【正文】 更要謝謝蔣老師每周給我灌輸了不少新的知識，也給我的論文形成完整的思路提供了巨大的幫助，曾經我對論文的構思跑題了，蔣老師幫我糾正了回來。 事實上，到現在為止，設計者們設計 PCB的布線圖依舊缺乏對這方面的考慮，于是，這就需要生產廠商的工程部來盡最大可能解決相關銜接的問題，就更需要生產廠商與客戶之間進行密切的溝通。 37 結論 本論文基于工廠實際生產的基礎上，在設計對制造過程中產生的可靠性問題進行了總結和分析。實際上，這一步工作在工程這一環(huán)節(jié)中已經做了，設計者們只需要考慮能否有足夠的地方讓工程部來將線寬擴充，因此，在設計時，兩線之間的距離必須留有足夠的余地。 工程資料 前文提到了，工廠在接到客戶的訂單以及布線圖后，需要將其轉化成能夠用于生產的各種圖紙，而隨著科技的發(fā)展， PCB的布線密度也越來越高，越來越精密，這對于工程師來說是一種考驗。 在前文已經介紹了，沉銅主要是通過化學反應讓板面的銅箔加厚，讓孔壁上留下一層薄薄的銅，以方便后面的電鍍工序。正如前文所描述的設計原則，孔到線的距離以及孔與孔之間的距離有一個最佳的推薦范圍，這值得設計者們關注 并且在平時的設計里考慮進去。 35 第四章 主要問題的成因及結論 鉆孔 工廠進行孔加工時，通過機械作業(yè)，工程部提供各種參數配置，在一塊覆銅板上，按照工程部提供的鉆孔參數圖進行各種孔的加工。 從表 14分析數據來看，鉆偏這一不良項目所占比率最大，達到了 %，其次就是漏鉆，然后是未鉆透，最后才是其他一些小問題。顯然，這樣實際上的橫截面積要遠小于理論值，因此生產出來的 PCB通線路導通電流強度的能力也要小于理論值，這就給 PCB的可靠性造成了影響，這一點是需要引起重視的。 圖 12 蝕刻后線路橫截面圖 這個圖所示部分同樣也類似理論形狀，但相較于長方體來說已經可以說明問題了。一個常識性的問題，理想中的 PCB板的線路其實是一個立體的長方體，如同導線一般無二。 因此，這些原因大多是由于人為操作和機器加工過程中的失誤造成的，在生產過程中留心注意還是容易避免的，尤其是劃傷和撞斷線開路，員工如果操作認真，完全可以避免這一問題。 四、 固定位開路： 對位菲林線路上劃傷造成開路； 對位菲林線路上有沙眼造成開路； 五、 顯影不凈開路： 曝光強度過大造成顯影不凈而開路； 板面上有垃圾曝光前趕氣不良造成顯影不凈而開路； 顯影藥水失效導致顯影不凈而 形成開路； 板面劃痕過深導致顯影不凈而形成開路； 干膜起泡導致顯影不凈而形成開路； 六、 抗鍍開路： 顯影時干膜碎附著線路上造成開路； 線路表面附著有油墨造成開路； 七、 錫薄開路： 電鍍錫鍍層亮邊開路； 酸水溶錫后造成開路； 八、 劃傷開路： 主要原因是電鍍錫后，員工操作不認真，板與板之間碰撞，造成線路上的錫面被劃傷，如果深度深到接近露銅或露銅時，在退膜蝕刻后形成開路。 從上可見， PCB 線路開、短路是各 PCB 生產廠家?guī)缀趺刻於紩龅降膯栴}，一直困擾著生產、品質管理人員，它所造成的因出貨數量不足而補料、交貨延誤、客戶抱怨是業(yè)內人士比較難解決的問題，在此，本文對開短路現象做一個詳細的 圖 11 PCB 開路原因魚骨圖 介紹 。 表 11 某周的不良率及不良項目的統(tǒng)計 短路 殘銅 開路 滲鍍 夾膜 分層 擦花 蝕刻不凈 沙眼缺口 退錫不凈 孔無銅 其他 合計 95 6 117 8 8 4 21 1 1 1 262 191 308 23 22 57 1 10 26 638 130 10 293 17 19 89 34 592 139 166 72 50 427 118 257 10 7 8 3 403 171 115 2 107 18 413 41 44 15 100 885 16 1300 18 0 50 4 220 257 2 19 64 2835 30 表 11 某月的不良率及不良項目的統(tǒng)計 周期 短路 殘銅 開路 滲鍍 夾膜 分層 擦花 蝕刻不凈 沙眼缺口 退錫不凈 孔無銅 其他 合計 1周 1172 115 1491 11 6 5 133 264 20 23 70 3310 2周 1382 57 1443 2 77 144 18 30 53 3206 3周 542 24 941 7 28 26 20 189 1 9 83 1870 4周 885 16 1300 18 50 4 220 257 2 19 64 2835 合計 3981 212 5175 38 34 76 9 450 854 41 81 270 11221 從兩表中可以看出，蝕刻過程中出現開路這個不良現象是最多的，分別在周統(tǒng)計和月統(tǒng)計中占所有不良產品數量的 %和 %。在上一章節(jié)中，大家都知道了，蝕刻就是一種化學反應的過程，即通過化學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。而短路則可歸結到線路布局過于密集，使得蝕刻、電鍍等工序中加工誤差急劇放大。 而通過對生產流程的了解，擦花主要出現在 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 設計的布線布局相當的緊湊，從圖就可以看得出，這不可避免的帶了加工誤差，擦花現象也就不足為奇。 FQC（ Final Quality Control） FQC作為一條生產線的最后產品質量控制，它不可能監(jiān)控整條生產線的所有問題指標，而是選擇影響較大，不良率較高的數個數據指標進行抽查，以達到生產出 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 成型不良 V不良 不上錫 其他 合計 104 230 21 8 12 49 19 7 53 503 121 272 62 15 21 4 4 499 88 286 100 6 9 15 93 597 84 222 142 4 181 30 2 665 5 328 193 23 29 16 20 1 54 669 3 173 9 4 8 2 1 6 52 258 0 405 1511 527 12 16 259 101 11 60 24 0 7 258 3191 29 來的 PCB 板的可靠性處于可允許的最高水平。而從該公司提供的數據來看，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。 工程資料 在上一章節(jié)的工程部分就已經對這方面有了介紹，在這 就不再重復。 27 第三章 實際生產中的問題 前言 在實際生產過程中，由于受到機器加工誤差、人員操作以及設計疏忽等因素的影響， 會頻繁出現不良現象，從而導致生產不良率的提高，成品率的降低，對生產廠商的利潤和信譽造成一定的影響。從當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。特別是隨著微電子技術的飛速發(fā)展，大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路的廣泛應用，對印制電路板制造技術提出更高的要求，正向著高精度（導線寬度與間距為 ）、高密度（兩焊盤間布 45根導線）的方向飛速發(fā)展，對蝕刻的線寬公差提出更高更嚴的技術要求。 25 熱風整平或熱熔工藝，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→鍍低應力鎳→預鍍金→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 化學鍍鎳金，工藝流程如下： 酸性除油→微蝕→ 預浸→鈀活化劑→化學鍍鎳→化學浸金→化學鍍厚金 化學鍍錫，工藝流程如下： 酸性除油→微蝕→預浸→預鍍錫→化學鍍錫→中和 化學鍍銀，工藝流程如下： 酸性除油→銅表面調節(jié)→預浸→化學鍍銀 去鉆污工藝：雙面板或多層板在孔金屬化之前，去除孔內環(huán)氧樹脂鉆污，保證孔金屬化質量。 表面涂覆 印制板的表面涂覆工藝貫穿于 PCB板的生產全過程，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。把油墨預先倒在網版框內，用合成塑膠或塑料制成的刮墨板在絲網版面上刮動，使油墨透過網 版的開孔部分附著到承印物上，形成所需要的圖文。但是，近年來隨著電子產品向薄、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，以及液體光致抗蝕劑的涂覆設備具有連續(xù)大規(guī)模生產 的能力，使其在印制電路光致成像領域又重新獲得了發(fā)展。幾經改進和發(fā)展，現在已經在印制電路制造的光致成像工藝中占有大部分份額，成為主流產品。 印制板制造進行光化學圖像轉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。 我國于六十年代成功地將化學鍍銅工藝應用于雙面印制電路板的孔金屬化。 （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 化學鍍銅 概述 化學鍍銅的歷史可以迫朔到 1947年，但是直到 50 年代中期化學鍍銅才得到商業(yè)上的承認。 外形加工：印制板生產批量大的單面板和雙面板的外形，通常采用模具沖。在印制板生產技求水平高，數控銑應用廣泛的國家、地區(qū)，數控銑的成本低于模具沖。與剪切、沖裁和鋸割相比，其被加工面光潔、尺寸精度高，可避免材料的浪費并能縮短加工周期。而鉆心厚度又不能太薄，否則易斷鉆頭。鉆孔時，鉆頭所承受的 機械載荷取決于鉆削深度和鉆頭直徑之比。如果橫刃磨損太快，表明切削速度太低。 影響鉆孔的主要六個方面因素： 3P20116A0 3C601 3C601 3C601 21 （ 1） 鉆床； （ 2） 鉆頭； （ 3） 工藝參數； （ 4） 蓋板與墊板； （ 5） 加工板材； （ 6） 加工環(huán)境。 數控鉆孔 在多層板和雙面板生產過程中，對鉆孔工序有下述三方面的要求： 一旦數據以 ASCII 形式到達電路板車間，生產者就可實施增值的流程作業(yè)，如蝕刻補償、面板成像及輸出鉆孔、布線和照相等。單一文件即可包含圖形、鉆孔 資訊、布線、元件、網表、規(guī)格、繪圖、工程處理定義、報表功能、 ECO 和 DFM 結果等。 資料轉換 這一步主要是涉及 CAD/CAM 作業(yè)。允許的最小焊環(huán)寬度為 。一般焊盤應留有足夠的焊環(huán)寬度，以保證焊接的可靠性，焊環(huán)寬度受布線密度影響。如表 6。布線完成后，必須進行 DRC 檢查。