HDI板及SMT相關知識

1、HDI板,HDI電路板介紹HDI, 電路板1 前言 近年來，隨著電子產(chǎn)品向高頻化，高數(shù)字化，便攜化發(fā)展，要求PCB向芯片級封裝方向發(fā)展HDI/BUM板將成為PCB發(fā)展與進步的主流，相應的RCC等材料成為HDI/BUM的主導材料，國內(nèi)目前所用的積層材料主要依靠進口，積層材料的生產(chǎn)加工工藝也處于發(fā)展中，目前使用的積層材料多為環(huán)氧RCC。隨著電子產(chǎn)品向更高級發(fā)展，高頻PCB材料的應用越來越多，高頻PCB中需使用介電性能優(yōu)異的材料，PPE樹脂RCC和芳酰胺無紡布半固化片等材料，在高頻PCB中使用具有優(yōu)良的綜合性能。2 積層方法對積層材料的要求21HDI/BUM板微小孔技術211HDI/BUM板要求PC

2、B產(chǎn)品全面走向高密度化。 a 導通孔微小化，由機械鉆孔（o3mm）激光鉆孔0.05mm b線寬/間距精細化 100m 0.15m 0·05m c 介質(zhì)厚度薄型化100 m 60m 40m212 HDIBUM板的制造方法 a 導通方法：孔化電鍍、充填導電膠、導電柱 b 導通孔形成：鉆孔（機械，激光），等離子體22 RCC在HDI/BUM 板應用 激光成孔工藝流程：芯板黑化和RCC層壓，圖形轉(zhuǎn)移，蝕銅（開窗口），激光成孔，百孔電鍍，做線路。 RCC所用的銅箔厚度一般為18 m，12 m，樹脂層厚度為40100m.24 RCC的工藝要求 為了控制介質(zhì)層厚度和填補圖形空隙，RCC樹脂處于B階

3、段以保證樹脂有一定的流動性，又要保持一定的厚度，以保證介電性能。3激光直接成像技術使用對RCC用銅箔的影響 RCC所用的銅箔厚度變小由18 m 12 m 5 m 一個原因為精細線路的要求，另一個原因是采用激光直接成像技術,激光直接成像技術的優(yōu)點是不需對盲孔進行去污染處理，直接孔化電鍍，對位精度高，形狀尺寸偏差?。ū苊庠谖⒖讉缺诤偷撞夸摬闲纬扇廴跔顟B(tài)或焦化的殘留物）。3.l激光直接“刻線”技術 激光直接“刻線”技術特別適用于高頻使用03G或300）和種材料（如PTFE玻璃布或金屬基等）的PCB的高精度尺寸加工上，以保證這些類型PCB的電氣性能仰特性阻抗、低串擾等),用UV光（波長400nm)除

4、去厚度方向Cu（留 35 m，保護或保證底下的介質(zhì)材料的特性阻抗與厚度，最后用化學蝕刻法除去余下的Cu得到導電圖形。制作得到的圖形的側壁很陡直。32激光直接成孔技術 在內(nèi)層芯片或RCC上直接形成微孔：先用高能UV光除去Cu和部分介質(zhì)厚度，再降低能量燒蝕去余下的介質(zhì)厚度得到微孔。這就需要銅箔的厚度較小以便于制作的效率的提高。4日本RCC的生產(chǎn)廠家及產(chǎn)品特性 九十年代初，瑞士DUCONEX公司開創(chuàng)了涂樹脂銅箔制造技術，用等離子體對PCB絕緣樹脂層蝕刻成孔加工制造，制成高密度PCB在醫(yī)療器械、航空產(chǎn)品中得到小范圍的應用。日本消化吸收了這一成果，在降低成本、應用領域、技術發(fā)展后來居上。5PPE樹脂RC

5、C的發(fā)展 PPE（polyphenylene ether，簡稱PPE）美國通用電器公司1965年工業(yè)化生產(chǎn)的性能優(yōu)異工程塑料。由于PPE是一種熱塑性的材料，無法單獨作為PCB的絕緣樹脂基體。若在PPE樹脂中引入熱固性的樹脂，達到兩者的均一混熔。就可改善PPE的性能，使樹脂體系具有了熱固性樹脂的性質(zhì)。5.l介電常數(shù)要求越來越小 由于RCC的介電常數(shù)由樹脂來決定，低的介電常數(shù)又可以滿足PCB設計特性阻抗值越來越高的要求，目前PPE樹脂的RCC介電常數(shù)約為2.9-3.0，而其他樹脂的Rcc介電常數(shù)都大于4。52介質(zhì)損耗要求越來越小 介電損耗是指信號傳輸在“信號線中漏失到絕緣介質(zhì)材料中去的能量與尚存在

6、信號線能量之比”，介電損耗小，信號傳輸過程中能量（信號）損失小。保持信號傳輸?shù)耐暾愿?。PPE樹脂的RCC介質(zhì)損耗為小于0003，而其他樹脂的RCC介質(zhì)損耗為0.0l以上。53玻璃化溫度高 有利于提高尺寸穩(wěn)定性，適應無鉛焊料的推廣和應用（環(huán)保要求，含鉛焊料毒性高，需采用無鉛焊料，無鉛焊料熔點提高),PPE樹脂的RCC Tg在 200以上。6用芳酰胺無紡布半固化片代替RCC材料PCB使用RCC基材會出現(xiàn)絕緣層裂紋，采用芳酰胺無紡布半固化片不會出現(xiàn)分層裂紋，雖然機械鉆孔會發(fā)生問題，但如采用激光鉆孔（芳酰胺屬于有機材料，可被激光燒蝕掉）可解決鉆孔出現(xiàn)的問題，而且因芳酰肢無紡布介電常數(shù)、相對密度較小，

7、可滿足電子產(chǎn)品高頻性能及輕量化的要求。芳香族酰亞胺纖維無紡布的CTE-4.o-5.0，其組合的CCL或“RCC”生產(chǎn)的PCB的CTE可達到1PPM，采用PTFE（聚四氟乙烯）無紡布CTE為01PPM。電路板生產(chǎn)的幾個常用標準 1) IPC-ESD-2020: 靜電放電控制程序開發(fā)的聯(lián)合標準。包括靜電放電控制程序所必須的設計、建立、實現(xiàn)和維護。根據(jù)某些軍事組織和商業(yè)組織的歷史經(jīng)驗，為靜電放電敏感時期進行處理和保護提供指導。2) IPC-SA-61 A: 焊接后半水成清洗手冊。包括半水成清洗的各個方面，包括化學的、生產(chǎn)的殘留物、設備、工藝、過程控制以及環(huán)境和安全方面的考慮。3) IPC-AC-62

8、A: 焊接后水成清洗手冊。描述制造殘留物、水成清潔劑的類型和性質(zhì)、水成清潔的過程、設備和工藝、質(zhì)量控制、環(huán)境控制及員工安全以及清潔度的測定和測定的費用。4) IPC-DRM -4 0E: 通孔焊接點評估桌面參考手冊。按照標準要求對元器件、孔壁以及焊接面的覆蓋等詳細的描述，除此之外還包括計算機生成的3D 圖形。涵蓋了填錫、接觸角、沾錫、垂直填充、焊墊覆蓋以及為數(shù)眾多的焊接點缺陷情況。5) IPC-TA-722: 焊接技術評估手冊。包括關于焊接技術各個方面的45 篇文章，內(nèi)容涉及普通焊接、焊接材料、手工焊接、批量焊接、波峰焊接、回流焊接、氣相焊接和紅外焊接。6) IPC-7525: 模板設計指南。

9、為焊錫膏和表面貼裝粘結劑涂敷模板的設計和制造提供指導方針i 還討論了應用表面貼裝技術的模板設計，并介紹了帶有通孔或倒裝晶片元器件的?昆合技術，包括套印、雙印和階段式模板設計。7) IPC/EIA J-STD-004: 助焊劑的規(guī)格需求一包括附錄I 。包含松香、樹脂等的技術指標和分類，根據(jù)助焊劑中鹵化物的含量和活化程度分類的有機和無機助焊劑;還包括助焊劑的使用、含有助焊劑的物質(zhì)以及免清洗工藝中使用的低殘留助焊劑。8)IPC/EIA J-STD -005 :焊錫膏的規(guī)格需求一包括附錄I 。列出了焊錫膏的特征和技術指標需求，也包括測試方法和金屬含量的標準，以及粘滯度、塌散、焊錫球、粘性和焊錫膏的沾錫

10、性能。9) IPC/EIA J-STD -0 06A: 電子等級焊錫合金、助焊劑和非助焊劑固體焊錫的規(guī)格需求。為電子等級焊錫合金，為棒狀、帶狀、粉末狀助焊劑和非助焊劑的焊錫，為電子焊錫的應用，為特殊電子等級焊錫提供術語命名、規(guī)格需求和測試方法。10) IPC-Ca-821: 導熱粘結劑的通用需求。包括對將元器件粘接到合適位置的導熱電介質(zhì)的需求和測試方法。11) IPC-3406: 導電表面涂敷粘結劑指南。在電子制造中為作為焊錫備選的導電粘結劑的選擇提供指導。12) IPC-AJ-820: 組裝和焊接手冊。包含對組裝和焊接的檢驗技術的描述，包括術語和定義;印制電路板、元器件和引腳的類型、焊接點的

11、材料、元器件安裝、設計的規(guī)范參考和大綱;焊接技術和封裝;清洗和覆膜;質(zhì)量保證和測試。13) IPC-7530: 批量焊接過程(回流焊接和波峰焊接)溫度曲線指南。在溫度曲線獲取中采用各種測試手段、技術和方法，為建立最佳圖形提供指導。14) IPC-TR-460A: 印制電路板波峰焊接故障排除清單。為可能由波峰焊接引起的故障而推薦的一個修正措施清單。15) IPC/EIA/JEDEC J-STD-003A。印制電路板的焊接性測試。16) J-STD-0 13: 球腳格點陣列封裝(SGA) 和其他高密度技術的應用。建立印制電路板封裝過程所需的規(guī)格需求和相互作用，為高性能和高引腳數(shù)目集成電路封裝互連提

12、供信息，包括設計原則信息、材料的選擇、板子的制造和組裝技術、測試方法和基于最終使用環(huán)境的可靠性期望。17) IPC-7095: SGA 器件的設計和組裝過程補充。為正在使用SGA 器件或考慮轉(zhuǎn)到陣列封裝形式這一領域的人們提供各種有用的操作信息;為SGA 的檢測和維修提供指導并提供關于SGA 領域的可靠信息。18) IPC-M-I08: 清洗指導手冊。包括最新版本的IPC 清洗指導，在制造工程師決定產(chǎn)品的清洗過程和故障排除時為他們提供幫助。19) IPC-CH-65-A: 印制電路板組裝中的清洗指南。為電子工業(yè)中目前使的和新出現(xiàn)的清洗方法提供參考，包括對各種清洗方法的描述和討論，解釋了在制造和組

13、裝操作中各種材料、工藝和污染物之間的關系。20) IPC-SC-60A: 焊接后溶劑的清洗手冊。給出了在自動焊接和手工焊接中溶劑清洗技術的使用，討論了溶劑的性質(zhì)，殘留物以及過程控制和環(huán)境方面的問題。21) IPC-9201: 表面絕緣電阻手冊。包含了表面絕緣電阻(SIR) 的術語、理論、測試過程和測試手段，還包括溫度、濕度(TH) 測試，故障模式及故障排除。22) IPC-DRM-53: 電子組裝桌面參考手冊簡介。用來說明通孔安裝和表面貼裝裝配技術的圖示和照片。23) IPC-M-103: 表面貼裝裝配手冊標準。該部分包括有關表面貼裝的所有21 個IPC 文件。24) IPC-M-I04: 印

14、制電路板組裝手冊標準。包含有關印制電路板組裝的10個應用最廣泛的文件。25) IPC-CC-830B: 印制電路板組裝中電子絕緣化合物的性能和鑒定。護形涂層符合質(zhì)量及資格的一個工業(yè)標準。26) IPC-S-816: 表面貼裝技術工藝指南及清單。該故障排除指南列出了表面貼裝組裝中遇到的所有類型的工藝問題及其解決方法，包括橋接、漏焊、元器件放置排列不齊等。27) IPC-CM-770D: 印制電路板元器件安裝指南。為印制電路板組裝中元器件的準備提供有效的指導，并回顧了相關的標準、影響力和發(fā)行情況，包括組裝技術(包括手工和自動的以及表面貼裝技術和倒裝晶片的組裝技術)和對后續(xù)焊接、清洗和覆膜工藝的考慮

15、。28) IPC-7129: 每百萬機會發(fā)生故障數(shù)目(DPMO) 的計算及印制電路板組裝制造指標。對于計算缺陷和質(zhì)量相關工業(yè)部門一致同意的基準指標;它為計算每百萬機會發(fā)生故障數(shù)目基準指標提供了令人滿意的方法。29) IPC-9261: 印制電路板組裝體產(chǎn)量估計以及組裝進行中每百萬機會發(fā)生的故障。定義了計算印制電路板組裝進行中每百萬機會發(fā)生故障的數(shù)目的可靠方法，是組裝過程中各階段進行評估的衡量標準。30) IPC-D-279: 可靠表面貼裝技術印制電路板組裝設計指南。表面貼裝技術和混合技術的印制電路板的可靠性制造過程指南，包括設計思想。31) IPC-2546: 印制電路板組裝中傳遞要點的組合需

16、求。描述了材料運動系統(tǒng)，例如傳動器和緩沖器、手工放置、自動絲網(wǎng)印制、粘結劑自動分發(fā)、自動表面貼裝放置、自動鍍通孔放置、強迫對流、紅外回流爐和波峰焊接。32) IPC-PE-740A: 印制電路板制造和組裝中的故障排除。包括印制電路產(chǎn)品在設計、制造、裝配和測試過程中出現(xiàn)問題的案例記錄和校正活動。 33) IPC-6010: 印制電路板質(zhì)量標準和性能規(guī)范系列手冊。包括美國印制電路板協(xié)會為所有印制電路板制定的質(zhì)量標準和性能規(guī)范標準。34) IPC-6018A: 微波成品印制電路板的檢驗和測試。包括高頻(微波)印制電路板的性能和資格需求。35) IPC-D-317A: 采用高速技術電子封裝設計導則。為

17、高速電路的設計提供指導，包括機械和電氣方面的考慮以及性能測試。貼片機拋料的主要原因分析 在SMT生產(chǎn)過程中，怎么控制生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，是企業(yè)老板及工程師們很關心的事情，而這些跟貼片機的拋料率有很大的聯(lián)系，以下就談談貼片機的拋料問題。 所謂拋料就是指貼片機在生產(chǎn)過種中，吸到料之后不貼，而是將料拋到拋料盒里或其他地方，或者是沒有吸到料而執(zhí)行以上的一個拋料動作。拋料造成材料的損耗，延長了生產(chǎn)時間，降抵了生產(chǎn)效率，抬高了生產(chǎn)成本，為了優(yōu)化生產(chǎn)效率，降低成本，必須解決拋料率高的問題。 拋料的主要原因及對策： 原因1：吸嘴問題，吸嘴變形，堵塞，破損造成氣壓不足，漏氣，造成吸料不起 ，取料不正，識別通

18、不過而 拋料。 對策：清潔更換吸嘴； 原因2：識別系統(tǒng)問題，視覺不良，視覺或雷射鏡頭不清潔，有雜物干擾識別， 識別光源選擇不當和強度、灰度不夠，還有可能識別系統(tǒng)已壞。 對策：清潔擦拭識別系統(tǒng)表面，保持干凈無雜物沾污等，調(diào)整光源強度、灰度 ，更換識別系統(tǒng)部件； 原因3：位置問題，取料不在料的中心位置，取料高度不正確（一般以碰到零件 后下壓0.05MM為準）而造成偏位，取料不正，有偏移，識別時跟對應的數(shù)據(jù)參 數(shù)不符而被識別系統(tǒng)當做無效料拋棄。 對策：調(diào)整取料位置； 原因4：真空問題，氣壓不足，真空氣管通道不順暢，有導物堵塞真空通道，或 是真空有泄漏造成氣壓不足而取料不起或取起之后在去貼的途中掉落。

19、 對策：調(diào)氣壓陡坡到設備要求氣壓值(比如0.50.6Mpa-YAMAHA貼片機)，清潔 氣壓管道，修復泄漏氣路； 原因5：程序問題，所編輯的程序中元件參數(shù)設置不對，跟來料實物尺寸，亮度 等參數(shù)不符造成識別通不過而被丟棄。 對策：修改元件參數(shù)，搜尋元件最佳參數(shù)設定； 原因6：來料的問題，來料不規(guī)則，為引腳氧化等不合格產(chǎn)品。 對策：IQC做好來料檢測，跟元件供應商聯(lián)系； 原因7：供料器問題，供料器位置變形，供料器進料不良(供料器棘齒輪損壞， 料帶孔沒有卡在供料器的棘齒輪上，供料器下方有異物，彈簧老化，或電氣不 良)，造成取料不到或取料不良而拋料，還有供料器損壞。 對策：供料器調(diào)整，清掃供料器平臺，更換已壞部件或供料器； 有拋料現(xiàn)象出現(xiàn)要解決時，可以先詢問現(xiàn)場人員，通過描述，再根據(jù)觀察分析 直接找到問題所在，這樣更能有效的找出問題，加以解決，同時提高生產(chǎn)效率 ，不過多的占用機器生產(chǎn)時間PCB制程簡介 一、 PCB名詞及源由： 為Printed Circuit Board 的簡稱，中文稱為印刷電路板，也有人稱為 （Printed Wiring Board）亦即印刷線路板。顧名思意該產(chǎn)品是以印刷技術制作的電路產(chǎn)品。在1940