PCB制作流程工艺简介.pptx

PCB的演变1.1.早於早於19031903年年Mr.Albert HansonMr.Albert Hanson首創利用首創利用“線路線路”(Circuit)Circuit)觀念應用於電話交換機系統。它是用觀念應用於電話交換機系統。它是用金屬箔予以切割成線路導體，將之黏著於石蠟紙上，金屬箔予以切割成線路導體，將之黏著於石蠟紙上，上面同樣貼上一層石蠟紙，成了現今上面同樣貼上一層石蠟紙，成了現今PCBPCB的機構雛的機構雛型。見型。見下下圖圖:2.至1936年，Dr Paul Eisner真正發明了PCB的製作技術，也發表多項專利。而今日之print-etch(photoimage transfer)的技術，就是沿襲其發明而來的。PCB的种类A.以材質分 a.有機材質 酚醛樹脂、玻璃纖維/環氧樹脂、聚酰亚胺等。b.無機材質 鋁、陶瓷等皆屬之。主要起散熱功能 B.以成品軟硬區分 a.硬板 Rigid PCB b.軟板 Flexible PCB 見下左圖:c.軟硬板 Rigid-Flex PCB 見右圖C.C.以结构分以结构分1.1.单面板单面板2.2.双面板双面板3.3.多层板多层板D.依用途分：通信/耗用性電子/軍用/電腦/半導體/電測板 双面喷锡板正片生产工艺流程图双面喷锡板负片生产工艺流程图双面沉镍金板正片工艺流程图:双面沉锡/沉银板正片工艺流程图:1.钻孔制程目的制程目的制程目的制程目的 单面或双面板的制作都是在下料之后直接进单面或双面板的制作都是在下料之后直接进行非导通孔或导通孔的钻孔行非导通孔或导通孔的钻孔,多层板则是在完成压多层板则是在完成压板之后才去钻孔。传统孔的种类除以导通与否简板之后才去钻孔。传统孔的种类除以导通与否简单的区分外单的区分外,以功能的不同尚可分以功能的不同尚可分:零件孔零件孔,工具孔工具孔,通孔通孔(Via),(Via),盲孔盲孔(Blind hole),(Blind hole),埋孔埋孔(Buried hole)(Buried hole)(后后二者亦为二者亦为via holevia hole的一种的一种).).近年电子产品近年电子产品 轻轻.薄薄.短短.小小.快快.的发展趋势的发展趋势,使得钻孔技术一日千里使得钻孔技术一日千里,机钻机钻,雷射烧孔雷射烧孔,感光成孔等感光成孔等.流程流程流程流程:上上PINPIN钻孔钻孔检查检查钻头的介绍钻头的介绍:钻针材料钻针材料 钻针组成材料主要有三钻针组成材料主要有三:a.a.硬度高耐磨性强的碳化钨硬度高耐磨性强的碳化钨 (Tungsten Carbide,WC)(Tungsten Carbide,WC)b.b.耐冲击及硬度不错的钴耐冲击及硬度不错的钴 (Cobalt)(Cobalt)c.c.有机黏着剂有机黏着剂.三种粉末按比例均匀混合之后三种粉末按比例均匀混合之后,于精密控制的焚炉中于高温中在模子中烧结于精密控制的焚炉中于高温中在模子中烧结 (Sinter)(Sinter)而成而成.其成份约有其成份约有 94%94%是碳化钨是碳化钨,6%,6%左右是钴。左右是钴。耐磨性和硬度是钻针评估耐磨性和硬度是钻针评估的重点其合金粒子愈细能提高硬度以及适合钻小孔的重点其合金粒子愈细能提高硬度以及适合钻小孔.通常其合金粒子小于通常其合金粒子小于1 micron.1 micron.B.B.外型结构外型结构 钻针之外形结构可分成三部份钻针之外形结构可分成三部份,见下图见下图,即钻尖即钻尖 (drill point)(drill point)、退屑槽、退屑槽 (或退刃槽或退刃槽 Flute)Flute)、及握柄及握柄 (handle,shank)(handle,shank)。盖板盖板盖板盖板 Entry Board(Entry Board(进料板进料板进料板进料板)的作用的作用 A.A.盖板的功用有盖板的功用有:a.a.定位定位 b.b.散热散热 c.c.减少毛头减少毛头 d.d.钻头的清扫钻头的清扫 e.e.防止压力脚直接压伤铜面防止压力脚直接压伤铜面 B.B.盖板的材料盖板的材料:以下简述其种类及优缺点以下简述其种类及优缺点 a.a.复合材料复合材料-是用木浆纤维或纸材是用木浆纤维或纸材,配合酚醛树脂当成黏着剂热压而配合酚醛树脂当成黏着剂热压而 成的。其材质与单面成的。其材质与单面板之基材相似。此种材料最便宜板之基材相似。此种材料最便宜.b.b.铝箔压合材料铝箔压合材料 是用薄的铝箔压合在上下两层，中间填去脂及去化学品的是用薄的铝箔压合在上下两层，中间填去脂及去化学品的 纯木屑纯木屑.c.c.铝合金板铝合金板 530mil,530mil,各种不同合金组成各种不同合金组成,价格最贵价格最贵 上述材料依各厂之产品层次上述材料依各厂之产品层次,环境及管理环境及管理.成本考虑做最适当的选择成本考虑做最适当的选择.其质量标准其质量标准 必须必须:表面平表面平滑滑,板子平整板子平整,没有杂质没有杂质,油脂油脂,散热要好散热要好.垫板垫板垫板垫板 BackBackup boardup board A.A.垫板的功用有：垫板的功用有：a.a.保护钻机之台面保护钻机之台面 ，b.b.防止出口性毛头防止出口性毛头(Exit Burr(Exit Burr）c.c.降低钻针温度。降低钻针温度。d.d.清洁钻针沟槽中之胶渣。清洁钻针沟槽中之胶渣。B.B.材料种类：材料种类：.复合材料复合材料-其制造法与纸质基板类似，但以木屑为基础，再混合含酸或盐类的黏着剂，其制造法与纸质基板类似，但以木屑为基础，再混合含酸或盐类的黏着剂，高温高压下压合硬化成为一体而硬度很高的板子高温高压下压合硬化成为一体而硬度很高的板子.b.b.酚醛树脂板（酚醛树脂板（phenolicphenolic）价格比上述的合板要贵一些，也就是一般单面板的基材价格比上述的合板要贵一些，也就是一般单面板的基材.c.c.铝箔压合板铝箔压合板 与盖板同与盖板同 上下两面铝箔，中层为折曲同质的纯铝箔，空气可以自由流通其间，一如石棉浪一样。上下两面铝箔，中层为折曲同质的纯铝箔，空气可以自由流通其间，一如石棉浪一样。垫板的选择一样依各厂条件来评估垫板的选择一样依各厂条件来评估.其重点在其重点在:不含有机油脂不含有机油脂,屑够软不伤孔壁屑够软不伤孔壁,表面够硬表面够硬,板厚均匀板厚均匀,平整等平整等.2.沉铜工艺(PTH)制程目的制程目的制程目的制程目的 双面板以上完成钻孔后即进行镀通孔双面板以上完成钻孔后即进行镀通孔(Plated Through Hole,PTH)(Plated Through Hole,PTH)步骤，步骤，其目的使孔壁上之非导体部份之树脂及玻纤束进行金属化其目的使孔壁上之非导体部份之树脂及玻纤束进行金属化(metalization),(metalization),以以进行后来之电镀铜制程进行后来之电镀铜制程,完成足够导电及焊接之金属孔壁。完成足够导电及焊接之金属孔壁。19861986年，美国有一家化学公司年，美国有一家化学公司Hunt Hunt 宣布宣布PTHPTH不再需要传统的贵金属及无不再需要传统的贵金属及无电铜的金属化制程电铜的金属化制程,可用碳粉的涂布成为通电的媒介，商名为可用碳粉的涂布成为通电的媒介，商名为“Black holeBlack hole”。流程流程:去毛刺去毛刺上板上板膨松膨松水洗水洗水洗水洗除胶渣除胶渣预中和预中和水洗水洗22中和中和 水洗水洗水洗水洗整孔整孔水洗水洗水洗水洗微蚀微蚀水洗水洗水洗水洗酸洗酸洗(H2SO4)(H2SO4)水洗水洗水洗水洗预浸预浸活化活化水洗水洗水洗水洗加速加速水洗水洗水洗水洗沉铜沉铜水洗水洗 水洗水洗下板下板 各缸的作用各缸的作用:（一）碱性除油（一）碱性除油 作用与目的：作用与目的：除去板面油污，指印，氧化物，孔内粉尘；对孔壁基材进行极性调整（使孔壁由负电除去板面油污，指印，氧化物，孔内粉尘；对孔壁基材进行极性调整（使孔壁由负电荷调整为正电荷）便于后工序中胶体钯的吸附；荷调整为正电荷）便于后工序中胶体钯的吸附；多为碱性除油体系，也有酸性体系，但酸性除油体系较碱性除油体系无论除油效果，多为碱性除油体系，也有酸性体系，但酸性除油体系较碱性除油体系无论除油效果，还是电荷调整效果都差，表现在生产上即沉铜背光效果差，孔壁结合力差，板面除油还是电荷调整效果都差，表现在生产上即沉铜背光效果差，孔壁结合力差，板面除油不净，容易产生脱皮起泡现象。不净，容易产生脱皮起泡现象。碱性体系除油与酸性除油相比：操作温度较高，清洗较困难；因此在使用碱性除油碱性体系除油与酸性除油相比：操作温度较高，清洗较困难；因此在使用碱性除油体系时，对除油后清洗要求较严体系时，对除油后清洗要求较严 除油调整的好坏直接影响到沉铜背光效果；除油调整的好坏直接影响到沉铜背光效果；（二）微蚀：（二）微蚀：作用与目的：作用与目的：除去板面的氧化物，粗化板面，保证后续沉铜层与基材底铜之间良好的结合力；除去板面的氧化物，粗化板面，保证后续沉铜层与基材底铜之间良好的结合力；新生成的铜面具有很强的活性，可以很好吸附胶体钯；新生成的铜面具有很强的活性，可以很好吸附胶体钯；（三）预浸（三）预浸/活化：活化：预浸目的与作用：主要是保护钯槽免受前处理槽液的污染，延长钯槽的使用预浸目的与作用：主要是保护钯槽免受前处理槽液的污染，延长钯槽的使用寿命，主要成分除氯化钯外与钯槽成份一致，可有效润湿孔壁，便于后续活寿命，主要成分除氯化钯外与钯槽成份一致，可有效润湿孔壁，便于后续活化液及时进入孔内活化使之进行足够有效的活化；化液及时进入孔内活化使之进行足够有效的活化；活化的目的与作用：经前处理碱性除油极性调整后，带正电的孔壁可有效吸活化的目的与作用：经前处理碱性除油极性调整后，带正电的孔壁可有效吸附足够带有负电荷的胶体钯颗粒，以保证后续沉铜的均匀性，连续性和致密附足够带有负电荷的胶体钯颗粒，以保证后续沉铜的均匀性，连续性和致密性；因此除油与活化对后续沉铜的质量起着十分重要的作用性；因此除油与活化对后续沉铜的质量起着十分重要的作用.（四）加速：（四）加速：作用与目的：可有效除去胶体钯颗粒外面包围的亚锡离子，使胶体颗粒中的作用与目的：可有效除去胶体钯颗粒外面包围的亚锡离子，使胶体颗粒中的钯核暴露出来，以直接有效催化启动化学沉铜反应，钯核暴露出来，以直接有效催化启动化学沉铜反应，（五）沉铜（五）沉铜 作用与目的：通过钯核的活化诱发化学沉铜自催化反应，新生成的化学铜作用与目的：通过钯核的活化诱发化学沉铜自催化反应，新生成的化学铜和反应副产物氢气都可以作为反应催化剂催化反应，使沉铜反应持续不断进和反应副产物氢气都可以作为反应催化剂催化反应，使沉铜反应持续不断进行。通过该步骤处理后即可在板面或孔壁上沉积一层化学铜。行。通过该步骤处理后即可在板面或孔壁上沉积一层化学铜。原理：利用甲醛在碱性条件下的还原性来还原被络合的可溶性铜盐。原理：利用甲醛在碱性条件下的还原性来还原被络合的可溶性铜盐。空气搅拌：槽液要保持正常的空气搅拌，目的是氧化槽液中的亚铜离子和槽空气搅拌：槽液要保持正常的空气搅拌，目的是氧化槽液中的亚铜离子和槽液中的铜粉，使之转化为可溶性的二价铜。液中的铜粉，使之转化为可溶性的二价铜。厚化铜基本观念厚化铜基本观念 a.a.厚化铜也仍然采用与传统无电铜相似的配方，即仍以铜离子、强碱、及甲厚化铜也仍然采用与传统无电铜相似的配方，即仍以铜离子、强碱、及甲醛做为反应的原动力，但与温度及其所产生的副产物关系较大。醛做为反应的原动力，但与温度及其所产生的副产物关系较大。b.b.无电铜因厚度很薄无电铜因厚度很薄,内应力内应力(inner Stress)(inner Stress)影响不大故不需重视，但厚化铜影响不大故不需重视，但厚化铜则必须考虑。也就是说厚化铜与板面铜箔间的附着力也为关键则必须考虑。也就是说厚化铜与板面铜箔间的附着力也为关键 ，应特别注意，应特别注意其镀前活化之过程如整孔及微蚀是否完美。控制不好时可能发生孔壁剥离其镀前活化之过程如整孔及微蚀是否完美。控制不好时可能发生孔壁剥离(pull away)(pull away)及板面脱皮。及板面脱皮。c.c.厚化铜之外表能接受油墨或干膜之附着，所以印刷前尽少做磨刷或其它化厚化铜之外表能接受油墨或干膜之附着，所以印刷前尽少做磨刷或其它化学粗化。在阻剂完成转移后又要能耐得环境的氧化学粗化。在阻剂完成转移后又要能耐得环境的氧化,而且也要耐得最低起码的而且也要耐得最低起码的活性清洗及活化。活性清洗及活化。d.d.厚化铜主要的目的是既能完成非导体的金属化同时又可取代一次镀铜厚化铜主要的目的是既能完成非导体的金属化同时又可取代一次镀铜 ，能，能够发挥大量的设备、人力、物料、及操作时间的节省，但化学铜槽本身比传够发挥大量的设备、人力、物料、及操作时间的节省，但化学铜槽本身比传统的无电铜要贵，管理不易，要利用特定的自动添加设备。统的无电铜要贵，管理不易，要利用特定的自动添加设备。直接电镀种类直接电镀种类直接电镀种类直接电镀种类 大致上可归为三种替代铜的导体大致上可归为三种替代铜的导体 A.Carbon-A.Carbon-碳粉碳粉(Graphite(Graphite同同)B.Conductive Polymer-B.Conductive Polymer-导体高分子导体高分子 C.Palladium-C.Palladium-钯金属钯金属 3.3.外层线路外层线路制程目的制程目的制程目的制程目的 经钻孔及通孔电镀后经钻孔及通孔电镀后,内外层已连通内外层已连通,本制程在制作外层线路本制程在制作外层线路,以达电性的完整以达电性的完整.制作流程制作流程制作流程制作流程 铜面处理铜面处理压膜压膜曝光曝光显像显像 依干膜发展的历史可分下列三种类型依干膜发展的历史可分下列三种类型:溶剂显像型溶剂显像型 半水溶液显像型半水溶液显像型 碱水溶液显像型碱水溶液显像型 一般压膜条件为：一般压膜条件为：压膜热轮温度压膜热轮温度 1201012010 板面温度板面温度 50105010 压膜速度压膜速度 1.02.51.02.5米分米分 压力压力 40-60 psi40-60 psi 曝光曝光 Exposure 曝光机种类曝光机种类曝光机种类曝光机种类 手动与自动手动与自动 平行光与非平行光平行光与非平行光 LDILDI雷射直接暴光雷射直接暴光 A.A.手动曝光机，是将将欲曝板子上下底片以手动定手动曝光机，是将将欲曝板子上下底片以手动定PINPIN对位后，送入机对位后，送入机台面，台面，吸真空后曝光。吸真空后曝光。B.B.自动曝机一般含装载自动曝机一般含装载/卸载，须于板子外框先做好工具孔，做初步定卸载，须于板子外框先做好工具孔，做初步定 位再由机台上之位再由机台上之CCDCCD，检查底片与孔的对位状况，并做微调后入曝光区曝，检查底片与孔的对位状况，并做微调后入曝光区曝 光。光。依目前的精密须求程度，不以视觉机器自动对位，恐怕做不到好质量的依目前的精密须求程度，不以视觉机器自动对位，恐怕做不到好质量的 板子。板子。平行光与非平行光曝光机的对比平行光与非平行光曝光机的对比:干膜环境的要求干膜环境的要求 线路板之细线及高密度要求渐严，其成功的契机端赖各种精密的控制。干膜线路板之细线及高密度要求渐严，其成功的契机端赖各种精密的控制。干膜 转移影像转移影像之精准除了上述各种生产技术外，环境的完善也占有很大的比重。之精准除了上述各种生产技术外，环境的完善也占有很大的比重。A.A.首先要注意到的是无尘室首先要注意到的是无尘室(Clean Room)(Clean Room)的建立，一般常说的无尘室是以的建立，一般常说的无尘室是以 美国联美国联邦标准邦标准Fed.STD 209 Fed.STD 209 做为分级的规范，是以每立方呎的空气中做为分级的规范，是以每立方呎的空气中 所含大于所含大于0.50.5微米的尘微米的尘粒之数目粒之数目(PPCF)(PPCF)作为分级的，可分为三级，见表作为分级的，可分为三级，见表 三者间之维护与安装费用相差极大，三者间之维护与安装费用相差极大，class 100 class 100 级多用在集成电路程级多用在集成电路程(IC)(IC)之晶圆制造上。之晶圆制造上。至于精密线路板之干膜压膜及曝光区则至于精密线路板之干膜压膜及曝光区则10,00010,000级已够。级已够。B.B.无尘室质量之控制有三要件，防止外界尘埃之进入、避免内部产生、及清无尘室质量之控制有三要件，防止外界尘埃之进入、避免内部产生、及清 除内除内部既有之尘量；需在环境系统上加装进气之过滤设备、工作人员穿戴部既有之尘量；需在环境系统上加装进气之过滤设备、工作人员穿戴 不易起尘之工作不易起尘之工作服、鞋、手套、头罩。室内装配则应采表面平滑的墙板、服、鞋、手套、头罩。室内装配则应采表面平滑的墙板、无缝地板、气密式之照明及无缝地板、气密式之照明及公共设施、进出口之公共设施、进出口之 Air ShowerAir Shower，室内送风则，室内送风则 采水平层流采水平层流(Laminar Flow)(Laminar Flow)及垂直层流及垂直层流方式以消除气流的死角方式以消除气流的死角,避免尘埃的避免尘埃的 聚积。聚积。C.C.干膜区之照明为黄色光源以避免干膜于正式曝光前先感光，此种黄光波长干膜区之照明为黄色光源以避免干膜于正式曝光前先感光，此种黄光波长 必须在必须在500 n m(naro-meter500 n m(naro-meter为为10 m10 m，或，或5000A)5000A)，比，比500nm500nm短的光源中含短的光源中含 有紫外线而导致干有紫外线而导致干膜之局部感光，市面上有金黄色日光灯管出售，在一般膜之局部感光，市面上有金黄色日光灯管出售，在一般 日光灯外加装橘黄色灯罩也可日光灯外加装橘黄色灯罩也可使用。使用。4.电镀 利用电解的方法使金属或合金沉积在工件表面利用电解的方法使金属或合金沉积在工件表面,以形成均匀以形成均匀.致密致密.结合力良好的金属层结合力良好的金属层过程叫电镀过程叫电镀.全板电镀铜：全板电镀铜：又叫一次铜，板电又叫一次铜，板电 作用与目的：作用与目的：保护刚刚沉积的薄薄的化学铜，防止化学铜氧化后被酸浸蚀掉，通过电镀将其加后到保护刚刚沉积的薄薄的化学铜，防止化学铜氧化后被酸浸蚀掉，通过电镀将其加后到一定程度一定程度 全板电镀铜相关工艺参数：槽液主要成分有硫酸铜和硫酸，采用高酸低铜配方，全板电镀铜相关工艺参数：槽液主要成分有硫酸铜和硫酸，采用高酸低铜配方，保证电镀时板面厚度分布的均匀性和对深孔小孔的深镀能力；硫酸含量多在保证电镀时板面厚度分布的均匀性和对深孔小孔的深镀能力；硫酸含量多在180180克克/升，升，多者达到多者达到240240克克/升；硫酸铜含量一般在升；硫酸铜含量一般在7575克克/升左右，另槽液中添加有微量的氯离子，升左右，另槽液中添加有微量的氯离子，作为辅助光泽剂和铜光剂共同发挥光泽效果；铜光剂的添加量或开缸量一般在作为辅助光泽剂和铜光剂共同发挥光泽效果；铜光剂的添加量或开缸量一般在3-3-5ml/L.5ml/L.图形电镀铜：图形电镀铜：又叫二次铜，线路镀铜又叫二次铜，线路镀铜 目的与作用目的与作用:为满足各线路额定的电流负载，各线路和孔铜铜后需要达到一定的厚为满足各线路额定的电流负载，各线路和孔铜铜后需要达到一定的厚度，线路镀铜的目的及时将孔铜和线路铜加厚到一定的厚度；度，线路镀铜的目的及时将孔铜和线路铜加厚到一定的厚度；电镀锡电镀锡 目的与作用目的与作用:图形电镀纯锡目的主要使用纯锡单纯作为金属抗蚀层，保护线路蚀刻；图形电镀纯锡目的主要使用纯锡单纯作为金属抗蚀层，保护线路蚀刻；槽液主要由硫酸亚锡，硫酸和添加剂组成；硫酸亚锡含量控制在槽液主要由硫酸亚锡，硫酸和添加剂组成；硫酸亚锡含量控制在3030克克/升左右，硫升左右，硫酸控制在酸控制在10%10%左右；左右；镀镍镀镍 目的与作用：镀镍层主要作为铜层和金层之间的阻隔层，防止金铜互相扩散，影响目的与作用：镀镍层主要作为铜层和金层之间的阻隔层，防止金铜互相扩散，影响板子的可焊性和使用寿命；同时又镍层打底也大大增加了金层的机械强度；板子的可焊性和使用寿命；同时又镍层打底也大大增加了金层的机械强度；电镀金电镀金：分为电镀硬金（金合金）和水金（纯金）工艺，镀硬金与软金槽液组成基本一致，只分为电镀硬金（金合金）和水金（纯金）工艺，镀硬金与软金槽液组成基本一致，只不过硬金槽内多了一些微量金属镍或钴或铁等元素；不过硬金槽内多了一些微量金属镍或钴或铁等元素；目的与作用：金作为一种贵金属，具有良好的可焊性，耐氧化性，抗蚀性，接触电目的与作用：金作为一种贵金属，具有良好的可焊性，耐氧化性，抗蚀性，接触电阻小，合金耐磨性好等等优良特点；阻小，合金耐磨性好等等优良特点；硫酸铜镀液成分硫酸铜镀液成分:序号序号项目项目要求范围要求范围最佳值最佳值1 1CuSOCuSO4 4.5H.5H2 2O O60-90g/l60-90g/l 70-75g/l70-75g/l 2 2H H2 2SOSO4 4 10-12%10-12%11%11%3 3ClCl-40-80ppm40-80ppm 50ppm50ppm 4 4电流密度电流密度 15-25ASF15-25ASF /5 5铜缸温度铜缸温度 20-3020-30 2525 6 6铜光剂添加铜光剂添加 2-8ml/L2-8ml/L 4-5ml/L4-5ml/L 各成份及其功能：各成份及其功能：硫酸铜，是供给槽液铜离子的主源，配槽时要用化学级之含水硫酸铜结晶溶解使用，平时作硫酸铜，是供给槽液铜离子的主源，配槽时要用化学级之含水硫酸铜结晶溶解使用，平时作业中则由阳极磷铜块解离补充之配液后要做活性炭处理业中则由阳极磷铜块解离补充之配液后要做活性炭处理(Carbon treatment)(Carbon treatment)及假镀及假镀(Dummy plate)(Dummy plate)。硫酸，要使用试药级的纯酸，硫酸有导电及溶解阳极的功用，日常操作中铜量因硫酸，要使用试药级的纯酸，硫酸有导电及溶解阳极的功用，日常操作中铜量因 吹气的氧化吹气的氧化作用使阳极膜的溶解增加，故液中的铜量会渐增而酸量会渐减，要逐日作分析以维持其酸与铜之重量作用使阳极膜的溶解增加，故液中的铜量会渐增而酸量会渐减，要逐日作分析以维持其酸与铜之重量比在比在10:110:1以上以维持良好的分布力。镀液在不以上以维持良好的分布力。镀液在不 镀时要关掉吹气，以防铜量上升酸量下降及光泽之过镀时要关掉吹气，以防铜量上升酸量下降及光泽之过度消耗。度消耗。氯离子，有助阳极的溶解及光泽剂的发挥功能，使阳极溶解均匀，镀层平滑光氯离子，有助阳极的溶解及光泽剂的发挥功能，使阳极溶解均匀，镀层平滑光 泽。氯离子正泽。氯离子正常时阳极膜呈黑色，过量时则变成灰白色，配液及添加用的水一常时阳极膜呈黑色，过量时则变成灰白色，配液及添加用的水一 定要纯，不可用自来水，因其加有定要纯，不可用自来水，因其加有氯气或漂白粉（含次氯酸盐）会带入大量的氯离子。氯气或漂白粉（含次氯酸盐）会带入大量的氯离子。阳极，须使用含磷阳极，须使用含磷0.03-0.0750.03-0.075的铜块，其面积最好为阴极的两倍。正常的阳极膜是黑色的，的铜块，其面积最好为阴极的两倍。正常的阳极膜是黑色的，若呈棕色时表阳极中含磷不够，呈银灰色时表液中氯若呈棕色时表阳极中含磷不够，呈银灰色时表液中氯 离子太多而成了氯化铜。但这只是一般判断尚离子太多而成了氯化铜。但这只是一般判断尚须槽液分析辅助须槽液分析辅助.添加剂，主要有光泽添加剂，主要有光泽(Brightner)(Brightner)、整平、整平(Leveller)(Leveller)、载体、载体(Carrier)(Carrier)、润湿剂、润湿剂(Wetter)(Wetter)等功等功 能能,用用 安培安培-小时小时 添加补充添加补充.硫酸铜电镀中的磷铜阳极的作用硫酸铜电镀中的磷铜阳极的作用硫酸铜电镀中的磷铜阳极的作用硫酸铜电镀中的磷铜阳极的作用:在早期，硫酸铜电镀都是采用电解铜或无氧铜做阳极，其阳极效率高在早期，硫酸铜电镀都是采用电解铜或无氧铜做阳极，其阳极效率高达达100%100%甚至超过甚至超过100%100%，这样造成一系列的问题：槽液中的铜含量不，这样造成一系列的问题：槽液中的铜含量不断升高，添加剂消耗加快，槽液中的铜粉和阳极泥增多，阳极利用效断升高，添加剂消耗加快，槽液中的铜粉和阳极泥增多，阳极利用效率降低，镀层极易产生毛刺和粗糙缺陷。率降低，镀层极易产生毛刺和粗糙缺陷。19541954年，美国年，美国NeverseNeverse等对等对阳极的研究发现：在阳极中掺入少量的磷，经过一段时间的电解处理阳极的研究发现：在阳极中掺入少量的磷，经过一段时间的电解处理（电解产生的阳极黑膜对电镀相当重要，因此建议利用电解拖缸板（电解产生的阳极黑膜对电镀相当重要，因此建议利用电解拖缸板/假镀板假镀板/波浪板在波浪板在2-3ASD2-3ASD的电流密度下电解的电流密度下电解4 41010小时），铜阳极的表小时），铜阳极的表面生成一层黑色的磷膜，主要的成分是磷化铜面生成一层黑色的磷膜，主要的成分是磷化铜Cu3PCu3P。这层黑膜具有金。这层黑膜具有金属导电性，改变了铜阳极溶解过程中的一些反应的步骤，有效克服了属导电性，改变了铜阳极溶解过程中的一些反应的步骤，有效克服了上述的一些缺陷，对铜的质量和工艺稳定性起着重要作用上述的一些缺陷，对铜的质量和工艺稳定性起着重要作用.黑色磷膜对基元反应有着显著的催化效果，大大加快了亚铜离子的氧黑色磷膜对基元反应有着显著的催化效果，大大加快了亚铜离子的氧化，使慢反应变成快反应，大大减少槽液中亚铜离子的累积。同时阳化，使慢反应变成快反应，大大减少槽液中亚铜离子的累积。同时阳极表面的磷膜也可阻止亚铜离子进入槽液，促使其氧化，减少了进入极表面的磷膜也可阻止亚铜离子进入槽液，促使其氧化，减少了进入槽液的亚铜离子。槽液的亚铜离子。磷含量过低，黑膜过薄，结合力差；磷含量过低，黑膜过薄，结合力差；磷含量高，黑膜太厚，分布不均匀，还会造成低电流区不光亮，细微磷含量高，黑膜太厚，分布不均匀，还会造成低电流区不光亮，细微麻砂状。同时磷含量高的铜阳极生成的黑膜厚度太厚麻砂状。同时磷含量高的铜阳极生成的黑膜厚度太厚,电阻增加电阻增加,要维要维持原来的电流持原来的电流,电压要升高电压要升高.槽电压的升高有利于氢离子放电槽电压的升高有利于氢离子放电,针孔的产针孔的产生几率加大生几率加大.镀铜常见故障镀铜常见故障:电镀镍缸各成分及作用电镀镍缸各成分及作用:1.1.主盐主盐 硫酸镍或氨基磺酸镍是镀镍溶液的主要成分硫酸镍或氨基磺酸镍是镀镍溶液的主要成分,在普通镀镍中在普通镀镍中,控制控制NI2NI2+浓度浓度65-65-75g/L,75g/L,提高主盐浓度提高主盐浓度,可提高镀层的沉积速度可提高镀层的沉积速度,并能使允许电流密度范围扩大并能使允许电流密度范围扩大,但主盐浓度太高会导致镀液分散能力降低但主盐浓度太高会导致镀液分散能力降低,主盐浓度降低镀层沉积速度降低主盐浓度降低镀层沉积速度降低,严严重时会导致高电流区镀层烧焦重时会导致高电流区镀层烧焦.2.2.阳极活化剂阳极活化剂 为了保证阳极正常溶解为了保证阳极正常溶解,防止阳极钝化防止阳极钝化,镀液中需要阳极活化剂镀液中需要阳极活化剂.常用的阳极活常用的阳极活化剂有化剂有:氯化镍氯化镍,溴化镍溴化镍.氯化镍浓度不能太高氯化镍浓度不能太高,否则会使镀层应力增加否则会使镀层应力增加.阳极钝化有以下现象阳极钝化有以下现象:1)1)槽电压升高槽电压升高,一般可达一般可达6V6V以上以上,但电流却很小但电流却很小.2)2)阳极表面气泡较多阳极表面气泡较多,有时会有刺激性的气味有时会有刺激性的气味,甚至表面褐色甚至表面褐色.3.3.缓冲剂缓冲剂:硼酸是镀镍溶液最好的缓冲剂硼酸是镀镍溶液最好的缓冲剂,它可以将镀液的酸度控制在一定范围内它可以将镀液的酸度控制在一定范围内.硼硼酸不仅具有酸不仅具有PHPH缓冲能力缓冲能力,而且它能提高阴极极化而且它能提高阴极极化,改善镀液性能改善镀液性能,使在较高的电使在较高的电流密度下流密度下,镀层不易烧焦镀层不易烧焦.4.4.添加剂添加剂 添加剂的加入添加剂的加入,改善了镀液的阴极极化改善了镀液的阴极极化,使镀层均匀细致并具有半光亮镍的光使镀层均匀细致并具有半光亮镍的光泽泽,同时改善了镀液的分散能力同时改善了镀液的分散能力.镀镍常见故障镀镍常见故障:镀金镀金:板面镀金板面镀金:板面镀金层是以低应力镍或光亮镍为低镍板面镀金层是以低应力镍或光亮镍为低镍,镍镀层厚度镍镀层厚度3-5um,3-5um,镍镀镍镀层作为中间层起着金层作为中间层起着金,铜之间的阻挡层的作用铜之间的阻挡层的作用,它可以阻止金铜间的相它可以阻止金铜间的相互扩散和阻碍铜穿透到金表面互扩散和阻碍铜穿透到金表面.镍层存在相当于提高了金镀层的硬度镍层存在相当于提高了金镀层的硬度.板面镀金层既是碱性蚀刻的保护层板面镀金层既是碱性蚀刻的保护层,也是有也是有ICIC铝线压焊和按键式印制板铝线压焊和按键式印制板的最终表面镀层的最终表面镀层,其表面金层常规要求在其表面金层常规要求在1-2u1-2u”.插头镀金插头镀金:插头镀金也称镀硬金插头镀金也称镀硬金,俗称俗称“镀金手指镀金手指”.它是含有它是含有Co,NI,Fe,Co,NI,Fe,等合金等合金元素的合金镀层元素的合金镀层,它的硬度它的硬度,耐磨性都高于纯金镀层耐磨性都高于纯金镀层,其表面金层常规要其表面金层常规要求在求在3-5u3-5u”.镀金的阳极介绍镀金的阳极介绍:薄金镀液如板面镀金可使用不锈钢阳极薄金镀液如板面镀金可使用不锈钢阳极,为延长镀液寿命为延长镀液寿命,需选用需选用优质不锈钢优质不锈钢,如进口如进口316316不锈钢不锈钢,厚金镀液应使用不溶性活性阳极厚金镀液应使用不溶性活性阳极,如白如白金钛网金钛网,钛上镀铂钛上镀铂,钛上镀钌钛上镀钌.镀金常见故障镀金常见故障:我司现在电镀镍金工艺流程我司现在电镀镍金工艺流程:图形转移图形转移 电镀前处理电镀前处理 线路镀铜线路镀铜 水洗水洗 微蚀微蚀 水洗水洗 酸洗酸洗 镀镍镀镍 镍回收镍回收 DIDI水洗水洗 镀金镀金 金回收金回收 DIDI水洗水洗 烘干烘干 下工序下工序 注注:其中其中微蚀微蚀 水洗水洗 酸洗酸洗 是新增内容是新增内容,其目的在于其目的在于:1.1.改善镀层光亮度改善镀层光亮度,其镀层在电镀完成后颜色较哑其镀层在电镀完成后颜色较哑,有利于可焊性及零件邦定有利于可焊性及零件邦定.2.2.镀层颜色在较哑的情况下有利于绿油同金面的结合力镀层颜色在较哑的情况下有利于绿油同金面的结合力,降低表面绿油在过波降低表面绿油在过波峰焊后出现掉绿油的现象峰焊后出现掉绿油的现象.常规电镍金板生产工艺的厚度接受标准常规电镍金板生产工艺的厚度接受标准:1.1.铜厚铜厚:10-15um(Pulse:10-15um(Pulse要求为要求为25um)25um)2.2.镍厚镍厚:3-5um:3-5um 3.3.板面镀金板面镀金:1-2u:1-2u”插头镀金插头镀金:3-5u:3-5u”电镀镍金工艺优缺点对比电镀镍金工艺优缺点对比:工艺工艺优点优点缺点缺点电镀镍电镀镍/金金1.1.操作简易操作简易2.2.设备及生产成本低设备及生产成本低3.3.表面耐磨性好表面耐磨性好1.1.表面同阻焊结合力差表面同阻焊结合力差2.2.表面孔隙率高表面孔隙率高3.3.表面易污染表面易污染,焊接性能低焊接性能低.4.4.导线侧面金属侧露导线侧面金属侧露5.5.蚀刻蚀刻/退锡退锡:製程目的製程目的製程目的製程目的將線路電鍍完成從電鍍設備取下的板子將線路電鍍完成從電鍍設備取下的板子,做後加工完成線路做後加工完成線路:A.A.剝膜剝膜:將抗電鍍用途的乾膜以藥水剝除將抗電鍍用途的乾膜以藥水剝除 B.B.線路蝕刻線路蝕刻:把非導體部分的銅溶蝕掉把非導體部分的銅溶蝕掉 C.C.剝錫剝錫(鉛鉛):):最後將抗蝕刻的錫最後將抗蝕刻的錫(鉛鉛)鍍層除去鍍層除去 上述步驟是由水平連線設備上述步驟是由水平連線設備一次完工一次完工.製造流程製造流程製造流程製造流程 剝膜剝膜線路蝕刻線路蝕刻剝錫鉛剝錫鉛 本司蚀刻机本司蚀刻机本司退锡机本司退锡机蚀刻常见故障蚀刻常见故障:6.6.防焊防焊 製程目的製程目的製程目的製程目的 A.A.防焊：留出板上待焊的通孔及其防焊：留出板上待焊的通孔及其padpad，將所有線路及銅面都覆蓋將所有線路及銅面都覆蓋住，防住，防 止波焊時造成的短路止波焊時造成的短路,並節省焊錫之用量並節省焊錫之用量 。B.B.護板：防止濕氣及各種電解質的侵害使線路氧化而危害電氣性質，護板：防止濕氣及各種電解質的侵害使線路氧化而危害電氣性質，並防並防 止外來的機械傷害以維持板面良好的絕緣，止外來的機械傷害以維持板面良好的絕緣，C.C.絕緣：由於板子愈來愈薄絕緣：由於板子愈來愈薄,線寬距愈來愈細線寬距愈來愈細,故導體間的絕緣問題故導體間的絕緣問題日形突日形突 顯顯,也增加防焊漆絕緣性質的重要性也增加防焊漆絕緣性質的重要性.防焊漆防焊漆,俗稱俗稱 綠漆綠漆,(,(SoldermaskorSolderResist)SoldermaskorSolderResist)，為便於肉眼檢查，為便於肉眼檢查，故於主漆中多加入對眼睛有幫助的綠色顏料，其實防焊漆了綠色之外故於主漆中多加入對眼睛有幫助的綠色顏料，其實防焊漆了綠色之外尚有黃色、白色、黑色等顏色尚有黃色、白色、黑色等顏色.防焊的種類有傳統環氧樹脂防焊的種類有傳統環氧樹脂IRIR烘烤型烘烤型,UVUV硬化型硬化型,液態感光型液態感光型(LPISM-LiquidPhotoImagableSolderMask)LPISM-LiquidPhotoImagableSolderMask)等型油墨等型油墨,以及乾膜防焊型以及乾膜防焊型(DryFilm,SolderMask)DryFilm,SolderMask)防焊工艺流程防焊工艺流程:磨板磨板 印刷印刷 预烤预烤 暴光暴光 显影显影 固化固化 文字文字 磨板磨板(机械处理机械处理)本司防焊前处理磨板机本司防焊前处理磨板机 机械磨板处理原理机械磨板处理原理印刷印刷:a.a.檔墨點印刷檔墨點印刷網板上僅做孔及孔環的檔點阻墨網板上僅做孔及孔環的檔點阻墨,防止油墨流入孔內此法須注意檔點積防止油墨流入孔內此法須注意檔點積墨墨,問題問題 b.b.空網印空網印 不做檔墨點直接空網印但板子或印刷機臺面可小幅移動使不因積墨流不做檔墨點直接空網印但板子或印刷機臺面可小幅移動使不因積墨流入孔內入孔內 c.c.有些要求孔塞墨者一般在曝光顯像後針對那些孔在印一次的方式居多有些要求孔塞墨者一般在曝光顯像後針對那些孔在印一次的方式居多 d.d.使用網目在使用網目在36-4336-43T T刮刀硬度刮刀硬度70-7570-75預烤預烤預烤預烤 A.A.主要目的趕走油墨內的溶劑主要目的趕走油墨內的溶劑,使油墨部分硬化使油墨部分硬化,不致在進行曝光時黏底片不致在進行曝光時黏底片.B.B.溫度與時間的設定溫度與時間的設定,須參照供應商的須參照供應商的data shee.tdata shee.t雙面印與單面印的預烤條雙面印與單面印的預烤條件是不一樣件是不一樣.(.(所謂雙面印所謂雙面印,是指雙面印好同時預烤是指雙面印好同時預烤)C.C.烤箱的選擇須注意通風及過濾系統以防異物四沾烤箱的選擇須注意通風及過濾系統以防異物四沾.D.D.溫時的設定溫時的設定,必須有警報器必須有警報器,時間一到必須馬上拿出時間一到必須馬上拿出,否則否則overcuringovercuring會造成會造成顯像不盡顯像不盡.E.ConveyorE.Conveyor式的烤箱式的烤箱,其產能及品質都較佳其產能及品質都較佳,唯空間及成本須考量唯空間及成本須考量.曝光曝光曝光曝光A.A.曝光機的選擇曝光機的選擇:IRIR光源光源,710,710KWKW之能量之能量,