫外線射傷雙眼(5KW強光照射)勿用眼睛正視曝光 3.曝光作業注意事項4.4曝光工藝介紹404.5顯影工藝介紹1.相關解析:1.1 撕MYLAR: 顯影前需撕掉MYLAR,方便顯影液能夠沖擊到未變為聚合體部分之感光膠層. 流程介紹: 投板(撕MYLAR)顯影水洗市水洗吸干吹干4.5顯影工藝介紹1.2 顯影: 把尚未發生聚合反應之區域用弱鹼(Na2CO3)顯影液沖洗掉,而已曝光部分顯像完畢後仍留在銅面上,則為線路已聚合之阻劑. 1.3 水洗: 將已被顯影液溶解之干膜徹底沖洗干凈,防止殘留在板面上造成後工序缺口或短路. 414.6顯影工藝介紹2.作業注意事項: A.開機操作時,需將槽液溫

21、度控制在302度左右,槽液中 Na2CO3為10.05%,尤以濃度首重,過高則易損傷硬化膜,產生側蝕及顯影過度,過低則不能完全洗去單體.1.4吸干、吹干: 使板面保持干燥,其吹乾風力不可過大，防止將干膜吹破。 C.顯影測試點:顯影點是測定顯影各項條件100%顯影完成,其測定方法:將已壓膜OK之PCB靜置15分鐘後,依顯影段長度X米,單片寬度Y米之PCB ZPNL,正常打開顯影機運作,Z PNL板中第Zn塊板100%顯影完成,將 Zn/Z*100%稱為顯影點,一般介定在50 -60% (1/2-2/3).B.顯影液呈鹼性,在噴淋時會產生大量泡沬,故需添加適量消泡劑,以少量多次為原則,否則該物質帶

22、入板面會造成污染.422345678910顯影ZnX米長/Z片板若為第6片塊已開始顯影OK,應用公式Zn/Z*100%則為:6/10*100%=60%水洗吸乾圖示:4.4顯影工藝介紹43D反粘試驗： 打開顯影機，取一塊光板放進去，出來后看它的表面有沒有粘贓物、膜屑等。一般檢驗顯影槽的乾淨程度。E氯化銅試驗： 配置1%-5%的氯化銅溶液，將顯影后的pcb板完全浸入溶液中，拿出來后看pcb表面有無亮點，用來檢驗顯影是否乾淨。4.4顯影工藝介紹445.1前處理異常項目原因分析改善對策不良圖片刷幅不良1、磨刷輪老化2、調節刷輪水平度1、整刷 2、更換刷輪3、調節水平度第五章異常原因分析與改善對策一端大

23、一端小兩邊大中間小45異常項目原因分析改善對策不良圖片水破時間不足1、酸洗濃度不夠2、磨刷不良1、調配酸洗濃度到3%5%2、調節刷幅到標准8mm-12mm異常原因分析與改善對策水膜破列46異常項目原因分析改善對策不良圖片板面氧化1、吸水海綿未清洗或水分太多2、銅粉回收機過濾袋未清洗3、烘干段溫度不高4、銅粉回收機中水溫太高5、酸洗濃度不夠1、清洗吸水海綿並保持半濕潤狀2、清洗過濾袋3、檢查銅粉回收機是否異常4、調配酸洗濃度到3%5%異常原因分析與改善對策氧化475.2壓膜異常項目原因分析改善對策不良圖片壓膜氣泡1 .壓膜滾輪表面不平有凹坑刮傷2、板面不平有凹點或刮傷3、壓膜溫度過高4.膜下有p

24、p粉1、包膠或更換新輪2、打磨或報廢3、將溫度調到11010度之間異常原因分析與改善對策膜下氣泡48異常項目原因分析改善對策不良圖片壓膜皺折熱壓滾輪兩端受力不平衡調整水平度異常原因分析與改善對策膜皺49異常項目原因分析改善對策不良圖片干膜與pcb粘貼不牢1、板面清潔度差 2、壓膜溫度太低 3、壓膜速度是否太快1、磨刷改善清潔度2、調整壓膜溫濕度(11010度)3、壓膜速度調至2.0-3.5m/min異常原因分析與改善對策干膜浮離505.3曝光異常項目原因分析改善對策不良圖片吸真空不良1.導氣條排列不正確不能導氣完全 2.赶氣不到位 3.MYLAR已使用老化1.導氣條緊貼延伸到導氣溝處 2.赶氣

25、在吸真空完畢後予以赶氣赶完全 3.MYLAR定期更換 1次/2周異常原因分析與改善對策吸真空不良51異常項目原因分析改善對策不良圖片偏孔1.菲林對偏,有尺寸漲縮 2.溫濕度不正常引發菲林漲縮1.確認菲林對位完全OK方可生產,依既定之菲林漲縮比例修正漲縮 2.對溫濕度進行調整異常原因分析與改善對策偏位525.4顯影異常項目原因分析改善對策不良圖片顯影過度1.磨刷板面處理不足附著力差 2.顯影液濃度過高 3.壓膜壓力不夠,溫度不夠 4.曝光時間不足 5.干膜材質不良 1.磨刷水破不足狀況改善 2.顯影液濃度配制1.00.2% 溫度在302度 3.壓膜壓力應調整到SOP範圍內 4.曝光時間依21格保

26、持到7-9格 5.干膜依先進先出原則使用物料異常原因分析與改善對策顯影過度53異常項目原因分析改善對策不良圖片殘膜1.顯影水洗噴嘴堵塞 2.壓膜溫度太高致使 陰劑部分硬化 3.干膜曝光過度 4.干膜顯影前受白光照射1.檢查顯影段水洗段噴嘴有無堵塞 2.MYLAR撕干凈以免掉落槽中 3.熱壓輪實際溫度是否正常 4.進板溫度是否太高 5.定期測試21格保持8格滿 6.未曝光的板子應在安全光下操作及目檢及修補 異常原因分析與改善對策殘膜54異常項目原因分析改善對策不良圖片膜皺1.顯影后水洗溫度太高 2.曝光能量太低 3.顯影溫度太高 4.基板太薄孔太大1.檢查顯影后溢流水洗閥門是否打開2.設置曝光能

27、量到7-9格3.檢查溫度有無超標4.更改資料異常原因分析與改善對策55異常項目原因分析改善對策不良圖片顯影不凈1.干膜變質 2.顯影噴嘴堵塞 3.濃度太低(顯影液) 4.底片超出使用次數透光 5.顯影液溫度太低傳動速度太快1.依先進先出原則使用物料 2.每班巡視噴灑狀況若有堵塞即時處理,1周/次大清理 3.調整濃度1+0.2% 4.底使片使用次數800-1000次 5.調整溫度和速度在標準範圍內異常原因分析與改善對策顯影不淨56異常項目原因分析改善對策不良圖片短路1.底片刮傷 2.顯影後清潔不力 3.干膜變質1.輕拿輕放防板角戳傷菲林2.檢查水洗壓力噴嘴等 3.依先進先出原則異常原因分析與改善

28、對策短路575.5 蝕刻異常項目原因分析改善對策不良圖片蝕刻不凈1.鍍銅不均2.壓力太小3.溫度太低4.藥水濃度太低1.請電鍍解決鍍銅不均勻問題2.調節壓力、溫度、濃度在範圍內。異常原因分析與改善對策蝕刻不淨58異常項目原因分析改善對策不良圖片蝕刻過度1.壓力太大2.溫度太高3.藥水濃度太高1.調節壓力、溫度、濃度在範圍內。異常原因分析與改善對策纖細開路59異常項目原因分析改善對策不良圖片開路1.曝光臟點.膜下氣泡.刮傷.膜下藏點.油墨反粘1.曝光時按照sop進行清潔2.按照sop清潔粘塵紙卷3.加強來料檢驗4.按照sop清潔顯影槽5.個課按照SOP進行作業異常原因分析與改善對策開路60管制項目管制目的前處理刷幅板厚度和大小合理有效的去除板面的油污