【正文】 公司該月的不良率的統(tǒng)計。 三、 線路有“膠”開路（各類 膠紙上的“膠”容易脫落或粘網(wǎng)膠溶解后形成“膠”）：水平機傳動轆上有“膠”粘到板面線路上造成開路； 放板臺面上有“膠”粘到板面線路上造成開路； 粘網(wǎng)膠溶解在濕膜中，涂覆在板面線路上造成開路； 用膠紙封網(wǎng)時，膠紙上的“膠”溶解在濕膜中，然后涂覆在板面線路上時造成開路。 關(guān)于蝕刻這一工序，這里還有一個問題需要討論，即蝕刻對線路的影響。 這一現(xiàn)象對電流強度的計算造成了極大的影響，即橫截面積的 計算不能再按B 阻劑 銅線 路 D A C 基板 Undercut/Side=(BA)/2 Etching Factor=D/C 33 照長方體的模型來，而是按照梯形的公式來計算。對 PCB進行成型加工是為了讓板子符合客戶所要求的規(guī)格尺寸，而在加工中如果銑偏，則 PCB板成型出來尺寸不一，更有可能使得線路開短路，影響可靠性，對公司的效率也有一定程度上的影響。 沉銅 沉銅是 PCB工序中一個非常重要的部分，在 PCB生產(chǎn)中，雙面板以及多層板是生產(chǎn)最多的板型，而沉銅這一工序就顯得十分重要，他使得不同層次的板面連接起來，形成一個整體，因此，沉銅的成功率決 定了 PCB板生產(chǎn)的成品率的高低。 蝕刻 同樣在前面提到過，蝕刻后的銅線路不是一個標(biāo)準(zhǔn)的長方體，這就要求了設(shè)計者在考慮通過線路電流強度的范圍時，要將其當(dāng)成一個梯形的橫截面來看，也因為這個原因，線寬要比理論上的適當(dāng)放寬。 例如加工過程中出現(xiàn)的最多的開短路問題，布線太細(xì)、布線太密都是導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因，這都應(yīng)該引起設(shè)計者們的注意。另外順便感謝下老大周彪同學(xué)，也幫我解答了一些問題。總的來說，在制造生產(chǎn)過程中，造成不可靠性產(chǎn)生的原因大多是加工過程中設(shè)備、人工操作等 因素引起的，但不缺少由于設(shè)計的不周密性而導(dǎo)致的制造中的不可靠性。 作為工程部的工程師，他們需要將原布線圖還原成幾份不同的資料，尤其是鉆孔圖，在設(shè)計中，孔是有不同的分類的，在多層板中，還有盲孔的分布，以及孔需不需要鍍銅的要求。同時，焊盤的大小對這一問題也有一定影響，例如說，焊盤設(shè)計得較為寬大，那么即便是孔稍微鉆偏一點，也不影響 PCB板的可靠性。根據(jù)本人從公司得到的鉆孔方面的數(shù)據(jù)，該公司最小能加工 ，但是正如前面說的，孔 34 徑越小，可靠性越低，這主要體現(xiàn)在沉銅這一工序上，具體原因后文再說明。因為銅箔的厚度，以及化學(xué)藥劑的液體性，在蝕刻時，化學(xué)藥劑不可能出現(xiàn)垂直的蝕刻模式，也就是說蝕刻出來的線路是完全不可能出現(xiàn)一個垂直的橫切面，而是會向阻劑下面所覆蓋部分的銅箔延伸，從而出現(xiàn)一個類似于梯形的橫截面。但是，還是有許多是因為其他各種原因造成的，比如設(shè)計時沒有充分考慮，比如無孔化問題中的微蝕過度等，也叫粗化過度，主要原因是由于鍍孔銅厚度薄。 如圖 11 所示，我們首先將造成 PCB 開路的主要原因總結(jié)歸類為以下幾個方面 : 一、 露基材造成的開路： 覆銅板進庫前就有劃傷現(xiàn)象； 覆銅板在開料過程中被劃傷； 覆銅板在鉆孔時被鉆咀劃傷； 覆銅板在轉(zhuǎn)運過程中被劃傷； 31 沉銅后堆放板時因操作不當(dāng)導(dǎo)致表面銅箔被碰傷； 生產(chǎn)板在過水平機時表面銅箔被劃傷。因此，在蝕刻過程中，我們不能直接用人工的方法控制它的腐蝕情況，而只能通過改變各種環(huán)境和化學(xué)藥品的參數(shù)來盡可能的達到 我們需要的程度。另外還有不合理的板面布局，使得加工的誤差進一步放大，這個現(xiàn)象也就理所當(dāng)然了。本人在該公司參觀學(xué)習(xí)時，工程部經(jīng)理在給我簡單介紹講解關(guān)于工程資料的變換的過程曾使用一客戶提供的線路圖作為范例，上百個孔以及上百條線路構(gòu)成了一塊還不算非常復(fù)雜的 PCB 板，只要稍微不留心，出現(xiàn)錯誤是在所難免的。 在上一章節(jié)中，簡單敘述了 PCB 生產(chǎn)的各種流程，基于一些因素的影響，每個工序上都有不同的問題存在，問題是多方面你的，而問題的原因也是多方面的，分別對不同工序進行數(shù)據(jù)的分析和統(tǒng)計，有利于我們對問題有一個直觀性的了解。所以，要充分了解和掌 握銅在各種類型的蝕刻液中的腐蝕機理，并通過嚴(yán)格的科學(xué)試驗，測定出銅在各類蝕刻液中的蝕刻比，才能更好的掌握蝕刻這門技術(shù)。它們可以用幾條流水線來表示： 孔金屬化：現(xiàn)在可以選用化學(xué)沉銅工藝，也可以用直接鍍銅工藝。 絲網(wǎng)印刷 絲網(wǎng)印刷是一門古老的技術(shù)。 光致抗蝕劑是現(xiàn)代印制電路產(chǎn)業(yè)的基石。到 1959年，化學(xué)鍍銅才廣泛用于雙面印制電路板的孔金屬化代替機械的空心鉚釘連接。這是由生產(chǎn)效率、設(shè)備、刀具、工裝等諸因素的成本所決定的。 3）鉆頭的鉆孔數(shù)： 一只鉆頭的鉆孔數(shù)與被鉆材料的種類，采用的切削速度和進給，孔質(zhì)量有關(guān)。如果主切削刃靠近外徑之處磨損太快，表示切削速度太高。孔位準(zhǔn)確 作業(yè)人員可改進和改正 DFM 來更新他們的原始 CAD 數(shù)據(jù)庫，并設(shè)法在設(shè)計達到裝配階段之前識別出所有的布線問題。 表 8 推薦優(yōu)先選用的過孔、焊盤外徑數(shù)值系列 公制（ mm） 公制（ mm） 19 第二章 PCB 板加工的工序工藝及參數(shù)控制 、工程 工程部的作用主要是將用戶提供的 PCB 布線圖通過軟件轉(zhuǎn)化成實際加工所需要的工程圖，為鉆孔、絲印提供相關(guān)資料和菲林的制作。 表 6 推薦優(yōu)先采用的孔徑系列 公制（ mm） 公制（ mm） 18 過孔 目前采用貫通式過孔（ through hole），如果因為布線密度問題需要采用埋孔（ blind/buried via）應(yīng)先與廠商協(xié)商。如圖 6。 表 4 布線密度說明 （單位 mm） 布線密度 一般 較密 高密度 甚高密 布線示意圖 線寬 線間隔 焊盤外徑 焊盤與印制線的連接 焊盤與印制線的連接設(shè)計主要是針對再流焊時元件處于浮動狀態(tài)，為防止元件位置變動、防止每個焊盤上焊膏不同時熔化情況的產(chǎn)生而考慮的。同時地層的邊框應(yīng)比電源層的邊框?qū)?mm。具體見表 3所示。 每一塊 PCB 必須在其角部位置設(shè)計三個定位孔，以便在線測試和 PCB 本 14 身加工時進行定位，定位孔直徑為φ 。而表 2 列出其厚度與表面銅箔的厚度。 規(guī)定的條件 “規(guī)定的條件”就是使用條件、環(huán)境條件等，它包括所有物理、化學(xué)及人一機工程學(xué)的因素。但是這些都是由主觀上來判定的，如要對可靠性作出具體的定量判定，就有必要為可靠性作出更為客觀的解釋。 20 世紀(jì) 50 年代，可靠性研究的范圍從電子管擴大到整套電子設(shè)備，走上 了軌道。 2.“可靠性”的來源 第二次世界大戰(zhàn)中，美國自己認(rèn)為其軍工技術(shù)是高超的，但事實上卻相反，在許多地方都暴露了它的缺陷。它在整個電子產(chǎn)品中，扮演了整合連結(jié)總其成所有功能的角色。 關(guān)鍵詞： PCB。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留 并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 本科生畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 題 目： PCB 板設(shè)計與制作的可靠性研究 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。本文通過對生產(chǎn)中一些問題的分析，來闡述設(shè)計對制造生產(chǎn)過程中的可靠性的影響，或者說，設(shè)計時要怎么考慮才能使得生產(chǎn)中有更高的可靠性。它作為元器件的支撐，并且提供系統(tǒng)電路工作所需要的電氣連接，是實現(xiàn)電子產(chǎn)品小型化、輕量化、裝配機械化和自動化的重要基礎(chǔ)部件，在電子工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。因此，在本文中將具體探究基于日常生產(chǎn)參數(shù)之上的 PCB 的設(shè)計規(guī)范問題。與此同時，振動和沖擊的試驗、測量等技術(shù)也進一步發(fā)展起來了。從廣義上來說，可靠性是指消費者對產(chǎn)品滿意的程度，或?qū)ζ髽I(yè)信賴的程度。 規(guī)定的時間 “規(guī)定的時間”是通過合同來決定的，長短不一，短的如導(dǎo)彈那樣只有幾分鐘，長的也有如光纜之類達幾十年之久的。 PCB 尺寸 在設(shè)計時，考慮到裝焊以及生產(chǎn)的可行性，其最小的單板尺寸應(yīng)不小于“寬120mm X 長 120mm” ,一般最理想的尺寸范圍是“寬（ 200mm 250mm） X 長 （ 250mm 13 350mm）”。另外，距邊 ? 1mm 范圍內(nèi)不得有導(dǎo)體，否則在 PCB 制作時將進行刮銅處理，可能造成缺陷。 拼板的連接方式主要有雙面對刻 V 形槽、長槽孔加圓孔 和長槽孔三種，視 PCB 的外形而定。如圖 3 所示。 布線密度設(shè)計 在組裝密度許可的情況下，選用較低密度布線設(shè)計，以提高無缺陷和可靠性的制造能力，常用布線密度設(shè)計參考 表 4。 引腳的連接 對于 QFP 等引腳間距很?。ㄐ∮?）的器件，兩腳相連時不可直接相 連，而應(yīng)通過引出線相連，否則在生產(chǎn)目檢時容易與焊盤搭錫混淆。如表 6。允許的最小焊環(huán)寬度為 。單一文件即可包含圖形、鉆孔 資訊、布線、元件、網(wǎng)表、規(guī)格、繪圖、工程處理定義、報表功能、 ECO 和 DFM 結(jié)果等。 數(shù)控鉆孔 在多層板和雙面板生產(chǎn)過程中，對鉆孔工序有下述三方面的要求： 如果橫刃磨損太快，表明切削速度太低。而鉆心厚度又不能太薄，否則易斷鉆頭。在印制板生產(chǎn)技求水平高，數(shù)控銑應(yīng)用廣泛的國家、地區(qū)，數(shù)控銑的成本低于模具沖。 （如下圖 7） 圖 7 VCUT示意圖 23 二、斜邊 斜邊是用專用銑刀將印制板板邊用于插裝的部位銑成一定角度，以便于印制板與連接器的插接（如圖 8斜邊示意圖） 圖 8 斜邊 化學(xué)鍍銅 概述 化學(xué)鍍銅的歷史可以迫朔到 1947年，但是直到 50 年代中期化學(xué)鍍銅才得到商業(yè)上的承認(rèn)。 印制板制造進行光化學(xué)圖像轉(zhuǎn)移的光致抗蝕劑主要有兩大類，一類是光致抗蝕干膜（簡稱干膜），其商品是一種光致成像型感光油墨；另一類是液體光致抗蝕劑，其又包括普通的液體光致抗劑和電沉積液體光致抗蝕劑（簡稱 ED 抗蝕劑），ED 抗蝕劑是一種水基乳液。但是，近年來隨著電子產(chǎn)品向薄、小、密的方向發(fā)展，印制電路企業(yè)面臨 降低價格的壓力，新型高分辨率的液體光致抗蝕劑的出現(xiàn)，以及液體光致抗蝕劑的涂覆設(shè)備具有連續(xù)大規(guī)模生產(chǎn) 的能力，使其在印制電路光致成像領(lǐng)域又重新獲得了發(fā)展。 表面涂覆 印制板的表面涂覆工藝貫穿于 PCB板的生產(chǎn)全過程，通過不同的表面處理工藝達到對線路板的外觀、可焊性、耐蝕性、耐磨性的要求。特別是隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路的廣泛應(yīng)用，對印制電路板制造技術(shù)提出更高的要求，正向著高精度（導(dǎo)線寬度與間距為 ）、高密度（兩焊盤間布 45根導(dǎo)線）的方向飛速發(fā)展，對蝕刻的線寬公差提出更高更嚴(yán)的技術(shù)要求。 27 第三章 實際生產(chǎn)中的問題 前言 在實際生產(chǎn)過程中，由于受到機器加工誤差、人員操作以及設(shè)計疏忽等因素的影響， 會頻繁出現(xiàn)不良現(xiàn)象，從而導(dǎo)致生產(chǎn)不良率的提高，成品率的降低，對生產(chǎn)廠商的利潤和信譽造成一定的影響。而從該公司提供的數(shù)據(jù)來看，主要問題因素集中于漏孔、鉆錯孔位、孔徑大小錯誤等處于比較細(xì)小的部分。 而通過對生產(chǎn)流程的了解，擦花主要出現(xiàn)在 蝕刻、絲印等工序，一般是人為或者機器造成，人和機器對 PCB 的加工存在精度問題，尤其是人工作業(yè)的精度遠遠比不上機器加工，而 PCB 設(shè)計的布線布局相當(dāng)?shù)木o湊，從圖就可以看得出，這不可避免的帶了加工誤差，擦花現(xiàn)象也就不足為奇。在上一章節(jié)中，大家都知道了，蝕刻就是一種化學(xué)反應(yīng)的過程，即通過化學(xué)藥品將不需要的銅箔部分腐蝕掉，讓不需要連接在一起的線路分離開來。 從上可見， PCB 線路開、短路是各 PCB 生產(chǎn)廠家?guī)缀趺刻於紩龅降膯栴}，一直困擾著生產(chǎn)、品質(zhì)管理人員，它所造成的因出貨數(shù)量不足而補料、交貨延誤、客戶抱怨是業(yè)內(nèi)人士比較難解決的問題，在此，本文對開