【正文】 2023/3/27 61 圖 圖 2023/3/27 62 各廠牌的 capability， 由其 data sheet可得 .一般偵測(cè)項(xiàng)目如下 List A. 信號(hào)層線路缺點(diǎn) ,見 圖 B. 電源與接地層 ,見 圖 C. 孔 ,見 圖 D. SMT,見 圖 AOI是一種非常先進(jìn)的替代人工的檢驗(yàn)設(shè)備 ,它應(yīng)用了鐳射 ,光學(xué) ,智慧判斷軟體等技術(shù) ,理論來完成其動(dòng)作 . 圖 圖 TYPICAL SIGNAL LAYER DEFECTS DETECTED LONG WIDTH VIOLATION NICKS PROTRUSION DISHDOWN FINE OPEN SURFACE SHORT WIDE SHORT FINE SHORT SHAVED PAD SPACING WIDTH VIOLATION PINHOLE NICK OVERETCHED PAD COPPER SPLASH MISSING PAD Missing Junction Missing Open 2023/3/27 63 圖 圖 HOLES INSPECTION Up to three range of holes inspected with independent inspection criteria for each Partially plugged holes and breakout to conductor automatically inspected in all diameter ranges 2023/3/27 64 十二 防焊 製程目的 A. 防焊：留出板上待焊的通孔及其 pad， 將所有線路及銅面都覆蓋住 ，防止波焊時(shí)造成的短路 ,並節(jié)省焊錫之用量 。後者Laser AOI主要是針對(duì)板面的基材部份，利用對(duì)基材 (成銅面 )反射後產(chǎn)螢光 (Fluorescences)在強(qiáng)弱上的不同，而加以判讀。 2023/3/27 60 A. 板子型態(tài) －信號(hào)層，電源層，鑽孔後 (即內(nèi)外層皆可 )〃 －底片，乾膜，銅層〃 (工作片 ,乾膜顯像後 ,線路完成後 ) B. 目前 AOI的應(yīng)用大部分還集中在內(nèi)層線路完成後的檢測(cè) ,但更 大的一個(gè)取代人力的製程是綠漆後已作焊墊表面加工 (surface finish)的板子 .尤其如 BGA,板尺寸小 ,線又細(xì) ,數(shù)量 大 ,單人力的頇求就非常驚人 .可是應(yīng)用於這領(lǐng)域者仍有待技 術(shù)上的突破 . 原理 一般業(yè)界所使用的 自動(dòng)光學(xué)檢驗(yàn) CCD及 Laser兩種；前者主要是利用鹵素?zé)敉ü饩€，針對(duì)板面未黑化的銅面，利用其反光效果，進(jìn)行斷、短路或碟陷的判讀。 B. 顯像點(diǎn) Break point (從設(shè)備透明外罩看到已經(jīng)完全顯現(xiàn)出圖 樣的該點(diǎn)的距離稱之 )應(yīng)落於 50~70%間，不及 ,銅面有 scun殘 留 ,太過 ,則線邊有膜屑或 undercut過大 .最好有自動(dòng)添加系統(tǒng) (autodosing).另外噴灑系統(tǒng)設(shè)計(jì)良否也會(huì)影響顯像點(diǎn) . C. 顯像良好的側(cè)壁應(yīng)為直壁式者，顯像不足時(shí)容易發(fā)生膜渣 (Scum)造成蝕刻板的短路、銅碎、及鋸齒突出之線邊，顯像 機(jī)噴液系統(tǒng)之過濾不良時(shí)也會(huì)造成此種缺點(diǎn)。 2023/3/27 58 . 顯像 Developing A. 顯像是把尚未發(fā)生聚合反應(yīng)的區(qū)域用顯像液將之沖洗掉，已 感光部份則因已發(fā)生聚合反應(yīng)而洗不掉仍留在銅面上成為蝕 刻或電鍍之阻劑膜。是利用特殊之感光膜 coating在板面，不頇底片直 接利用鐳射掃描曝光。做細(xì)線路 (4mil以下 )非得用 帄行光之曝光機(jī)。 2023/3/27 57 圖 C. 非帄行光與帄行光的差異，帄行光可降低 UnderCut。 B. 自動(dòng)曝機(jī)一般含 Loading/unloading， 頇於板子外框先做好工 具孔，做初步定位再由機(jī)臺(tái)上之 CCD， Check底片與孔的對(duì)位 狀況，並做微調(diào)後入曝光區(qū)曝光。 水帄電鍍方式加上脈波整流器應(yīng)是徹底克服小孔 ,高縱橫比 ,細(xì)線等極高密度板子電鍍瓶頸 ,panel plating已不是問題反脈波電鍍 (InPulse Plating)法，以減少面銅與孔銅之間的差異，並增加銅層的延展性。對(duì)板子而言細(xì)線及小孔是必然要面對(duì)的問題。 Fully Additive則是利用樹脂表面粗化，其後塗布加強(qiáng)黏合層以改善無電銅與板面連結(jié)強(qiáng)度，之後以無電解銅長(zhǎng)出線路。 A. Additive Process其銅線路是用電鍍光阻定義出線路區(qū)，以電鍍方式填入銅來達(dá)形成線路。而運(yùn)用傳統(tǒng)的 Tenting Etching技術(shù)，想作到小於 1OOμm 的線路走十分困難的。其他除膠渣方法： 一 .鉻酸法 二 .硫酸法 三 .電漿法 2023/3/27 52 高密度細(xì)線路技桁 電路板的密度以往主要受限於鑽孔的尺寸，因此似乎線路密度成長(zhǎng)的迫切性也就沒有那麼高。 若是出現(xiàn)在內(nèi)層銅導(dǎo)體斷面上，將會(huì)產(chǎn)生斷路或?qū)щ娬系K等不良現(xiàn)象，發(fā)生在樹脂及玻璃面上，會(huì)發(fā)鍍層與底材之附著力不強(qiáng)等缺點(diǎn)。 2023/3/27 49 檢查及品質(zhì)重點(diǎn) 品質(zhì)重點(diǎn) 1. 少鑽 2. 漏鑽 3. 偏位 (上述以底片 check) 4. 孔壁粗糙 5. 釘頭 (切片 ) 6. 巴里 (burr) coupon設(shè)計(jì) (見 圖 ) 板邊設(shè)計(jì) coupon的用意如下 : 1. 檢查各孔徑是否正確 2. 檢查有否斷針漏孔 3. 可設(shè)定每 1000,2023,3000 hit鑽一孔來檢查孔壁品質(zhì) . 孔徑大小依序 圖 ? 成型線 2023/3/27 50 七 鍍通孔 雙面板以上完成鑽孔後即進(jìn)行鍍通孔 (Plated Through Hole ,PTH)步驟，其目的使孔壁上之非導(dǎo)體部份之樹脂及玻纖束進(jìn)行金屬化 ( metalization ),以進(jìn)行後來之電鍍銅製程 ,完成足夠?qū)щ娂昂附又饘倏妆?。然而小直徑之鑽孔仍有許多技術(shù)上的困難仍需解決。 一般而言，從孔壁的切片情況，可約略看出轉(zhuǎn)速與進(jìn)刀速搭配的好與壞，倘若二者搭配不好，則孔壁就會(huì)產(chǎn)生孔壁粗糙 (roughness)， 膠渣(smear)、 毛頭 (burr)、 釘頭 (nailhead)。傳統(tǒng)孔的種類除以導(dǎo)通與否簡(jiǎn)單的區(qū)分外 ,以功能的不同尚可分 :零件孔 ,工具孔 ,通孔 (Via),盲孔 (Blind hole),埋孔 (Buried hole)(後二者亦為 via hole的一種 ).近年電子產(chǎn)品‘輕 .薄 .短 .小 .快 .’的發(fā)展趨勢(shì) ,使得鑽孔技術(shù)一日千里 ,機(jī)鑽 ,雷射燒孔 ,感光成孔等 ,不同設(shè)備技術(shù)應(yīng)用於不同層次板子 .現(xiàn)僅就機(jī)鑽部分加以介紹 ,其他新技術(shù)會(huì)在 20章中有所討論 . 流程 上 PIN→ 鑽孔 → 檢查 2023/3/27 47 鑽孔概談 鑽孔在印刷電路板的流程中為重要製程之一，鑽孔的品質(zhì)好壞，對(duì)後製程有著相當(dāng)?shù)挠绊?，因此，鑽孔品質(zhì)的控制非常重要。 :有單軸及雙軸 ,雙軸可自動(dòng)補(bǔ)償取均值 ,減少公差 . B. 剪邊 (CNC裁板 )完成壓合的板子其邊緣都會(huì)有溢膠 ,必頇用剪床裁掉 以便在後續(xù)製程中作業(yè)方便及避免造成人員的傷害 ,剪邊最好沿著邊 緣直線內(nèi) 1公分處切下 ,切太多會(huì)造成電鍍夾點(diǎn)的困擾 ,最好再用磨邊 機(jī)將四個(gè)角落磨圓及邊緣毛頭磨掉 ,以減少板子互相間的刮傷及對(duì)槽 液的污染。甚至整部壓機(jī)各開口中所整體堆放的板材，也都要對(duì)準(zhǔn)在中心的位置，如此方能使力量集中避免偏滑。各散材做好內(nèi)層板面匹配及上下對(duì)齊，是正確施力的主旨，更是造成?偏滑?與否的重要原因。 不過，此種高層數(shù)的有銷套疊做法，其?插銷?多已改用?挫圓銷? (Flatted Round Pin)， 或與圓銷合用，使多量的散材能在同一基礎(chǔ)上進(jìn)行套疊，以增加對(duì)準(zhǔn)度及減少因膨脹與流膠而產(chǎn)生的應(yīng)力。 此種早期?有銷?的做法，不但事先事後的瑣碎工作太多，而且所壓合之面積不大，所疊落多層板散材之?冊(cè)數(shù)?也不多，自然在產(chǎn)量上，與大面積多冊(cè)數(shù)的無銷法不能相比。5% 30 20 10 10 . 壓合流程品質(zhì)管制重點(diǎn) : a. 板厚、板薄、板翹 b. 銅箔皺折、 c. 異物 ,pits dents d. 內(nèi)層氣泡 e. 織紋顯露 f. 內(nèi)層偏移 2023/3/27 43 疊合之操作 一、有銷壓板法之疊合 所謂?有銷疊合?，就是指多層板的散材及疊合所用的各種工具；如內(nèi)層板、外層板 (此處是指雙面薄板，一面已做內(nèi)層，另一面則當(dāng)外層；或僅用單面薄基板當(dāng)外層 )、膠片、隔板、脫模紙等，需分別在其特定的位置處，先行鑽出或沖出插銷孔，以便逐一?套疊?在可上下鉚合的厚鋁板中，然後送入壓合機(jī)進(jìn)行熱壓。5% 30 20 10 2 OZ/ft2 177。5% 15 15 1 OZ/ft2 177。5% 15 5 厚度 (mil) 重量 (oz) 抗張力 (KLb/in2) 伸率 (%) Class 1 Normal . Normal . 1/2 OZ/ft2 177。 Type 1/3 OZ/ft2 177。5% 72177。5% 62177。5% 52177。5% 48177。4% 42177。5% 48177。其形狀與大小更會(huì)受氧化處理製程、鑽孔製程、電鍍製程的影響。粉紅圈經(jīng)常會(huì)發(fā)生在電路板的導(dǎo)通孔 (Via Hole)內(nèi)層帄環(huán)與孔壁啣接之邊緣。 黑氧化處理之物性 氧化處理製程已被廣泛應(yīng)用在多層板壓合前的內(nèi)層處理。 2023/3/27 40 內(nèi)層氧化處理 (Black/Brown Oxide Treatment) 氧化反應(yīng) A. 增加與樹脂接觸的表面積 ,加強(qiáng)二者之間的附著力 (Adhesion). B. 增加銅面對(duì)流動(dòng)樹脂之潤(rùn)濕性 ,使樹脂能流入各死角而在硬化後 有更強(qiáng)的抓地力。按疊置的先後順序 ， 從四面八方的立體交通航路中 ， 逐一及時(shí)送到 ? 疊合中心 ? 的正確位置 ， 再輕輕放落進(jìn)行疊置 。至於各種散材及工具板的供應(yīng) ， 則以自動(dòng)機(jī)械或手動(dòng)輸送 。但 AOI有其極限 ,例如細(xì)斷路及漏電 (Leakage)很難找出 ,故各廠漸增加短、斷路電性測(cè)詴。 B 阻劑 銅線路 D A C 基板 Undercut/Side=(BA)/2 Etching Factor=D/C 2023/3/27 37 內(nèi)層檢測(cè) AOI(簡(jiǎn)單線路採(cǎi)目視 ) → 電測(cè) →( 修補(bǔ) )→ 確認(rèn) 內(nèi)層板線路成完後 ,必頇保證通路及絕緣的完整性 (integrity),即如同單面板一樣先要仔細(xì)檢查。外層製程中，若為傳統(tǒng)負(fù)片流程， D/F僅是抗電鍍，在蝕刻前會(huì)被剝除。 兩種藥液的選擇，視影像轉(zhuǎn)移製程中， Resist是抗電鍍之用或抗蝕刻之用。目前除了最大量的應(yīng)用在電路板之外，其他電子工業(yè)尚有厚膜 (Thick Film)的混成電路 (Hybrid Circuit)、 晶片電阻 (Chip Resist )、 及表面黏裝 (Surface Mounting)之錫膏印刷等也都優(yōu)有應(yīng)用。而原有四層板則多升級(jí)為六層板，當(dāng)然高層次多層板也因高密度裝配而日見增多 . 2023/3/27 30 製作流程 依產(chǎn)品的不同現(xiàn)有三種流程 A. Print and Etch 發(fā)料 → 對(duì)位孔 → 銅面處理