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文檔簡介
PCB線路板網(wǎng)印用UV油墨及其使用一、前言UV油墨以起獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)在諸多行業(yè)越來越廣泛地獲得應(yīng)用。由于UV油墨具有不含揮發(fā)性溶劑、無臭味、無刺激、流平好、不堵網(wǎng)、固化速度快、固化膜堅(jiān)韌、耐水性強(qiáng)、耐溶劑擦洗、附著牢度佳,色彩鮮艷的特點(diǎn),滿足網(wǎng)印墨層厚重的特點(diǎn),因此,特別適合用在許多需要較厚的油墨才有良好表現(xiàn)的特定場合,如發(fā)泡油墨、皺紋油墨等。網(wǎng)印用UV油墨的原材料基本上也是生產(chǎn)其它UV油墨的原材料、樹脂等。二、UV網(wǎng)印油墨的種類及特點(diǎn)
UV網(wǎng)印特種油墨種類很多,簡單介紹如下:1.UV冰花油墨
UV冰花油墨為無色透明或有色油狀流體,在紫外線照射下,墨層逐漸收縮,形成大小及不一的冰花裂紋圖案,有強(qiáng)烈的閃光效果和立體感。冰花的大小及形狀與油墨墨層厚度有一定的關(guān)系,固化優(yōu)良的冰花立體感強(qiáng),閃光效果好,并有各種顏色,除可印刷金銀卡紙和制作包裝盒外,還可印刷金屬、塑料薄膜、玻璃等基材。2.UV發(fā)泡油墨
UV發(fā)泡油墨用于印制PET金卡紙和高檔包裝盒,亦可在PET薄膜、PVC、ABS及鏡面金屬基材上印刷,如銅、鋁、不銹鋼等,制作高檔標(biāo)牌或面板,借助于底材的反光和油墨的獨(dú)特花紋,使印刷品表面更顯華麗。3.UV水晶油墨
UV水晶油墨無色無味、晶瑩剔透、不揮發(fā),固化后不泛黃,印后線條不擴(kuò)散,透明似水晶,可用于各種水晶標(biāo)牌、裝飾玻璃、包裝盒及盲文印刷,印刷時(shí)要根據(jù)基材的種類選擇油墨。4.UV膨脹油墨UV膨脹油墨經(jīng)紫外線快速固化后,涂膜體積可膨脹5~10倍,還可加入金、銀粉、增加油墨品種。UV膨脹油墨印刷品色彩鮮艷,凹凸感強(qiáng)。由于膨脹溫度低,特別適合耐熱性差的材料,是替代普通發(fā)泡漿的理想產(chǎn)品。5.UV金屬油墨
UV金屬油墨適用于印刷各種金屬,如銅、鋁、不銹鋼等基材,不含揮發(fā)性有機(jī)溶劑。根據(jù)表面光澤不同,可分為高光澤和亞光兩種,適合印刷高檔標(biāo)牌和儀表。6.UV網(wǎng)印玻璃、陶瓷、塑料油墨
玻璃、陶瓷、塑料都屬于非吸收性承印材料,因此所用油墨也基本一致,這類油墨無揮發(fā)性成分,無臭味、無刺激、固化膜有很好的耐水性、耐擦洗、色彩鮮艷、耐磨性佳。適用于各種玻璃制品、陶瓷制品、各種塑料基材和某些金屬基材。印刷時(shí),光固化油墨一般不用稀釋,若黏度太大,可添加適量光活性稀釋劑;在玻璃下面襯托一反光板,可大大加快固化速度。7.UV透明油墨
UV網(wǎng)印透明油墨透明性好,適用于印刷各種透明基材,其透明度不受影響。如印刷透明PET、PVC、ABS及經(jīng)火焰處理的PP、PE等,制作高檔塑料標(biāo)牌、廣告牌、包裝盒等,耐水性強(qiáng),耐溶劑擦洗。8.UV光碟油墨
UV網(wǎng)印光碟油墨專用于印刷CD光碟、DVD光碟、PC等硬質(zhì)基材,光固速度快,附著力佳,收縮率低,墨層滑爽,硬度高,耐磨性好,分辨率高,色彩鮮艷,各色層之間結(jié)合力好,印刷性能穩(wěn)定。一般分光亮、亞光、砂面3種。9.UV玻璃/金屬磨砂油墨
UV玻璃/金屬磨砂油墨屬絲網(wǎng)印刷光固化磨砂油墨,外觀為觸變性膏狀。對絲網(wǎng)的要求非常寬泛,150~420目絲網(wǎng)均可印刷,砂粒粗細(xì)由網(wǎng)目控制。固化速度快,不泛黃。可印刷玻璃、有機(jī)玻璃、各種金屬及鈦金板等,生產(chǎn)磨砂玻璃或磨砂金屬標(biāo)牌。固化膜耐水性好,硬度高、耐磨性好,若加入專用色漿,可制成高級彩色磨砂玻璃或金屬標(biāo)牌。10.UV折光油墨
UV折光油墨主要用于折光印刷,生產(chǎn)高檔包裝盒、裝飾畫等。印刷底材要求平整、光潔、光反射率高,如鏡面金銀卡紙、鍍鋁膜、鏡面不銹鋼等。絲網(wǎng)目數(shù)在400目以上可確保印刷圖案的精細(xì)度。11.UV立體光柵油墨
UV立體光柵油墨呈無色透明狀,良好的流變性能使印刷好的光柵條紋呈柱狀或接近柱狀,印刷品的立體效果逼真。油墨對常用的PVC、PC、PET、玻璃等基材有良好的附著力,優(yōu)異的韌性保證了光柵條紋在沖壓或彎折過程中不受影響。絲網(wǎng)目數(shù)、感光膜的厚度與光柵條紋間距應(yīng)根據(jù)立體印刷圖像的參數(shù)要求確定。12.UV皺紋油墨
UV皺紋油墨經(jīng)特定波長紫外線照射后,涂膜表面收縮形成皺紋。可印刷PET金銀卡紙、塑料薄膜、金屬、玻璃等基材,生產(chǎn)高檔包裝盒、標(biāo)牌、工藝制品等。皺紋大小與涂層厚度有關(guān),涂層越厚,皺紋越大。印刷時(shí)可通過網(wǎng)目高低控制花紋大小。13.UV香味油墨
UV香味油墨是將微膠囊技術(shù)與UV低溫快速固化工藝結(jié)合在一起,使油墨印刷后瞬間干燥的油墨。與一般香味油墨的區(qū)別在于,香料包裹在緩釋膠囊內(nèi),香料在儲(chǔ)存、加工過程中不易揮發(fā),印刷品香味持久(1年以上),且有各種香型,如桔子、檸檬、玫瑰、酒香、國際香型等。香味油墨可采用網(wǎng)印生產(chǎn)各種高檔包裝盒、禮品盒、香味賀卡,印刷兒童雜志封面、書本、金屬標(biāo)牌等。14.UV網(wǎng)印四色網(wǎng)點(diǎn)油墨
UV四色網(wǎng)點(diǎn)油墨適用于加網(wǎng)印刷各種紙張和塑料基材,如PVC、ABS、經(jīng)火焰處理的PP/PE、金銀卡紙等。光固網(wǎng)點(diǎn)油墨有優(yōu)異的透明度,色彩純正鮮艷,光照后不泛黃,網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)性好。此外,還有UV網(wǎng)印玻璃網(wǎng)點(diǎn)油墨,適用于加網(wǎng)印刷各種玻璃畫及金屬制品,亦可印刷陶瓷制品。15.UV刮刮樂油墨
UV刮刮樂油墨與普通刮刮樂油墨相比,不含任何揮發(fā)性有機(jī)溶劑,無氣味,印刷時(shí)不堵網(wǎng),采用紫外線快速固化,對印刷底材無侵蝕,生產(chǎn)效率高,遮蓋率強(qiáng),固化膜堅(jiān)韌,耐磨性好,包裝及運(yùn)輸過程中不易破損,用指甲或硬幣可輕松刮除,無殘留。適合于印刷各種以銅版紙、上光紙、PVC、鋁箔等為基材的獎(jiǎng)券,IP卡、IC卡、彩票以及各種需要臨時(shí)遮蓋的產(chǎn)品。16.UV彈性油墨
UV網(wǎng)印彈性油墨專用于印刷各種柔軟而有彈性的基材,如人造革、真皮、尼龍布、PVC等塑料薄膜。在拉伸或洗滌過程中,固化膜與底材同步伸縮,固化膜具有極好的抗拉伸和耐摩擦性。固化膜的韌性和附著牢度好,光澤高,耐磨性好。UV筆觸彈性光油,無色透明膏狀,有明顯的觸變性,UV照射后固化膜富有彈性,能承受拉伸、彎折等張力作用。用于網(wǎng)印油畫表面手工上油,也可絲網(wǎng)印刷,增加畫面的立體感。適合于涂刷各種柔軟而又彈性的基材,如畫布、皮革、PVC等。17.UV反光油墨
UV反光油墨內(nèi)含反光玻璃珠,主要用于印制各種反光標(biāo)牌,對各種金屬基材和PVC、PET、ABS等塑料薄膜有良好的附著牢度,耐磨性佳,反光效果顯著。針對鋼性基材和柔性基材要用不同的油墨。18.UV印刷電路板油墨
UV印刷電路板油墨包括光固撓性阻焊油墨、光固阻焊油墨、光固抗蝕油墨3種。1)光固撓性阻焊油墨。專用于制造撓性印刷電路板阻焊圖形或薄膜電路保護(hù)涂層,光固快、固化膜韌性極佳,光亮、附著力和耐熱性好。充分?jǐn)嚢杩筛纳朴湍牧髯冃阅?,一般不需要添加稀釋劑,若黏度很大,可以加入少量的專用光固稀釋劑?)光固阻焊油墨。適宜于制造鋼性印刷電路板阻焊圖形,光固速度快,耐熱性好,附著力強(qiáng),可滿足單、雙面電路板的要求。使用中若黏度很大,可以加入少量專用稀釋劑調(diào)稀,但用量不得超過油墨用量的5%。3)光固抗蝕油墨。UV抗蝕油墨為無溶劑抗蝕油墨,固化速度快,無氣味,印刷時(shí)不會(huì)封網(wǎng)、漏印圖形精度高,耐酸性及pH≤10的堿性蝕刻液腐蝕,也用于制造鋼性或撓性單雙面印制板電路圖形,也可用于印刷高精度金屬蝕刻標(biāo)牌。三、網(wǎng)印UV油墨容易出現(xiàn)的問題
1、印刷后印品有氣泡。UV油墨中的助劑選用不當(dāng)所致。
2、印刷時(shí)網(wǎng)版粘基材。UV油墨黏度過大。
3、固化后印刷品發(fā)粘或不固化。固化不完全。
4、墨膜遮蓋力不足或過頭。刮刀選用不當(dāng)或角度、力度需要調(diào)整。
5、印刷小文字或精細(xì)圖案時(shí)線條模糊。UV油墨黏度過小。
6、出現(xiàn)網(wǎng)紋。UV油墨黏度過大或者流平性不好。四、網(wǎng)印UV油墨的使用方法及注意事項(xiàng)仔細(xì)分析上述問題,不難發(fā)現(xiàn)主要是由于油墨的粘度、網(wǎng)版的疏密、固化設(shè)備的調(diào)試等方面的原因引起的。因此要格外注意以下幾個(gè)方面的問題:1.室內(nèi)溫度的調(diào)整
UV型油墨的粘度具有隨氣溫的變化發(fā)生激劇改變的性質(zhì),這種粘度變化會(huì)對印刷適性及印刷膜厚產(chǎn)生很大的影響?!銇碚f,油墨溫度降低的時(shí)候,粘度上升,膜厚變厚。油墨的粘度變得太高,絲網(wǎng)的透過性減弱,印刷后發(fā)生發(fā)泡和氣孔等許多的印刷質(zhì)量問題。所以,在印刷中請盡量讓室溫保持恒定。一般以18~25℃為宜。部分UV絲網(wǎng)印刷油墨。印刷現(xiàn)場的濕度高的時(shí)候會(huì)吸濕,導(dǎo)致增粘和凝膠等問題,這時(shí)可以使用空調(diào)或除濕機(jī)解決這個(gè)問題。2.網(wǎng)版
用一般彩色油墨時(shí),請使用300網(wǎng)目以上、厚10.1xm以下的網(wǎng)版。在這種條件下印刷出來油墨膜厚是10~121xm。印刷面積可達(dá)70~90m/kgc印刷五色清漆的話,使用低網(wǎng)目的網(wǎng)版也能印刷出厚膜效果。3.刮刀
請使用硬度為65~80的聚氨酯刮刀,其邊緣磨鋒利。油墨中所含的單體會(huì)引起刮刀的膨潤,務(wù)必進(jìn)行研磨或進(jìn)行刮刀反轉(zhuǎn)等必要的處理。4.粘度調(diào)整
充分?jǐn)嚢韬髲挠湍拗腥〕龊蠹纯芍苯佑∷⑹褂?。根?jù)用途若有必要降低油墨粘度的話,清添加10%以內(nèi)的稀釋劑。反之,若有必要提高粘度后再印刷的話,請拌人消光清漆(高粘度)或添加粉末消光劑,在充分?jǐn)嚢韬笥∷⑹褂谩?.濃度調(diào)整
調(diào)整濃度時(shí),請?zhí)砑油该髑迤峄驘o色濃度調(diào)整劑。6.光線的影響
在印刷過程十或網(wǎng)版洗凈過程中,請避免陽光直接照射網(wǎng)版的油墨。而熒光燈的光線,只要不是非常近,—般無問題。7.標(biāo)準(zhǔn)固化條件
各種UV系列油墨都有各白的標(biāo)準(zhǔn)固化條件。請參考各系列油墨產(chǎn)品說明書中描述的標(biāo)準(zhǔn)固化條件進(jìn)行正確的操作。8.預(yù)備測試
正式印刷中的固化條件,因印刷材料、印刷條件的不同而變化。UV照射機(jī)的廠家與機(jī)種不同,也會(huì)造成固化性的差異。所以,必須按與印刷生產(chǎn)線相同的條件進(jìn)行預(yù)備測試米決定固化條件。預(yù)備測試的程序如下:
①在印刷材料上印刷油墨后,在標(biāo)準(zhǔn)條件下通過UV照射機(jī)。
②然后對印刷面的余留痕跡、附著性、刮傷性、折曲性等進(jìn)行試驗(yàn)。
③如果測試結(jié)果不合格,就需要調(diào)整照射的各種條件,直到能獲得滿意結(jié)果為止。
④在測試過程中,推薦使用測定光量用的UV光量測量計(jì)。9.印刷預(yù)熱
在不易附著的承印材料上印刷時(shí)油墨印刷后,通過UV照射前,要進(jìn)行預(yù)熱。用近紅外線、遠(yuǎn)紅外線等進(jìn)行15~90s預(yù)熱的話,附著性會(huì)有很大的提高。PCB細(xì)密線路之蝕刻與濕膜光阻由於乾膜光阻本身的平均厚度在1.0~1.5mil之間,對水平輸送式蝕刻線上之板面而言,會(huì)造成細(xì)密線區(qū)的"水溝效應(yīng)"(PuddleEffect),使得所噴射新鮮蝕刻液的強(qiáng)力水點(diǎn),打不到待蝕的銅面,而且連空氣中的氧氣也被阻隔。此"氧氣"的角色是協(xié)同將金屬銅(Cu0)氧化成可水溶的銅離子(Cu++),是一種不可或缺的氧化劑。氧化力減弱蝕刻不足將造成線底兩側(cè)之殘足,成為細(xì)線工程的一大隱憂。至於另一種半氧化的Cu+則很難水溶,常附著在線路腰部流速較低的側(cè)壁上,可當(dāng)成護(hù)岸劑(BankingAgent),而使側(cè)蝕(Undercut)得以減低。
Cu0蝕刻液
────→
O2Cu+……………難水溶的中間物,可當(dāng)成護(hù)岸劑
Cu0蝕刻液
────→
O2Cu+蝕刻液
────→
O2Cu++………成為可水溶的銅離子為了降低水溝效應(yīng)減少側(cè)蝕與殘足起見,5mil以下的細(xì)線應(yīng)盡可能將待蝕刻的銅層逼薄,同時(shí)也還應(yīng)將抗蝕阻劑逼薄。如此一來除可避免積水而方便氧氣進(jìn)入外,還可加速新鮮藥液更換的頻率,有效的排除廢銅液,逼薄Z方向待蝕銅面上擴(kuò)散層(Diffusionlayer)的厚度,以增快正蝕減緩側(cè)蝕,使細(xì)線密線的品質(zhì)更好。濕膜光阻的平均厚度約為0.3mil左右,在水溝效應(yīng)方面遠(yuǎn)較乾膜光阻有利,近年來在業(yè)者們不斷的努力下,其針孔與解像(Resolution)不佳的缺失已逐漸改進(jìn)。由於沒有較厚的直立側(cè)壁,故除在"線路電鍍制程"(PatternProcess)與蓋孔制程等外層板面場合無法施展外,其余各種傳統(tǒng)內(nèi)層板的酸性蝕刻都可派上用場。線路板UV印刷常見問題分析及解決一、光澤不好、亮度不夠
主要原因:
1.UV光油粘度太小,涂層太薄。
2.乙醇等非反應(yīng)型溶劑稀釋過量。
3.UV油涂布不均勻。
4.紙張吸收性太強(qiáng)。
5.網(wǎng)紋輥太細(xì),供油量不足。
解決辦法:根據(jù)紙張的不同情況適當(dāng)提高UV光油的粘度和涂布量。對滲透吸收性強(qiáng)的紙張,可先行涂布一層底油。二、干燥不好、光固化不徹底、表面發(fā)粘
主要原因:
1.紫外光強(qiáng)度不夠。
2.紫外燈管老化、強(qiáng)度減弱。
3.UV光油貯存時(shí)間過長。
4.不參與反應(yīng)的稀釋劑加入過多。
5.機(jī)器速度過快。
解決辦法:在固化速度要求小于0.5s的情況下,必須保證高壓汞燈的功率一般不低于120w/cm,燈管要及時(shí)更新,不要等壞了再換。必要時(shí)加入一定量的UV光油固化促進(jìn)劑,加速干燥。三、UV印刷拉墨
1、紙張的表面張力一定要達(dá)到要求,普通金卡紙、光金、銀卡等表面張力達(dá)到35達(dá)因以上,當(dāng)普通金卡紙、光金紙、銀卡紙的表面張力低于34達(dá)因,就很容易拉墨,表面張力達(dá)到36達(dá)因,基本上沒有拉墨,如果低于34達(dá)因,而且紙張表面膜靜電大,則紙張經(jīng)過表面涂抹清漆處理就能徹底解決拉墨。
白卡玻璃卡紙要求必須具有一定的表面強(qiáng)度,即表面強(qiáng)度為P≥X+U+N:
P—纖維與填料和膠料之間的結(jié)合力
X—油墨對紙張的粘力
U—慣性力(剝離張力)
N—橡皮布的吸附力與粘度
2、掌握UV燈功率,了解UV燈的壽命,合理安排UV燈的順序。
3、適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)所用油墨的粘度,在油墨加入適量的去粘劑(部門標(biāo)準(zhǔn)不超過5%),以此改善油墨對于紙張的粘結(jié)性。
4、適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)印刷壓力,使橡皮滾筒和壓印滾筒之間的壓力得以減輕,或者選擇合適的印刷速度,以適當(dāng)降低速度為佳,這樣壓印后橡皮布與紙張之間的剝離拉力就可以減小。
5、保證膠布平滑,如果膠布表面粗糙,摩擦力就大,拉力隨之增大,有必要的話需更換新膠布。
6、控制好水墨,需有意識地將前面印座的水量減小,后面印座的水加大。四、UV油墨不干及掉墨
造成油墨不干和掉墨的主要原因有以下幾個(gè)方面:
①操作者的熟練程度。不同種類的材料、不同的墨層厚度和不同的印刷圖文對UV干燥裝置有不同的要求。在印刷機(jī)上,UV固化的功率、印刷速度及油墨層厚度是可以調(diào)整的,如操縱者處理不好彼此間的關(guān)系,會(huì)影響UV干燥的效果。PCB單面板油墨問題及對策油底發(fā)黑、氧化、過錫起泡、掉綠油,在單雙面板廠是比較常見的一種工藝不良。通常都認(rèn)為是綠油前磨板工藝段不良引起。而在實(shí)際工作中會(huì)發(fā)現(xiàn)蝕板工藝后段影響很大。有綠油前工藝不良的廠家可做小小的試樣。在正常生產(chǎn)蝕刻后拿幾個(gè)機(jī)種及幾種板材的線路成形品放入水中拿起(不吸水)直立放3~7天,一般能看出蝕刻后工藝問題(單面要看反面油脂玷污的情況)。同時(shí)在正常生產(chǎn)綠油印刷前磨板后拿幾個(gè)機(jī)種及幾種板材各二張,其中一張放入水中拿起直立放1~3天也能發(fā)現(xiàn)綠油前磨板問題。比如:綠油底發(fā)黑(成品板完成,包裝好入倉,約1~3個(gè)月后提出,綠油底下會(huì)有1條條的發(fā)黑或發(fā)暗,用膠紙一拉就脫落)一文中。一條條的發(fā)黑或發(fā)暗現(xiàn)象,如果是從板頭端到尾端形成,而且是磨刷方向,就可說明是磨刷的問題。其一是本身質(zhì)量差表現(xiàn)在磨料少,需加大壓力才能看到有磨刷效果,磨刷水沖洗冷卻不滿足就形成磨刷呢龍玷污,磨板后用放大鏡能發(fā)現(xiàn)一條條,微暗黑的光滑條紋。條狀較大就應(yīng)該是蝕刻后工藝油脂留在面板,或用來刷洗帶油脂的返工板及加壓磨綠油返工板造成油脂玷污磨刷引起。檢查生產(chǎn)板可見無粗化狀,嚴(yán)重時(shí)加壓力也無多大作用。磨后檢查不明顯印上綠油就能看出來。如果條紋不是直線狀就應(yīng)該認(rèn)為是蝕刻后工藝去油墨段有問題,板面有油脂造成磨刷困難,正常一次磨刷無法完全去除。通常嚴(yán)重的地廣方用電子水擦洗,成批板磨二次乃至三次才能解決。對于蝕刻后工藝去墨不良或油脂玷污板材,設(shè)備方面去墨段應(yīng)有足夠的長度及藥水壓力。平時(shí)注意保養(yǎng)保持均勻不塞嘴,這樣才能保證藥水濃度盡可能保持低。工藝方面要注意去墨堿片不要直接加入藥缸,而應(yīng)放入另1個(gè)桶,加水溶解后加入藥缸。第1次不能多加,然后每1~2小時(shí)添加一次,保持比較低的平穩(wěn)濃度,這樣有利控制消泡劑的加入(因?yàn)楫a(chǎn)生油脂主要是來自于消泡劑)。材料方面堿片及消泡劑的質(zhì)量要加強(qiáng)控制。有這樣一種現(xiàn)象,在生產(chǎn)中如果第一次沒有完全去除油墨,返工第二次、第三次都很難完全去除。可想磨刷的難度了。所以解決蝕后工藝問題很重要,有利于成本的降低及質(zhì)量的提高。對于綠油磨板工藝段。主要在設(shè)備的選型,平時(shí)的設(shè)備保養(yǎng)。前段化學(xué)清洗段,也有叫化學(xué)粗化段,通常都使用、草酸、鹽酸、流酸。有這樣一種說法草酸去油脂,鹽酸粗化,流酸去氧化。所以有些廠,黑油線路前磨板用草酸,綠油前磨板用鹽酸,而松香前磨板用流酸。綠油前常用鹽酸:應(yīng)控制濃度及穩(wěn)定度一般在3%,如果濃度高后沖洗不充足會(huì)有一點(diǎn)點(diǎn)孔向周邊發(fā)花狀氧化,磨板后短時(shí)間內(nèi)絲印不能發(fā)現(xiàn)。中段為磨刷洗段,也稱機(jī)械粗化段。磨刷的造用主要是磨料的質(zhì)量,一般第一磨刷選用500號,第二磨刷選用320號。由于近來價(jià)競爭引起磨刷質(zhì)量下降,有些廠前后都使用320號。應(yīng)注意換磨刷不要二條同時(shí)換,如果3個(gè)月為1個(gè)周期就1個(gè)半月?lián)Q1條。平時(shí)注意油脂的玷污,一旦粘污就很難洗除。進(jìn)行周期性整平處理保養(yǎng)。平時(shí)注意保養(yǎng)可增加使用時(shí)間及提高質(zhì)量。中后段清水洗,一般磨刷段用循環(huán)水。磨刷后用高壓循環(huán)水,后清洗用自來水。水的流向?yàn)楹笄逅础ズ蟾邏貉h(huán)水洗→磨刷循環(huán)水→外排。有些磨板機(jī)沒有后高壓循環(huán)水沖洗(是產(chǎn)生不良的原因之一這種機(jī)應(yīng)控制前化學(xué)清洗鹽酸的濃度)。平時(shí)注意水壓力,不塞噴嘴。后海棉吸水軸應(yīng)注意清洗保持清潔。一般不要用洗滌劑清洗,有必要時(shí)就應(yīng)有足夠的時(shí)間與水量完全清洗干凈,要不然用放大鏡檢查會(huì)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)狀白霧狀物,有時(shí)很明顯,有些掉綠油及過錫綠油起泡就是這方面的原因。定時(shí)周期性清洗更換,可控制因吸水不良造成的批量氧化。檢查海棉吸水軸的清潔度,可在海棉吸水軸后把板拿起用放大鏡看水份的干燥過程。會(huì)看到一大片向一點(diǎn)干燥,形成一個(gè)水珠再向中點(diǎn)干燥,白霧狀點(diǎn)就是不清潔水積聚成水珠干燥后形成。最后就是熱干燥段。一般有二種:焗爐式,考焗式。爐絲直對板面我們稱為考爐式,這種爐間單易產(chǎn)生不良熱效率想象高,其實(shí)熱損失大效率反而差,前冷風(fēng)刀效果差易產(chǎn)生水珠點(diǎn)發(fā)花狀氧化。焗式爐比較理想,前邊應(yīng)有一段強(qiáng)冷風(fēng)刀用于清除水珠在板面形成。中間熱風(fēng)刀焗爐段發(fā)熱絲不直接面對板而用循環(huán)熱風(fēng)吹板這樣效率高溫度穩(wěn)定而且溫度比考式低(板面溫度低有利控制彎板)。這種爐后邊最好有開放式冷風(fēng)吹板使板面熱氣吹散及冷板。有這樣一種情況如果干燥后迭放絲印,發(fā)現(xiàn)有發(fā)花狀氧化。如果插架冷板絲印氧化清失,所以應(yīng)注意磨板后開放式冷板。及時(shí)穩(wěn)定控制蝕刻及磨板工藝,綠油底不良問題就不可能周期性、批量性發(fā)生。PCB精密圖形蝕刻系數(shù)的補(bǔ)償修正
蝕刻機(jī)和顯影機(jī)有某些類似,但蝕刻機(jī)后面都附有抗蝕劑剝離裝置。蝕刻和前面所講的濕式處理工序不完全相同,在蝕刻過程中柔性印制板的機(jī)械強(qiáng)度會(huì)發(fā)生較大變化,這是因?yàn)榇蟛糠帚~箔被蝕刻掉,所以更加柔軟,因此在設(shè)計(jì)用于柔性印制板的蝕刻機(jī)時(shí),對此要特別注意。可靠的柔性印制板制造用流水線,指的是經(jīng)過蝕刻的柔性板在沒有導(dǎo)向牽引板的條件下,也必須能夠順利地進(jìn)行傳送。
考慮精密圖形的蝕刻時(shí)既要注意蝕刻裝置和其他工藝條件,也應(yīng)按照蝕刻系數(shù)對原圖進(jìn)行補(bǔ)償修正。就是所有的工藝條件都一樣,線路密度大的部位和線路密度小的部位的蝕刻系數(shù)也是不同的。線路間距小的部位和線路間距大的部位相比,新舊蝕刻液交換不良,所以蝕刻速度慢。設(shè)計(jì)寬度相同的線路,如果在同一塊制板中所處的線路密度不同,蝕刻時(shí)就有可能出現(xiàn)高密度區(qū)的導(dǎo)線還未蝕刻分開,而低密度區(qū)的電路可能因?yàn)閭?cè)蝕,造成導(dǎo)線變細(xì)甚至斷線,這種情況要想完全依靠蝕刻設(shè)備和蝕刻工藝條件解決是有難度的。
為了解決這一問題,事先可對每種線路密度進(jìn)行試驗(yàn)求出蝕刻系數(shù),在制作原圖時(shí)進(jìn)行補(bǔ)償修正,對于密度差別大的精密線路還要進(jìn)行實(shí)際蝕刻加工后根據(jù)蝕刻情況進(jìn)行修正,有時(shí)需要經(jīng)過2~3次的修正。這雖然很瑣碎,但對保證高密度線路的蝕刻精度、穩(wěn)定工藝是十分重要的。從提高材料利用率角度考慮,在制板與圖形之間的寬度越小越好,但要穩(wěn)定傳送,在制版的邊緣寬度要盡可能寬一些,拼版之間的間隔也最好大一點(diǎn)。
從以上敘述可知影響線路蝕刻性的因素很多。任何項(xiàng)目都不是單獨(dú)的而是相互協(xié)同、關(guān)系復(fù)雜的過程,要進(jìn)行高精密度的精密線路蝕刻加工并獲得滿意的效果,就要在日常的生產(chǎn)過程中不斷積累這些因素影響蝕刻的數(shù)據(jù)。PCB線路板制作網(wǎng)版的步驟
一、洗網(wǎng)
*洗網(wǎng)所需物品:
1、脫膜水:將脫膜粉按一定的比例與溫水(30度左右)配制而成的水溶液。
2、稀釋劑:(783、天那水)用于脫膜沖洗干凈后,清除絲網(wǎng)里的殘余油墨。
3、洗潔精:清洗版網(wǎng)版上的殘余油脂。
*洗網(wǎng)的步驟
1、將要洗的網(wǎng)版放入洗網(wǎng)槽,兩面涂上脫膜水,用布來回擦干凈后用清水沖洗。
2、用布沾上稀釋劑,擦除網(wǎng)版上的殘余油墨,兩面來回擦,直至干凈后用清水沖洗。
3、用洗潔精清洗網(wǎng)版上的油脂,用清水沖干凈。
4、將網(wǎng)版對光檢查是否還有殘余油脂,如果有用洗潔精再次清洗。二、涂布
*涂布所需物品:感光膠、上漿器(刮斗)、架網(wǎng)臺(tái)。
*涂布步驟:
1、將網(wǎng)版放置平穩(wěn),把感光膠倒入刮斗中。(注:適量)
2、利用刮斗將感光膠均勻涂在絲網(wǎng)上一般每邊涂布三遍,然后將網(wǎng)干燥,此過程為第一次。(注:線路、字元網(wǎng)需進(jìn)行二次涂布)
3、重復(fù)以上操作進(jìn)行第二次涂布。(注:此次涂布只在絲網(wǎng)的接觸面進(jìn)行)
4、用電吹風(fēng)或烘箱進(jìn)行干燥,不要有虛干或沒干的現(xiàn)象,以免影響制版質(zhì)量。(注:脫落感光膠)三、如何配制感光膠
1、將小瓶裝感光粉加入蒸餾水至4/5瓶左右,加以攪拌使其充分溶解。(光敏劑)
2、將光敏劑溶液倒入大瓶裝乳膠,充分?jǐn)嚢?0分鐘左右,放置3至8小時(shí)待氣泡消失。四、曝光
1、首先將菲林借助放大鏡對好絲網(wǎng)的經(jīng)緯,線條要與絲網(wǎng)絲平行垂直。(注:特別是線路、字元)
2、將較好位的網(wǎng)放入曝光機(jī),調(diào)好時(shí)間,待吸至真空后,打開曝光機(jī)開關(guān)。五、顯影、沖網(wǎng)、干燥、修補(bǔ)
1、將曝光好的絲網(wǎng)用水淋濕兩面,大約1分鐘左右,用高壓水沖網(wǎng),直至完全清晰。
2、在燈光下對照,看是否完全清晰,制版是否成功,不好則重做。
3、將濕網(wǎng)干燥后,放在燈箱下,用封網(wǎng)漿修補(bǔ)沙眼、毛邊等缺陷。PCB絲?。轰摼W(wǎng)制作及開制鋼網(wǎng)規(guī)范一、網(wǎng)框
印刷機(jī)的大小不一樣,對網(wǎng)框的大小要求也會(huì)不一樣,所以具體網(wǎng)框的大小要視印刷機(jī)的情況而定。常用網(wǎng)框推薦型號:370×470mm、400×500mm、600×550mm、650×550mm、23″×23″、29″×29″二、鋼片
1.鋼片厚度(厚度可用0.1mm-0.3mm)
(1)為保證足夠的錫漿/膠水量及焊接質(zhì)量,常用推薦鋼片厚度為:印膠網(wǎng)為0.2mm,印錫網(wǎng)為0.15mm;
(2)如有重要器件(如QFP、CSP、0402、0201、COB等元件),為保證印錫量和焊接質(zhì)量,印錫網(wǎng)鋼片厚度的選擇較重要。
2.鋼片尺寸
為保證鋼網(wǎng)有足夠的張力和良好的平整度,通常建議鋼片距網(wǎng)框內(nèi)側(cè)保留有20~30mm.三、MARK點(diǎn)刻法視客戶的印刷機(jī)而定,有印刷面半刻,非印刷面半刻,兩面半刻,全刻透封黑膠和全刻透不封黑膠。四、字符為能方便區(qū)分鋼網(wǎng)適合生產(chǎn)的機(jī)型、使用狀況以及與客戶之間的溝通,通常建議在鋼網(wǎng)上刻以下字符:客戶型號(MODEL)、本廠編號(P/C)、鋼片厚度(T)、生產(chǎn)日期(DATE)。五、開口通用規(guī)則
1.測試點(diǎn),單獨(dú)焊盤,客戶無特殊說明則不開口。
2.中文字客戶無特殊要求不刻。六、開口方式
(一)印刷錫漿網(wǎng)
1Chip料元件的開口設(shè)計(jì)
(1)封裝為0402的焊盤開口1:1;
(2)封裝為0603及0603以上的CHIP元件。2小外型晶體的開口設(shè)計(jì)
(1)SOT23-1:由于焊盤和元件的尺寸都比較小,產(chǎn)生錫珠和短路的機(jī)率小,為保證其焊接質(zhì)量,通常建議開口按1:1。
(2)SOT89晶體:由于焊盤和元件都比較大,且焊盤間距較小,容易產(chǎn)生錫珠等焊接質(zhì)量問題,故通常建議采用下圖所示的方式開口:
(3)SOT143:其焊盤分布的間距比較大,發(fā)生焊接質(zhì)量問題的機(jī)率小,故通常建議按1:1的方式開口
(4)SOT223晶體開口通常建議按1:1的方式。
(5)SOT252晶體開口設(shè)計(jì):由于SOT252晶體有一個(gè)焊盤很大,很容易產(chǎn)生錫珠。3IC(SOJ、QFP、SOP、PLCC等)的開口設(shè)計(jì):
(1)Pitch>0.65MM的IC長按原始焊盤的1:1的開口,寬度=50%Pitch,四角倒圓角.
(2)Pitch≤0.65MM的IC,由于其Pitch小,容易產(chǎn)生短路和橋連等焊接質(zhì)量問題,故其開口方式:長度1:1,倒圓角,寬度為(45%~50%)Pitch。
4排阻的開口設(shè)計(jì):
(1).Pitch=0.5,長外加0.05,寬開0.24mm或48%pitch,間距增加0.05mm。
(2).Pitch=0.8,長按1:1,內(nèi)四腳寬開0.4mm,外四腳最大不超過0.55mm。
(3).其它Pitch排阻開口寬度為55%Pitch.
5BGA的開口設(shè)計(jì):通常按1:1的開口方式??稍谠嫉幕A(chǔ)上直徑加大25%左右.
6共用焊盤的開口設(shè)計(jì):建議按1:1開口.
7特殊焊盤:如以上沒說明的焊盤建議1:1開口,如果焊盤較大,可以采用開口面積的90%的方式。
8其它要求:如一個(gè)焊盤過大(通常一邊大于4mm,且另一邊也不小于2.5MM時(shí),為防止錫珠產(chǎn)生,鋼網(wǎng)開口通常建議采用網(wǎng)格線分割的方式,網(wǎng)格線寬度為0.4mm,網(wǎng)格大小為3mm左右,可按焊盤大小而均分。PCB網(wǎng)板制作工藝介紹一、拉網(wǎng)
1.1拉網(wǎng)步驟:
網(wǎng)框清理——水平檢校——涂底層膠——拉網(wǎng)——測張力——涂粘膠——下網(wǎng)、封邊——儲(chǔ)存
1.2作業(yè)說明
1.2.1因網(wǎng)框重復(fù)使用,網(wǎng)框四周有殘存之粘膠、網(wǎng)紗等雜物,必須清除干凈,以免影響網(wǎng)紗與網(wǎng)框之粘合力
1.2.2將網(wǎng)框放置于平臺(tái)(需水平)檢查網(wǎng)框是否變形,如有變形則需進(jìn)行整平處理
1.2.3將清理好,未變形網(wǎng)框與網(wǎng)紗接著面溥而均勻的涂一層南寶權(quán)脂(無需加硬化劑)以增強(qiáng)拉網(wǎng)后網(wǎng)紗與網(wǎng)框粘合力
1.2.4待第一次涂膠約10分鐘后,將網(wǎng)框放置于拉網(wǎng)臺(tái),并調(diào)整好相對之位置及高度
1.2.5選擇網(wǎng)目,松開四周夾嘴,將網(wǎng)紗平鋪在框上,然后將網(wǎng)紗均勻夾進(jìn)夾嘴里,不能有起皺,注意四角要有較松余紗,夾嘴一定需鎖緊,夾子與夾子之間不能有間隙(自動(dòng)升架、手動(dòng)拉網(wǎng))
1.2.6拉網(wǎng):第一次張力26,靜置5分鐘張力為24;第二次張力28,靜置5分鐘張力26;第三次張力32,靜置5分鐘張力為30;第四次校正5點(diǎn)張力32,靜置20分鐘后上膠張力30;15分鐘膠固化下網(wǎng)張力28,靜置72小時(shí)后方可制作網(wǎng)版(以一米×一米全自動(dòng)生產(chǎn)線使用網(wǎng)版為例)。
1、縱向拉開收回3、縱向拉開收回
2、橫向拉開收回4、橫向拉開收回
縱向橫向同步拉開,一直拉到所需張力時(shí)則刷膠,常用網(wǎng)網(wǎng)紗張力為(100T、110T、120T均為30±2牛頓)(77T、51T均為35±2牛頓)(24T為50±2牛頓)
1.2.7將已調(diào)好的膠水用小毛刷均勻地刷在網(wǎng)框與網(wǎng)紗接著面上方不可將膠水掉進(jìn)網(wǎng)版中間部位,待膠8分鐘干燥后,可用刮刀膠在涂膠面將未完全貼合之地方壓緊貼合約10分鐘左右膠水徹底干燥后才可下網(wǎng)
1.2.8去除網(wǎng)版四周多余網(wǎng)紗,并在網(wǎng)版邊框注明,日期,網(wǎng)目及下網(wǎng)時(shí)張力(以便觀察張力變化)為了防止防白水的滲入,在網(wǎng)框的內(nèi)角用紅膠水密封,然后用防水膠帶封在網(wǎng)框與網(wǎng)紗接著面上方,同樣防止藥水的滲入二、曬網(wǎng)
2.1洗網(wǎng):用磨網(wǎng)膏去油脂(新網(wǎng)),鬼影膏去圖形(舊網(wǎng)),除漿粉去網(wǎng)漿,清水洗藍(lán)油,防白水洗雜物,用清潔劑沖洗網(wǎng),最后用高壓水槍沖洗干凈
2.2烤網(wǎng)——烤箱設(shè)定溫度為40—50度
2.3貼水菲林:洗網(wǎng)即洗干凈的網(wǎng),用三角尺壓住一端在網(wǎng)上,用三角尺刮平,再用刮刀刮平,毛巾擦多余水份烘干
2.4使用網(wǎng)漿:烘干再上漿,使用刮盒,裝網(wǎng)漿之盒刮到網(wǎng)上,其中綠油三次,(約每隔10分鐘以上一次)底油,面油則二次,蘭膠先上50K水菲林撕去膠片,再上20次網(wǎng)漿,每次刮三次(我們已采用自動(dòng)上漿機(jī))
2.5網(wǎng)紗的選用一般線路、綠油、底油、面油用120T、100T、110T網(wǎng)紗,碳油51T,藍(lán)膠24T感光線路及熱固化綠油用77T
2.6菲林的選用線路用18K水菲林(不用網(wǎng)漿因用網(wǎng)漿上網(wǎng)由于不均勻會(huì)產(chǎn)生:狗牙、肥油、波浪),綠油、底油、面油選用網(wǎng)漿,碳油選用50K水菲林
2.7爆光時(shí)間的選用(3000W聚光燈),線路一般在60—80秒、綠油在80—100秒、底面字元油40—60秒、碳油、蘭膠350—400秒
2.8加壓水沖網(wǎng),干燥、封網(wǎng)、修網(wǎng)、儲(chǔ)存。
在本網(wǎng)站——首頁——技術(shù)工藝——蝕刻——網(wǎng)印工藝(一、二)——有繃網(wǎng)的基本概念和方法。PCB蝕刻使用的相關(guān)術(shù)語側(cè)蝕:
發(fā)生在抗蝕層圖形下面導(dǎo)線側(cè)壁的蝕刻稱為側(cè)蝕。側(cè)蝕的程度是以側(cè)向蝕刻的寬度來表示。側(cè)蝕與蝕刻液種類,組成和所使用的蝕刻工藝及設(shè)備有關(guān)。
蝕刻系數(shù):
導(dǎo)線厚度(不包括鍍層厚度)與側(cè)蝕量的比值稱為蝕刻系數(shù)。蝕刻系數(shù)=V/X用蝕刻系數(shù)的高低來衡量側(cè)蝕量的大小。蝕刻系數(shù)越高,側(cè)蝕量越少。在印制板的蝕刻操作中,希望有較高的蝕刻系數(shù),尤其是高密度的精細(xì)導(dǎo)線的印制板更是如此。鍍層增寬:
在圖形電鍍時(shí),由于電鍍金屬層的厚度超過電鍍抗蝕層的厚度,而使導(dǎo)線寬度增加,稱為鍍層增寬。鍍層增寬與電鍍抗蝕層的厚度和電鍍層的總厚度有直接關(guān)系。實(shí)際生產(chǎn)時(shí),應(yīng)盡量避免產(chǎn)生鍍層增寬。鍍層突沿:
金屬抗蝕鍍層增寬與側(cè)蝕量的總和叫鍍層突沿。如果沒有鍍層增寬,鍍層突沿就等于側(cè)蝕量。
蝕刻速率:蝕刻液在單位時(shí)間內(nèi)溶解金屬的深度(常以μm/min表示)或溶解一定厚度的金屬所需的時(shí)間(min)。溶銅量:
在一定的允許蝕刻速率下,蝕刻液溶解銅的量。常以每升蝕刻液中溶解多少克銅(g/l)來表示。對特定的蝕刻液,其溶銅能力是一定的。PCB蝕刻技術(shù)及蝕刻液的分析
蝕刻是將材料使用化學(xué)反應(yīng)或物理撞擊作用而移除的技術(shù)。蝕刻技術(shù)可分為濕蝕刻和干蝕刻,在濕蝕刻中使用化學(xué)溶液,經(jīng)由化學(xué)反應(yīng)以達(dá)到蝕刻的目的,而干蝕刻通常是一種等離子體蝕刻,其作用可能是等離子體撞擊芯片表面的物理作用,或者可能是等離子體活性基與芯片表面原子間的化學(xué)反應(yīng),甚至也可能是兩者的復(fù)合作用。1.晶圓蝕刻
在集成電路制造過程中,常需要在晶圓上定義出極細(xì)微尺寸的圖案,它們的形成可以借由蝕刻技術(shù)完成。早期半導(dǎo)體制程中所采用的蝕刻方式為濕蝕刻,主要是借由溶液與待蝕刻材質(zhì)間的化學(xué)反應(yīng),因此可借由調(diào)配與選取適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)溶液,得到所需的蝕刻速率,以及待蝕刻材料與光阻及下層材質(zhì)良好的蝕刻選擇比。但是隨著集成電路中組件尺寸越做越小,由于化學(xué)反應(yīng)沒有方向性,而濕蝕刻是等向性的,此時(shí)當(dāng)蝕刻溶液做縱向蝕刻時(shí),側(cè)向的蝕刻將同時(shí)發(fā)生,進(jìn)而造成底切現(xiàn)象,導(dǎo)致圖案線寬失真。因此濕蝕刻在次微米組件(3微米以下)的制程中已被干蝕刻所取代。半導(dǎo)體制程中常見的幾種物質(zhì)的濕蝕刻是硅、二氧化硅、氮化硅及鋁。單晶硅與復(fù)晶硅的蝕刻通常是利用硝酸與氫氟酸的混合液來進(jìn)行,此反應(yīng)是利用硝酸將硅表面氧化成二氧化硅,再利用氫氟酸將形成的二氧化硅溶劑去除,反應(yīng)如下:
Si+HNO3+6HF=H2SiF6+HNO2+H2+H2O
二氧化硅的濕蝕刻通常采用氫氟酸溶液加以進(jìn)行,反應(yīng)如下:
SiO2+6HF=H2+SiF6+2H2O
實(shí)際應(yīng)用上是用稀釋的氫氟酸或添加氟化銨作為緩沖劑來控制蝕刻速率。
氮化硅可利用加熱至180°C的磷酸溶液(85%)來進(jìn)行蝕刻。
鋁或鋁合金的濕蝕刻主要是利用磷酸、硝酸、醋酸及水的混合溶液加以進(jìn)行,典型的比例為80%的磷酸、5%的硝酸、5%的醋酸及10%的水。由硝酸將鋁氧化成氧化鋁,接著再利用磷酸將氧化鋁予以溶解去除,如此反復(fù)進(jìn)行以達(dá)到蝕刻的效果。2.PCB蝕刻
目前用作蝕刻溶劑的有:氯化鐵(FerricChloride)、氯化銅(CupricChloride)、堿性氨(AlkalineAmmonia)、硫酸加過氧化氫(SulfuricAcid+HydrogenPeroxide)、硫酸-鉻酸蝕刻液、過硫酸銨蝕刻液。蝕刻液主要有氯化銅液、三氯化鐵液、堿性蝕刻液、硫酸/過氧化氫(雙氧水)系蝕刻液。
氯化銅蝕刻液由氯化銅(CuCl2?2H2O)+鹽酸(HCl)+過氧化氫(H2O2)+水(H2O)組成;三氯化鐵蝕刻液是由三氯化鐵(FeCl3)+鹽酸(HCl)+水(H2O)組成的;堿性蝕刻液的主要成分是有銅氨絡(luò)離子;硫酸/過氧化氫(雙氧水)蝕刻液以硫酸與過氧化氫(雙氧水)為主成分。以蝕刻液氯化銅及氯化鐵的市場使用情況,PCB廠商約有95%使用氯化銅(CuCl2),IC載板廠商約80%使用氯化鐵(FeCl3),20%使用氯化銅(CuCl2)pcb線路板蝕刻制程詳解
10.1制程目的
將線路電鍍完成從電鍍設(shè)備取下的板子,做后加工完成線路:
A.剝膜:將抗電鍍用途的干膜以藥水剝除
B.線路蝕刻:把非導(dǎo)體部分的銅溶蝕掉
C.剝錫(鉛):最后將抗蝕刻的錫(鉛)鍍層除去上述步驟是由水平連線設(shè)備一次完工.10.2制造流程剝膜→線路蝕刻→剝錫鉛10.2.1剝膜剝膜在pcb制程中,有兩個(gè)step會(huì)使用,一是內(nèi)層線路蝕刻后之D/F剝除,二是外層線路蝕刻前D/F剝除(若外層制作為負(fù)片制程)D/F的剝除是一單純簡易的制程,一般皆使用連線水平設(shè)備,其使用之化學(xué)藥液多為NaOH或KOH濃度在1~3%重量比。注意事項(xiàng)如下:
A.硬化后之干膜在此溶液下部份溶解,部份剝成片狀,為維持藥液的效果及后水洗能徹底,過濾系統(tǒng)的效能非常重要.
B.有些設(shè)備設(shè)計(jì)了輕刷或超音波攪拌來確保膜的徹底,尤其是在外層蝕刻后的剝膜,線路邊被二次銅微微卡住的干膜必須被徹底剝下,以免影響線路品質(zhì)。也有在溶液中加入BCS幫助溶解,但有違環(huán)保,且對人體有害。
C.有文獻(xiàn)指K(鉀)會(huì)攻擊錫,因此外層線路蝕刻前之剝膜液之選擇須謹(jǐn)慎評估。剝膜液為鹼性,因此水洗的徹底與否,非常重要,內(nèi)層之剝膜后有加酸洗中和,也有防銅面氧化而做氧化處理者。10.2.2線路蝕刻本節(jié)中僅探討鹼性蝕刻,酸性蝕刻則見四內(nèi)層制作10.2.2.1蝕銅的機(jī)構(gòu)
A.在鹼性環(huán)境溶液中,銅離子非常容易形成氫氧化銅之沉淀,需加入足夠的氨水使產(chǎn)生氨銅的錯(cuò)離子團(tuán),則可抑制其沉淀的發(fā)生,同時(shí)使原有多量的銅及繼續(xù)溶解的銅在液中形成非常安定的錯(cuò)氨銅離子,此種二價(jià)的氨銅錯(cuò)離子又可當(dāng)成氧化劑使零價(jià)的金屬銅被氧化而溶解,不過氧化還原反應(yīng)過程中會(huì)有一價(jià)亞銅離子)出現(xiàn),即
此一反應(yīng)之中間態(tài)亞銅離子之溶解度很差,必須輔助以氨水、氨離子及空氣中大量的氧使其繼續(xù)氧化成為可溶的二價(jià)銅離子,而又再成為蝕銅的氧化劑周而復(fù)始的繼續(xù)蝕銅直到銅量太多而減慢為止。故一般蝕刻機(jī)之抽風(fēng)除了排除氨臭外更可供給新鮮的空氣以加速蝕銅。
B.為使上述之蝕銅反應(yīng)進(jìn)行更為迅速,蝕液中多加有助劑,例如:a.加速劑Acceletator可促使上述氧化反應(yīng)更為快速,并防止亞銅錯(cuò)離子的沉淀。b.護(hù)岸劑(Bankingagent)減少側(cè)蝕.c.壓抑劑Suppressor抑制氨在高溫下的飛散,抑制銅的沉淀加速蝕銅的氧化反應(yīng)。10.2.2.2設(shè)備
A.為增加蝕速故需提高溫度到48℃以上,因而會(huì)有大量的氨臭味彌漫需做適當(dāng)?shù)某轱L(fēng),但抽風(fēng)量太強(qiáng)時(shí)會(huì)將有用的氨也大量的抽走則是很不經(jīng)濟(jì)的事,在抽風(fēng)管路中可加適當(dāng)節(jié)流閥以做管制
B蝕刻品質(zhì)往往因水池效應(yīng)(pudding)而受限,(因新鮮藥液被積水阻撓,無法有效和銅面反應(yīng)稱之水池效應(yīng))這也是為何板子前端部份往往有overetch現(xiàn)象,所以設(shè)備設(shè)計(jì)上就有如下考量:a.板子較細(xì)線路面朝下,較粗線路面朝上.
b.噴嘴上,下噴液壓力調(diào)整以為補(bǔ)償,依實(shí)際作業(yè)結(jié)果來調(diào)整其差異.
c.先進(jìn)的蝕刻機(jī)可控制當(dāng)板子進(jìn)入蝕刻段時(shí),前面幾組噴嘴會(huì)停止噴灑幾秒的時(shí)間.
d.也有設(shè)計(jì)垂直蝕刻方式,來解決兩面不均問題,但國內(nèi)使用并不多見.目前國內(nèi)有科茂公司之自制垂直蝕刻機(jī)使用中.10.2.2.3補(bǔ)充添加控制
A.操作條件如表
B.自動(dòng)補(bǔ)充添加補(bǔ)充液為氨水,通常以極為靈敏的比重計(jì),且感應(yīng)當(dāng)時(shí)溫度(因不同溫度下比重有差),設(shè)定上下限,高于上限時(shí)開始添加氨水,直至低于下限才停止.此時(shí)偵測點(diǎn)位置以及氨水加入之管口位置就非常重要,以免因偵測delay而加入過多氨水浪費(fèi)成本(因會(huì)溢流掉)10.2.2.4設(shè)備的日常保養(yǎng)
A.不使蝕刻液有sludge產(chǎn)生(淺藍(lán)色一價(jià)銅污泥),所以成份控制很重要-尤其是PH,太高或太低都有可能造成.B.隨時(shí)保持噴嘴不被堵塞.(過濾系統(tǒng)要保持良好狀態(tài))C.比重感應(yīng)添加系統(tǒng)要定期校驗(yàn).10.2.2.5Undercut與Overhang見圖10.1
10.2.3剝錫(鉛)不管純錫或各成份比的錫鉛層,其鍍上的目的僅是抗蝕刻用,因此蝕刻完畢后,要將之剝除,所以此剝錫(鉛)步驟僅為加工,未產(chǎn)生附加價(jià)值.但以下數(shù)點(diǎn)仍須特別注意,否則成本增加是其次,好不容易完成外層線路卻在此處造成不良.
A.一般剝錫(鉛)液直接由供應(yīng)商供應(yīng),配方有多種有兩液型,也有單液型,其剝除方式有半溶型與全溶型,溶液組成有氟系/H2O2,HNO3/H2O2等配方.
B.不管何種配方,作業(yè)上有以下潛在問題:a.攻擊銅面.b.剝除未盡影響后制程.c.廢液處理問題.所以剝錫(鉛)步驟得靠良好的設(shè)備設(shè)計(jì),前制程鍍錫(鉛)厚度控制及藥液藥效的管理,才可得穩(wěn)定的品質(zhì).
外層線路制作完成之后,進(jìn)行100%檢測工作.印制電路板曬阻焊工藝及常見板面缺陷印制電路板中曬阻焊工序,是將網(wǎng)印后有阻焊的印制電路板。用照像底版將印制電路板上的焊盤覆蓋,使其在曝光中不受紫外線的照射,而阻焊保護(hù)層經(jīng)過紫外光照射更加結(jié)實(shí)的附著在印制電路板面上,焊盤沒有受到紫外光照射,可以露出銅焊盤,以便在熱風(fēng)整平時(shí)上鉛錫。曬阻焊工序大致可分為三道操作程式:第一道程式為曝光。首先,在開始曝光以前要檢查曝光框的聚脂薄膜及玻璃框是否干凈,如果不干凈應(yīng)及時(shí)用防靜電布擦拭干凈,然后,打開曝光機(jī)的電源開關(guān),再打開真空鈕選擇曝光程式,搖動(dòng)曝光快門,在未開始正式曝光前,應(yīng)先讓曝光機(jī)“空曝”五次,“空曝”的作用是使機(jī)器能夠進(jìn)入飽和的工作狀態(tài),最主要的是使紫外線曝光燈能量進(jìn)入正常范圍。如果不“空曝”曝光燈的能量可能未進(jìn)入最佳的工作狀態(tài)。在曝光中就會(huì)使印制電路板出現(xiàn)問題?!翱掌亍蔽宕魏?,曝光機(jī)己進(jìn)入最佳工作狀態(tài),在用照相底版對位以前,要檢查底版質(zhì)量是否合格。檢查底版上藥膜面是否有針孔和露光的部分,與印制電路板的圖形是否一致,因?yàn)檫@將檢查照像底版可以避免因?yàn)橐恍┎槐匾脑蚴褂≈齐娐钒宸倒せ驁?bào)廢。曬阻焊通常采用目視定位,使用銀鹽底版,把底版的焊盤與印制電路板的焊盤孔重合對準(zhǔn),用膠帶固定即可進(jìn)行曝光。在對位中會(huì)遇到的曬阻焊通常采用目視定位,使用銀鹽底版,把底版的焊盤與印制電路板的焊盤孔重合對準(zhǔn),用膠帶固定即可進(jìn)行曝光。在對位中會(huì)遇到的問題很多,比如說,因?yàn)榈装媾c溫度、濕度等因素有關(guān),如果溫度與濕度不控制好,照相底版有可能縮小或放大變形,這樣在曬阻焊的時(shí)候,照相底版與印制電路板焊盤不是完全吻合。在底版縮小的時(shí)候,看底版焊盤與印制電路板焊盤相差有多少,如果相差很小,可以在熱風(fēng)整平時(shí)上鉛錫,那么,就沒有很大問題可以進(jìn)行硒阻焊。如果相差很大,只有重新翻版,盡量使底版焊盤重合。在對位以前,還應(yīng)注意底版的藥膜面是否翻反,應(yīng)保證藥膜面在對位時(shí)朝下,如果朝上,使藥膜面被劃傷,從而導(dǎo)致底版露光,使曬出的印制電路板不需曝光處有阻焊料,嚴(yán)重的會(huì)造成印制電路板報(bào)廢。另外,還要注意有時(shí)拼版的底版會(huì)與印制電路板圖形不重合,通常將拼版底版沿拼板的邊緣剪開,然后單拼對位,將整個(gè)印制電路板對好后進(jìn)行曝光。以上問題是在正式曝光硒阻焊前應(yīng)注意的問題。然后,進(jìn)行曬阻焊,在曝光以前應(yīng)檢查印制電路板是否被真空盒吸覆。真空吸覆的壓力應(yīng)充足無露氣存在。如果露氣會(huì)使紫外光沿板子側(cè)面照進(jìn)圖形內(nèi),造成遮光處曝光,顯影不掉,有時(shí)遇到單面曝光的情況,在這種情況下,把單面沒有圖形的一面用黑色布與曝光燈射出的紫外光隔開,如果不用黑布,紫外光透過沒有圖形的一面透射到焊盤里使焊盤孔里的阻焊料經(jīng)過曝光后,顯影不掉。在曝兩面圖形不一致的印制電路板時(shí),先網(wǎng)印一面阻焊,然后進(jìn)行單面曝光,顯影后,在網(wǎng)印另一面阻焊,因?yàn)?,如果兩面同時(shí)網(wǎng)印曝光,有一面圖形復(fù)雜焊盤多,需要遮光的部分多,而另一面需要遮光的部分少,使紫外光透過一面照射到另一面,遮光多的一面經(jīng)過紫外光的照射,在顯影時(shí)顯不掉影,會(huì)造成返工或報(bào)廢。在曝光過程中,也會(huì)遇到網(wǎng)印后的印制電路板在固化時(shí)沒有烘干的情況,這種情況下,在對位元時(shí)會(huì)使阻焊料沾到照相底版上,而且,印制電路板也要返工,所以,發(fā)現(xiàn)不干的情況,尤其是大部分印制電路板沒有烘干就要在放到烘箱中重新烘干。這些情況都是曝光過程中易出現(xiàn)的問題,所以要認(rèn)真檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn),及時(shí)解決。第二道工序是顯影。顯影操作一般要在顯影機(jī)中進(jìn)行,控制好顯影液的溫度、傳送速度、噴淋壓力等顯影參數(shù),能夠得到更好的顯影效果。顯影是把遮光的部分用顯影溶液去掉焊盤上的阻焊。顯影用的溶液是百分之一的無水碳酸鈉,液溫通常在三十至三十五攝氏度之間。在正式顯影之前,要把顯影機(jī)升溫,使溶液達(dá)到預(yù)定溫度,從而達(dá)到最佳的顯影效果。顯影機(jī)分三個(gè)部分:第一段是噴淋段,主要是利用高壓噴射無水碳酸鈉,使未被曝光的阻焊劑溶解下來;第二段是水洗段,首先是利用高壓泵水洗,先將殘留溶液水洗干凈,然后進(jìn)入回圈水洗,徹底洗凈;第三段是吹干段,吹干段前后各有一個(gè)風(fēng)刀主要是用熱風(fēng)把板子吹干,再有吹干段的溫度較高也可把板子烘干。
正確的顯影時(shí)間通過顯出點(diǎn)來確定,顯出點(diǎn)必須保持在顯影段總長度的一個(gè)恒定百分比上,如果顯出點(diǎn)離顯影段出口太近,未曝光的阻焊層得不到充分的顯影會(huì)造成未曝光阻焊層的殘余可能留在板面上,如果顯出點(diǎn)離顯影段的入口太近,被曝光的阻焊層由于與顯影液過長時(shí)問的接觸,可能被浸蝕而變得發(fā)毛,失去光澤。通常顯出點(diǎn)控制在顯影段總長度的40%—60%之內(nèi),另外,要注意在顯影時(shí),很容易將板子劃傷,通常解決的方法,是在顯影時(shí),放板子操作人員要戴手套,對板子要輕拿輕放,還有是印制電路板的尺寸大小不一,所以,盡量尺寸差不多大的一起放,在放板子時(shí),板子與板子之間要保持一定間距,以防止傳動(dòng)時(shí),板子擁擠,造成“卡板”等現(xiàn)象。顯完影后,將印制電路板放在木制托架上。下面是曬阻焊的第三道操作程式修板:修板包括兩方面,一是修補(bǔ)圖像的缺陷,二是除去與要求圖像無關(guān)的疵點(diǎn),在修板過程中應(yīng)注意戴細(xì)紗手套,以防手汗污染板面,常見的板面缺陷有:1.跳印也稱飛白。主要是由于電鍍電流過大,鍍層厚,造成圖形線條過高,在網(wǎng)印印制電路板時(shí),由于刮板刀與網(wǎng)印框成一定角度網(wǎng)印,所以在線條兩側(cè)由于線條過高,就不下墨:造成跳印,另一個(gè)原因是刮板刀有缺口,缺口處不下墨,造成跳印,解決的方法主要有控制電鍍電流和檢查刮板刀是否有缺口。2.表面不均勻,在網(wǎng)印時(shí)沒有注意及時(shí)印紙,清除網(wǎng)版的殘余油墨,造成表面不均勻,解決方法是要及時(shí)印紙清除網(wǎng)版的殘余油墨。3.孔里阻焊。所造成的原因是在網(wǎng)印時(shí)沒有及時(shí)印紙,造成網(wǎng)版堆積殘余油墨過多,在刮刀壓力下把殘余油墨印入孔內(nèi),解決方法是及時(shí)印紙,還有絲網(wǎng)目數(shù)太低,也會(huì)造成孔里阻焊,要選用高網(wǎng)目的絲網(wǎng)制版,印料粘度太低,換用粘度大的印料,刮板網(wǎng)印角度大小,適當(dāng)調(diào)大刮板網(wǎng)印角度,刮板刀口變圓,磨銳刮板刀口。4.圖形有針孔。原因是照相底版上有污物,使印制電路板在曝光過程中應(yīng)見光的部分沒有見光,造成圖形有針孔,解決方法是在曝光過程中經(jīng)常檢查照相底版的清潔度。5.表面有污物。因?yàn)橛≈齐娐钒寰W(wǎng)印間是屬于潔凈間,所以,在網(wǎng)印抽風(fēng)口處應(yīng)有一根靜電線來起到吸附空氣中的飛毛等雜物的作用,所以,為了減少表面污物,就要充分保證潔凈間的潔凈度并適當(dāng)?shù)膶?shí)施一些具體措施:如進(jìn)入潔凈間要充分保證操作者的清潔度,避免無關(guān)人員穿行潔凈間,定期打掃潔凈間等。6.兩面顏色不一致。所造成的原因,有可能是兩面網(wǎng)印的刀數(shù)相差很大,還有是新舊墨的混用,有可能一面是用攪拌好的新墨,而另一面是用的放置很長時(shí)間的舊墨,解決方法是盡量避免以上兩種情況的出現(xiàn)。7.龜裂。由于在曝光過程中,曝光量不足,造成板面有細(xì)小裂紋,解決的方法是測曝光量使曝光燈能量,曝光時(shí)間等參數(shù)綜合值達(dá)到9—11級曝光級數(shù)之間,在這個(gè)范圍內(nèi)就不會(huì)出現(xiàn)龜裂。8.氣泡。印制電路板線條間或單根線條側(cè)面,在顯影后有氣泡產(chǎn)生。主要原因:兩根或多根線條間起氣泡主要是由于線條間距過窄且線條過高,網(wǎng)印時(shí)使阻焊料無法印到基材上,致使阻焊料與基材間有空氣或潮氣存在,在固化和曝光時(shí)氣體受熱產(chǎn)生膨脹引起單根線條主要是由于線條過高引起,在刮刀與線條接觸時(shí),線條過高,刮刀與線條間的角度增大,使阻焊料無法印到線條根部,使線條根部側(cè)面與阻焊層間有氣體存在,受熱后產(chǎn)生氣泡,解決的方法有:網(wǎng)印時(shí)應(yīng)目檢網(wǎng)印料是否完全印到基材及線條側(cè)壁,電鍍時(shí)嚴(yán)格控制電流。9.氧化。印制電路板阻焊層下銅箔線條上有發(fā)黑的跡象,造成的原因有擦板后水未烘干,印阻焊前印制電路板表面被液體濺過或是用手模過,解決的方法是網(wǎng)印時(shí)目檢印制電路板兩面銅箔是否有氧化現(xiàn)象。10.重影:整個(gè)印制電路板上焊盤旁邊有規(guī)律的墨點(diǎn)存在,出現(xiàn)的原因
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