實(shí)用印制電路板制造工藝

1、實(shí)用印制電路板制造工藝第一章工藝審查和準(zhǔn)備第一節(jié)工藝審查是針對(duì)設(shè)計(jì)所提供的原始資料，根據(jù)有關(guān)的"設(shè)計(jì)規(guī)范"及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，對(duì)設(shè)計(jì)部位所提供的制造印制電路板有關(guān)設(shè)計(jì)資料進(jìn)行工藝性審查。工藝審查的要點(diǎn)有以下幾個(gè)方面：1, 設(shè)計(jì)資料是否完整（包括：軟盤、執(zhí)行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等）；調(diào)出軟盤資料，進(jìn)行工藝性檢查，其中應(yīng)包括電路圖形、阻焊圖形、鉆孔圖形、數(shù)字圖形、電測(cè)圖形及有關(guān)的設(shè)計(jì)資料等；對(duì)工藝要求是否可行、可制造、可電測(cè)、可維護(hù)等。第二節(jié)工藝準(zhǔn)備工藝準(zhǔn)備是在根據(jù)設(shè)計(jì)的有關(guān)技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行生產(chǎn)前的工藝準(zhǔn)備。工藝應(yīng)按照工藝程序進(jìn)行科學(xué)的編制，其主要內(nèi)容應(yīng)括以下幾個(gè)方面：8,

2、在制定工藝程序，要合理、要準(zhǔn)確、易懂可行；在首道工序中，應(yīng)注明底片的正反面、焊接面及元件面、并且進(jìn)行編號(hào)或標(biāo)志；在鉆孔工序中，應(yīng)注明孔徑類型、孔徑大小、孔徑數(shù)量；在進(jìn)行孔化時(shí)，要注明對(duì)沉銅層的技術(shù)要求及背光檢測(cè)或測(cè)定；孔后進(jìn)行電鍍時(shí)，要注明初始電流大小及回原正常電流大小的工藝方法；在圖形轉(zhuǎn)移時(shí)，要注明底片的藥膜面與光致抗蝕膜的正確接觸及曝光條件的測(cè)試條件確定后，再進(jìn)行曝光；乙曝光后的半成品要放置一定的時(shí)間再去進(jìn)行顯影；圖形電鍍加厚時(shí)，要嚴(yán)格的對(duì)表面露銅部位進(jìn)行清潔和檢查；鍍銅厚度及其它工藝參數(shù)如電流密度、槽液溫度等；進(jìn)行電鍍抗蝕金屬-錫鉛合金時(shí)，要注明鍍層厚度；蝕刻時(shí)要進(jìn)行首件試驗(yàn)，條件確定后

3、再進(jìn)行蝕刻，蝕刻后必須中和處理；在進(jìn)行多層板生產(chǎn)過程中，要注意內(nèi)層圖形的檢查或AOI檢查，合格后再轉(zhuǎn)入下道工序；在進(jìn)行層壓時(shí)，應(yīng)注明工藝條件；有插頭鍍金要求的應(yīng)注明鍍層厚度和鍍覆部位；如進(jìn)行熱風(fēng)整平時(shí)，要注明工藝參數(shù)及鍍層退除應(yīng)注意的事項(xiàng)；成型時(shí)，要注明工藝要求和尺寸要求；在關(guān)鍵工序中，要明確檢驗(yàn)項(xiàng)目及電測(cè)方法和技術(shù)要求。第二章原圖審查、修改與光繪第一節(jié)原圖審查和修改原圖是指設(shè)計(jì)通過電路輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)（CAD）以軟盤的格式，提供給制造廠商并按照所提供電路設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和圖形制造成所需要的印制電路板產(chǎn)品。要達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的技術(shù)指標(biāo)，必須按照"印制電路板設(shè)計(jì)規(guī)范"對(duì)原圖的各種圖形尺寸與

4、孔徑進(jìn)行工藝性審查。1, （一）審查的項(xiàng)目導(dǎo)線寬度與間距；導(dǎo)線的公差范圍；孔徑尺寸和種類、數(shù)量；焊盤尺寸與導(dǎo)線連接處的狀態(tài)；導(dǎo)線的走向是否合理；基板的厚度（如是多層板還要審查內(nèi)層基板的厚度等）；設(shè)計(jì)所提技術(shù)可行性、可制造性、可測(cè)試性等。（二）修改項(xiàng)目基準(zhǔn)設(shè)置是否正確；導(dǎo)通孔的公差設(shè)置時(shí)，根據(jù)生產(chǎn)需要增加0.10毫米；將接地區(qū)銅箔的實(shí)心面改成交叉網(wǎng)狀；為確保導(dǎo)線精度，將原有導(dǎo)線寬度根據(jù)蝕刻比增加（對(duì)負(fù)相圖形而言）或縮?。▽?duì)正相圖形而言）；圖形的正反面要明確，注明焊接面、元件面；對(duì)多層圖形要注明層數(shù)；有阻抗特性要求的導(dǎo)線應(yīng)注明；乙盡量減少不必要的圓角、倒角；特別要注意機(jī)械加工藍(lán)圖和照相（或光繪底片

5、）底片應(yīng)有一致的參考基準(zhǔn)；為減低成本、提高生產(chǎn)效率、盡量將相差不大的孔徑合并，以減少孔徑種類過多；在布線面積允許的情況下，盡量設(shè)計(jì)較大直徑的連接盤，增大鉆孔孔徑；12,為確保阻焊層質(zhì)量，在制作阻焊圖時(shí)，設(shè)計(jì)比鉆孔孔徑大的阻焊圖形。第二節(jié)光繪工藝原圖通過CAD/CAM系統(tǒng)制作成為圖形轉(zhuǎn)移的底片。該工序是制造印制電路板關(guān)鍵技術(shù)之一.必須嚴(yán)格的控制片基質(zhì)量，使其成為可靠的光具，才能準(zhǔn)確的完成圖形轉(zhuǎn)移目的。目前廣泛采用的CAM系統(tǒng)中由激光光繪機(jī)來完成此項(xiàng)作業(yè)。1, （一）審查項(xiàng)目片基的選擇：通常選擇熱膨脹系數(shù)較小的175微米的厚基PET（聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯）片基；對(duì)片基的基本要求：平整、無劃傷、無折

6、痕；底片存放環(huán)境條件及使用周期是否恰當(dāng)；作業(yè)環(huán)境條件要求：溫度為20-270C、相對(duì)濕度為40-70%RH,對(duì)于精度要求高的底片，作業(yè)環(huán)境濕度為55-60%RH。（二）底片應(yīng)達(dá)到的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)光繪的底片是否符合原圖技術(shù)要求；制作的電路圖形應(yīng)準(zhǔn)確、無失真現(xiàn)象；黑白強(qiáng)度比大即黑白反差大；導(dǎo)線齊整、無變形；經(jīng)過拼版的較大的底片圖形無變形或失真現(xiàn)象；導(dǎo)線及其它部位的黑度均勻一致；乙黑的部位無針孔、缺口、無毛邊等缺陷；8,透明部位無黑點(diǎn)及其它多余物；第三章基材的準(zhǔn)備第一節(jié)基材的選擇基材的選擇就是根據(jù)工藝所提供的相關(guān)資料，對(duì)庫存材料進(jìn)行檢查和驗(yàn)收，并符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)要求。在這方面要做好下列工作：1, 基材

7、的牌號(hào)、批次要搞清；基材的厚度要準(zhǔn)確無誤；基材的銅箔表面無劃傷、壓痕或其它多余物；特別是制作多層板時(shí)，內(nèi)外層的材料厚度（包括半固化片）、銅箔的厚度要搞清；對(duì)所采用的基材要編號(hào)。第二節(jié)下料注意事項(xiàng)基材下料時(shí)首先要看工藝文件；采用拼版時(shí)，基材的備料首先要計(jì)算準(zhǔn)確，使整板損失最小；下料時(shí)要按基材的纖維方向剪切下料時(shí)要墊紙以免損壞基材表面；下料的基材要打號(hào)；在進(jìn)行多品種生產(chǎn)時(shí)，所需基材的下料，要有極為明顯的標(biāo)記，決不能混批或混料及混放。第四章數(shù)控鉆孔第一節(jié)編程根據(jù)CAD/CAM系統(tǒng)所提供的設(shè)計(jì)資料（包括鉆孔圖、蘭圖或鉆孔底片等），進(jìn)行編程。要達(dá)到準(zhǔn)確無誤的進(jìn)行編程，必須做到以下幾方面的工作：1, 編程

8、程序通常在實(shí)際生產(chǎn)中采用兩種工藝方法，原則應(yīng)根據(jù)設(shè)備性能要求而定；采用設(shè)計(jì)部門提供的軟盤進(jìn)行自動(dòng)編程，但首先要確定原點(diǎn)位置（特別在多層板鉆孔）采用鉆孔底片或電路圖形底片進(jìn)行手工編程，但必須將各種類型的孔徑進(jìn)行合并同類項(xiàng)，確保換一次鉆頭鉆完孔；編程時(shí)要注意放大部位孔與實(shí)物孔對(duì)準(zhǔn)位置（特別是手工編程時(shí)）；特別是采用手工編程工藝方法，必須將底版固定在機(jī)床的平臺(tái)上并覆平整；編程完工后，必須制作樣板并與底片對(duì)準(zhǔn)，在透圖臺(tái)上進(jìn)行檢查。第二節(jié)數(shù)控鉆孔數(shù)控鉆孔是根據(jù)計(jì)算機(jī)所提供的數(shù)據(jù)按照人為規(guī)定進(jìn)行鉆孔。在進(jìn)行鉆孔時(shí)，必須嚴(yán)格地按照工藝要求進(jìn)行。如果采用底片進(jìn)行編程時(shí)，要對(duì)底片孔位置進(jìn)行標(biāo)注（最好用紅蘭筆），

9、以便于進(jìn)行核查。（一）準(zhǔn)備作業(yè)根據(jù)基板的厚度進(jìn)行疊層（通常采用1.6毫米厚基板）疊層數(shù)為三塊；按照工藝文件要求，將沖好定位孔的蓋板、基板、按順序進(jìn)行放置，并固定在機(jī)床上規(guī)定的部位，再用膠帶格四邊固定，以免移動(dòng)。按照工藝要求找原點(diǎn)，以確保所鉆孔精度要求，然后進(jìn)行自動(dòng)鉆孔；在使用鉆頭時(shí)要檢查直徑數(shù)據(jù)、避免搞錯(cuò)；對(duì)所鉆孔徑大小、數(shù)量應(yīng)做到心里有數(shù)；確定工藝參數(shù)如：轉(zhuǎn)速、進(jìn)刀量、切削速度等；乙在進(jìn)行鉆孔前，應(yīng)將機(jī)床進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間，再進(jìn)行正式鉆孔作業(yè)。（二）檢查項(xiàng)目要確保后續(xù)工序的產(chǎn)品質(zhì)量，就必須將鉆好孔的基板進(jìn)行檢查，其中項(xiàng)目有以下：1, 毛刺、測(cè)試孔徑、孔偏、多孔、孔變形、堵孔、未貫通、斷鉆頭等；

10、孔徑種類、孔徑數(shù)量、孔徑大小進(jìn)行檢查；最好采用膠片進(jìn)行驗(yàn)證，易發(fā)現(xiàn)有否缺陷；根據(jù)印制電路板的精度要求，進(jìn)行X-RAY檢查以便觀察孔位對(duì)準(zhǔn)度，即外層與內(nèi)層孔（特別對(duì)多層板的鉆孔）是否對(duì)準(zhǔn)；采用檢孔鏡對(duì)孔內(nèi)狀態(tài)進(jìn)行抽查；對(duì)基板表面進(jìn)行檢查；乙通常檢查漏鉆孔或未貫通孔采用在底照射光下，將重氮片覆蓋在基板表面上，如發(fā)現(xiàn)重氮片上有焊盤的位置因無孔而不透光。而檢查多鉆孔、錯(cuò)位孔時(shí)，將重氮片覆蓋在基板表面上，如果發(fā)現(xiàn)重氮片上沒有焊盤的位置透光，就可檢查出存在的缺陷。8,檢查偏孔、錯(cuò)位孔就可以采用底片檢查，這時(shí)重氮片上焊盤與基板上的孔無法對(duì)準(zhǔn)。第五章孔金屬化工藝孔金屬化工藝過程是印制電路板制造中最關(guān)鍵的一個(gè)工

11、序。為此，就必須對(duì)基板的銅表面與孔內(nèi)表面狀態(tài)進(jìn)行認(rèn)真的檢查。1, （一）檢查項(xiàng)目表面狀態(tài)是否良好。無劃傷、無壓痕、無針孔、無油污等；檢查孔內(nèi)表面狀態(tài)應(yīng)保持均勻呈微粗糙，無毛刺、無螺旋裝、無切屑留物等；沉銅液的化學(xué)分析，確定補(bǔ)加量；將化學(xué)沉銅液進(jìn)行循環(huán)處理，保持溶液的化學(xué)成份的均勻性；隨時(shí)監(jiān)測(cè)溶液內(nèi)溫度，保持在工藝范圍以內(nèi)變化。1, （二）孔金屬化質(zhì)量控制沉銅液的質(zhì)量和工藝參數(shù)的確定及控制范圍并做好記錄；孔化前的前處理溶液的監(jiān)控及處理質(zhì)量狀態(tài)分析；確保沉銅的高質(zhì)量，應(yīng)建議采用攪拌（振動(dòng)）加循環(huán)過濾工藝方法；嚴(yán)格控制化學(xué)沉銅過程工藝參數(shù)的監(jiān)控（包括PH、溫度、時(shí)間、溶液主要成份）；采用背光試驗(yàn)工藝

12、方法檢查，參考透光程度圖像（分為10級(jí)），來判定沉銅效時(shí)和沉銅層質(zhì)量；經(jīng)加厚鍍銅后，應(yīng)按工藝要求作金相剖切試驗(yàn)。第三節(jié)孔金屬化金屬化工藝是印制電路板制造技術(shù)中最為重要的工序之一。最普遍采用的是沉薄銅工藝方法。在這里如何去控制它，有如下幾個(gè)方面：1, 最有效的沉銅方法是采用掛蘭并傾斜300角，并基板之間要有一定的距離。2, 要保持溶液的潔凈程度，必須進(jìn)行過濾；嚴(yán)格控制對(duì)沉銅質(zhì)量有極大影響作用的溶液溫度，最好采用水套式冷卻裝置系統(tǒng)；經(jīng)清洗的基板必須立即將孔內(nèi)的水份采用熱風(fēng)吹干。第六章圖形電鍍抗蝕金屬-錫鉛合金第一節(jié)鍍前準(zhǔn)備和電鍍處理圖形電鍍抗蝕金屬-錫鉛合金鍍層的主要目的作為蝕刻時(shí)保護(hù)基體銅鍍層。

13、但必須嚴(yán)格控制鍍層厚度，以保證蝕刻過程能有效地保護(hù)基體金屬。（一）檢查項(xiàng)目檢查孔金屬化內(nèi)壁鍍層是否完整、有無空洞、缺金屬銅等缺陷；檢查露銅的表面加厚鍍銅層表面是否均勻、有無結(jié)瘤、有無砂粒狀等；檢查鍍液的化學(xué)成份是否在工藝規(guī)定范圍以內(nèi)；核對(duì)鍍覆面積計(jì)算數(shù)值，再加上根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)所獲得的數(shù)值或比，最后確定電流數(shù)值；檢查上道工序所提供的工藝文件，按照工藝要求來確定電鍍工藝參數(shù)；檢查槽的導(dǎo)電部位的連接的可靠性及導(dǎo)電部位的表面狀態(tài)，應(yīng)處在完好；乙鍍前處理溶液的分析和調(diào)整參考資料即分析單；8,確定裝掛部位和夾具的準(zhǔn)備。1, （二）鍍層質(zhì)量控制準(zhǔn)確的計(jì)算鍍覆面積和參考實(shí)際生產(chǎn)過程對(duì)電流的影響，正確的確定

14、電流所需數(shù)值，掌握電鍍過程電流的變化，確保電鍍工藝參數(shù)穩(wěn)定性；在未進(jìn)行電鍍前，首先采用調(diào)試板進(jìn)行試鍍，致使槽液處在激活狀態(tài)；確定總電流流動(dòng)方向，再確定掛板的先后秩序，原則上應(yīng)采用由遠(yuǎn)到近；確保電流對(duì)任何表面分布均勻性；確保孔內(nèi)鍍層的均勻性和鍍層厚度的一致性，除采用攪拌過濾的工藝措施外，還需采用沖擊電流；經(jīng)常監(jiān)控電鍍過程中電流的變化，確保電流數(shù)值的可靠性和穩(wěn)定性；檢測(cè)孔鍍層厚度是否符合技術(shù)要求。第二節(jié)鍍錫鉛合金工藝圖形電鍍錫鉛合金鍍層對(duì)于印制電路板來說，該工序也是非常重要的工序之一。所以說它重要是由于后續(xù)的蝕刻工藝，對(duì)電路圖形的準(zhǔn)確性和完整性起到很重要的作用。為確保錫鉛合金鍍層的高質(zhì)量，必須做好以下幾個(gè)方面的工作：1, 嚴(yán)格控制溶液成份，特別是添加劑的含量和錫鉛比例；通過機(jī)械攪拌使溶液保持勻衡外，下槽后還必須采用人工擺動(dòng)以使孔內(nèi)的氣泡很快的溢出，確保孔內(nèi)鍍層均勻；采用沖擊電流使孔內(nèi)很快地鍍上一層錫鉛合金層，再恢復(fù)