PCB生產(chǎn)漲縮管控教育訓(xùn)練.ppt

1、,PCB生產(chǎn)漲縮管控教育訓(xùn)練,課程綱要,1.尺寸漲縮概述,什么是尺寸漲縮? 尺寸漲縮通常就是指PCB制作流程中,其基材吸濕而澎漲,脫濕而收縮之尺寸變化的過程.愈高溫愈易吸濕,因而愈高溫高濕時(shí),尺寸變化更大. 尺寸漲縮對(duì)PCB的影響? 尺寸漲縮對(duì)各制程的作業(yè)有很大的影響,它將影響到鉆孔與內(nèi)層的對(duì)準(zhǔn)度,外層和防焊,文字的對(duì)準(zhǔn)度,以及成品的尺寸公差.,1.尺寸漲縮概述,通常我們所說的尺寸漲縮主要分為:基板漲縮與底片漲縮.,基板,底片,基板尺寸漲縮的原因: （1）經(jīng)緯方向差異造成基板尺寸變化;由于剪切時(shí),未注意纖維方向,造成剪切應(yīng)力殘留在基板內(nèi),一旦釋放,直接影響基板尺寸的收縮.,基材尺寸漲縮的控制方

2、法: （1）確定經(jīng)緯方向的變化規(guī)律按照收縮率在底片上進(jìn)行補(bǔ)償(光繪前進(jìn)行此項(xiàng)工作).同時(shí)剪切時(shí)按纖維方向加工,或按生產(chǎn)廠商在基板上提供的字符標(biāo)志進(jìn)行加工.(一般是字符的豎方向?yàn)榛宓目v方向),1.尺寸漲縮概述,基板尺寸漲縮的原因: （2）基板表面銅箔部份被蝕刻掉對(duì)基板的變化限制,當(dāng)應(yīng)力消除時(shí)產(chǎn)生尺寸變化.,基材尺寸漲縮的控制方法: （2）在設(shè)計(jì)電路時(shí)應(yīng)盡量使整個(gè)板面分布均勻.如果不可能也要必須在空間留下過渡段(不影響電路位置為主).這由于板材采用玻璃布結(jié)構(gòu)中經(jīng)緯紗密度的差異而導(dǎo)致板材經(jīng)緯向強(qiáng)度的差異.,1.尺寸漲縮概述,基板尺寸漲縮的原因: （3）刷板時(shí)由于采用壓力過大,致使產(chǎn)生壓拉應(yīng)力導(dǎo)致基

3、板變形.,基材尺寸漲縮的控制方法: （3）應(yīng)采用試刷,使工藝參數(shù)處在最佳狀態(tài),然后進(jìn)行刷板.對(duì)薄型基材,清潔處理時(shí)應(yīng)采用化學(xué)處理或噴砂處理.,1.尺寸漲縮概述,基板尺寸漲縮的原因: （4）多層板在層壓前,因基板有吸濕性,使薄基板或半固化片吸濕,造成尺寸穩(wěn)定性差,基板中樹脂未完全固化,導(dǎo)致尺寸變化.,基材尺寸漲縮的控制方法: （4）基材必須進(jìn)行烘烤以除去濕氣.并將處理好的基板存放在真空干燥箱內(nèi),以免再次吸濕, 烘烤還可以確保樹脂固化,減少由于冷熱的影響,導(dǎo)致基板尺寸的變形.,1.尺寸漲縮概述,基板尺寸漲縮的原因: （5）多層板經(jīng)壓合時(shí),過度流膠造成玻璃布形,從而導(dǎo)致尺寸.,基材尺寸漲縮的控制方法

4、: （5）需進(jìn)行工藝試壓,調(diào)整工藝參數(shù)然后進(jìn)行壓制.同時(shí)還可以根據(jù) 半固化的特性,選擇合適的流膠量.,1.尺寸漲縮概述,底片尺寸漲縮的原因: （1）底片從真空包裝拆包后靜置時(shí)間不足;,底片尺寸漲縮的控制方法: （1）黑片從真空包裝中拆封后需靜置24小時(shí),棕片需靜置8小時(shí);,1.尺寸漲縮概述,底片尺寸漲縮的原因: （2）底片繪制完成后靜置時(shí)間不足直接用于生產(chǎn);,底片尺寸漲縮的控制方法: （2）底片繪制完成后靜置時(shí)間必須大于2小時(shí)才可用于生產(chǎn);,1.尺寸漲縮概述,底片尺寸漲縮的原因: （3）溫濕度控制失靈;,底片尺寸漲縮的控制方法: （3）溫度控制在22+2,濕度在55%+5%RH;,1.尺寸漲縮

5、概述,1.尺寸漲縮概述,溫度的影響 : 在相對(duì)濕度下,菲林的尺寸隨著溫度的上升而漲大,溫度下降而縮小,其熱漲變形系數(shù)在18ppm/左右,也就是說當(dāng)溫度發(fā)生1的變化時(shí),50cm長(zhǎng)的菲林會(huì)發(fā)生9um的變化（或20寸中的0.36mil）.,濕度的影響 : 在相對(duì)溫度下,菲林的尺寸隨著濕度的上升而漲大,相對(duì)濕度的降低而縮小,濕漲變形系數(shù)在10ppm/%RH右,也就是說當(dāng)濕度度發(fā)生 1的變化時(shí),50cm長(zhǎng)的菲林會(huì)發(fā)生5um的變化（或20寸中的0.20mil）.,底片尺寸漲縮的原因: （4）曝光機(jī)溫升過高.,底片尺寸漲縮的控制方法: （4）采用冷光源或有冷卻裝置的曝光機(jī)及不斷更換備份底片.,1.尺寸漲縮概

6、述,2.尺寸漲縮流程分解,廠商:300PPM 建議廠內(nèi)管控: R值300PPM,溫濕度管控: 溫度222濕度55 PP須放在室內(nèi)612HR以上,先進(jìn)先出管理,內(nèi)層前處理前后差異,底片上機(jī)前后變化,曝光機(jī)內(nèi)部溫濕度變化,P.P裁切經(jīng)緯向區(qū)分,壓合程式,鉆靶,DES后尺寸變化,經(jīng)緯向區(qū)分,30sht/疊,150度4小時(shí) 烤箱溫度均勻性監(jiān)控 烘烤后冷卻時(shí)間監(jiān)控,無(wú)塵室溫濕度管控,上PIN作業(yè),X-Ray偏孔檢查,基板尺寸安定性檢測(cè),儲(chǔ)存條件,有效期點(diǎn)檢: 基板: P.P:,壓烤前后尺寸變化,暫存要求,溫度222,濕度555,內(nèi)層涂布前后差異,底片單張差異 底片每套間差異 底片使用次數(shù),鉚合與熱熔,同

7、心圓對(duì)準(zhǔn)度檢測(cè),熱壓/冷壓,鉆靶精度 尺寸漲縮檢測(cè),Run Out值檢測(cè),進(jìn)料,開料,內(nèi)層,壓合,鉆孔,2.尺寸漲縮流程分解,防焊前處理前后差異,上PIN,無(wú)塵室溫濕度管控,溫度222,濕度555,無(wú)塵室溫濕度管控,溫度222,濕度555,PTH前處理前后差異,外層前處理前后差異,壓膜前后差異,曝光機(jī)內(nèi)部溫濕度變化,底片上機(jī)前后變化,底片單張差異 底片每套間差異 底片使用次數(shù),IICu前后差異,蝕刻后尺寸變化,防焊預(yù)烤前后差異,曝光機(jī)內(nèi)部溫度濕度變化,底片上機(jī)前后變化,后烤前后變化,印刷前尺寸變化,印刷對(duì)準(zhǔn)度,后烤后尺寸變化,制版底片漲縮 網(wǎng)版張力 網(wǎng)版漲縮 網(wǎng)版使用次數(shù),二鉆前尺寸變化,孔位

8、檢查,Run Out值檢測(cè),PTH/ICU,外層,IICu,防焊,文字,二鉆,PTH/Icu前后差異,底片單張差異 底片每套間差異 底片使用次數(shù),3.尺寸漲縮管制方法,IQC進(jìn)料對(duì)基板的玻布廠牌、進(jìn)料尺寸安定性狀況進(jìn)行記錄.,開料對(duì)1.0mm以下基板進(jìn)行烘烤1504H,使基板在制程中的漲縮更穩(wěn)定.,追蹤0.08mm板各站尺寸變化, 烘烤基板變化小于未烘烤基板,基板烘烤后更穩(wěn)定.各站測(cè)試如下：,3.尺寸漲縮管制方法,內(nèi)層、外層、防焊曝光時(shí)都對(duì)底片進(jìn)行上機(jī)前后尺寸變化數(shù)據(jù)進(jìn)行收集,通過數(shù)據(jù)收集分析是否出現(xiàn)底片上機(jī)后不穩(wěn)定.,試驗(yàn)方法: 1. 內(nèi)層選取E162C6014DD,對(duì)此料號(hào)分別使用富士菲林

9、, 均量產(chǎn)超過16小時(shí)確認(rèn)量產(chǎn)中尺寸變化以及最終尺寸變化 2.量測(cè)設(shè)備:八目尺,結(jié)果: E162C6014DD內(nèi)層底片:上機(jī)后十六小時(shí)與上機(jī)前對(duì)比DX最大變化縮1.5mil,DY最大變化縮1.8mil.,3.尺寸漲縮管制方法,發(fā)放值,4小時(shí)變化,8小時(shí)變化,16小時(shí)變化,16小時(shí)總變化,壓合后進(jìn)行尺寸漲縮量測(cè),記錄廠牌、板厚、PP、疊構(gòu)等進(jìn)行模組分類分析.,09年4月09年09月不同基板層漲縮現(xiàn)況分析,3.尺寸漲縮管制方法,說明:04月份修正內(nèi)層補(bǔ)償系數(shù),改善效果呈下降趨勢(shì),故此次不需做改善;,09年04月09年09月異常總表分析模塊(四層板),08/0509/04月份異常柏拉圖,09/040

10、9/09月四層板異常統(tǒng)計(jì)表,3.尺寸漲縮管制方法,09年04月09年09月異?？偙矸治瞿K(六層板)-1,結(jié)果:從總表模塊分析以上三種為異常最多的疊構(gòu);,3.尺寸漲縮管制方法,09/04-09/09月份異常柏拉圖,結(jié)果:六層板不良所占比例為50%;,09年04月09年09月異?？偙矸治瞿K(六層板)-1,3.尺寸漲縮管制方法,09/04-09/09月份異常柏拉圖,09年04月09年09月異常總表分析模塊(六層板)-3,結(jié)果:1.前三大模塊為0.08+0.8mm/0.1mm/0.1+0.8mm迭構(gòu); 2.目前試驗(yàn)?zāi)蟻喤c宏仁0.08mm基板(建議1086型PP迭構(gòu)為0.08mm的基板穩(wěn)定性優(yōu)于10

11、80型PP;,3.尺寸漲縮管制方法,09年04月09年09月異?？偙矸治瞿K(八層板),結(jié)果:從異?？偙矸治霭藢赢惓］^少,無(wú)法進(jìn)行模塊分析,目前以個(gè)案進(jìn)行改善;,3.尺寸漲縮管制方法,追蹤后制程中各站漲縮,針對(duì)各站漲縮變化確定各站補(bǔ)償.,3.尺寸漲縮管制方法,4.異常處理,4.1分析鉆孔偏移是否為整體偏移狀況 a.X-RAY拍光與內(nèi)層隔離RING對(duì)位(2MIL異常),NG,OK,OK(切破銅Pad對(duì)內(nèi)層2MIL),OK,NG(待收集),b.X-RAY拍光內(nèi)層有銅Pad但無(wú)線路則可切破銅Pad但需保證與內(nèi)層隔離RING對(duì)位2MIL.,4.異常處理,c.X-RAY拍光內(nèi)層有銅Pad且有線路則可相切

12、銅Pad但不能切斷線路.,NG(切斷線路),OK,出現(xiàn)以上三種方式NG偏孔狀況確認(rèn)為整體偏孔異常.,4.異常處理,4.2判斷是否因漲縮導(dǎo)致異常:,靶孔偏移程度(2MIL異常),NG,OK,如果發(fā)現(xiàn)為靶偏導(dǎo)致偏孔,需重新取未靶偏板首件.,有無(wú)層偏現(xiàn)象:,NG,OK,4.異常處理,NG,OK,同心圓相切為層偏,如發(fā)現(xiàn)層偏嚴(yán)重立即知會(huì)相關(guān)單位,取無(wú)層偏板重新首件.,CPK測(cè)試情況:,AOI測(cè)試機(jī),鉆靶圖,1.33為OK,否則改善后重新進(jìn)行首件.,通過以上分析,如無(wú)靶偏/層偏/鉆孔精度異常則確認(rèn)為漲縮異常需進(jìn)行鉆帶修改.,4.異常處理,4.3.異常當(dāng)站改善方法. 通過X-RAY拍光用圖片與圖標(biāo)記錄偏孔

13、方向.,X-RAY拍光照片,偏孔方向記錄,通過圖標(biāo)確定修改鉆帶時(shí)修改原點(diǎn)位置.,4.異常處理,漲縮常見狀況:,不良類型一:此異常需加大鉆帶比例修改(如:原X=Y=1.0000改為X=Y=1.0001).,原點(diǎn)處,異常狀況一,4.異常處理,不良類型二:此異常需縮小鉆帶比例修改(如:原X=Y=1.0000改為X=Y=0.9999).,原點(diǎn)處,異常狀況二,4.異常處理,不良類型三:此異常移動(dòng)PIN孔位置修改(如:將原PIN上移0.5mil).,原點(diǎn)處,異常狀況三,4.異常處理,4.4X-RAY拍光記錄料號(hào)CAM值與內(nèi)層補(bǔ)償比例.,4.5記錄料號(hào)數(shù)據(jù)（漲縮異常分析報(bào)告中項(xiàng)目記錄）,主要記錄項(xiàng)目為: 鉆

14、孔機(jī)臺(tái)號(hào),鉆板層疊數(shù),基板廠牌,基板進(jìn)料批號(hào),PP型號(hào),core厚,裁板方式,殘銅率,最小孔徑等.,4.異常處理,4.6 取未鉆板至少PNL;,至壓合X-RAY鉆靶將外圍孔鉆出:,紅色處需鉆靶,XRAY鉆靶機(jī),4.異常處理,4.7使用三次元進(jìn)行量測(cè)：,三次元,長(zhǎng)邊靠下三孔處置于左下角,實(shí)際漲縮比例實(shí)測(cè)板平均值/CAM值 綜合鉆帶原點(diǎn)位置與實(shí)際漲縮比例進(jìn)行鉆帶修改.,3.8鉆帶修改后確認(rèn)首件(標(biāo)準(zhǔn)參照3.1).,4.異常處理,4.9量測(cè)內(nèi)層底片漲縮:,取內(nèi)層底片,使用二次元進(jìn)行底片量測(cè),量測(cè)實(shí)際值與底片輸出值差異2MIL時(shí)為異常.,3.10.綜合以上數(shù)據(jù)匯總異?？偙矸治?,4.異常處理,4.11

15、針對(duì)異常料號(hào)進(jìn)行修正補(bǔ)償,根據(jù)修改鉆帶大小,對(duì)應(yīng)上表進(jìn)行內(nèi)層補(bǔ)償修改.,當(dāng)修改鉆孔數(shù)據(jù)時(shí)確認(rèn)為以下原因時(shí)不修改內(nèi)層補(bǔ)償: 1.確認(rèn)漲縮異常為底片漲縮超標(biāo)導(dǎo)致(量測(cè)底片2MIL),需請(qǐng)內(nèi)層工程師協(xié)助分析. 2.確認(rèn)漲縮異常為基材不穩(wěn)定導(dǎo)致(尺寸安定型測(cè)試超出+/-300PPM),需知會(huì)壓合工程師共同找廠商進(jìn)行檢討分析.,4.異常處理,3.12外層/防焊底片對(duì)應(yīng)修改 a.外層底片修改比例: 外層曝光底片比例在鉆孔比例上加大1/萬(wàn),原點(diǎn)位置同鉆孔修改變更.(如:鉆孔修改X=Y=1.00015原點(diǎn)移至中心,則外層比例修改為1.00025原點(diǎn)移至中心.) b.防焊底片修改比例: 防焊曝光底片比例均修改為

16、與鉆孔同比例,原點(diǎn)位置同鉆孔變更.(如:鉆孔修改X=Y=1.00015原點(diǎn)移至中心,則防焊底片修改為X=Y=1.00015原點(diǎn)移至中心).,4.異常處理,基板尺寸漲縮的原因: （1）經(jīng)緯方向差異造成基板尺寸變化;由于剪切時(shí),未注意纖維方向,造成剪切應(yīng)力殘留在基板內(nèi),一旦釋放,直接影響基板尺寸的收縮. （2）基板表面銅箔部份被蝕刻掉對(duì)基板的變化限制,當(dāng)應(yīng)力消除時(shí)產(chǎn)生尺寸變化. （3）刷板時(shí)由于采用壓力過大,致使產(chǎn)生壓拉應(yīng)力導(dǎo)致基板變形. （4）基板中樹脂未完全固化,導(dǎo)致尺寸變化. （5）多層板在層壓前,存放的條件差,使薄基板或半固化片吸濕,造成尺寸穩(wěn)定性差. （6）多層板經(jīng)壓合時(shí),過度流膠造成玻

17、璃布形變所致.,1.尺寸漲縮概述(補(bǔ)充）,1.尺寸漲縮概述(補(bǔ)充）,基材尺寸漲縮的控制方法: （1）確定經(jīng)緯方向的變化規(guī)律按照收縮率在底片上進(jìn)行補(bǔ)償(光繪前進(jìn)行此項(xiàng)工作).同時(shí)剪切時(shí)按纖維方向加工,或按生產(chǎn)廠商在基板上提供的字符標(biāo)志進(jìn)行加工.(一般是字符的豎方向?yàn)榛宓目v方向) （2）在設(shè)計(jì)電路時(shí)應(yīng)盡量使整個(gè)板面分布均勻.如果不可能也要必須在空間留下過渡段(不影響電路位置為主).這由于板材采用玻璃布結(jié)構(gòu)中經(jīng)緯紗密度的差異而導(dǎo)致板材經(jīng)緯向強(qiáng)度的差異. （3）應(yīng)采用試刷,使工藝參數(shù)處在最佳狀態(tài),然后進(jìn)行刷板.對(duì)薄型基材,清潔處理時(shí)應(yīng)采用化學(xué)清洗工藝或電解工藝方法.,（4）采取烘烤方法解決.特別是鉆孔前進(jìn)行烘烤,溫度120、4小時(shí),以確保樹脂固化,減少由于冷熱的影響,導(dǎo)致基板尺寸的變形. （5）內(nèi)層經(jīng)氧化處理的基材,必須進(jìn)行烘烤以除去濕氣.并將處理好的基板存放在真空干燥箱內(nèi),以免再次吸濕. （6）需進(jìn)行工藝試壓,調(diào)整工藝參數(shù)然后進(jìn)行壓制.同