PCB制程工艺简要介绍模板.doc

一步骤： 磨板贴膜曝光显影一、磨板 1、表面处理 除去铜表面氧化物及其它污染物。 a. 硫酸槽配制 H2SO4 1-3（V/V）。 b. 酸洗不低于10S。 2、 测试磨痕宽度 控制范围10-15mm，磨痕超出15mm会出现椭圆孔或孔口边缘无铜，通常控制10-12mm为宜。 3、水磨试验 每日测试水膜破裂时间15s，试验表明，在相同条件下磨痕宽度和水膜破裂时间成正比。 4、磨板控制 传送速度1.2-2.5M/min，间隔1，水压1.0-1.5bar，干燥温度70-90。二、干膜房1、干膜房洁净度10000级以上。2、温度控制20-24C，超出此温度范围轻易引发菲林变形。3、湿度控制60-70，超出此温度范围也轻易引发菲林变形。4、工作者每次进入干膜房必需穿着防尘服及防尘靴风淋15-20s。三、贴膜1、贴膜参数控制 a. 温度100-120C，精细线路控制115-120C，通常线路控制105-110C，粗线路控制100-105C。 b. 速度3M/min。 c. 压力30-60Psi，通常控制40Psi左右。2、注意事项 a. 贴膜时注意板面温度应保持38-40C，冷板贴膜会影响干膜和板面粘接性。 b. 贴装前须检验板面是否有杂物、板边是否光滑等，若板边毛刺过大会划伤贴膜胶辊，影响使用寿命。 c. 在气压不变情况下，温度较高时可合适加紧传送速度，较低时可合适减慢传送速度，不然会出现皱膜或贴膜不牢，图形电镀时易产生渗镀。 d. 切削干膜（手动贴膜机）时用力均匀，保持切边整齐，不然显影后出现菲林碎等缺点。 e. 贴膜后须冷却至室温后方可进行曝光。四、曝光1、光能量a.光能量（曝光灯管5000W）上、下灯控制40-100毫焦/平方厘米，用下晒架测试上灯，上晒架测试下灯。b.曝光级数7-9级覆铜（Stoffer 21级曝光尺），通常控制8级左右，但此级数须显影后才能反应出来， 所以对显影控制要求较严。2、真空度 大于69CMHG,不然易产生虚光线细现象。3、赶气 赶气须在真空度大于69CMHG以上且赶气力度要均匀，不然会产生焊盘和孔位偏移，造成崩孔现象。4、曝光 曝光时轻按快门，曝光停止后须立即取出板件，不然灯内余光长时间曝光，造成显影后出现板面余胶。五、显影参数控制1、温度302。2、Na2CO3浓度 10.23、喷淋压力 1.5-2.0kg/cm24、水洗压力 1.5-2.0kg/cm25、干燥温度 45556、传送速度 显影点505%控制六、重氮片1、重氮片曝光5000W曝光灯管，曝光能量：21级曝光尺12格透明。2、重氮片显影20%氨水、温度控制4865，显影3-7次至线路呈深棕色为止。3、影响重氮片质量原因及预防 a. 线细由光反射及衍射造成；可用纯黑色不反光平底板垫于重氮片下进行曝光消除此现象。曝光能量过强；合适降低曝光能量。 b. 显影后出现斑点（俗称鬼影）曝光能量不足，合适延长曝光时间。 c. 颜色偏淡 由以下原因组成温度不够；待调整温度升至范围值再显影。氨水过期，浓度降低，更换氨水。显影时间太短；重新显影2-3遍。重氮片曝光后放置时间较长；线路部分已曝光，废弃重做。二常见故障及排除方法:在使用干膜进行图像转移时，因为干膜本身缺点或操作工艺不妥，可能会出现多种质量 问题。下面列举在生产过程中可能产生故障，并分析原因，提出排除故障方法。1、干膜和覆铜箔板粘贴不牢原 因处理措施1)干膜储存时间过久，抗蚀剂中溶剂挥发。在低于27环境中储存干膜，储存时间不宜超出使用期。2)覆铜箔板清洁处理不良，有氧化层或油污等污物或微观表面粗糙度不够。重新按要求处理板面并检验是否有均匀水膜形成。3)环境湿度太低。保持环境湿度为60RH左右。4)贴膜温度过低或传送速度太快。调整好贴膜温度和传送速度，连续贴膜最好把板子预热。2干膜和铜箔表面之间出现气泡原 因处理措施1)贴膜温度过高，抗蚀剂中挥发成份急剧挥发，残留在聚酯膜和覆铜箔板之间，形成鼓泡。调整贴膜温度至标准范围内。2)热压辊表面不平有凹坑或划伤。注意保护热压辊表面平整，清洁热压辊时不要用坚硬、锋利工具去刮。3)压辊压力太小。合适增加两压辊问压力。4)板面不平有划痕或凹坑。挑选板材并注意前面工序降低造成划 痕、凹坑可能。3干膜起皱原 因处理措施1)两个热压辊轴向不平行，使干膜受压不均匀。调整两个热压辊，使之轴向平行。2)贴膜温度太高。调整贴膜温度至正常范围内。3)贴膜前板子太热。合适调低预热温度。4有余胶原 因处理措施1)干膜质量差，贴膜过程中出现偶然热聚合。换用质量好干膜。2)干膜暴露在白光下造成部分聚合。在黄光下进行干膜操作。 3)曝光时间太长。缩短曝光时间。4)摄影底版暗区光密度不够，造成紫外 光透过，部分聚合。曝光前检验摄影底版，测量光密度。5)曝光时摄影底版和基板接触不良造成虚光。检验抽真空系统及曝光框架。 6)显影液温度太低，显影时间太短，喷淋压力不够或部分喷嘴堵塞。调整显影液温度和显影时传送速度，检验显影设备试显影点确定参数。 7)显影液中产生大量气泡，降低了喷淋压力。在显影液中加入消泡剂消除泡沫。8)显影液失效。更换显影液。5显影后干膜图像模糊，抗蚀剂发暗发毛原 因处理措施1)摄影底版明区光密度太大，使紫外光受阻。曝光前检验摄影底版，测量光密度。2)显影液温度过高或显影时间太长。调整显影液脱落及显影时传送速度6镀层和基体结合不牢或图像有缺点 原 因处理措施1)图像上有修版液或污物。修版时戴细纱手套，并注意不要使修版液污染线路图像2)化学镀铜前板面不清洁或粗化不够。加强化学镀铜前板面清洁处理和粗化3)镀铜前板面粗化不够或粗化后清洗不洁净改善镀铜前板面粗化和清洗7镀铜或镀锡铅有渗镀 原 因处理措施1）干膜性能不良，超出使用期使用。尽可能在有效内便用干膜。2）基板清洗不洁净或粗化表面不良,干膜粘附不牢。加强板面处理。3）曝光过头抗蚀剂发脆。用光密度尺校正曝光量或曝光时间。4）曝光不足或显影过头造成抗蚀剂发毛，过缘起翘。校正曝光量，调整显影温度和显影速度。电路板最新国际规范导读 (IPC-6011；IPC-6012)一、 国际规范之渊源和现实状况 电路板供需双方均各有品质检验之成文规范，通常刚性印制电路板最为全球业者所广用国际规范约有三种；即美国军规MIL-P-55110、IEC-326-5/-6及IPC-RB-276等。MIL-P-55110己公布30余年，系电路板最早出现也最具公信力和影响力正式规范。其1993年最新E版内容甚为精采，为业界所必读关键文件，惜多年因跟不上时代脚步而渐失色。IEC-326为 “国际电工委员会” (IEC) 所推出共11份相关PCB之系列规范。骨子上是由欧洲人所主导，为全球各会员国协商投票下产物，内容并不严谨条文亦欠周详，除了少数欧商外通常较乏人引用。 IPC原为美国 “印刷电路板协会”(Institute of Printed Circuit)之简称，创会时仅六个团体会员。经多年努力成长和吸收外国组员，现已发展到六千余团体会员之大型国际学术组织，并更名为 “The Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits”。其所发表相关电路板之多种品质、技术、研究、及市调等文件极多，为全球上下游电子业界所倚重。然其众多精采成套规范和文件，泰半是出自部分美国大型电子企业，经过改头换面成一套看似 “公开公正” 资料，实际上是便於推行美式文化於全球，此即IPC规范新奇实用原因之一。IPC相关硬质电路板品质规范，原有单双面IPC-D-250，及多层板IPC-ML- 950等两份，二十余年来历经数次版本修订，直到1992年3月才再整合成为单一体系IPC-RB-276 。1994年11月276原版在推出局部修订之Amendment 1後，竟在未出现全文改版276A之前，冒然将新建番号未久内容大致不错276系统迳行废置，却另起炉灶开辟全新面貌IPC-6011及IPC-6012，相当违反规范之伦理，原因怎样则不易为外人所得悉也。 二、新规新事物 前IPC硬质成品板之正式品检文件IPC-RB-276 ，系公布於1992年3月，颇受业界重视。时至1996年7月已分裂为IPC-6011及IPC-6012两份全新规范做为继承。前者6011之标题为 “概述性电路板性能规范” 、只叙述部分分级、公差、SPC、品保行政、抽样计划等标准性条文，并未包含PCB之实务检验。後者6012标题为 “硬质电路板之资格认可和性能检验规范”，系针对硬质板之多种实务品质，订定允收规格和检测方法。现将新规范中显著更改内容说明於後:2.1 IPC-6011 :2.1.1 新推出6011及6012二规范中似乎有意回避原有 “美国军规”条文，摆脱军规影响。如在6011中1.2节之分级说明中，立即意从三级板类条文中将 “Military”字眼去掉。另在60113.1节中，也将原引自军规Group A及Group B给予删除，其真正原因不明，但可显见者是多种优异PCB均期望不再受到军规影响。然而全篇用字遗词仍甚模棱罗嗦，极尽晦涩玄虚之能事者，则未脱军规化简为繁官僚窠臼。2.1.2 新6011之3.6节对 “资格认可”已给予更明确要求，须按IPC-MQP-1710仔细列表内容对PCB生产者工程能力、生产设备、品管做法等进行详尽调查。比旧规范只要求做几片打样板(如IPC-A-100047等)确实务实甚多，厂商能耐怎样将优劣立判无所遁形。2.1.3 新6011之3.6.3.3节中除供需双方立场外，也将独立公正之 “第三评审者”如 ISO、CSA、IECQ等资料纳入。甚至在3.7节中还文明指出ISO -9000为标准品保制度。一反过去自认美国最优异，对殴洲业界视而不见心态，这大约也是 “欧体”成立後市埸挂帅所造成影响吧。2.2 IPC-6012 : 2.2.1新6012已将部分品检项目中未明确指出条件者(Default)，也代为指定最广用条件，并逐列於表1.1中。如线宽下限定为4mil，焊锡性试验允收性可接J-STD-003之 Catagory 2又6012中会引证IPC-TM-650多项试验之实做方法，译者亦依据最新版本 (1997.8)之资料简述其步骤，使读者能快速取得具体实务观念。此处请业者尤其注意，很多现埸常见试验法己经过时而您可能并不知道。为求跟上时代可针对本译文中所概述IPC-TM-650最新版本，您即能加以比较和修正。2.2.2新6012在3.2.7节中将裸铜板 “有机保焊剂”(Organic Solderability Preservatives简称OSP如商品Entek等)处理法首度列入正式规范。2.2.3新6012在表3.2中对电镀铜 “厚度”，已经有重大改变，通常Class 2板类(如电脑产品者)其面铜和孔铜之 “平均厚度”已由1mil降至0.8 mil；下限也更降为0.7mil 。此乃因小孔深孔盛行，孔铜不易达成厚度要求所致。多年来之禁忌终於被打破，亦为摆脱军规束缚之明证，将对业界产生重大影响。对於制程缩短，自动输送水平镀铜之兴起等方面均甚有利。该表甚至就Class 2板类之盲孔(Blind Via)平均铜厚，也放松0.6mil，下限还可薄到0.5mil。对小而薄多层板类确是大好消息。另在3.11.8中对镀铜层要求亦明订在99.5%以上，抗拉强度不可低於36000 PSI；延伸率不可低於 6%。此表3.2另对金手指之底镍厚度也由0.2mil降至0.1mil (Class 2和Class 3两种板类均同时放宽)。2.2.4新6012在3.3.2.5节中已经有明确指出，内层板面 “黑氧化层”所常常出现斑点和色差，当此等瑕面积未超出同一层总黑化面积10%时应可允收。但实际上这种合理改变，却极难被明察外观用户们所接收。 2.2.5新6012在3.4.4节中，对板弯板翘也取消掉原来不合时宜上限值1.5%，另将SMT 板类行之有年0.75%上限值形诸正式文字。其实这只是反应事实符合组装之现实状况而已，并未紧缩插装类原有平坦性尺度。2.2.6新6012在其3.6.2.14附注中，明文指出薄型多层板其最薄介质层已可薄到1mil (原276之3.9.2.6中要求不可低於2mil)，此亦反应一些薄板之事实(如一些PCMCIA六层板只有18mil厚)。又此新规之3.7.2节中，更明确指出对通孔数次插焊和解焊 “模拟重工”可靠度检验法，只应针对有通孔焊接板子而做，而不在为难SMT或BGA等无插焊板类了。2.2.7新6012在3.8节中对绿漆要求，比原IPC-RB-276在3.11中更为详尽，也更突显出绿漆关键性。又在3.8.1节中之f.1段中尤其要求，绿漆有意或意外爬沾SMT方型焊垫或BAG 圆型焊垫时，凡脚距(Pitch)在50mil以上者，其爬沾宽度不可超出2mil；脚距不足50mil者其爬沾宽度需低於1mil。此二款均比原276中3.11.1.f 所许可4mil 要严格很多。至於绿漆厚度之要求，6012和IPC-SM-840C同时放宽，不再坚持对Class 2板类4mil起码厚度。但却指出当用户需测厚度时，则仍应从之。2.2.8新6012并在3.9.1 “介质耐电压”内文中，对於3mil以下超薄介质层，将其测试电压由500 Vdc降至250 Vdc ；至於3mil以上介质层则仍维持原测压之500 Vdc。2.2.9原RB-276将 “热震荡 Thermal Shock” 编列於 3.12.2节隶属於3.13之环境试验。新6012则将之故编於 3.11.9节属 “尤其要求”范围中，似觉更为合理。2.2.10原RB-276在3.12.2.1中对连通性(Continuity)要求，如Class 2板类之电阻值不可超出50殴姆。新6012在3.9.2.1中则另按IPC-ET-652要求，而不再列出具体数值。另3.9.2.2之隔绝性也准这类推。2.2.11新6012在其4.2和4.2.1节中提到所谓C=0抽样计划，并列表4.2明订样本数目。对品质规范完整性而言，抽样计划似乎是不可缺乏一环；然而PCB历来全部是进行 100%全检，用户极难接收因抽样而漏检问题板，遗憾是此新规范仍是抛不掉这种无意义包袱。 三、结论供需双方对部分待检项目均在协商下订有允收标准，然亦常因立埸不一样或见解分歧而时有纷争。最新推出IPC-6011和IPC-6012，应可做为中立性有力参考和佐证，是业者必读关键文件。