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文檔簡(jiǎn)介
新編印制電路板故障排除手冊(cè)緒言根據(jù)目前印制電路板制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),印制電路板的制造難度越來(lái)越高,品質(zhì)要求也越來(lái)越嚴(yán)格。為確保印制電路板的高質(zhì)量和高穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)全面質(zhì)量管理和環(huán)境控制,必須充分了解印制電路板制造技術(shù)的特性,但印制電路板制造技術(shù)是綜合性的技術(shù)結(jié)晶,它涉及到物理、化學(xué)、光學(xué)、光化學(xué)、高分子、流體力學(xué)、化學(xué)動(dòng)力學(xué)等諸多方面的基礎(chǔ)知識(shí),如材料的結(jié)構(gòu)、成份和性能:工藝裝備的精度、穩(wěn)定性、效率、加工質(zhì)量;工藝方法的可行性;檢測(cè)手段的精度與高可靠性及環(huán)境中的溫度、濕度、潔凈度等問(wèn)題。這些問(wèn)題都會(huì)直接和間接地影響到印制電路板的品質(zhì)。由于涉及到的方面與問(wèn)題比較多,就很容易產(chǎn)生形形色色的質(zhì)量缺陷。為確保“預(yù)防為主,解決問(wèn)題為輔”的原則的貫徹執(zhí)行,必須認(rèn)真地了解各工序最容易出現(xiàn)及產(chǎn)生的質(zhì)量問(wèn)題,快速地采取工藝措施加以排除,確保生產(chǎn)能順利地進(jìn)行。為此,特收集、匯總和整理有關(guān)這方面的材料,編輯這本《印制電路板故障排除手冊(cè)》供同行參考。一、基材部分1問(wèn)題:印制板制造過(guò)程基板尺寸的變化原因解決方法(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。(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(chǎng)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)基板表面銅箔部分被蝕刻掉對(duì)基板的變化限制,當(dāng)應(yīng)力消除時(shí)產(chǎn)生尺寸變化。(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(guò)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)刷板時(shí)由于采用壓力過(guò)大,致使產(chǎn)生壓拉應(yīng)力導(dǎo)致基板變形。(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)基板中樹(shù)脂未完全固化,導(dǎo)致尺寸變化。(4)采取烘烤方法解決。特別是鉆孔前進(jìn)行烘烤,溫度1200C、4小時(shí),以確保樹(shù)脂固化,減少由于冷熱的影響,導(dǎo)致基板尺寸的變形。(5)特別是多層板在層壓前,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。(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)多層板經(jīng)壓合時(shí),過(guò)度流膠造成玻璃布形變所致。(6)需進(jìn)行工藝試壓,調(diào)整工藝參數(shù)然后進(jìn)行壓制。同時(shí)還可以根據(jù)半固化片的特性,選擇合適的流膠量。2問(wèn)題:基板或?qū)訅汉蟮亩鄬踊瀹a(chǎn)生彎曲(BOW)與翹曲(TWIST)。原因:解決方法:(1)特別是薄基板的放置是垂直式易造成長(zhǎng)期應(yīng)力疊加所致。(1)對(duì)于薄型基材應(yīng)采取水平放置確保基板內(nèi)部任何方向應(yīng)力均勻,使基板尺寸變化很小。還必須注意以原包裝形式存放在平整的貨架上,切記勿堆高重壓。(2)熱熔或熱風(fēng)整平后,冷卻速度太快,或采用冷卻工藝不當(dāng)所致。(2)放置在專(zhuān)用的冷卻板上自然冷卻至室溫。(3)基板在進(jìn)行處理過(guò)程中,較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)處于冷熱交變的狀態(tài)下進(jìn)行處理,再加基板內(nèi)應(yīng)力分布不均,引起基板彎曲或翹曲。(3)采取工藝措施確保基板在冷熱交變時(shí),調(diào)節(jié)冷、熱變換速度,以避免急驟冷或熱。(4)基板固化不足,造成內(nèi)應(yīng)力集中,致使基板本身產(chǎn)生彎曲或翹曲。(4)A。重新按熱壓工藝方法進(jìn)行固化處理。B。為減少基板的殘余應(yīng)力,改善印制板制造中的尺寸穩(wěn)定性與產(chǎn)生翹曲形變,通常采用預(yù)烘工藝即在溫度120-1400C2-4小時(shí)(根據(jù)板厚、尺寸、數(shù)量等加以選擇)。(5)基板上下面結(jié)構(gòu)的差異即銅箔厚度不同所至。(5)應(yīng)根據(jù)層壓原理,使兩面不同厚度的銅箔產(chǎn)生的差異,轉(zhuǎn)成采取不同的半固化片厚度來(lái)解決。3問(wèn)題:基板表面出現(xiàn)淺坑或多層板內(nèi)層有空洞與外來(lái)夾雜物。原因:解決方法:(1)銅箔內(nèi)存有銅瘤或樹(shù)脂突起及外來(lái)顆粒疊壓所至。(1)原材料問(wèn)題,需向供應(yīng)商提出更換。(2)經(jīng)蝕刻后發(fā)現(xiàn)基板表面透明狀,經(jīng)切片是空洞。(2)同上處理方法解決之。(3)特別是經(jīng)蝕刻后的薄基材有黑色斑點(diǎn)即粒子狀態(tài)。(3)按上述辦法處理。4問(wèn)題:基板銅表面常出現(xiàn)的缺陷原因:解決方法:(1)銅箔出現(xiàn)凹點(diǎn)或凹坑,這是由于疊層壓制時(shí)所使用的工具表面上存有外來(lái)雜質(zhì)。(1)改善疊層和壓合環(huán)境,達(dá)到潔凈度指標(biāo)要求。(2)銅箔表面出現(xiàn)凹點(diǎn)與膠點(diǎn),是由于所采用壓板模具壓制和疊層時(shí),存有外來(lái)雜質(zhì)直接影響所至。(2)認(rèn)真檢查模具表面狀態(tài),改善疊層間和壓制間工作環(huán)境達(dá)到工藝要求的指標(biāo)。(3)在制造過(guò)程中,所使用的工具不適合導(dǎo)致銅箔表面狀態(tài)差。(3)改進(jìn)操作方法,選擇合適的工藝方法。(4)經(jīng)壓制的多層板表面銅箔出現(xiàn)折痕,是因?yàn)榀B層在壓制時(shí)滑動(dòng)與流膠不當(dāng)所至。(4)疊層時(shí)要特別注意層與層間的位置準(zhǔn)確性,避免送入壓機(jī)過(guò)程中滑動(dòng)。直接接觸銅箔表面的不銹鋼板,要特小心放置并保持平整.(5)基板表面出現(xiàn)膠點(diǎn),可能是疊層時(shí)膠屑落在鋼板表面或銅表面上所造成的。(5)為防止膠屑脫落,可將半固化片邊緣進(jìn)行熱合處理。(6)銅箔表面有針孔造成壓制時(shí)熔融的膠向外溢出所至。(6)首先對(duì)進(jìn)廠(chǎng)的銅箔進(jìn)行背光檢查,合格后必須嚴(yán)格的保管,避免折痕或撕裂等。5問(wèn)題:板材內(nèi)出現(xiàn)白點(diǎn)或白斑原因:解決方法:(1)板材經(jīng)受不適當(dāng)?shù)臋C(jī)械外力的沖擊造成局部樹(shù)脂與玻璃纖維的分離而成白斑。(1)從工藝上采取措施,盡量減少或降低機(jī)械加工過(guò)度的振動(dòng)現(xiàn)象以減少機(jī)械外力的作用。(2)局部板材受到含氟化學(xué)藥品的滲入,而對(duì)玻璃纖維布織點(diǎn)的浸蝕,形成有規(guī)律性的白點(diǎn)(較為嚴(yán)重時(shí)可看出呈方形)。(2)特別是在退錫鉛合金鍍層時(shí),易發(fā)生在鍍金插頭片與插頭片之間,須注意選擇適宜的退錫鉛藥水及操作工藝。(3)板材受到不當(dāng)?shù)臒釕?yīng)力作用也會(huì)造成白點(diǎn)、白斑。(3)特別是熱風(fēng)整平、紅外熱熔等如控制失靈,會(huì)造成熱應(yīng)力的作用導(dǎo)致基板內(nèi)產(chǎn)生缺陷。二照相底片制作工藝A.光繪制作底片1.問(wèn)題:底片發(fā)霧,反差不好原因解決方法(1)舊顯影液,顯影時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。(1)采用新顯影液,顯影時(shí)間短,底片反差好(即黑度好)。(2)顯影時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。(2)縮短顯影時(shí)間。2.問(wèn)題:底片導(dǎo)線(xiàn)邊緣光暈大原因解決方法(1)顯影液溫度過(guò)高造成過(guò)顯。(1)控制顯影液溫度在工藝范圍內(nèi)。3.問(wèn)題:底片透明處顯得不夠與發(fā)霧原因解決方法(1)定影液過(guò)舊銀粉沉淀加重底片發(fā)霧。(1)更換新定影液。(2)定影時(shí)間不足,造成底色不夠透明。(2)定影時(shí)間保持60秒以上。4.問(wèn)題:照相底片變色原因解決方法(1)定影后清洗不充分。(1)定影后需用大量流動(dòng)水清洗,最好保持20分鐘以上。B.原片復(fù)制作業(yè)1.問(wèn)題:經(jīng)翻制的重氮底片圖形變形即全部導(dǎo)線(xiàn)變細(xì)而不整齊原因解決方法(1)曝光參數(shù)選擇不當(dāng)。(1)根據(jù)底片狀態(tài),進(jìn)行優(yōu)化曝光時(shí)間。(2)原底片的光密度未達(dá)到工藝數(shù)據(jù)。(2)測(cè)定光密度,使明處達(dá)到Dmax4.0數(shù)據(jù)以上;未要求透明部分其光密在Dmin0.2以下。2.問(wèn)題:經(jīng)翻制的重氮底片其邊緣局部導(dǎo)線(xiàn)寬度變細(xì)而不整齊原因解決方法(1)曝光機(jī)光源的工藝參數(shù)不正確。(1)采用儀器測(cè)量紫外光源燈能量的衰減,如超過(guò)使用壽命應(yīng)進(jìn)行更換。(2)需翻的重氮片面積超出曝光框之最佳范圍。(2)根據(jù)生產(chǎn)情況縮小拼版面積或由于光源太近,將光源提高以拉開(kāi)與曝光臺(tái)面的適當(dāng)?shù)木嚯x,確保大尺寸的底片處于良好的感光區(qū)域內(nèi)。3.問(wèn)題:經(jīng)翻制的重氮片全部或局部解像度不良原因解決方法(1)原采用的底片品質(zhì)差。(1)檢查原底片線(xiàn)路邊緣的成像狀態(tài),采取工藝措施改進(jìn)。(2)曝光機(jī)臺(tái)面抽真空系統(tǒng)發(fā)生故障。(2)認(rèn)真檢查導(dǎo)氣管道是否有氣孔或破損。(3)曝光過(guò)程中底片有氣泡存在。(3)檢查曝光機(jī)臺(tái)面是否沾有灰粒;檢查子片與曝光機(jī)臺(tái)面所墊黑紙是否有凹蝕或折痕。4.問(wèn)題:經(jīng)翻制的重氮底片導(dǎo)線(xiàn)變寬,透明區(qū)域不足(即Dmin數(shù)據(jù)過(guò)大)原因解決方法(1)選擇的曝光工藝參數(shù)不當(dāng)。(1)A.選擇適當(dāng)?shù)钠毓鈺r(shí)間。B.可能重氮片存放環(huán)境接近氨水或有氨氣存在,造成不同程度的顯影所至。5.問(wèn)題:經(jīng)翻制的重氮底片遮光區(qū)域不足(Dmax數(shù)據(jù)過(guò)低)原因解決方法(1)翻制重氮底片時(shí),顯影不正確。(1)A.檢查顯影機(jī)是否發(fā)生故障。B.檢查氨水供應(yīng)系統(tǒng),測(cè)定濃度是否在Be‘26(即比重為1.22)以上。(2)原重氮片材質(zhì)差。(2)測(cè)定原底片材料的光密度Dmax是否在4.0以上。6.問(wèn)題:經(jīng)翻制的重氮底片暗區(qū)遮光性能低Dmax偶而不足原因解決方法(1)經(jīng)翻制重氮片顯影不正確。(1)檢查氨氣顯影機(jī)故障狀態(tài),并進(jìn)行調(diào)整。(2)原底片材料存放環(huán)境不良。(2)按底片材料說(shuō)明書(shū)要求存放,特別要避免光直照或接近氨水存放處。(3)操作顯影機(jī)不當(dāng)。(3)特別要檢查顯影機(jī)輸送帶的溫度,采用感溫變色的特用貼紙檢測(cè),應(yīng)符合工藝要求(非氨水槽中控溫器)。7.問(wèn)題:經(jīng)翻制的重氮片圖形區(qū)域出現(xiàn)針孔或破洞原因解決方法(1)曝光區(qū)域內(nèi)有灰塵或塵粒存在。(1)特別要仔細(xì)檢查曝光臺(tái)面、原始底片及新重氮片表面干凈情況,并進(jìn)行擦試。(2)原始底片品質(zhì)不良。(2)在透圖臺(tái)面檢查,并進(jìn)行仔細(xì)的修補(bǔ)(需要證明原始底片質(zhì)量時(shí)可采取重新翻制第二張,核查對(duì)比如相同,可證明之)。(3)所使用的重氮片品質(zhì)有問(wèn)題。(3)采取將未曝光的原始重氮片直接氨氣顯影,使全片呈遮光的深棕色,再仔細(xì)檢查是否有針孔與破洞,如有,就可證明之。8.問(wèn)題:經(jīng)翻制的重氮片發(fā)生變形走樣原因解決方法(1)環(huán)境溫濕度控制不嚴(yán)。(1)A.加裝溫濕度控制器,調(diào)節(jié)室內(nèi)達(dá)到工藝要求范圍內(nèi)。B.作業(yè)環(huán)境溫濕度控制:溫度為20-270C;濕度40-70%。精度要求高的底片,其濕度控制在55-60%RH。(2)經(jīng)顯定影后,干燥過(guò)程控制不當(dāng)。(2)按照工藝要求將底片水平放置進(jìn)行吹風(fēng)、干燥。不宜吊掛晾干,這樣,易變形。(3)翻制前重氮片穩(wěn)定處理不當(dāng)。(3)應(yīng)在底片存放間環(huán)境下存放24小時(shí),進(jìn)行穩(wěn)定處理。C.黑白底片翻制工藝1.問(wèn)題:經(jīng)翻制的黑白底片全部導(dǎo)線(xiàn)寬度變細(xì)而不齊原因解決方法(1)曝光工藝參數(shù)選擇不當(dāng)。(1)首先檢查正翻負(fù)或負(fù)翻正是否曝光過(guò)度,應(yīng)根據(jù)實(shí)際進(jìn)行修正。(2)原底片品質(zhì)不良。(2)檢查原底片光密度,特別是“遮光密度”是否太低。(3)翻制過(guò)程顯影控制有問(wèn)題。(3)檢查顯影液濃度和裝置。2.問(wèn)題:經(jīng)翻制的底片其外緣導(dǎo)線(xiàn)寬度變細(xì)而不整齊原因解決方法(1)曝光設(shè)備校驗(yàn)過(guò)期。(1)重新根據(jù)工藝要求進(jìn)行校驗(yàn),檢查光源能量是否在技術(shù)要求之內(nèi)。(2)光源太接近較大尺寸底片。(2)重新調(diào)整光源距離或改用大型曝光機(jī)。(3)光源反射器距離與角度失調(diào)。(3)重新調(diào)節(jié)“反射罩面”的距離與角度。3.問(wèn)題:經(jīng)翻制底片解像度不理想,全片導(dǎo)線(xiàn)邊緣不銳利原因解決方法(1)原底片品質(zhì)不佳。(1)檢查原始底片導(dǎo)線(xiàn)邊緣狀態(tài)。(2)曝光機(jī)抽真空系統(tǒng)功能性差。(2)A.特別要檢查密接部分是否密封及與底片密接部分。B.如抽氣不足,要檢查抽氣軟管是否破損。4.問(wèn)題:經(jīng)翻制的底片局部解像度不良原因解決方法(1)原始底片品質(zhì)不佳。(1)檢查原始底片導(dǎo)線(xiàn)邊緣的不良情形。(2)曝光機(jī)抽真空系統(tǒng)功能性差。(2)A.檢查抽真空系統(tǒng)的密接處及翻制底片的密接部分。B.檢查氣路軟管是否有破損部分。(3)曝光過(guò)程中底片間有氣泡存在。(3)曝光機(jī)臺(tái)面存有灰粒,必須強(qiáng)化抽氣系統(tǒng)。5.問(wèn)題:經(jīng)翻制的底片光密度不足(主要指暗區(qū)的遮光程度不足)原因解決方法(1)經(jīng)翻制底片顯影過(guò)程不正確。(1)檢查顯影工藝條件及顯影液濃度。(2)原裝底片存放條件不良。(2)需要存放在符合工藝要求的室內(nèi),特別要避免見(jiàn)光。(3)顯影設(shè)備功能變差。(3)檢查與修理,特別是溫度及時(shí)間控制系統(tǒng)。6.問(wèn)題:經(jīng)翻制的底片圖形面出現(xiàn)針孔或破洞原因解決方法(1)曝光機(jī)臺(tái)面有灰塵或顆粒。(1)應(yīng)認(rèn)真做好的原始底片、曝光臺(tái)面等清潔工作。(2)原始底片品質(zhì)不良。(2)檢查原始底片圖形表面狀態(tài),必要時(shí),可試翻第二張底片,以進(jìn)行對(duì)比檢查。(3)原裝底片基材品質(zhì)差。(3)進(jìn)行試驗(yàn)性檢查,使整片曝光顯影后觀(guān)察暗區(qū)黑面是否有針孔或空洞。7.問(wèn)題:經(jīng)翻制的底片電路圖形變形原因解決方法(1)工作環(huán)境溫濕度不正確。(1)作業(yè)的環(huán)境溫濕度控制:溫度20-270C;濕度40-70%RH,精度要求高的底片,其作業(yè)濕度應(yīng)控制在55-60%RH。(2)干燥過(guò)程不正確。(2)將底片水平放置吹干,其干燥時(shí)間厚(100μm),底片干燥1-2小時(shí);厚度175微米,基片干燥6-8小時(shí)。(3)待翻制的底片前處理不適當(dāng)。(3)需在底片房環(huán)境中放置至少24小時(shí),進(jìn)行穩(wěn)定性處理。8.問(wèn)題:底片透明區(qū)域不足或片基出現(xiàn)云霧狀原因解決方法(1)原裝底片基材中已有夾雜物。(1)選用高解像度品質(zhì)的原裝底片。(2)原裝片基表面不良。(2)確保存放環(huán)境的溫濕度控制。(3)原裝底片品質(zhì)不良。(3)首先要檢測(cè)原裝底片性能與品質(zhì)。(4)曝光、顯影過(guò)程有問(wèn)題。(4)對(duì)設(shè)備情況和顯影液、定影液及工藝條件進(jìn)行檢查并進(jìn)行調(diào)整。D.底片變形與預(yù)防方法1.問(wèn)題:底片變形原因解決方法(1)溫濕度控制失靈。(1)通常情況下,溫度控制在22±20C,濕度在55%±5%RH。(2)曝光機(jī)溫升過(guò)高。(2)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。注:底片變形修正的工藝方法:1.在掌握數(shù)字化編程儀的操作技術(shù)情況下,首先裝底片與鉆孔試驗(yàn)板對(duì)照,測(cè)出其長(zhǎng)、寬兩個(gè)變形量,在數(shù)字化編程儀上按照變形量的大小放長(zhǎng)或縮短孔位,用放長(zhǎng)或縮短孔位后的鉆孔試驗(yàn)板去應(yīng)合變形的底片,免除了剪接底片的煩雜工作,保證圖形的完整性和精確性。稱(chēng)此法為“改變孔位法”。2.針對(duì)底片隨環(huán)境溫濕度變化而改變的物理現(xiàn)象,采取拷貝底片前將密封袋內(nèi)的底片拿出,工作環(huán)境條件下晾掛4-8小時(shí),使底片在拷貝前就先變形,這樣就會(huì)使拷貝后的底片變形就很小,稱(chēng)此法“晾掛法”。3.對(duì)于線(xiàn)路簡(jiǎn)單、線(xiàn)寬及間距較大、變形不規(guī)則的圖形,可采用將底片變形部分剪開(kāi)對(duì)照鉆孔試驗(yàn)板的孔位重新拚接后再去拷貝,稱(chēng)此法“剪接法”。4.采用試驗(yàn)板上的孔放大成焊盤(pán)去重變形的線(xiàn)路片,以確保最小環(huán)寬技術(shù)要求,稱(chēng)此法為“焊盤(pán)重疊法”。5.將變形的底片上的圖形按比例放大后,重新貼圖制版,稱(chēng)此法為“貼圖法”。6.采用照像機(jī)將變形的圖形放大或縮小,稱(chēng)此法為“照像法”。注意事項(xiàng):現(xiàn)將上述方法的適用范圍、注意事項(xiàng)等列表如下,供參考。名稱(chēng)、適用范圍、不適用范圍、注意事項(xiàng)剪接法對(duì)于線(xiàn)路不太密集,各層底片變形不一致。對(duì)阻焊底片及多導(dǎo)板電源地層底片的變形尤為適用。導(dǎo)線(xiàn)密度高,線(xiàn)寬及間距小于0.20mm。剪接時(shí)應(yīng)盡量少傷導(dǎo)線(xiàn),不傷焊盤(pán)。拼接拷貝后修版時(shí),應(yīng)注意連接關(guān)系的正確性。改變孔位法各層底片變形一致。線(xiàn)路密集的底片也適用此法。底片變形不均勻,局部變形尤為嚴(yán)重。采用編程儀放長(zhǎng)或縮短孔位后,對(duì)超差的孔位應(yīng)重新設(shè)置。晾掛法尚未變形及防止在拷貝后變形的底片已變形的底片。在通風(fēng)及黑暗(有安全也可以)的環(huán)境下晾掛底片,避免光及污染。確保晾掛處與作業(yè)處的溫濕度一致。焊盤(pán)重疊法圖形線(xiàn)路不太密集,線(xiàn)寬及間距大于0.30mm特別是用戶(hù)對(duì)印制電路板外觀(guān)要求嚴(yán)格。因重疊拷貝后,焊盤(pán)呈橢圓。重疊拷貝后,線(xiàn)、盤(pán)邊緣的光暈及變形。照像法底片長(zhǎng)寬方向變形比例一致。不便重鉆試驗(yàn)板時(shí)。僅適用銀鹽底片。底片長(zhǎng)寬方向變形不一致。照像時(shí)對(duì)焦應(yīng)準(zhǔn)確,防止線(xiàn)條變形。底片損耗較多,通常情況下,需有多次調(diào)試后方獲得滿(mǎn)意的電路圖形。三.?dāng)?shù)控鉆孔制造工藝部分A.機(jī)械鉆孔部分1.問(wèn)題:孔位偏移,對(duì)位失準(zhǔn)原因解決方法(1)鉆孔過(guò)程中鉆頭產(chǎn)生偏移(1)A.檢查主軸是否偏轉(zhuǎn)B.減少疊板數(shù)量。通常按照雙面板疊層數(shù)量為鉆頭直徑的5倍,而多層板疊層數(shù)量為鉆頭直徑。的2-3倍。C.增加鉆頭轉(zhuǎn)速或降低進(jìn)刀速速率;D.重新檢查鉆頭是否符合工藝要求,否則重新刃磨;E.檢查鉆頭頂尖是否具備良好同心度;F.檢查鉆頭與彈簧夾頭之間的固定狀態(tài)是否緊固;G.重新檢測(cè)和校正鉆孔工作臺(tái)的穩(wěn)定和穩(wěn)定性。(2)蓋板材料選擇不當(dāng),軟硬不適(2)選擇復(fù)合蓋板材料(上下兩層是厚度0.06mm的鋁合金箔,中間是纖維芯,總厚度為0.35mm)。(3)基材產(chǎn)生漲縮而造成位移(3)檢查鉆孔后其它作業(yè)情況,如孔化前應(yīng)進(jìn)行烘干處理。(4)所采用的配合定位工具使用不當(dāng)(4)檢查或檢測(cè)工具孔尺寸精度及上定位銷(xiāo)的位置是否有偏移。(5)孔位檢驗(yàn)程序不當(dāng)(5)檢測(cè)驗(yàn)孔設(shè)備與工具。(6)鉆頭運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生共振(6)選擇合適的鉆頭轉(zhuǎn)速。(7)彈簧夾頭不干凈或損壞(7)清理或更換彈簧夾頭。(8)鉆孔程序出現(xiàn)故障(8)重新檢查磁帶、軟盤(pán)及讀帶機(jī)等。(9)定位工具系統(tǒng)精度不夠(9)檢測(cè)及改進(jìn)工具孔位置及孔徑精度。(10)鉆頭在運(yùn)行接觸到蓋板時(shí)產(chǎn)生滑動(dòng)(10)選擇合適的進(jìn)刀速率或選抗折強(qiáng)度更好的鉆頭。2.問(wèn)題:孔徑失真原因解決方法(1)鉆頭尺寸錯(cuò)誤(1)操作前應(yīng)進(jìn)行檢查鉆頭尺寸及控制系統(tǒng)的指令是否正常。(2)進(jìn)刀速率或轉(zhuǎn)速不恰當(dāng)所至(2)調(diào)整進(jìn)刀速率和轉(zhuǎn)速至最理想狀態(tài)。(3)鉆頭過(guò)度磨損(3)更換鉆頭,并限制每個(gè)鉆頭鉆孔數(shù)量。通常按照雙面板(每疊三塊)可鉆6000-9000孔;高密度多層板上可鉆500個(gè)孔;對(duì)于FR-4(每疊三塊)可鉆3000個(gè)孔;而對(duì)較硬的FR-5,平均減減少30%。(4)鉆頭重磨次數(shù)過(guò)多或退屑槽長(zhǎng)(4)限制鉆頭重磨的次數(shù)及重磨度低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定重磨尺寸變化。對(duì)于鉆多層板每鉆500孔刃磨一次,允許刃磨2-3次;每鉆1000孔可刃磨一次;對(duì)于雙面板每鉆3000孔,刃磨一次,然后鉆2500孔;再刃磨一次鉆2000孔。鉆頭適時(shí)重磨,可增加鉆頭重磨次數(shù)及增加鉆頭壽命。通過(guò)工具顯微鏡測(cè)量,在兩條主切削刃全長(zhǎng)內(nèi)磨損深度應(yīng)小于0.2mm。重磨時(shí)要磨去0.25mm。定柄鉆頭可重磨3次;鏟形鉆頭重磨2次。(5)鉆軸本身過(guò)度偏轉(zhuǎn)(5)使用動(dòng)態(tài)偏轉(zhuǎn)測(cè)試儀檢查主軸運(yùn)行過(guò)程的偏轉(zhuǎn)情況或嚴(yán)重時(shí)由專(zhuān)業(yè)的供應(yīng)商進(jìn)行修理。3.問(wèn)題:孔壁內(nèi)碎屑鉆污過(guò)多原因解決方法(1)進(jìn)刀速率或轉(zhuǎn)速不恰當(dāng)(1)調(diào)整進(jìn)刀速率或轉(zhuǎn)速至最隹狀態(tài)。(2)基板樹(shù)脂聚合不完全(2)鉆孔前應(yīng)放置在烘箱內(nèi)溫度120℃,烘4小時(shí)。(3)鉆頭擊打數(shù)次過(guò)多損耗過(guò)度(3)應(yīng)限制每個(gè)鉆頭鉆孔數(shù)量。(4)鉆頭重磨次數(shù)過(guò)多或退屑槽長(zhǎng)度低于技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(4)應(yīng)按工藝規(guī)定重磨次數(shù)及執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。(5)蓋板與墊板的材料品質(zhì)差(5)就選用工藝規(guī)定的蓋板與墊板材料。(6)鉆頭幾何外形有問(wèn)題(6)檢測(cè)鉆頭幾何外形應(yīng)符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。(7)鉆頭停留基材內(nèi)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)(7)提高進(jìn)刀速率,減少疊板層數(shù)。4.問(wèn)題:孔內(nèi)玻璃纖維突出原因解決方法(1)退刀速率過(guò)慢(1)應(yīng)選擇最隹的退刀速率。(2)鉆頭過(guò)度損耗(2)應(yīng)按照工藝規(guī)定限制鉆頭鉆孔數(shù)量及檢測(cè)后重磨。(3)主軸轉(zhuǎn)速太慢(3)根據(jù)公式與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)重新調(diào)整進(jìn)刀速率與主軸轉(zhuǎn)速之間的最隹數(shù)據(jù)。(4)進(jìn)刀速率過(guò)快(4)降低進(jìn)刀速率至合適的速率數(shù)據(jù)。5.問(wèn)題:內(nèi)層孔環(huán)的釘頭過(guò)度原因解決方法(1)退刀速度過(guò)慢(1)增加退刀速率至最隹狀態(tài)。(2)進(jìn)刀量設(shè)定的不恰當(dāng)(2)重新設(shè)定進(jìn)刀量達(dá)到最隹化。(3)鉆頭過(guò)度磨損或使用不適宜(3)按照工藝規(guī)定限制鉆頭的鉆孔數(shù)量、檢測(cè)后的鉆頭重新刃磨和選擇適宜的鉆頭。(4)主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)刀速率不匹配(4)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)與參考數(shù)據(jù),進(jìn)行合理的調(diào)整進(jìn)刀速率與鉆頭轉(zhuǎn)速至最隹狀態(tài)并且檢測(cè)主軸轉(zhuǎn)速與進(jìn)刀速率的變異情況。(5)基板內(nèi)部存在缺陷如空洞(5)基材本身缺陷應(yīng)即時(shí)更換高品質(zhì)的基板材料。(6)表面切線(xiàn)速度太快(6)檢查和修正表面切線(xiàn)速度。(7)疊板層數(shù)過(guò)多(7)減少疊板層數(shù)??砂凑浙@頭的直徑來(lái)確定疊板厚度,如雙面板為鉆頭直徑的5倍;多層板疊板厚度為鉆頭直徑的2-3倍。(8)蓋板和墊板品質(zhì)差(8)采用較不易產(chǎn)生高溫的蓋、墊板材料。6.問(wèn)題:孔口孔緣出現(xiàn)白圈(孔緣銅層與基材分離)原因解決方法(1)鉆孔時(shí)產(chǎn)生熱應(yīng)力與機(jī)械應(yīng)力造成基板局部碎裂(1)檢查鉆頭磨損情況,然后再更換或是重磨。(2)玻璃布編織紗尺寸較粗(2)應(yīng)選用細(xì)玻璃紗編織成的玻璃布。(3)基板材料品質(zhì)差(3)更換基板材料。(4)進(jìn)刀量過(guò)大(4)檢查設(shè)定的進(jìn)刀量是否正確。(5)鉆頭松滑固定不緊(5)檢查鉆頭柄部直徑及彈簧夾頭的張力。(6)疊板層數(shù)過(guò)多(6)根據(jù)工藝規(guī)定疊層數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。7.問(wèn)題:孔壁粗糙原因解決方法(1)進(jìn)刀量變化過(guò)大(1)保持最隹的進(jìn)刀量。(2)進(jìn)刀速率過(guò)快(2)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)與參考數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整進(jìn)刀速率與轉(zhuǎn)速,達(dá)到最隹匹配。(3)蓋板材料選用不當(dāng)(3)更換蓋板材料。(4)固定鉆頭的真空度不足(4)檢查數(shù)控鉆機(jī)真空系統(tǒng)并檢查主軸轉(zhuǎn)速是否有變化。(5)退刀速率不適宜(5)調(diào)整退刀速率與鉆頭轉(zhuǎn)速達(dá)到最隹狀態(tài)。(6)鉆頭頂角的切削前緣出現(xiàn)破口或損壞(6)檢查鉆頭使用狀態(tài),或者進(jìn)行更換。(7)主軸產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)太大(7)對(duì)主軸、彈簧夾頭進(jìn)行檢查并進(jìn)行清理。(8)切屑排出性能差(8)改善切屑排屑性能,檢查排屑槽及切刃的狀態(tài)。8.問(wèn)題:孔壁毛剌過(guò)大,已超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定數(shù)據(jù)原因解決方法(1)鉆頭不銳利或第一面角(指切刃部)出現(xiàn)磨損(1)根據(jù)檢測(cè)情況決定重新刃磨或更換新鉆頭。使用前必須進(jìn)檢測(cè)。(2)疊板間有異物或固定不緊引起(2)疊板前必須認(rèn)真檢查表面清潔情況。裝疊板時(shí)要緊固,以減少疊板之間有異物。(3)進(jìn)刀量選擇過(guò)大(3)應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)與參考數(shù)據(jù)重新選擇最隹進(jìn)刀量。(4)蓋板厚度選擇不當(dāng)(過(guò)薄)(4)采用較厚硬度適宜的蓋板材料。(5)鉆床壓力腳壓力過(guò)低(上板面孔口部分產(chǎn)生毛剌)(5)檢查鉆床壓力腳供氣管路壓力、彈簧及密封件。(6)所鉆的基板材料品質(zhì)不良(基板的下板面孔口出現(xiàn)毛剌)(6)選擇硬度適宜平整的蓋墊板材料。(7)定位銷(xiāo)松動(dòng)或垂直度差(7)更換定位銷(xiāo)和修理磨損的模具。(8)定位銷(xiāo)孔出現(xiàn)毛屑(8)上定位銷(xiāo)前必須認(rèn)真進(jìn)行清理。(9)基板材料固化不完全(鉆孔板的出口處出現(xiàn)毛邊)(9)鉆孔前應(yīng)在烘箱內(nèi)120℃,烘4-6小時(shí)。(10)墊板硬度不夠,致使切屑帶回孔內(nèi)(10)選擇硬度適合的墊板材料。9.問(wèn)題:孔壁出現(xiàn)殘屑原因解決方法(1)蓋板或基板材料材質(zhì)不適當(dāng)(1)選擇或更換適宜的蓋板和基板材料。(2)蓋板導(dǎo)致鉆頭損傷(2)選擇硬度適宜的蓋板材料。如2號(hào)防銹鋁或復(fù)合材料蓋板。(3)固定鉆頭的彈簧夾頭真空壓力不足(3)檢查該機(jī)真空系統(tǒng)(真空度、管路等)。(4)壓力腳供氣管道堵塞(4)更換或清理壓力腳。(5)鉆頭的螺旋角太?。?)檢查鉆頭與標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求是否相符。(6)疊板層數(shù)過(guò)多(6)應(yīng)按照工藝要求減少疊板層數(shù)。(7)鉆孔工藝參數(shù)不正確(7)選擇最隹的進(jìn)刀速度與鉆頭轉(zhuǎn)速。(8)環(huán)境過(guò)于干燥產(chǎn)生靜電吸附作用(8)應(yīng)按工藝要求達(dá)到規(guī)定的濕度要求應(yīng)達(dá)到濕度45%RH上。(9)退刀速率太快(9)選擇適宜的退刀速率。10.問(wèn)題:孔形圓度失準(zhǔn)原因解決方法(1)主軸稍呈彎曲變形(1)檢測(cè)或更換主軸中的軸承。(2)鉆頭中心點(diǎn)偏心或兩切刃面寬度不一致(2)裝夾鉆頭前應(yīng)采用40倍顯微鏡檢查。11.問(wèn)題:疊層板上面的板面發(fā)現(xiàn)耦斷絲連的卷曲形殘屑原因解決方法(1)未采用蓋板(1)應(yīng)采用適宜的蓋板。(2)鉆孔工藝參數(shù)選擇不當(dāng)(2)通常應(yīng)選擇減低進(jìn)刀速率或增加鉆頭轉(zhuǎn)速。12.問(wèn)題:鉆頭容易斷原因解決方法(1)主軸偏轉(zhuǎn)過(guò)度(1)應(yīng)對(duì)主軸進(jìn)行檢修,應(yīng)恢復(fù)原狀。(2)鉆孔時(shí)操作不當(dāng)(2)A.檢查壓力腳氣管道是否有堵塞B.根據(jù)鉆頭狀態(tài)調(diào)整壓力腳的壓力C.檢查主軸轉(zhuǎn)速變異情況D.鉆孔操作進(jìn)行時(shí)檢查主軸的穩(wěn)定性。(3)鉆頭選用不合適(3)檢測(cè)鉆頭的幾何外形,磨損情況和選用退屑槽長(zhǎng)度適宜的鉆頭。(4)鉆頭的轉(zhuǎn)速不足,進(jìn)刀速率太大(4)選擇合適的進(jìn)刀量,減低進(jìn)刀速率。(5)疊板層數(shù)太高(5)減少至適宜的疊層數(shù)。13.問(wèn)題:孔位偏移造成破環(huán)或偏環(huán)原因解決方法(1)鉆頭擺動(dòng)使鉆頭中心無(wú)法對(duì)準(zhǔn)(1)A.減少待鉆基板的疊層數(shù)量。B.增加轉(zhuǎn)速,減低進(jìn)刀速率。C.檢測(cè)鉆頭角度和同心度。D.觀(guān)察鉆頭在彈簧夾頭上位置是否正確。E.鉆頭退屑槽長(zhǎng)度不夠。F.校正和調(diào)正鉆機(jī)的對(duì)準(zhǔn)度及穩(wěn)定度。(2)蓋板的硬度較高材質(zhì)差(2)應(yīng)選擇均勻平滑并具有散熱、定位功能的蓋板材料。(3)鉆孔后基板變形使孔偏移(3)根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)應(yīng)對(duì)鉆孔前的基板進(jìn)行烘烤。(4)定位系統(tǒng)出錯(cuò)(4)對(duì)定位系統(tǒng)的定位孔精度進(jìn)行檢測(cè)。(5)手工編程時(shí)對(duì)準(zhǔn)性差(5)應(yīng)檢查操作程序。14.問(wèn)題:孔徑尺寸錯(cuò)誤原因解決方法(1)編程時(shí)發(fā)生的數(shù)據(jù)輸入錯(cuò)誤(1)檢查操作程序所輸入的孔徑數(shù)據(jù)是否正確。(2)錯(cuò)用尺寸不對(duì)的鉆頭進(jìn)行鉆孔(2)檢測(cè)鉆頭直徑,更換尺寸正確的鉆頭。(3)鉆頭使用不當(dāng),磨損嚴(yán)重(3)更換新鉆頭,應(yīng)按照工藝規(guī)定限制鉆頭的鉆頭的鉆孔數(shù)量。(4)使用的鉆頭重磨的次數(shù)過(guò)多(4)應(yīng)嚴(yán)格檢查重磨后的鉆頭幾何尺寸變化。(5)看錯(cuò)孔徑要求或英制換算公制發(fā)生錯(cuò)誤(5)應(yīng)仔細(xì)地閱看蘭圖和認(rèn)真換算。(6)自動(dòng)換鉆頭時(shí),由于鉆頭排列錯(cuò)誤(6)鉆孔前應(yīng)仔細(xì)檢查鉆頭排列的尺寸序列。15.問(wèn)題:鉆頭易折斷原因解決方法(1)數(shù)控鉆機(jī)操作不當(dāng)(1)A.檢查壓力腳壓緊時(shí)的壓力數(shù)據(jù)。B.認(rèn)真調(diào)整壓力腳與鉆頭之間的狀態(tài)。C.檢測(cè)主軸轉(zhuǎn)速變化情況及主軸的穩(wěn)性。D.檢測(cè)鉆孔臺(tái)面的平行度和穩(wěn)定度。(2)蓋板、墊板彎曲不平(2)應(yīng)選擇表面硬度適宜、平整的蓋、墊板。(3)進(jìn)刀速度太快造成擠壓所至(3)適當(dāng)降低進(jìn)刀速率。(4)鉆頭進(jìn)入墊板深度太深發(fā)生絞死(4)應(yīng)事先調(diào)整好的鉆頭的深度。(5)固定基板時(shí)膠帶未貼牢(5)應(yīng)認(rèn)真的檢查固定狀態(tài)。(6)特別是補(bǔ)孔時(shí)操作不當(dāng)(6)操作時(shí)要注意正確的補(bǔ)孔位置。(7)疊板層數(shù)太多(7)減少疊板層數(shù)。16.問(wèn)題:堵孔原因解決方法(1)鉆頭的長(zhǎng)度不夠(1)根據(jù)疊層厚度選擇合適的鉆頭長(zhǎng)度。(2)鉆頭鉆入墊板的深度過(guò)深(2)應(yīng)合理的選擇疊層厚度與墊板厚度。(3)基板材料問(wèn)題(有水份和污物)(3)應(yīng)選擇品質(zhì)好的基板材料,鉆孔應(yīng)進(jìn)行烘烤。(4)由于墊板重復(fù)使用的結(jié)果(4)應(yīng)更換墊板。(5)加工條件不當(dāng)所至(5)應(yīng)選擇最隹的加工條件。17.問(wèn)題:孔徑擴(kuò)大原因解決方法(1)鉆頭直徑有問(wèn)題(1)鉆孔前必須認(rèn)真檢測(cè)鉆頭直徑。(2)鉆頭斷于孔內(nèi)挖起時(shí)孔徑變大(2)將斷于孔內(nèi)的鉆頭部分采用頂出的方法。(3)補(bǔ)漏孔時(shí)造成(3)補(bǔ)孔時(shí)要注意鉆頭直徑尺寸。(4)重復(fù)鉆定位孔時(shí)造成的誤差引起(4)應(yīng)重新選擇定位孔位置與尺寸精度。(5)重復(fù)鉆孔造成(5)應(yīng)特別仔細(xì)所鉆孔的直徑大小。18.問(wèn)題:孔未穿透原因解決方法(1)DN設(shè)定錯(cuò)誤(1)鉆孔前程序設(shè)定要正確。(2)墊板厚度不均勻問(wèn)題(2)選擇均勻、合適的墊板厚度。(3)鉆頭設(shè)定長(zhǎng)度有問(wèn)題(3)應(yīng)根據(jù)疊層厚度設(shè)定或選擇合適的長(zhǎng)度。(4)鉆頭斷于孔內(nèi)所至(4)鉆孔前應(yīng)檢查疊層與裝夾狀態(tài)及工藝條件。(5)蓋板厚度選擇不當(dāng)(5)應(yīng)選擇厚度均勻、厚度合適的蓋板材料。B.非機(jī)械鉆孔部分近年來(lái)隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展,大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的廣泛應(yīng)用,微組裝技術(shù)的進(jìn)步,使印制電路板的制造向著積層化、多功能化方向發(fā)展,使印制電路圖形細(xì)微導(dǎo)線(xiàn)化、微孔化及窄間距化,加工中所采用的機(jī)械方式鉆孔工藝技術(shù)已不能滿(mǎn)足要求,而迅速發(fā)展起來(lái)的一種新型的微孔加工方式即激光鉆孔技術(shù)。1、問(wèn)題與解決方法(1)問(wèn)題:開(kāi)銅窗法的CO2激光鉆孔位置與底靶標(biāo)位置之間失準(zhǔn)原因:
①
制作內(nèi)層芯板焊盤(pán)與導(dǎo)線(xiàn)圖形的底片,與涂樹(shù)脂銅箔(RCC)增層后開(kāi)窗口用的底片,由于兩者都會(huì)因?yàn)闈穸扰c溫度的影響尺寸增大與縮小的潛在因素。
②
芯板制作導(dǎo)線(xiàn)焊盤(pán)圖形時(shí)基材本身的尺寸的漲縮,以及高溫壓貼涂樹(shù)脂銅箔(RCC)增層后,內(nèi)外層基板材料又出現(xiàn)尺寸的漲縮因素存在所至。
φ
DφD=φd+(A+B)+CφD:激光光束直徑此種因板材尺寸漲縮而造成激光鉆孔孔位的失準(zhǔn),可采用"擴(kuò)大光束直徑"方法去做某種程度的解決。
φd:開(kāi)窗口直徑/蝕刻的孔A:基板開(kāi)窗口位置誤差B:基板開(kāi)窗口介質(zhì)層直徑C::激光光束位置誤差,經(jīng)驗(yàn)值為光束直徑=孔徑+90-100μm
③
蝕刻所開(kāi)銅窗口尺寸大小與位置也都會(huì)產(chǎn)生誤差。
④
激光機(jī)本身的光點(diǎn)與臺(tái)面位移之間的所造成的誤差。
⑤
二階盲孔對(duì)準(zhǔn)度難度就更大,更易引起位置誤差。解決方法:
①
采取縮小排版尺寸,多數(shù)廠(chǎng)家制作多層板排版采取450×600或525×600(mm)。但對(duì)于加工導(dǎo)線(xiàn)寬度為0.10mm與盲孔孔徑為0.15mm的板,最好采用排版尺寸為350×450(mm)上限。
②
加大激光直徑:目的就是增加對(duì)銅窗口被罩住的范圍。其具體的做法采取"光束直徑=孔直徑+90~100μm"。能量密度不足時(shí)可多打一兩槍加以解決。
③
采取開(kāi)大銅窗口工藝方法:這時(shí)只是銅窗口尺寸變大而孔徑卻未改動(dòng),因此激光成孔的直徑已不再完全由窗口位置來(lái)決定,使得孔位可直接根據(jù)芯板上的底墊靶標(biāo)位置去燒孔。
④
由光化學(xué)成像與蝕刻開(kāi)窗口改成YAG激光開(kāi)窗法:就是采用YAG激光光點(diǎn)按芯板的基準(zhǔn)孔首先開(kāi)窗口,然后再用CO2激光就其窗位去燒出孔來(lái),解決成像所造成的誤差。
⑤
積層兩次再制作二階微盲孔法:當(dāng)芯板兩面各積層一層涂樹(shù)脂銅箔(RCC)后,若還需再積層一次RCC與制作出二階盲孔(即積二)者,其"積二"的盲孔的對(duì)位,就必須按照瞄準(zhǔn)"積一"去成孔。而無(wú)法再利用芯板的原始靶標(biāo)。也就是當(dāng)"積一"成孔與成墊時(shí),其板邊也會(huì)制作出靶標(biāo)。所以,"積二"的RCC壓貼上后,即可通過(guò)X-射線(xiàn)機(jī)對(duì)"積一"上的靶標(biāo)而另鉆出"積二"的四個(gè)機(jī)械基準(zhǔn)孔,然后再成孔成線(xiàn),采取此法可使"積二"盡量對(duì)準(zhǔn)"積一"。(2)問(wèn)題:孔型不正確原因:涂樹(shù)脂銅箔經(jīng)壓貼后介質(zhì)層的厚度難免有差異,在相同鉆孔的能量下,對(duì)介質(zhì)層較薄的部分的底墊不但要承受較多的能量,也會(huì)反射較多的能量,因而將孔壁打成向外擴(kuò)張的壺形。這將對(duì)積層多層板層間的電氣互連品質(zhì)產(chǎn)生較大的影響。解決方法:
①
嚴(yán)格控制涂樹(shù)脂銅箔壓貼時(shí)介質(zhì)層厚度差異在5-10μm之間。
②
改變激光的能量密度與脈沖數(shù)(槍數(shù)),可通過(guò)試驗(yàn)方法找出批量生產(chǎn)的工藝條件。采用背銅式UTC所壓制成的RCC,經(jīng)撕掉背銅、UTC黑氧化、與CO2激光直接鉆孔后;再進(jìn)行特殊強(qiáng)力噴蝕,其孔口薄銅經(jīng)過(guò)上下噴蝕,發(fā)現(xiàn)銅窗稍微變大的情形,再經(jīng)過(guò)除鉆污即可將不良的壺孔變成所需要的錐孔,而使得微盲孔品質(zhì)更隹。(3)問(wèn)題:孔底膠渣與孔壁的碳渣的清除不良原因:大排板上的微盲孔數(shù)量太多(平均約6~9萬(wàn)個(gè)孔),介質(zhì)層厚度不同,采取同一能量的激光鉆孔時(shí),底墊上所殘留下的膠渣的厚薄也就不相同。經(jīng)除鉆污處理就不可能確保全部殘留物徹底干凈,再加上檢查手段比較差,一旦有缺陷時(shí),常會(huì)造成后續(xù)鍍銅層與底墊與孔壁的結(jié)合力。解決方法:
①
嚴(yán)格控制RCC壓貼后其介質(zhì)厚度差異在5-10μm之間。
②
采用工藝試驗(yàn)方法找出最隹的除鉆污工藝條件。
③
經(jīng)除膠渣與干燥后,采用立體顯微鏡全面進(jìn)行檢查。(4)問(wèn)題:關(guān)于其它CO2激光與銅窗的成孔問(wèn)題原因解決方法(1)孔壁側(cè)蝕:主要原因是由于第一槍后,其它兩槍能量過(guò)高,造成底銅反射而損傷孔壁(1)采用工藝試驗(yàn)方法找出每個(gè)脈沖的正確寬度與準(zhǔn)確的脈沖數(shù)(即脈沖寬度單位
μS)。(2)銅窗分層:激光光束能量過(guò)高造成與RCC銅層輕微分離(2)用工藝試驗(yàn)方法找出最合適工藝條件。(3)孔形狀不正:是由于單模光束的能量的主峰落點(diǎn)不準(zhǔn)確(3)A.縮短每個(gè)脈沖的時(shí)間(μs);B.選擇最隹的脈沖數(shù)目;C.改單模方式光束為多模方式光束。(4)孔壁玻璃纖維突出:這由于CO2激光對(duì)燒蝕玻纖作用不明顯(4)A.增加脈沖能量密度到20J/cm2左右。B.改用RCC代替半固化片進(jìn)行積層(5)底墊有殘余膠渣或未燒盡的樹(shù)脂層:A.激光單一光束能量不穩(wěn)B.由于基板彎曲或起翹造成接收能量不均勻所至C.單模光束能量過(guò)于集中(5)A.裝置應(yīng)加裝輸出能量監(jiān)視器。B.對(duì)基板進(jìn)行檢查與復(fù)壓校正。C.改為多模方式光束的機(jī)種。(6)底墊外緣與樹(shù)脂間產(chǎn)生微裂:A.光束能量過(guò)高被反射的光與反射熱所擊傷。B.由于多模式光束的能量密度較大,其落點(diǎn)邊緣能量向外擴(kuò)張所造成(6)A.應(yīng)用工藝試驗(yàn)方法調(diào)整光束能量。B.在激光機(jī)加裝特殊的另件以去除擴(kuò)張能量。(7)底墊銅箔的表面受傷或銅箔背面自基材上剝離:A.單一脈沖的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成銅箔溫度太高,致使膨脹的剪應(yīng)力超過(guò)附著力而剝離B.單模光束的峰值能量過(guò)高C.銅箔與基材間附著力不夠或?qū)訅涸诓AР嫉目楛c(diǎn)處(7)A.應(yīng)用工藝試驗(yàn)方法找出每個(gè)脈沖最隹脈沖寬度的準(zhǔn)確μs數(shù)。B.改用多模光束激光機(jī)。C.改用半固化片膠含量與改善層壓技術(shù)以減少流膠。"粉紅圈"的產(chǎn)生與解決的技術(shù)途徑在多層印制電路板制造工藝中,內(nèi)層板銅表面氧化處理是非常重要的工序之一。通過(guò)氧化處理使銅箔的表面積增大,進(jìn)而提高了內(nèi)層板銅箔表面與半固化片之間的粘結(jié)強(qiáng)度。而"粉紅圈"的產(chǎn)生,從物理角度分析,恰與粘結(jié)強(qiáng)度有關(guān)。那么"粉紅圈"究竟是怎么產(chǎn)生的呢?這就要從氧化處理開(kāi)始談起,當(dāng)內(nèi)層板銅箔表面置入以亞氯酸鈉為氧化劑與氫氧化鈉、磷酸鈉等組成的氧化處理液內(nèi),于是產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),生成棕色至黑色的氧化亞銅與氧化銅構(gòu)成的氧化膜,再與半固化片疊合,在高溫高壓的工藝條件下,形成多層板。然后進(jìn)行后續(xù)工序如:鉆孔、鍍覆孔和電鍍等。特別是在鉆孔后,孔壁銅環(huán)多次被各種溶液浸蝕,此時(shí)的氧化膜層將迅速地水解和溶解,于是被溶解的氧化膜則產(chǎn)生了粉紅色裸銅的表面,即稱(chēng)之所謂"粉紅圈"。為解決此類(lèi)問(wèn)題,研制和開(kāi)發(fā)了各種類(lèi)型的處理方法,并應(yīng)用在多層板制造工藝中,取得了良好的技術(shù)效果?,F(xiàn)簡(jiǎn)介如下:1、采用二甲基硼烷為主要成分的堿性處理溶液。將經(jīng)氧化處理內(nèi)層板銅箔表面的氧化膜,在此液進(jìn)行處理后還原成金屬銅,增強(qiáng)了耐酸性,提高了與半固化片粘合力,消除"粉紅圈"與破壞的質(zhì)量問(wèn)題。2、采用硫代硫酸鈉,PH為3-5.5的酸性還原液,將氧化處理后,銅表面所形成的突出的晶須,在溫度37.8-43.30C下,處理0.5-6分鐘,再經(jīng)過(guò)酸浸與鈍化處理,經(jīng)ESCA分析所生成膜層是金屬銅與氧化亞銅混合物,其耐酸性顯著增強(qiáng)和提高附著能力。3、采用1-2%雙氧水(H2O2),9-20%無(wú)機(jī)酸,0.5-2.5%四胺基陽(yáng)離子界面活性劑,0.1-1%腐蝕抑制劑及0.005-1%雙氧水穩(wěn)定劑的混合液,對(duì)內(nèi)層板銅表面進(jìn)行處理,產(chǎn)生微粗化表面層,再進(jìn)行層壓,其剝離強(qiáng)度可達(dá)到5.5磅/英寸以上,顯示不遜于氧化膜所具有的特性。4、采用化學(xué)鍍錫工藝方法,作為內(nèi)層板銅箔表面的覆蓋層,它不但消除了"粉紅圈"產(chǎn)生,而且更重要的是提高了銅表面與半固化片的剝離強(qiáng)度。在這四種工藝方法中,特別是化學(xué)鍍錫工藝方法,引起科技工化者的關(guān)注。近年來(lái),隨著電子產(chǎn)品邁入輕、薄、短、小、細(xì)導(dǎo)線(xiàn)朝微細(xì)化的迅速發(fā)展,先進(jìn)封裝技術(shù)飛快進(jìn)步,對(duì)半導(dǎo)體器件所用的載板-PCB的表面鍍層的均勻分布、平整提出了更高的技術(shù)要求。而鍍層厚度均勻分布、平整的化學(xué)鍍錫卻再次受到科技工作者的重視。因此,研究者試圖將化學(xué)鍍錫法引入多層板制造工藝中,以取代內(nèi)層板銅箔表面氧化處理。這一設(shè)想經(jīng)反復(fù)研究和試驗(yàn)證明是完全可行的。典型的化學(xué)鍍錫配方及工作條件如下:(1)配方氯化亞錫20g/l硫脲75g/l鹽酸50ml/l亞磷酸鈉16g/l界面活性劑1g/l(2)工藝條件溫度65-820C時(shí)間5分鐘沉積厚度μmμm無(wú)孔隙錫層用于多層板時(shí),促進(jìn)絕緣介質(zhì)與金屬表面的結(jié)合強(qiáng)度,在2900C下,處理10-60秒無(wú)分層現(xiàn)象,這就為取代傳統(tǒng)的氧化工藝提供了可靠的科學(xué)依據(jù)。但是,任何工藝改進(jìn)都不會(huì)是一帆風(fēng)順的。表面鍍錫雖然改善了銅的剝離強(qiáng)度,然而經(jīng)過(guò)烘烤的錫層表面,使結(jié)合強(qiáng)度有著明顯的降低趨勢(shì)。究竟是什么原因引起的?這是因?yàn)殄a層表面具有較高的吸收有機(jī)物的特性,因而導(dǎo)致產(chǎn)生劣質(zhì)的結(jié)合。當(dāng)采用新鮮的氧化錫/氫氧化錫表面并通過(guò)有機(jī)矽烷化合物處理后,形成共價(jià)結(jié)合,致使該鍍層具有強(qiáng)有力的鎖住銅與樹(shù)脂的能力,使層壓后的多層板粘結(jié)強(qiáng)度有明顯的提高。在這種工藝的基礎(chǔ)上,CragV.Bishop等科技工作者,進(jìn)一步改進(jìn)化學(xué)鍍錫溶液的組成成分與工藝條件。其方法就是提高溫度,增加停滯時(shí)間并通入氣體等措施,達(dá)到使銅表面沉積上高活性的化學(xué)鍍錫,而高濃度的銅硫脲硫酸鹽的副產(chǎn)物將隔離錫區(qū)域而被除去,產(chǎn)生高度活化的銅表面,借助通氣酸性液的再溶解,接著又沉積化學(xué)錫,如此反復(fù),形成其連續(xù)金屬間網(wǎng)路,改變了銅表面形態(tài),產(chǎn)生立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),借助可流動(dòng)的樹(shù)脂系統(tǒng)被滲入,產(chǎn)生機(jī)械及化學(xué)的結(jié)合力(見(jiàn)表2)。因此增強(qiáng)了多層板的功能特性,解決了防止"粉紅圈"產(chǎn)生所應(yīng)采取的工藝措施,進(jìn)一步提高了多層板品質(zhì)的可靠性。材料名稱(chēng)表面處理方法結(jié)粘合強(qiáng)度(磅/英寸(銅箔)FR-4黑色氧化處理工藝5.7化學(xué)鍍錫工藝9.4聚酰亞胺黑色氧化處理工藝0.9化學(xué)鍍錫工藝4.7BT樹(shù)脂黑色氧化處理工藝0.6化學(xué)鍍錫工藝4.4對(duì)工藝殘留物的認(rèn)識(shí)及板面清潔的重要性每一個(gè)印制板者都知道在加工過(guò)程中必須要使用各類(lèi)化工藥品,但是并不是每一個(gè)人都了解化學(xué)殘留物對(duì)電子組裝生產(chǎn)的影響。印制電路板的制造者對(duì)板面清潔性重要作用的重視程度,對(duì)于后續(xù)的電子產(chǎn)品組裝者能夠生產(chǎn)出安全可靠,穩(wěn)定實(shí)用的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的,在電子工業(yè)中,離子色譜分析法是一種重要的工具。應(yīng)用這種方法,可以對(duì)工藝殘留物進(jìn)行定性和定量分析,并指出其來(lái)源。那么,究竟有哪些化學(xué)物質(zhì)對(duì)PCB生產(chǎn)來(lái)講是有益的,而對(duì)組裝來(lái)說(shuō)又恰恰相反呢?氯離子一般人們只知道氯可以殺菌,在自來(lái)水和游泳池里通常都要用到。含氯的漂白粉還可以讓我們的衣服又白又亮,但日常生活與電子產(chǎn)品是不盡相同的。PCB生產(chǎn)者都應(yīng)該關(guān)心的是下面幾件事:1.對(duì)PCB組裝者來(lái)說(shuō),氯離子的存在會(huì)造成漏電,侵蝕和金屬物質(zhì)的電離。氯是非金屬活動(dòng)性非常強(qiáng)的物質(zhì)。在組件板上如果有足夠氯離子的話(huà),氯與潮氣中的水分化合形成的離子電極電位,會(huì)引起腐蝕和金屬電離。2.在印制電路生產(chǎn)過(guò)程中,板面氯離子有許多潛在的可能來(lái)源。在一般情況下,找出產(chǎn)生氯離子的所有來(lái)源是比較困難的。經(jīng)常出現(xiàn)這種情況的地方包括:熱風(fēng)整平(HASL)中的助焊劑,操作者皮膚上的汗以及清洗用的自來(lái)水等等。3.氯離子的含量受助焊劑的化學(xué)成分的影響。由于松香脂的自然特性,組裝工藝中若采用高質(zhì)量的固體松香做助焊劑(例如活性焊劑或輕度活性焊劑),那么氯離子的含量相對(duì)高。樹(shù)脂基的或松香基的水溶性焊劑和免清洗焊劑在這方面則相反。因此,最終用于組裝焊接工藝的水溶性或無(wú)清洗焊劑氯離子的含量要低。4.氯離子的含量受PCB板材的材質(zhì)情況的影響PCB板材的材質(zhì)情況(包括其絕緣基底和附著的金屬)決定了組裝過(guò)程中可容許的氯離子的含量。陶瓷混合物基材或者其他的在耐熔物質(zhì)上形成的材料,例如鋁等等,就比有機(jī)基材例如環(huán)氧玻璃布基材對(duì)氯離子的存在量更加敏感。這部分是由于表面集成分布已達(dá)到微觀(guān)范圍的程度。就表面金屬層來(lái)說(shuō),鎳/金表面本身就比鉛/錫表面要干凈得多
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