PCB制程工藝簡(jiǎn)要介紹

1、一流程： 磨板貼膜曝光顯影一、磨板 1、表面處理 除去銅表面氧化物及其它污染物。 a. 硫酸槽配制 H2SO4 1-3（V/V）。 b. 酸洗不低于10S。 2、 測(cè)試磨痕寬度 控制范圍10-15mm，磨痕超過15mm會(huì)出現(xiàn)橢圓孔或孔口邊沿?zé)o銅，一般控制10-12mm為宜。 3、水磨試驗(yàn) 每日測(cè)試水膜破裂時(shí)間15s，試驗(yàn)表明，在相同條件下磨痕寬度與水膜破裂時(shí)間成正比。 4、磨板控制 傳送速度1.2-2.5M/min，間隔1，水壓1.0-1.5bar，干燥溫度70-90。二、干膜房1、干膜房潔凈度10000級(jí)以上。2、溫度控制20-24C，超出此溫度范圍容易引起菲林變形。3、濕度控制60-70，

2、超出此溫度范圍也容易引起菲林變形。4、工作者每次進(jìn)入干膜房必須穿著防塵服及防塵靴風(fēng)淋15-20s。三、貼膜1、貼膜參數(shù)控制 a. 溫度100-120C，精細(xì)線路控制115-120C，一般線路控制105-110C，粗線路控制100-105C。 b. 速度3M/min。 c. 壓力30-60Psi，一般控制40Psi左右。2、注意事項(xiàng) a. 貼膜時(shí)注意板面溫度應(yīng)保持38-40C，冷板貼膜會(huì)影響干膜與板面的粘接性。 b. 貼裝前須檢查板面是否有雜物、板邊是否光滑等，若板邊毛刺過大會(huì)劃傷貼膜膠輥，影響使用壽命。 c. 在氣壓不變情況下，溫度較高時(shí)可適當(dāng)加快傳送速度，較低時(shí)可適當(dāng)減慢傳送速度，否則會(huì)出現(xiàn)

3、皺膜或貼膜不牢，圖形電鍍時(shí)易產(chǎn)生滲鍍。 d. 切削干膜（手動(dòng)貼膜機(jī)）時(shí)用力均勻，保持切邊整齊，否則顯影后出現(xiàn)菲林碎等缺陷。 e. 貼膜后須冷卻至室溫后方可進(jìn)行曝光。四、曝光1、光能量a.光能量（曝光燈管5000W）上、下燈控制40-100毫焦/平方厘米，用下曬架測(cè)試上燈，上曬架測(cè)試下燈。b.曝光級(jí)數(shù)7-9級(jí)覆銅（Stoffer 21級(jí)曝光尺），一般控制8級(jí)左右，但此級(jí)數(shù)須顯影后才能反映出來， 因此對(duì)顯影控制要求較嚴(yán)。2、真空度 大于69CMHG,否則易產(chǎn)生虛光線細(xì)現(xiàn)象。3、趕氣 趕氣須在真空度大于69CMHG以上且趕氣力度要均勻，否則會(huì)產(chǎn)生焊盤與孔位偏移，造成崩孔現(xiàn)象。4、曝光 曝光時(shí)輕按快門

4、，曝光停止后須立即取出板件，否則燈內(nèi)余光長(zhǎng)時(shí)間曝光，造成顯影后出現(xiàn)板面余膠。五、顯影參數(shù)控制1、溫度302。2、Na2CO3濃度 10.23、噴淋壓力 1.5-2.0kg/cm24、水洗壓力 1.5-2.0kg/cm25、干燥溫度 45556、傳送速度 顯影點(diǎn)505%控制六、重氮片1、重氮片曝光5000W曝光燈管，曝光能量：21級(jí)曝光尺12格透明。2、重氮片顯影20%氨水、溫度控制4865，顯影3-7次至線路呈深棕色為止。3、影響重氮片質(zhì)量因素及防止 a. 線細(xì)由光反射及衍射造成；可用純黑色不反光平底板墊于重氮片下進(jìn)行曝光消除此現(xiàn)象。曝光能量過強(qiáng)；適當(dāng)降低曝光能量。 b. 顯影后出現(xiàn)斑點(diǎn)（俗稱

5、鬼影）曝光能量不足，適當(dāng)延長(zhǎng)曝光時(shí)間。 c. 顏色偏淡 由以下因素構(gòu)成溫度不夠；待調(diào)整溫度升至范圍值再顯影。氨水過期，濃度降低，更換氨水。顯影時(shí)間太短；重新顯影2-3遍。重氮片曝光后放置時(shí)間較長(zhǎng)；線路部分已曝光，廢棄重做。二常見的故障及排除方法:在使用干膜進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)移時(shí)，由于干膜本身的缺陷或操作工藝不當(dāng)，可能會(huì)出現(xiàn)各種質(zhì)量 問題。下面列舉在生產(chǎn)過程中可能產(chǎn)生的故障，并分析原因，提出排除故障的方法。1、干膜與覆銅箔板粘貼不牢原 因解決辦法1)干膜儲(chǔ)存時(shí)間過久，抗蝕劑中溶劑揮發(fā)。在低于27的環(huán)境中儲(chǔ)存干膜，儲(chǔ)存時(shí)間不宜超過有效期。2)覆銅箔板清潔處理不良，有氧化層或油污等污物或微觀表面粗糙度不夠。

6、重新按要求處理板面并檢查是否有均勻水膜形成。3)環(huán)境濕度太低。保持環(huán)境濕度為60RH左右。4)貼膜溫度過低或傳送速度太快。調(diào)整好貼膜溫度和傳送速度，連續(xù)貼膜最好把板子預(yù)熱。2干膜與銅箔表面之間出現(xiàn)氣泡原 因解決辦法1)貼膜溫度過高，抗蝕劑中的揮發(fā)成分急劇揮發(fā)，殘留在聚酯膜和覆銅箔板之間，形成鼓泡。調(diào)整貼膜溫度至標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。2)熱壓輥表面不平有凹坑或劃傷。注意保護(hù)熱壓輥表面的平整，清潔熱壓輥時(shí)不要用堅(jiān)硬、鋒利的工具去刮。3)壓輥壓力太小。適當(dāng)增加兩壓輥問的壓力。4)板面不平有劃痕或凹坑。挑選板材并注意前面工序減少造成劃 痕、凹坑的可能。3干膜起皺原 因解決辦法1)兩個(gè)熱壓輥軸向不平行，使干膜受壓

7、不均勻。調(diào)整兩個(gè)熱壓輥，使之軸向平行。2)貼膜溫度太高。調(diào)整貼膜溫度至正常范圍內(nèi)。3)貼膜前板子太熱。適當(dāng)調(diào)低預(yù)熱溫度。4有余膠原 因解決辦法1)干膜質(zhì)量差，貼膜過程中出現(xiàn)偶然熱聚合。換用質(zhì)量好的干膜。2)干膜暴露在白光下造成部分聚合。在黃光下進(jìn)行干膜操作。 3)曝光時(shí)間太長(zhǎng)?？s短曝光時(shí)間。4)照相底版暗區(qū)光密度不夠，造成紫外 光透過，部分聚合。曝光前檢查照相底版，測(cè)量光密度。5)曝光時(shí)照相底版與基板接觸不良造成虛光。檢查抽真空系統(tǒng)及曝光框架。 6)顯影液溫度太低，顯影時(shí)間太短，噴淋壓力不夠或部分噴嘴堵塞。調(diào)整顯影液溫度和顯影時(shí)的傳送速度，檢查顯影設(shè)備試顯影點(diǎn)確定參數(shù)。 7)顯影液中產(chǎn)生大量氣

8、泡，降低了噴淋壓力。在顯影液中加入消泡劑消除泡沫。8)顯影液失效。更換顯影液。5顯影后干膜圖像模糊，抗蝕劑發(fā)暗發(fā)毛原 因解決辦法1)照相底版明區(qū)光密度太大，使紫外光受阻。曝光前檢查照相底版，測(cè)量光密度。2)顯影液溫度過高或顯影時(shí)間太長(zhǎng)。調(diào)整顯影液脫落及顯影時(shí)的傳送速度6鍍層與基體結(jié)合不牢或圖像有缺陷 原 因解決辦法1)圖像上有修版液或污物。修版時(shí)戴細(xì)紗手套，并注意不要使修版液污染線路圖像2)化學(xué)鍍銅前板面不清潔或粗化不夠。加強(qiáng)化學(xué)鍍銅前板面的清潔處理和粗化3)鍍銅前板面粗化不夠或粗化后清洗不干凈改進(jìn)鍍銅前板面粗化和清洗7鍍銅或鍍錫鉛有滲鍍 原 因解決辦法1）干膜性能不良，超過有效期使用。盡量在

9、有效內(nèi)便用干膜。2）基板清洗不干凈或粗化表面不良,干膜粘附不牢。加強(qiáng)板面處理。3）曝光過頭抗蝕劑發(fā)脆。用光密度尺校正曝光量或曝光時(shí)間。4）曝光不足或顯影過頭造成抗蝕劑發(fā)毛，過緣起翹。校正曝光量，調(diào)整顯影溫度和顯影速度。電路板最新國(guó)際規(guī)范導(dǎo)讀 (IPC-6011；IPC-6012)一、 國(guó)際規(guī)范之淵源與現(xiàn)狀 電路板供需雙方均各有品質(zhì)檢驗(yàn)之成文規(guī)范，通常剛性印制電路板最為全球業(yè)者所廣用的國(guó)際規(guī)范約有三種；即美國(guó)軍規(guī)MIL-P-55110、IEC-326-5/-6及IPC-RB-276等。MIL-P-55110己發(fā)布30余年，系電路板最早出現(xiàn)也最具公信力與影響力的正式規(guī)范。其1993年最新E版內(nèi)容甚

10、為精采，為業(yè)界所必讀的重要文件，惜近年因跟不上時(shí)代腳步而漸失色。IEC-326為 “國(guó)際電工委員會(huì)” (IEC) 所推出共11份有關(guān)PCB之系列規(guī)范。骨子上是由歐洲人所主導(dǎo)，為全球各會(huì)員國(guó)協(xié)商投票下的產(chǎn)物，內(nèi)容并不嚴(yán)謹(jǐn)條文亦欠周詳，除了少數(shù)歐商外一般較乏人引用。 IPC原為美國(guó) “印刷電路板協(xié)會(huì)”(Institute of Printed Circuit)之簡(jiǎn)稱，創(chuàng)會(huì)時(shí)僅六個(gè)團(tuán)體會(huì)員。經(jīng)多年努力成長(zhǎng)與吸收外國(guó)成員，現(xiàn)已發(fā)展到六千余團(tuán)體會(huì)員之大型國(guó)際學(xué)術(shù)組織，并改名為 “The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circ

11、uits”。其所發(fā)表有關(guān)電路板之各種品質(zhì)、技術(shù)、研究、及市調(diào)等文件極多，為全球上下游電子業(yè)界所倚重。然其眾多精采成套的規(guī)范與文件，泰半是出自一些美國(guó)大型電子公司，經(jīng)過改頭換面成一套看似 “公開公正” 的資料，事實(shí)上是便於推行美式文化於全球，此即IPC規(guī)范新穎實(shí)用的原因之一。IPC有關(guān)硬質(zhì)電路板的品質(zhì)規(guī)范，原有單雙面的IPC-D-250，及多層板的IPC-ML- 950等兩份，二十余年來歷經(jīng)數(shù)次版本的修訂，直到1992年3月才再整合成為單一體系的IPC-RB-276 。1994年11月276原版在推出局部修訂之Amendment 1後，竟在未出現(xiàn)全文改版的276A之前，冒然將新建番號(hào)未久內(nèi)容大體

12、不錯(cuò)的276系統(tǒng)逕行廢置，卻另起爐灶開辟全新面貌的IPC-6011及IPC-6012，相當(dāng)違反規(guī)范之倫理，原因如何則不易為外人所得知也。 二、新規(guī)新事物 前IPC硬質(zhì)成品板之正式品檢文件IPC-RB-276 ，系發(fā)布於1992年3月，頗受業(yè)界重視。時(shí)至1996年7月已分裂為IPC-6011及IPC-6012兩份全新規(guī)范做為繼承。前者6011之標(biāo)題為 “概述性電路板性能規(guī)范” 、只敘述一些分級(jí)、公差、SPC、品保行政、抽樣計(jì)劃等原則性條文，并未涉及PCB之實(shí)務(wù)檢驗(yàn)。後者6012標(biāo)題為 “硬質(zhì)電路板之資格認(rèn)可與性能檢驗(yàn)規(guī)范”，系針對(duì)硬質(zhì)板之各種實(shí)務(wù)品質(zhì)，訂定允收規(guī)格與檢測(cè)方法?，F(xiàn)將新規(guī)范中明顯更改

13、的內(nèi)容說明於後:2.1 IPC-6011 :2.1.1 新推出的6011及6012二規(guī)范中似乎有意回避原有的 “美國(guó)軍規(guī)”條文，擺脫軍規(guī)的影響。如在6011中1.2節(jié)之分級(jí)說明中，即刻意從三級(jí)板類條文中將 “Military”字眼去掉。另在6011的3.1節(jié)中，也將原引自軍規(guī)的Group A及Group B予以刪除，其真正原因不明，但可顯見者是各種先進(jìn)的PCB均希望不再受到軍規(guī)的影響。然而全篇用字遺詞仍甚模棱羅嗦，極盡晦澀玄虛之能事者，則未脫軍規(guī)化簡(jiǎn)為繁的官僚窠臼。2.1.2 新6011之3.6節(jié)對(duì) “資格認(rèn)可”已予以更明確規(guī)定，須按IPC-MQP-1710的仔細(xì)列表內(nèi)容對(duì)PCB生產(chǎn)者的工程能

14、力、生產(chǎn)設(shè)備、品管做法等進(jìn)行詳盡調(diào)查。比舊規(guī)范只要求做幾片打樣板(如IPC-A-100047等)的確務(wù)實(shí)甚多，廠商能耐如何將優(yōu)劣立判無所遁形。2.1.3 新6011之3.6.3.3節(jié)中除供需雙方立場(chǎng)外，也將獨(dú)立公正之 “第三評(píng)審者”如 ISO、CSA、IECQ等資料納入。甚至在3.7節(jié)中還文明指出ISO -9000為標(biāo)準(zhǔn)品保制度。一反過去自認(rèn)美國(guó)最優(yōu)秀，對(duì)毆洲業(yè)界視而不見的心態(tài)，這大概也是 “歐體”成立後市埸掛帥所造成的影響吧。2.2 IPC-6012 : 2.2.1新6012已將一些品檢項(xiàng)目中未明確指出條件者(Default)，也代為指定最廣用的條件，并逐列於表1.1中。如線寬下限定為4mi

15、l，焊錫性試驗(yàn)允收性可接J-STD-003之 Catagory 2又6012中會(huì)引證IPC-TM-650多項(xiàng)試驗(yàn)之實(shí)做方法，譯者亦根據(jù)最新版本 (1997.8)之資料簡(jiǎn)述其步驟，使讀者能迅速獲得具體的實(shí)務(wù)觀念。此處請(qǐng)業(yè)者特別注意，許多現(xiàn)埸常見的試驗(yàn)法己經(jīng)過時(shí)而您也許并不知道。為求跟上時(shí)代可針對(duì)本譯文中所概述的IPC-TM-650最新版本，您即能加以比較與修正。2.2.2新6012在3.2.7節(jié)中將裸銅板 “有機(jī)保焊劑”(Organic Solderability Preservatives簡(jiǎn)稱OSP如商品Entek等)處理法首度列入正式規(guī)范。2.2.3新6012在表3.2中對(duì)電鍍銅 “厚度”，

16、已有重大改變，一般Class 2板類(如電腦產(chǎn)品者)其面銅與孔銅之 “平均厚度”已由1mil降至0.8 mil；下限也更降為0.7mil 。此乃因小孔深孔盛行，孔銅不易達(dá)到厚度要求所致。多年來之禁忌終於被打破，亦為掙脫軍規(guī)束縛之明證，將對(duì)業(yè)界產(chǎn)生重大影響。對(duì)於制程縮短，自動(dòng)輸送水平鍍銅之興起等方面均甚有利。該表甚至就Class 2板類之盲孔(Blind Via)平均銅厚，也放松0.6mil，下限還可薄到0.5mil。對(duì)小而薄的多層板類確是大好消息。另在3.11.8中對(duì)鍍銅層要求亦明訂在99.5%以上，抗拉強(qiáng)度不可低於36000 PSI；延伸率不可低於 6%。此表3.2另對(duì)金手指之底鎳厚度也由0

17、.2mil降至0.1mil (Class 2與Class 3兩種板類均同時(shí)放寬)。2.2.4新6012在3.3.2.5節(jié)中已有明確指出，內(nèi)層板面的 “黑氧化層”所經(jīng)常出現(xiàn)的斑點(diǎn)與色差，當(dāng)此等瑕面積未超過同一層總黑化面積的10%時(shí)應(yīng)可允收。但事實(shí)上這種合理的改變，卻很難被明察外觀的客戶們所接受。 2.2.5新6012在3.4.4節(jié)中，對(duì)板彎板翹也取消掉原來不合時(shí)宜的上限值1.5%，另將SMT 板類行之有年的0.75%上限值形諸正式文字。其實(shí)這只是反應(yīng)事實(shí)符合組裝之現(xiàn)狀而已，并未緊縮插裝類原有平坦性的尺度。2.2.6新6012在其3.6.2.14的附注中，明文指出薄型多層板其最薄介質(zhì)層已可薄到1m

18、il (原276之3.9.2.6中規(guī)定不可低於2mil)，此亦反應(yīng)某些薄板之事實(shí)(如某些PCMCIA六層板只有18mil厚)。又此新規(guī)之3.7.2節(jié)中，更明確指出對(duì)通孔多次插焊與解焊的 “模擬重工”可靠度檢驗(yàn)法，只應(yīng)針對(duì)有通孔焊接的板子而做，而不在為難SMT或BGA等無插焊的板類了。2.2.7新6012在3.8節(jié)中對(duì)綠漆的規(guī)定，比原IPC-RB-276在3.11中更為詳盡，也更突顯出綠漆的重要性。又在3.8.1節(jié)中之f.1段中特別規(guī)定，綠漆故意或意外爬沾SMT方型焊墊或BAG 圓型焊墊時(shí)，凡腳距(Pitch)在50mil以上者，其爬沾的寬度不可超過2mil；腳距不足50mil者其爬沾寬度需低於1mil。此二款均比原276中3.11.1.f 所允許的4mil 要嚴(yán)格很多。至於綠漆厚度之要求，6012與IPC-S