HDI板及SMT相關(guān)知識(shí)

1、HDI板,HDI電路板介紹HDI, 電路板1 前言 近年來(lái)，隨著電子產(chǎn)品向高頻化，高數(shù)字化，便攜化發(fā)展，要求PCB向芯片級(jí)封裝方向發(fā)展HDI/BUM板將成為PCB發(fā)展與進(jìn)步的主流，相應(yīng)的RCC等材料成為HDI/BUM的主導(dǎo)材料，國(guó)內(nèi)目前所用的積層材料主要依靠進(jìn)口，積層材料的生產(chǎn)加工工藝也處于發(fā)展中，目前使用的積層材料多為環(huán)氧RCC。隨著電子產(chǎn)品向更高級(jí)發(fā)展，高頻PCB材料的應(yīng)用越來(lái)越多，高頻PCB中需使用介電性能優(yōu)異的材料，PPE樹(shù)脂RCC和芳酰胺無(wú)紡布半固化片等材料，在高頻PCB中使用具有優(yōu)良的綜合性能。2 積層方法對(duì)積層材料的要求21HDI/BUM板微小孔技術(shù)211HDI/BUM板要求PC

2、B產(chǎn)品全面走向高密度化。 a 導(dǎo)通孔微小化，由機(jī)械鉆孔（o3mm）激光鉆孔0.05mm b線寬/間距精細(xì)化 100m 0.15m 0·05m c 介質(zhì)厚度薄型化100 m 60m 40m212 HDIBUM板的制造方法 a 導(dǎo)通方法：孔化電鍍、充填導(dǎo)電膠、導(dǎo)電柱 b 導(dǎo)通孔形成：鉆孔（機(jī)械，激光），等離子體22 RCC在HDI/BUM 板應(yīng)用 激光成孔工藝流程：芯板黑化和RCC層壓，圖形轉(zhuǎn)移，蝕銅（開(kāi)窗口），激光成孔，百孔電鍍，做線路。 RCC所用的銅箔厚度一般為18 m，12 m，樹(shù)脂層厚度為40100m.24 RCC的工藝要求 為了控制介質(zhì)層厚度和填補(bǔ)圖形空隙，RCC樹(shù)脂處于B階

3、段以保證樹(shù)脂有一定的流動(dòng)性，又要保持一定的厚度，以保證介電性能。3激光直接成像技術(shù)使用對(duì)RCC用銅箔的影響 RCC所用的銅箔厚度變小由18 m 12 m 5 m 一個(gè)原因?yàn)榫?xì)線路的要求，另一個(gè)原因是采用激光直接成像技術(shù),激光直接成像技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是不需對(duì)盲孔進(jìn)行去污染處理，直接孔化電鍍，對(duì)位精度高，形狀尺寸偏差?。ū苊庠谖⒖讉?cè)壁和底部鋼箔上形成熔融狀態(tài)或焦化的殘留物）。3.l激光直接“刻線”技術(shù) 激光直接“刻線”技術(shù)特別適用于高頻使用03G或300）和種材料（如PTFE玻璃布或金屬基等）的PCB的高精度尺寸加工上，以保證這些類(lèi)型PCB的電氣性能仰特性阻抗、低串?dāng)_等),用UV光（波長(zhǎng)400nm)除

4、去厚度方向Cu（留 35 m，保護(hù)或保證底下的介質(zhì)材料的特性阻抗與厚度，最后用化學(xué)蝕刻法除去余下的Cu得到導(dǎo)電圖形。制作得到的圖形的側(cè)壁很陡直。32激光直接成孔技術(shù) 在內(nèi)層芯片或RCC上直接形成微孔：先用高能UV光除去Cu和部分介質(zhì)厚度，再降低能量燒蝕去余下的介質(zhì)厚度得到微孔。這就需要銅箔的厚度較小以便于制作的效率的提高。4日本RCC的生產(chǎn)廠家及產(chǎn)品特性 九十年代初，瑞士DUCONEX公司開(kāi)創(chuàng)了涂樹(shù)脂銅箔制造技術(shù)，用等離子體對(duì)PCB絕緣樹(shù)脂層蝕刻成孔加工制造，制成高密度PCB在醫(yī)療器械、航空產(chǎn)品中得到小范圍的應(yīng)用。日本消化吸收了這一成果，在降低成本、應(yīng)用領(lǐng)域、技術(shù)發(fā)展后來(lái)居上。5PPE樹(shù)脂RC

5、C的發(fā)展 PPE（polyphenylene ether，簡(jiǎn)稱(chēng)PPE）美國(guó)通用電器公司1965年工業(yè)化生產(chǎn)的性能優(yōu)異工程塑料。由于PPE是一種熱塑性的材料，無(wú)法單獨(dú)作為PCB的絕緣樹(shù)脂基體。若在PPE樹(shù)脂中引入熱固性的樹(shù)脂，達(dá)到兩者的均一混熔。就可改善PPE的性能，使樹(shù)脂體系具有了熱固性樹(shù)脂的性質(zhì)。5.l介電常數(shù)要求越來(lái)越小 由于RCC的介電常數(shù)由樹(shù)脂來(lái)決定，低的介電常數(shù)又可以滿足PCB設(shè)計(jì)特性阻抗值越來(lái)越高的要求，目前PPE樹(shù)脂的RCC介電常數(shù)約為2.9-3.0，而其他樹(shù)脂的Rcc介電常數(shù)都大于4。52介質(zhì)損耗要求越來(lái)越小 介電損耗是指信號(hào)傳輸在“信號(hào)線中漏失到絕緣介質(zhì)材料中去的能量與尚存在

6、信號(hào)線能量之比”，介電損耗小，信號(hào)傳輸過(guò)程中能量（信號(hào)）損失小。保持信號(hào)傳輸?shù)耐暾愿?。PPE樹(shù)脂的RCC介質(zhì)損耗為小于0003，而其他樹(shù)脂的RCC介質(zhì)損耗為0.0l以上。53玻璃化溫度高 有利于提高尺寸穩(wěn)定性，適應(yīng)無(wú)鉛焊料的推廣和應(yīng)用（環(huán)保要求，含鉛焊料毒性高，需采用無(wú)鉛焊料，無(wú)鉛焊料熔點(diǎn)提高),PPE樹(shù)脂的RCC Tg在 200以上。6用芳酰胺無(wú)紡布半固化片代替RCC材料PCB使用RCC基材會(huì)出現(xiàn)絕緣層裂紋，采用芳酰胺無(wú)紡布半固化片不會(huì)出現(xiàn)分層裂紋，雖然機(jī)械鉆孔會(huì)發(fā)生問(wèn)題，但如采用激光鉆孔（芳酰胺屬于有機(jī)材料，可被激光燒蝕掉）可解決鉆孔出現(xiàn)的問(wèn)題，而且因芳酰肢無(wú)紡布介電常數(shù)、相對(duì)密度較小，

7、可滿足電子產(chǎn)品高頻性能及輕量化的要求。芳香族酰亞胺纖維無(wú)紡布的CTE-4.o-5.0，其組合的CCL或“RCC”生產(chǎn)的PCB的CTE可達(dá)到1PPM，采用PTFE（聚四氟乙烯）無(wú)紡布CTE為01PPM。電路板生產(chǎn)的幾個(gè)常用標(biāo)準(zhǔn) 1) IPC-ESD-2020: 靜電放電控制程序開(kāi)發(fā)的聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)。包括靜電放電控制程序所必須的設(shè)計(jì)、建立、實(shí)現(xiàn)和維護(hù)。根據(jù)某些軍事組織和商業(yè)組織的歷史經(jīng)驗(yàn)，為靜電放電敏感時(shí)期進(jìn)行處理和保護(hù)提供指導(dǎo)。2) IPC-SA-61 A: 焊接后半水成清洗手冊(cè)。包括半水成清洗的各個(gè)方面，包括化學(xué)的、生產(chǎn)的殘留物、設(shè)備、工藝、過(guò)程控制以及環(huán)境和安全方面的考慮。3) IPC-AC-62

8、A: 焊接后水成清洗手冊(cè)。描述制造殘留物、水成清潔劑的類(lèi)型和性質(zhì)、水成清潔的過(guò)程、設(shè)備和工藝、質(zhì)量控制、環(huán)境控制及員工安全以及清潔度的測(cè)定和測(cè)定的費(fèi)用。4) IPC-DRM -4 0E: 通孔焊接點(diǎn)評(píng)估桌面參考手冊(cè)。按照標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)元器件、孔壁以及焊接面的覆蓋等詳細(xì)的描述，除此之外還包括計(jì)算機(jī)生成的3D 圖形。涵蓋了填錫、接觸角、沾錫、垂直填充、焊墊覆蓋以及為數(shù)眾多的焊接點(diǎn)缺陷情況。5) IPC-TA-722: 焊接技術(shù)評(píng)估手冊(cè)。包括關(guān)于焊接技術(shù)各個(gè)方面的45 篇文章，內(nèi)容涉及普通焊接、焊接材料、手工焊接、批量焊接、波峰焊接、回流焊接、氣相焊接和紅外焊接。6) IPC-7525: 模板設(shè)計(jì)指南。

9、為焊錫膏和表面貼裝粘結(jié)劑涂敷模板的設(shè)計(jì)和制造提供指導(dǎo)方針i 還討論了應(yīng)用表面貼裝技術(shù)的模板設(shè)計(jì)，并介紹了帶有通孔或倒裝晶片元器件的?昆合技術(shù)，包括套印、雙印和階段式模板設(shè)計(jì)。7) IPC/EIA J-STD-004: 助焊劑的規(guī)格需求一包括附錄I 。包含松香、樹(shù)脂等的技術(shù)指標(biāo)和分類(lèi)，根據(jù)助焊劑中鹵化物的含量和活化程度分類(lèi)的有機(jī)和無(wú)機(jī)助焊劑;還包括助焊劑的使用、含有助焊劑的物質(zhì)以及免清洗工藝中使用的低殘留助焊劑。8)IPC/EIA J-STD -005 :焊錫膏的規(guī)格需求一包括附錄I 。列出了焊錫膏的特征和技術(shù)指標(biāo)需求，也包括測(cè)試方法和金屬含量的標(biāo)準(zhǔn)，以及粘滯度、塌散、焊錫球、粘性和焊錫膏的沾錫

10、性能。9) IPC/EIA J-STD -0 06A: 電子等級(jí)焊錫合金、助焊劑和非助焊劑固體焊錫的規(guī)格需求。為電子等級(jí)焊錫合金，為棒狀、帶狀、粉末狀助焊劑和非助焊劑的焊錫，為電子焊錫的應(yīng)用，為特殊電子等級(jí)焊錫提供術(shù)語(yǔ)命名、規(guī)格需求和測(cè)試方法。10) IPC-Ca-821: 導(dǎo)熱粘結(jié)劑的通用需求。包括對(duì)將元器件粘接到合適位置的導(dǎo)熱電介質(zhì)的需求和測(cè)試方法。11) IPC-3406: 導(dǎo)電表面涂敷粘結(jié)劑指南。在電子制造中為作為焊錫備選的導(dǎo)電粘結(jié)劑的選擇提供指導(dǎo)。12) IPC-AJ-820: 組裝和焊接手冊(cè)。包含對(duì)組裝和焊接的檢驗(yàn)技術(shù)的描述，包括術(shù)語(yǔ)和定義;印制電路板、元器件和引腳的類(lèi)型、焊接點(diǎn)的

11、材料、元器件安裝、設(shè)計(jì)的規(guī)范參考和大綱;焊接技術(shù)和封裝;清洗和覆膜;質(zhì)量保證和測(cè)試。13) IPC-7530: 批量焊接過(guò)程(回流焊接和波峰焊接)溫度曲線指南。在溫度曲線獲取中采用各種測(cè)試手段、技術(shù)和方法，為建立最佳圖形提供指導(dǎo)。14) IPC-TR-460A: 印制電路板波峰焊接故障排除清單。為可能由波峰焊接引起的故障而推薦的一個(gè)修正措施清單。15) IPC/EIA/JEDEC J-STD-003A。印制電路板的焊接性測(cè)試。16) J-STD-0 13: 球腳格點(diǎn)陣列封裝(SGA) 和其他高密度技術(shù)的應(yīng)用。建立印制電路板封裝過(guò)程所需的規(guī)格需求和相互作用，為高性能和高引腳數(shù)目集成電路封裝互連提

12、供信息，包括設(shè)計(jì)原則信息、材料的選擇、板子的制造和組裝技術(shù)、測(cè)試方法和基于最終使用環(huán)境的可靠性期望。17) IPC-7095: SGA 器件的設(shè)計(jì)和組裝過(guò)程補(bǔ)充。為正在使用SGA 器件或考慮轉(zhuǎn)到陣列封裝形式這一領(lǐng)域的人們提供各種有用的操作信息;為SGA 的檢測(cè)和維修提供指導(dǎo)并提供關(guān)于SGA 領(lǐng)域的可靠信息。18) IPC-M-I08: 清洗指導(dǎo)手冊(cè)。包括最新版本的IPC 清洗指導(dǎo)，在制造工程師決定產(chǎn)品的清洗過(guò)程和故障排除時(shí)為他們提供幫助。19) IPC-CH-65-A: 印制電路板組裝中的清洗指南。為電子工業(yè)中目前使的和新出現(xiàn)的清洗方法提供參考，包括對(duì)各種清洗方法的描述和討論，解釋了在制造和組

13、裝操作中各種材料、工藝和污染物之間的關(guān)系。20) IPC-SC-60A: 焊接后溶劑的清洗手冊(cè)。給出了在自動(dòng)焊接和手工焊接中溶劑清洗技術(shù)的使用，討論了溶劑的性質(zhì)，殘留物以及過(guò)程控制和環(huán)境方面的問(wèn)題。21) IPC-9201: 表面絕緣電阻手冊(cè)。包含了表面絕緣電阻(SIR) 的術(shù)語(yǔ)、理論、測(cè)試過(guò)程和測(cè)試手段，還包括溫度、濕度(TH) 測(cè)試，故障模式及故障排除。22) IPC-DRM-53: 電子組裝桌面參考手冊(cè)簡(jiǎn)介。用來(lái)說(shuō)明通孔安裝和表面貼裝裝配技術(shù)的圖示和照片。23) IPC-M-103: 表面貼裝裝配手冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)。該部分包括有關(guān)表面貼裝的所有21 個(gè)IPC 文件。24) IPC-M-I04: 印

14、制電路板組裝手冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)。包含有關(guān)印制電路板組裝的10個(gè)應(yīng)用最廣泛的文件。25) IPC-CC-830B: 印制電路板組裝中電子絕緣化合物的性能和鑒定。護(hù)形涂層符合質(zhì)量及資格的一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。26) IPC-S-816: 表面貼裝技術(shù)工藝指南及清單。該故障排除指南列出了表面貼裝組裝中遇到的所有類(lèi)型的工藝問(wèn)題及其解決方法，包括橋接、漏焊、元器件放置排列不齊等。27) IPC-CM-770D: 印制電路板元器件安裝指南。為印制電路板組裝中元器件的準(zhǔn)備提供有效的指導(dǎo)，并回顧了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、影響力和發(fā)行情況，包括組裝技術(shù)(包括手工和自動(dòng)的以及表面貼裝技術(shù)和倒裝晶片的組裝技術(shù))和對(duì)后續(xù)焊接、清洗和覆膜工藝的考慮

15、。28) IPC-7129: 每百萬(wàn)機(jī)會(huì)發(fā)生故障數(shù)目(DPMO) 的計(jì)算及印制電路板組裝制造指標(biāo)。對(duì)于計(jì)算缺陷和質(zhì)量相關(guān)工業(yè)部門(mén)一致同意的基準(zhǔn)指標(biāo);它為計(jì)算每百萬(wàn)機(jī)會(huì)發(fā)生故障數(shù)目基準(zhǔn)指標(biāo)提供了令人滿意的方法。29) IPC-9261: 印制電路板組裝體產(chǎn)量估計(jì)以及組裝進(jìn)行中每百萬(wàn)機(jī)會(huì)發(fā)生的故障。定義了計(jì)算印制電路板組裝進(jìn)行中每百萬(wàn)機(jī)會(huì)發(fā)生故障的數(shù)目的可靠方法，是組裝過(guò)程中各階段進(jìn)行評(píng)估的衡量標(biāo)準(zhǔn)。30) IPC-D-279: 可靠表面貼裝技術(shù)印制電路板組裝設(shè)計(jì)指南。表面貼裝技術(shù)和混合技術(shù)的印制電路板的可靠性制造過(guò)程指南，包括設(shè)計(jì)思想。31) IPC-2546: 印制電路板組裝中傳遞要點(diǎn)的組合需

16、求。描述了材料運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，例如傳動(dòng)器和緩沖器、手工放置、自動(dòng)絲網(wǎng)印制、粘結(jié)劑自動(dòng)分發(fā)、自動(dòng)表面貼裝放置、自動(dòng)鍍通孔放置、強(qiáng)迫對(duì)流、紅外回流爐和波峰焊接。32) IPC-PE-740A: 印制電路板制造和組裝中的故障排除。包括印制電路產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制造、裝配和測(cè)試過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題的案例記錄和校正活動(dòng)。 33) IPC-6010: 印制電路板質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和性能規(guī)范系列手冊(cè)。包括美國(guó)印制電路板協(xié)會(huì)為所有印制電路板制定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和性能規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。34) IPC-6018A: 微波成品印制電路板的檢驗(yàn)和測(cè)試。包括高頻(微波)印制電路板的性能和資格需求。35) IPC-D-317A: 采用高速技術(shù)電子封裝設(shè)計(jì)導(dǎo)則。為

17、高速電路的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)，包括機(jī)械和電氣方面的考慮以及性能測(cè)試。貼片機(jī)拋料的主要原因分析 在SMT生產(chǎn)過(guò)程中，怎么控制生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，是企業(yè)老板及工程師們很關(guān)心的事情，而這些跟貼片機(jī)的拋料率有很大的聯(lián)系，以下就談?wù)勝N片機(jī)的拋料問(wèn)題。 所謂拋料就是指貼片機(jī)在生產(chǎn)過(guò)種中，吸到料之后不貼，而是將料拋到拋料盒里或其他地方，或者是沒(méi)有吸到料而執(zhí)行以上的一個(gè)拋料動(dòng)作。拋料造成材料的損耗，延長(zhǎng)了生產(chǎn)時(shí)間，降抵了生產(chǎn)效率，抬高了生產(chǎn)成本，為了優(yōu)化生產(chǎn)效率，降低成本，必須解決拋料率高的問(wèn)題。 拋料的主要原因及對(duì)策： 原因1：吸嘴問(wèn)題，吸嘴變形，堵塞，破損造成氣壓不足，漏氣，造成吸料不起 ，取料不正，識(shí)別通

18、不過(guò)而 拋料。 對(duì)策：清潔更換吸嘴； 原因2：識(shí)別系統(tǒng)問(wèn)題，視覺(jué)不良，視覺(jué)或雷射鏡頭不清潔，有雜物干擾識(shí)別， 識(shí)別光源選擇不當(dāng)和強(qiáng)度、灰度不夠，還有可能識(shí)別系統(tǒng)已壞。 對(duì)策：清潔擦拭識(shí)別系統(tǒng)表面，保持干凈無(wú)雜物沾污等，調(diào)整光源強(qiáng)度、灰度 ，更換識(shí)別系統(tǒng)部件； 原因3：位置問(wèn)題，取料不在料的中心位置，取料高度不正確（一般以碰到零件 后下壓0.05MM為準(zhǔn)）而造成偏位，取料不正，有偏移，識(shí)別時(shí)跟對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)參 數(shù)不符而被識(shí)別系統(tǒng)當(dāng)做無(wú)效料拋棄。 對(duì)策：調(diào)整取料位置； 原因4：真空問(wèn)題，氣壓不足，真空氣管通道不順暢，有導(dǎo)物堵塞真空通道，或 是真空有泄漏造成氣壓不足而取料不起或取起之后在去貼的途中掉落。

19、 對(duì)策：調(diào)氣壓陡坡到設(shè)備要求氣壓值(比如0.50.6Mpa-YAMAHA貼片機(jī))，清潔 氣壓管道，修復(fù)泄漏氣路； 原因5：程序問(wèn)題，所編輯的程序中元件參數(shù)設(shè)置不對(duì)，跟來(lái)料實(shí)物尺寸，亮度 等參數(shù)不符造成識(shí)別通不過(guò)而被丟棄。 對(duì)策：修改元件參數(shù)，搜尋元件最佳參數(shù)設(shè)定； 原因6：來(lái)料的問(wèn)題，來(lái)料不規(guī)則，為引腳氧化等不合格產(chǎn)品。 對(duì)策：IQC做好來(lái)料檢測(cè)，跟元件供應(yīng)商聯(lián)系； 原因7：供料器問(wèn)題，供料器位置變形，供料器進(jìn)料不良(供料器棘齒輪損壞， 料帶孔沒(méi)有卡在供料器的棘齒輪上，供料器下方有異物，彈簧老化，或電氣不 良)，造成取料不到或取料不良而拋料，還有供料器損壞。 對(duì)策：供料器調(diào)整，清掃供料器平臺(tái)，更換已壞部件或供料器； 有拋料現(xiàn)象出現(xiàn)要解決時(shí)，可以先詢問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)人員，通過(guò)描述，再根據(jù)觀察分析 直接找到問(wèn)題所在，這樣更能有效的找出問(wèn)題，加以解決，同時(shí)提高生產(chǎn)效率 ，不過(guò)多的占用機(jī)器生產(chǎn)時(shí)間PCB制程簡(jiǎn)介 一、 PCB名詞及源由： 為Printed Circuit Board 的簡(jiǎn)稱(chēng)，中文稱(chēng)為印刷電路板，也有人稱(chēng)為 （Printed Wiring Board）亦即印刷線路板。顧名思意該產(chǎn)品是以印刷技術(shù)制作的電路產(chǎn)品。在1940