【文章內(nèi)容簡介】 孔。外形加工：印制板生產(chǎn)批量大的單面板和雙面板的外形，通常采用模具沖。根據(jù)印制板的尺寸大小，可分為上落料模和下落料模。復(fù)合加工：印制板的孔與孔，孔與外形之間要求精度高，同時為了縮短制造周期，提高生產(chǎn)率，采用復(fù)合模同時加工單面板的孔和外形。 印制板成型加工的其它方式一、V型槽切割（VCUT）V CUT 是用銑刀片對印制板單只間進行銑槽加工，以達到提高印制板元器件的安裝效率，裝配完后利用V CUT線折斷成獨立的印制板小單元。（如下圖7）圖7 VCUT示意圖二、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)。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。然而早期的化學(xué)鍍銅溶液的使用壽命只有幾個小時，鍍液穩(wěn)定性差，不宜于連續(xù)生產(chǎn)。到20世紀(jì)60～70年代，化學(xué)鍍銅技術(shù)獲得重大進展，世界上一些著名的印制電路制造商和材料供應(yīng)商成功開發(fā)出系列化學(xué)鍍銅溶液，并在印制電路工業(yè)上廣泛地使用。我國于六十年代成功地將化學(xué)鍍銅工藝應(yīng)用于雙面印制電路板的孔金屬化。華北計算技術(shù)研究所、中科院計算機研究所等單位的工程技術(shù)人員先后在吸取國外專利技術(shù)的基礎(chǔ)上，研制開發(fā)了各具特色的新型化學(xué)鍍銅溶液，并成功在國內(nèi)許多單位推廣使用。 化學(xué)鍍銅工藝流程雙面板化學(xué)鍍銅典型工藝流程如下：（圖9化學(xué)鍍銅的工藝流程）圖9化學(xué)鍍銅的工藝流程多層板的化學(xué)鍍銅工藝流程和雙面板的基本相同，不同之處在于多層板去毛刺后要增加除孔內(nèi)鉆污或凹蝕處理。 光致成像光致成像工藝是對涂覆在印制板基材上的光致抗蝕劑進行曝光，使其硬度、附著力、溶解性與物理性質(zhì)發(fā)生變化，經(jīng)過顯影形成圖像的一種方法。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。光致抗蝕劑是現(xiàn)代印制電路產(chǎn)業(yè)的基石。光致抗蝕干膜具有工藝流程簡單，對潔凈度要求不高和容易操作等特點。自問世以來，很快受到印制電路企業(yè)的歡迎。幾經(jīng)改進和發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)在印制電路制造的光致成像工藝中占有大部分份額，成為主流產(chǎn)品。在光致抗蝕干膜出現(xiàn)之前，液體光致抗蝕劑便是當(dāng)時成像技術(shù)的重要材料。由于應(yīng)用中厚度不容易控制，操作速度慢以及因過程環(huán)境的清潔性和處理帶來板面的缺陷，限制了它的使用。在干膜問世后，曾一度被干膜工藝取代。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。 絲網(wǎng)印刷絲網(wǎng)印刷是一門古老的技術(shù)。其基本原理是：絲網(wǎng)模版的部分網(wǎng)孔能夠透過油墨，漏印至銅箔表面；模版上其余部分的網(wǎng)孔被堵死，不能透過油墨，在銅箔表面形成空白，從而在銅箔表面形成電路等圖像。絲網(wǎng)印刷是將真絲、合成纖維絲或金屬絲編織成網(wǎng)，將其繃緊于網(wǎng)框上，采用手工刻膜或光化學(xué)制版的方法制成網(wǎng)版，網(wǎng)版上只有圖文部分可以透過油墨，而非圖文部分的網(wǎng)眼全被堵死，透不過油墨。把油墨預(yù)先倒在網(wǎng)版框內(nèi)，用合成塑膠或塑料制成的刮墨板在絲網(wǎng)版面上刮動，使油墨透過網(wǎng)版的開孔部分附著到承印物上，形成所需要的圖文。絲網(wǎng)印刷具有成本低、操作簡便、生產(chǎn)效率高、印料種類多等特點，廣泛應(yīng)用于印制電路和厚膜集成電路的制造。在印制電路板的生產(chǎn)中，近90%的單面板生產(chǎn)都采用絲網(wǎng)印刷進行圖像轉(zhuǎn)移。絲網(wǎng)印刷的不足是網(wǎng)版的耐印力差，線路的還原性不好。 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。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?？捉饘倩院蟮挠≈瓢?，表面鍍有amp。 ’ (→) 的金屬銅以鞏固孔金屬化成果。熱風(fēng)整平或熱熔工藝，工藝流程如下：酸性除油→微蝕→活化→鍍銅→鍍錫鉛→去膜→蝕刻→退錫鉛→涂阻焊層→熱風(fēng)整平或：酸性除油→微蝕→活化→鍍銅→鍍錫鉛→去膜→蝕刻→浸亮→熱熔板面鍍金工藝，工藝流程如下：酸性除油→微蝕→活化→鍍銅→鍍鎳→鍍金→去膜→蝕刻插頭鍍金，工藝流程如下：酸性除油→微蝕→活化→鍍低應(yīng)力鎳→預(yù)鍍金→鍍耐磨金有機助焊保護膜，工藝流程如下：酸性除油→微蝕→活化→浸有機助焊保護膜化學(xué)鍍鎳金，工藝流程如下：酸性除油→微蝕→預(yù)浸→鈀活化劑→化學(xué)鍍鎳→化學(xué)浸金→化學(xué)鍍厚金化學(xué)鍍錫，工藝流程如下：酸性除油→微蝕→預(yù)浸→預(yù)鍍錫→化學(xué)鍍錫→中和化學(xué)鍍銀，工藝流程如下：酸性除油→銅表面調(diào)節(jié)→預(yù)浸→化學(xué)鍍銀去鉆污工藝：雙面板或多層板在孔金屬化之前，去除孔內(nèi)環(huán)氧樹脂鉆污，保證孔金屬化質(zhì)量。去鉆污是孔金屬化的預(yù)處理工藝，其工藝流程如下：溶脹→去膠渣→中和 蝕刻在印制電路板制造中，除了多重布線板（Multiwire Board）、加成法（Additive Process）等外，傳統(tǒng)的印制電路板都是以化學(xué)反應(yīng)方式將覆銅板上不需要的部分銅予以除去，使其形成所需要的電路圖形。而作為電路圖形部分采用圖形轉(zhuǎn)移或網(wǎng)印的方式使有機化合物體系的光致抗蝕劑或采用金屬抗蝕層覆蓋電路圖形的表面，防止金屬銅被蝕刻去掉。因此，蝕刻工藝是目前制造印制電路板不可缺少的一個重要步驟。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（）、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。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)。要選擇適合高密度印制電路板圖形蝕刻工藝方法是非常重要的。特別是蝕刻液的功能和蝕刻方式是確保電路圖形尺寸精度的關(guān)鍵。從當(dāng)前所采用的工藝仍然以減成法為主流來說，電路圖形的抗蝕層有兩種，一種是有機膜、一種是抗蝕金屬鍍層。在選擇蝕刻液時，就需要清楚的了解蝕刻液所應(yīng)具備的以下的技術(shù)特征：（1）適合各種抗蝕保護層的蝕刻液種類；（2）蝕刻速度快而且能有效的實現(xiàn)自動控制；（3）蝕刻系數(shù)要大；側(cè)蝕小；（4）蝕刻液能連續(xù)運轉(zhuǎn)和再生；（5）溶銅量要大，溶液壽命長；（6）蝕刻液變化小，穩(wěn)定性好；（7）工藝條件范圍寬；（8）錫鉛焊料變色小；（9）水洗性要好；（10）作業(yè)環(huán)境良好；（11）銅回收再利用容易；（12）污水處理容易。 章結(jié)語工廠實際加工從開料開始，大致為開料→鉆孔→沉銅→貼膜→曝光→蝕刻→線路→防焊→字符→噴錫等，一般使用FR4（玻璃纖維+環(huán)氧樹脂）作為基材，鉆孔工序中，孔徑越小，成本越高，同時其可靠性也相應(yīng)的受到影響，沉銅使得板面孔壁銅厚大約12m左右，最后通過后續(xù)的電鍍工序加厚810m左右。由此可見，工廠加工PCB板與我們在實驗室中手工制作流程孑然不同，這也使得工廠加工出來的PCB成型板的可靠性遠遠高于自己手工制板，當(dāng)然，價格這方面也遠遠高于手工制板。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。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。本文所引用的數(shù)據(jù)來源于長沙億佳有限公司的周報表，在其公司的報表內(nèi)容中，他們將各個工序總結(jié)為以下幾個部分： 工程、品檢 電鍍、菲林 絲印 噴錫、字符 鉆孔、成型補料、客訴從報表內(nèi)容來看，工程、品檢這一部分的問題在于工程資料與FQC（ Final Quality Control）上，而電鍍、菲林這一部分則重點在于蝕刻這一道工序，至于絲印部分是線路與阻焊的問題，噴錫、字符、鉆孔、成型是其其本身的問題，最后，補料、客訴則是對所有的問題的補充與總結(jié)。考慮到以上數(shù)據(jù)內(nèi)容及本文的核心內(nèi)容需要，本文將重點通過對FQC、蝕刻、線路、鉆孔等方面的問題的總結(jié)來研究設(shè)計與制造的可靠性的問題。 工程資料在上一章節(jié)的工程部分就已經(jīng)對這方面有了介紹，在這就不再重復(fù)。PCB的線路圖是比較復(fù)雜的，尤其是發(fā)工廠生產(chǎn)的PCB。從上文可以知道，工廠拿到客戶提供的底片資料并不能直接用于生產(chǎn)，必須通過一系列操作將底片資料轉(zhuǎn)化成工程圖，其中包括：料號工程圖（包括一些特殊需求，如原物料需求，特性阻抗控制，防焊，文字種類，顏色，尺寸容差，層次等）、鉆孔圖（通常標(biāo)示孔位及孔號）、連片工程圖（包含每一小片的位置，尺寸，折斷邊，工具孔相關(guān)規(guī)格，特殊符號以及特定制作流程以及容差）以及疊合結(jié)構(gòu)圖（包含各導(dǎo)體層，絕緣層厚度，阻抗要求，總厚度等）。因此，工程資料不良率的高低很大程度上決定于用戶提供的底片資料是否清晰明了。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小的部分。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。由于底片資料不能作為材料放入論文，圖只是本人從網(wǎng)上找到的一張簡單的布線圖，以加深印象。如圖10所示。 FQC（ Final Quality Control）FQC作為一條生產(chǎn)線的最后產(chǎn)品質(zhì)量控制，它不可能監(jiān)控整條生產(chǎn)線的所有問題指標(biāo)，而是選擇影響較大，不良率較高的數(shù)個數(shù)據(jù)指標(biāo)進行抽查，以達到生產(chǎn)出圖10 簡單PCB布線圖表10 某周FQC不良項目統(tǒng)計擦花補油錫高字符上PAD粘字符油字符不清氧化開短路錫塞孔成型不