防焊制程制程培训教案省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

防焊制程防焊制程(Solder-mask)教育训练教材教育训练教材第1页w前处理（Pre-treatment)w油墨涂布、印刷(Ink coating)w曝光前预烤（Pre-cure)w曝光（Exposure）w显影（Development)w显影后后烤（Post cure)防焊制程作用与目标防焊制程作用与目标 防焊制程六大阶段防焊制程六大阶段(流程流程)作用与目标：防焊制程主要由六个阶段而成,其目标乃是为了预防PCB板在零件组装时发生焊接短路现象,另外PCB经过防焊流程后也能够到达护板及美观效果。(Solder-maskSolder-mask)第2页v前处理目标：前处理目标：v前处理方法：前处理方法：v前处理注意事项：前处理注意事项：前处理前处理(Pre-treatment)讲解讲解:第3页l为使印刷前板面取得适宜表面粗糙及光泽度所做板面处理，另外也可籍由此流程去除孔内及表面异物杂质，提供良好制作条件（增加Cu面与ink结合性）前处理目标前处理目标:第4页l前处理方法：l（1）、化学侵蚀法：系利用硫酸侵蚀铜（线路）面来增加表面光泽与粗糙度，可用于薄板作业，防止在制板因磨刷伸长及磨刷时卡板困挠。l（2）、喷砂法：以金钢砂冲击铜面（线路）面，来提升油墨涂布时附着力，冲击力量与金钢砂颗粒大小来决定表面粗糙度。l备注：厂内前处理方法为化学侵蚀法+磨刷前处理方法前处理方法:第5页流程需作管控参数备注入料1.放板面次2.输送速度磨刷1.刷磨电流2.刷痕宽度3.刷磨目数组合（500mesh+800mesh）.目数过小过细粗糙度不足.目数过大过粗刮伤线路水洗1.水洗压力2.水洗洁净度酸洗1.酸洗压力2.酸洗浓度水洗1.水洗压力2.水洗洁净度前处理流程前处理流程:第6页流程需作管控参数备注吸干1.吸水海绵滚轮洁净度2.上、下海绵滚轮结合度吹干1.风刀洁净2.风车功率烘干1.烘干温度2.烘干段有效长度（确保孔内无残留水份）出料l1.散热环境（防止从高温到低温时造成氧化与吸湿，普通方法为在烘干段出口处加装散热风扇）收板 /前处理流程前处理流程:第7页项目处理方法备注l水洗不洁净l每班需将槽内水排出,如此才能保持水洗洁净放板l放板时须左右排列放板,以延长刷轮之寿命(防止狗骨头现象,以确保刷压稳定,另为预防狗骨头现象需定时对刷轮进行整平)输送速度l需严格按SOP定义调整输送速度(塞孔板尤为为主要)吸水海绵滚轮l需定时清洗、更换防止板面氧化或吸水不良(后制程有防焊空泡隐患)烘干温度l需定时用温度标准件对其进行测量,看其温度有没有跑掉前前 处处 理理 注注 意意 事事 项项:第8页v涂布目标：涂布目标：v涂布方法：涂布方法：v印刷工艺实战：印刷工艺实战：油墨涂布油墨涂布(Ink-coating)讲解讲解:第9页 利用感光油墨均匀涂布于外层线路板面上以及把油墨塞入孔内于PCB上零件流程中有机率会由Solder(焊接表面)渗透锡球至Comp面导通孔内。涂布目标涂布目标:第10页喷涂法滚轮涂布法帘幕式涂布法电荷涂布法D/F式油墨涂布印刷法（网版）油墨涂布方法v以上所介绍涂布法均表面涂布以上所介绍涂布法均表面涂布(尚须以印刷法塞孔尚须以印刷法塞孔)油墨涂布方法油墨涂布方法:第11页制网制网架网架网印印 刷刷塞孔塞孔 印双面油墨印双面油墨 连塞带印连塞带印入料入料制作治具制作治具调调 墨墨印刷大致流程图印刷大致流程图:第12页上感光乳胶烘烤40/10min放A/W于曝光台面上将网版置于A/W上方将网版置于A/W上方将网版置于A/W上方在网版上用黑布盖住A/W曝光区域吸真空曝光洗网显像网版烘烤40/10min制网流程制网流程:第13页取作治具用之中检板在单面印刷pin针或顶孔pin针背后粘双面胶在w-pnl上需成型掉之区域架设pin针,以不顶伤线路和成型区内基材为标准在板边上架设基材条,厚度相同于pin针高度在板边上四个印刷孔套上固定pin试pin(在单面印刷pin上沾涂油墨后,用实物板实际套治具,确认实物上油墨沾附情况,看有没有顶到线路和基材确认ok后可用于量产印刷但量产中需注意自检有没有pin顶伤治具治具(针盘针盘)制作流程制作流程:第14页取1.5mm基板,尺寸与需印刷料号一样之板钻板边上印刷孔,钻径等同于待印料号钻所需塞孔之孔,钻径一律选择2.0mm或1.9mm钻径均可把铜箔蚀刻洁净后即作成导气板,可用于塞孔印刷导气板作用:主要用于塞孔印刷,因导气垫板孔径都要比塞墨孔孔径大,在塞孔时,能更加好排挤掉孔内空气使得油墨能更加好灌进孔内,预防有”针柱效应产生”.透气垫板透气垫板(导气板导气板)制作流程制作流程:第15页取取调试之油墨(不一样料号依制作规范单项选择择使用)主剂添加石硬化剂(依油墨厂牌于着色不一样硬化剂添加量也不相同,普通配比7:3)依据需要可适当加入些少许稀释剂,藉以降低粘度,普通需添加专用稀释剂约1020cc手工搅拌约5min后,再机器搅拌或震荡10min静置15min后可用于印刷,油墨调试后需在48h内使用完油墨太粘油墨太粘油墨太粘油墨太粘下墨不良油墨太稀油墨太稀油墨太稀油墨太稀渗墨、墨面太薄何为粘度:假如我们施加前力于液体相邻质点上,那么此体质点即发生连续不停变形,此即为不易流体,我们就说安较粘,亦即安对剪力抵抗力较大而不易发生变形,所以,所谓粘滞性即液体对剪力之阴力,简单说法就是油墨流动性决与慢防焊油墨粘度管控范围：普通为18040 dpa.s调墨流程调墨流程:第16页选择刮刀柄,不一样厂牌印刷机其刮刀柄会不一样选择刮胶,厂内普通使用肖硬度为75度之刮胶皮把刮胶皮压入刮刀柄槽内,必须使各个部位都能未压紧用内六角旋紧各个螺丝,旋紧时需均匀旋紧,不可过松过紧把边上多出之刮胶裁剪掉,但要确保两边比刮刀柄多出约6mm研磨刮刀,确保棱角无缺口,及不行情况对着光确认棱角情况ok后即可用于印刷,使用后之刮刀每班印刷过后,须将刮刀重新研磨,以使刮刀保持平整锐利,且不沾上异物或硬化油墨刮刀制作流程刮刀制作流程:刮刀:指空铝柄夹软质橡皮刀组合.刮刀在网版印刷动作,是不停将油墨驱过露空网目而到达待印板面.第17页刮刀倾角刮刀倾角:刮印方向说明:刮刀倾角即通常称为印刷角度可经过微调刮刀角度来调整,刮刀倾角越大其下墨量越大,反之下墨量越小外八字第18页刮刀斜交角刮刀斜交角:说明:刮刀斜交角指刮刀在行进中其横向展开方向,于行进目标方向之夹角,其目标是在防止刮刀压线于网布织纹平行,也防止于版膜上线路造成平行,使线路之间不易填入油墨(较不会产生跳印情况).刮印方向第19页刮刀攻角刮刀攻角:刮印方向说明:刮刀攻角越大其下墨量越大,反之攻角越小其小墨量越小,影响刮刀攻角原因主要有 (1):刮刀倾角大小;(2)刮胶皮长度、厚度、硬度;(3):印刷压力;(4):刮刀与印刷网面高度等第20页离网离网(架空架空)高度高度:说明:架空高度(off contact distance ocd)需要多少,则要看网布种类、新旧、油墨种类、刮刀长度、用力大小等进行各种试验,以分别找出可行最正确ocd高度约在45mm之间,而不锈钢网较顽硬故需至23mm之间.刮印方向Off contactPivot第21页依据料号,选取已制作好之网版,依据印刷方式不一样可分有”塞孔网”,”挡点网”,”空网”等依据印刷方式不一样,选择印刷用治具或导气板,印第一面时可直接架于台面不需用治具把网版固定于机台网框上后锁紧,防止在印刷过程中网版移位印刷台面归零,预防调试时无移动空间在实物板两面粘上双面胶,为对板后固定用取粘双面胶之网版对网版后,下降印刷台面使用手压网版使板子能固定粘于印刷台面上 (印刷面不可搞反)在实物板四边上之印刷孔套单面印刷固定pin,后取下实物板套上治具或导气板在实物板四边上之印刷孔套单面印刷固定pin,后取下实物板套上治具或导气板接下页架网流程架网流程:第22页接上页把实物板套上治具或导气板,下降印刷台面后微调使其挡点或漏墨点与实物板对准在治具或导气板四面用报废基板围住,以利于提升印刷时刮刀行走稳定度调整印刷参数如:网版高度,印刷速度,印刷压力,刮刀角度,抬版高度等上刮刀,加油墨后吸纸调整,视吸纸印刷情况而对参数作调整试印刷确认,确保无孔内积墨,板面无漏印,无跳印,无pin顶伤,无积墨作首件或给当班领班、技术员确认Ok即可量产,但过程中需作自检确认在实物板上粘试印膜后试印刷确认,视挡点偏移作微调架网流程架网流程:第23页网版介绍网版介绍:网框网丝网眼防焊采取斜网理由:斜网乃是在预防印刷时刮刀及网丝所形成压力线,与线路成正作业方式(较会产生跳印现象).但采取斜网仍会有跳印机率发生,通常改进方法是调整刮刀倾角或降低印刷速度.(普通斜张网有45及22.5 之分)第24页网版介绍网版介绍:网框网丝网眼网框:是以合金铝条(空心或实心)焊接而成正方或长方外框,可供网布之张网用,进面可贴附间接版膜(Stencil),或涂布感光胶以形成直接网版网丝:电路板印刷用网丝大致上可分为不锈钢丝及聚酯类丝编织而成(不锈钢丝网用于内层线印用;聚酯类丝网用于防焊、文字用)网眼:为两丝所围成四边形中央,可供下墨区域:T表示粗丝(防焊用)例36T :S表示细丝(文字及内印)例300S网目数:指单位长度网布中网丝数以MC为符号.(当前厂内所使用折为36T斜网即每寸有36支网丝开口,防焊较多使用目数有43T、40T、36T、32T(32T用于铜厚度较厚板子上)第25页序号注意事项备注al方向孔印刷时必须一致,预防pin顶伤bl印刷时必须查看板面是否有氧化情况(不要放置过久)cl印塞孔时须查看塞孔位置是否正确是否有透光现象(塞孔普通以8分满为标准,反面须以目视看见油墨为标准)dl塞孔时除客户有尤其要求外一律由comp面施工(可防止C 面卡锡珠)el拿板子时不能碰到时预印刷板面上(印刷后会有手纹残留于铜面)印刷时须注意事项印刷时须注意事项:第26页序号注意事项备注f轻拿轻放不要撞断线路gl印刷时随时注意是否有油墨不均积墨及塞孔不良现象hl印刷房相对湿度应保持于5070%RH,湿度20-50.(厂内标准:湿度555%RH;温度:222il印刷人员应着穿无尘衣帽等,防止毛发及衣物上毛屑散布于空气中影响印刷品质j印刷速度必须严格管控,尤其塞孔作业印刷时须注意事项印刷时须注意事项:第27页序号注意事项备注kl随时注意治具上pin是否有位移现象以免压伤线路或铜面ll印墨膜厚应保持1.0mil1.2mil(可在预烤后量测),印刷湿膜厚度确保在20-35umml双面印刷时开启印刷平台位移动作,以尽可能防止孔内积墨发生nl印刷后油墨板面应预防任何触碰ol印刷时刮刀棱角要保持平滑,不可有异物或凝固油墨残留于刮刀棱角上,不然会影响印刷品质印刷时须注意事项印刷时须注意事项:第28页序号注意事项备注pl印刷后PCB应置于直立框架中,静置1015min,待应用油墨本身内聚力及自体力将气泡赶出再作预烤动作ql调墨完成油墨防止放置过久以免变质硬化(摆放时间越久油墨粘度会增高)印刷时须注意事项印刷时须注意事项:静置目标:静置目标在于使其利用油墨内聚力及自体力将气泡赶出,并将油墨填满线路间各个间距,使印刷表面变成均匀光泽镜面第29页热固型（thermal type）油墨种类油墨种类油墨种类:感光型（uv.type）感光热固型（L.P.1）如:传统绿漆,内印,传统热硬化型文字油墨皆属这类如:文字用感光硬化油墨(俗称uv油墨)组成:Liquid photo image,LP1是一个可受uv,热硬化油墨,内含酸根压克力树脂,单体,光启始剂,环氧树脂,溶剂,填充料,色素等,油墨于制程中须经过四种不一样型态转变a:印刷时浓稠液状b:预烤受热后,使其内含有机溶剂做部份挥发,此一阶段目标在于使油墨做初步固化,但又不可破坏油墨内可受感光作用扩散合成份,失去原有功效c:受uv光后聚合,又称一次聚合d:显影后烤:将油墨内全部可挥发成份,以加热方式赶出,使油墨到达时完全硬化(二次聚合)第30页预烤目标预 烤预烤制程介绍预烤制程介绍:目标:使印刷后后油墨有机溶剂做部份挥发(但不可使之完全硬化),让曝光制程曝光底片不致沾粘上油墨影响曝光作业,并破坏板面油墨完整性市面上各厂牌因其油墨成份稍有差异,所以预烤提议也不尽相同,大致上多为70 80之间预烤温度因油墨品牌而定;我厂现用4044min,决定预烤时间及温度原因主要有:(1)油墨厚度;(2)油墨板面积;(3)油墨种类预烤时间第31页曝光目标曝 光曝光制程介绍曝光制程介绍:目标:让uv光线穿过底片上及板面上感光油墨(或各式感光阻剂),使其进行一连串光化学反应,而翻印出最忠实影像依曝光形式分有:高度平行光曝光机(D/F用);非平行光曝光机(防焊及内印、文字制网用)曝光机种类曝光时需要在真空状态下进行,以免底片于板子间有气体存在,进而翻印出最忠实影像.另以D/F高度平行曝光机而言,真空环境更可使光源拆射现象消除而达于更高解析度曝光需在真空下进行第32页曝光能量曝 光曝光制程介绍曝光制程介绍:E=曝光累积能量(Enertgy)单位:mj/cm2曝光A/W、S/CI=光强度(Intensity)单位:mw/cm2T=时间(Time)单位:sec正性工作定义为经过曝光后所得到影像于底片上图形(暗区)相同S/C因要翻制A/W而较轻易”失真”,也就是较易变形,但S/C透光性较佳,对位较轻易第33页曝光工作曝 光曝光制程介绍曝光制程介绍:曝光作业参数当前厂内有自动曝光机及手动曝光机二种前者乃是利用蚀刻(外层)所造就CCD定位pad对准曝光(亦可利用板内之可工作定位点);手动曝光则为开天窗方式人工对准后用胶带固定再曝光曝光能量高低(作曝光尺衡量)曝光吸真空度、曝光台面温度曝光A/W、S/C使用量(过量会影响其遮光性及透光性)第34页序号注意事项备注al人员应穿着无尘衣帽,防止毛屑带入曝光室内,附着于机台在制板底片上,破坏曝光环境bl现场底片储存温度相对湿度应保持于工程出片时环境条件相近(湿度:555%RH,温度:222)cl曝光机上台面温度应界于1620(厂内标准172)dl曝光室应保持正压,以免钋界粉尘因为曝光室气流通地方进入.el曝光用水银灯工作时数超出1200h(效能降低)应给予更换曝光环境管理曝光环境管理:第35页序号注意事项备注fl预烤后待曝光板子不可放置过久(24h以内)板面油墨硬化,造成显影法工作(显影不洁).gl每班均利用21级曝光尺对能量进行确认,检测曝光能量是否合乎工作需求(普通102格满)hl普通油墨颜色较深,所需曝光能量就越高曝光环境管理曝光环境管理:第36页显影目标显 影显影制程介绍显影制程介绍:目标:经过曝光后板面上油墨会产生感光聚合作用,而底片上暗区(遮光部份)即为设计让在制板不上墨之区域,这些区域绝大部份都是在孔环或铜箔面上.显影目标即是把我们所希望留下铜面上油墨去除掉,以利于下制程(喷锡,镀金,全方面金,化学金,化学镍金,化学银,ENTER)把各种金色属附着于未受油墨遮盖铜面。a:显影浓度显影需管控参数b:显影压力c:显影槽温d:显影速度第37页何谓显影点显 影显影制程介绍显影制程介绍:定义:使板上未曝光而未聚合油墨,在显影机中完全使油墨分解地方称为显影点,防焊显影点最好设在1/3处,这么才可让经过显影机中在制板处于良好生产情况(降低显影过分及显影不洁机率)(1):Na2CO3惯用显影液种类(2):K2CO3第38页Na2CO3K2CO3优点l1:价格廉价l2:攻击性较低(较不会产攻击受曝光干膜和油墨)1:原物料纯度高(液态)2:衰退速率较慢,寿命长3:可用PH meter来掌控4:废水处理成本低5:不需经常更槽6:机台内较不会产生结晶,积墨等现象7:清洗保养简单缺点l1:原物料杂质多(粉态)2:寿命短l3:易造成喷嘴,滚轮槽体管路等多处积墨结晶情况l4:废水处理成本高 5:每日皆须更槽(一日两次)l7:清洗保养不易1:原物料成本高2:攻击性强3:需校正PH meterNa2CO3与与K2CO3显影液比较显影液比较:优缺点类别第39页序号问题原因1撞伤l在搬运或移动板子使铜面上线路撞断2显影残墨(scum)l显影速度太快,显影槽浓度过低,预烤时间过久,印刷时油墨太簿皆有可能会scum.可用氯化铜检验,方可验证铜面上有没有残膜或水玻璃现象3Pin顶伤l印刷时治具上顶pin位移或治具制作不良致使印刷时pin顶作铜面线路等4曝偏曝光时对位不准确5油墨刮伤印刷后板面油墨遭受外力割伤显影后检修常出现问题与原因显影后检修常出现问题与原因:第40页序号问题原因6BGA透光lBGA中小孔有透光情形其主要原因为印刷塞孔时速度过快或者调墨时粘度太高(流动性低)或者是塞孔网上孔印刷时未对在制板(漏塞),曝光时曝偏等.此处所称透光可见到时析参见另一光源(未透过油墨)7铜面氧化l磨刷后铜面上残留水气或磨刷后放置过久未印刷致使铜与空气中氧产生氧化铜8侧露l固曝偏造成原本线路上应被油墨覆盖铜露出9气泡l印刷后静置时间不足墨面上油墨未完全凝聚将空气赶出10导通孔未塞满l导通孔太薄致使板子面对光源检验时,导通孔中透出与防焊同色光,但可允收显影后检修常出现问题与原因显影后检修常出现问题与原因:第41页序号问题原因11导通孔锡珠导通孔油墨未塞满,经喷锡后残留锡珠12退洗白点(织纹显露)因退洗不良造成板面环氧树脂遭碱性药水侵蚀露出玻璃布上之白点或织纹13防焊沾垫锡垫上沾附防焊油墨(油墨中单体溶剂未聚合而溢出表面;曝偏)14油墨不均印刷时条件不佳(包含速度太快或太慢或刮刀上有异物,油墨太稀等)造成表面油墨厚度不均15隔线脱落l曝光能量不足,油墨研磨颗粒太大,过分显影使得SMT PAD与PAD之间油墨脱落(俗称掉牙齿)显影后检修常出现问题与原因显影后检修常出现问题与原因:第42页序号问题原因16露铜l板面上显影后铜面本应有油墨遮盖位区域有油墨脱落其原因有脏点或印刷时未上墨17积墨l可算油墨不均一个形式表现其形成原因不外乎印刷速度太慢(传动不顺)网版上有破洞(漏墨)塞孔时有些墨积存在不是塞孔区域等18色差l同品牌油墨在同一料号在在制板上有颜色差异主要原因有印刷后厚度不均,各烤箱温差过大烘烤时板子放置不好而致使和板热对流速率相差过大等19织维l织维可分为二种,一个是洗网纸上织维,另一个是清洗网版时所使用破布织维20后烤l显影过后板子,其油墨经过光聚合(一次聚合)作用尚不足以耐住后制程(如喷锡)高温作业所以必须施以烘烤,使其油墨内部有机溶剂做完合挥发籍以提升油墨与铜面接协力,以及油墨硬度。显影后检修常出现问题与原因显影后检修常出现问题与原因:第43页