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文檔簡介
年4月19日pcb制作實驗指導(dǎo)書文檔僅供參考前言《電子創(chuàng)新實踐指導(dǎo)書》是根據(jù)各大中專院??萍紕?chuàng)新實踐課程教學(xué)大綱要求編寫的,是為了引導(dǎo)學(xué)生完成電子創(chuàng)新實踐項目的制作,使學(xué)生在進(jìn)行創(chuàng)新實踐項目之前對實踐的目的、意義和內(nèi)容有較明確的認(rèn)識,學(xué)習(xí)電路板制作過程各種工藝的基本原理和制造要求,實踐時能夠盡快的進(jìn)行符合標(biāo)準(zhǔn)的操作和試驗。本書介紹了PCB制作工藝和設(shè)備的原理、使用、保養(yǎng)。隨著八十年代末期和九十年代初期電子行業(yè)在國內(nèi)的迅速發(fā)展,現(xiàn)在電子技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到了人類生活和生產(chǎn)的各個方面。西方學(xué)者將之歸納為四個方面,或者叫做四個“C”。有兩種說法:一種是元器件制造工業(yè),通訊,控制和計算機(jī);另一種說法是通訊,控制,計算機(jī)和文化生活,如廣播、電視、錄音、電化教學(xué)、電子文體用具、電子表等。
由于電子技術(shù)得到高度發(fā)展和廣泛應(yīng)用(如空間電子技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)電子技術(shù)、信息處理和遙感技術(shù)、微波應(yīng)用等),它對于社會生產(chǎn)力的發(fā)展,也起了變革性的推動作用。電子水準(zhǔn)是現(xiàn)代化的一個重要標(biāo)志,電子工業(yè)是實現(xiàn)現(xiàn)代化的重要物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。電子工業(yè)的發(fā)展速度和技術(shù)水平,特別是電子計算機(jī)的高度發(fā)展及其在生產(chǎn)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用,直接影響到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)技術(shù)和國防建設(shè),關(guān)系著社會主義建設(shè)的發(fā)展速度和國家的安危;也直接影響到億萬人民的物質(zhì)、文化生活,關(guān)系著廣大群眾的切身利益。而且這種趨勢還在發(fā)展,因此,學(xué)生掌握和學(xué)習(xí)電子制造業(yè)的特點、基本工藝過程等的操作技藝是跨進(jìn)電子科技大廈的第一步。本書從應(yīng)用的角度出發(fā),重點介紹PCB制造的特點、基本工藝過程,常見工具、耗材及設(shè)備的檢測和使用技巧,使學(xué)生了解PCB制作工藝的全過程,幫助學(xué)生盡快的掌握電子創(chuàng)新實踐要點,訓(xùn)練動手能力,培養(yǎng)工程實踐觀念。pcb發(fā)展歷程一、PCB簡介(PrintedCircuitBoard)PCB板即PrintedCircuitBoard的簡寫,中文名稱為印制電路板,又稱印刷電路板、印刷線路板,是重要的電子部件,是電子元器件的支撐體,是電子元器件電氣連接的提供者。由于它是采用電子印刷術(shù)制作的,故被稱為“印刷”電路板。PCB的歷史印制電路板的創(chuàng)造者是奧地利人保羅·愛斯勒(PaulEisler),她于1936年在一個收音機(jī)裝置內(nèi)采用了印刷電路板。1943年,美國人將該技術(shù)大量使用于軍用收音機(jī)內(nèi)。1948年,美國正式認(rèn)可這個創(chuàng)造用于商業(yè)用途。自20世紀(jì)50年代中期起,印刷電路版技術(shù)才開始被廣泛采用。在印制電路板出現(xiàn)之前,電子元器件之間的互連都是依靠電線直接連接實現(xiàn)的。而現(xiàn)在,電路面板只是作為有效的實驗工具而存在;印刷電路板在電子工業(yè)中已經(jīng)占據(jù)了絕對統(tǒng)治的地位。PCB設(shè)計印制電路板的設(shè)計是以電路原理圖為根據(jù),實現(xiàn)電路設(shè)計者所需要的功能。印刷電路板的設(shè)計主要指版圖設(shè)計,需要考慮外部連接的布局、內(nèi)部電子元件的優(yōu)化布局、金屬連線和通孔的優(yōu)化布局、電磁保護(hù)、熱耗散等各種因素。優(yōu)秀的版圖設(shè)計能夠節(jié)約生產(chǎn)成本,達(dá)到良好的電路性能和散熱性能。簡單的版圖設(shè)計能夠用手工實現(xiàn),復(fù)雜的版圖設(shè)計需要借助計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)實現(xiàn)。PCB的分類根據(jù)電路層數(shù)分類:分為單面板、雙面板和多層板。常見的多層板一般為4層板或6層板,復(fù)雜的多層板可達(dá)十幾層。根據(jù)軟硬進(jìn)行分類:分為普通電路板和柔性電路板。PCB的原材料:覆銅箔層壓板是制作印制電路板的基板材料。它用作支撐各種元器件,并能實現(xiàn)它們之間的電氣連接或電絕緣。PCB就是印刷電路板(Printedcircuitboard,PCB板),簡單的說就是置有集成電路和其它電子組件的薄板。它幾乎會出現(xiàn)在每一種電子設(shè)備當(dāng)中。據(jù)Timemagazine最近報道,中國和印度屬于全球污染最嚴(yán)重的國家。為保護(hù)環(huán)境,中國政府已經(jīng)在嚴(yán)格制定和執(zhí)行有關(guān)污染整治條理,并波及到PCB產(chǎn)業(yè)。許多城鎮(zhèn)正不再允許擴(kuò)張及建造PCB新廠,例如:深圳。而東莞已經(jīng)專門指定四個城鎮(zhèn)作為“污染產(chǎn)業(yè)”生產(chǎn)基地,禁止在劃定的區(qū)域之外再建造新廠。如果在某樣設(shè)備中有電子零件,它們都是鑲在大小各異的PCB上的。除了固定各種小零件外,PCB的主要功能是提供上頭各項零件的相互電氣連接。隨著電子設(shè)備越來越復(fù)雜,需要的零件自然越來越多,PCB上頭的線路與零件也越來越密集了。裸板(上頭沒有零件)也常被稱為"印刷線路板PrintedWiringBoard(PWB)"。板子本身的基板是由絕緣隔熱、并不易彎曲的材質(zhì)所制作成。在表面能夠看到的細(xì)小線路材料是銅箔,原本銅箔是覆蓋在整個板子上的,而在制造過程中部份被蝕刻處理掉,留下來的部份就變成網(wǎng)狀的細(xì)小線路了。這些線路被稱作導(dǎo)線(conductorpattern)或稱布線,并用來提供PCB上零件的電路連接。一般PCB的顏色都是綠色或是棕色,這是阻焊漆(soldermask)的顏色。是絕緣的防護(hù)層,能夠保護(hù)銅線,也能夠防止零件被焊到不正確的地方。在阻焊層上還會印刷上一層絲網(wǎng)印刷面(silkscreen)。一般在這上面會印上文字與符號(大多是白色的),以標(biāo)示出各零件在板子上的位置。為了將零件固定在PCB上面,我們將它們的接腳直接焊在布線上.在最基本的PCB(單面板)上,零件都集中在其中一面,導(dǎo)線則都集中在另一面.這么一來我們就需要在板子上打洞,這樣接腳才能穿過板子到另一面,因此零件的接腳是焊在另一面上的.因為如此,PCB的正反面分別被稱為零件面(ComponentSide)與焊接面(SolderSide).如果PCB上頭有某些零件,需要在制作完成后也能夠拿掉或裝回去,那么該零件安裝時會用到插座(Socket).由于插座是直接焊在板子上的,零件能夠任意的拆裝.如果要將兩塊PCB相互連結(jié),一般我們都會用到俗稱「金手指」的邊接頭(edgeconnector).金手指上包含了許多裸露的銅墊,這些銅墊事實上也是PCB布線的一部份.一般連接時,我們將其中一片PCB上的金手指插進(jìn)另一片PCB上合適的插槽上(一般叫做擴(kuò)充槽Slot).在計算機(jī)中,像是顯示卡,聲卡或是其它類似的界面卡,都是借著金手指來與主機(jī)板連接的.印刷電路板將零件與零件之間復(fù)雜的電路銅線,經(jīng)過細(xì)致整齊的規(guī)劃后,蝕刻在一塊板子上,提供電子零組件在安裝與互連時的主要支撐體,是所有電子產(chǎn)品不可或缺的基礎(chǔ)零件。印刷電路板以不導(dǎo)電材料所制成的平板,在此平板上一般都有設(shè)計預(yù)鉆孔以安裝芯片和其它電子組件。組件的孔有助于讓預(yù)先定義在板面上印制之金屬路徑以電子方式連接起來,將電子組件的接腳穿過PCB后,再以導(dǎo)電性的金屬焊條黏附在PCB上而形成電路。依其應(yīng)用領(lǐng)域PCB可分為單面板、雙面板、四層板以上多層板及軟板。一般而言,電子產(chǎn)品功能越復(fù)雜、回路距離越長、接點腳數(shù)越多,PCB所需層數(shù)亦越多,如高階消費性電子、信息及通訊產(chǎn)品等;而軟板主要應(yīng)用于需要彎繞的產(chǎn)品中:如筆記型計算機(jī)、照相機(jī)、汽車儀表等二、PCB產(chǎn)業(yè)鏈按產(chǎn)業(yè)鏈上下游來分類,能夠分為原材料-覆銅板-印刷電路板-電子產(chǎn)品應(yīng)用,其關(guān)系簡單表示為:玻纖布:玻纖布是覆銅板的原材料之一,由玻纖紗紡織而成,約占覆銅板成本的40%(厚板)和25%(薄板)。玻纖紗由硅砂等原料在窯中煅燒成液態(tài),經(jīng)過極細(xì)小的合金噴嘴拉成極細(xì)玻纖,再將幾百根玻纖纏絞成玻纖紗。窯的建設(shè)投資巨大,一般需上億資金,且一旦點火必須24小時不間斷生產(chǎn),進(jìn)入退出成本巨大。玻纖布制造則和織布企業(yè)類似,能夠經(jīng)過控制轉(zhuǎn)速來控制產(chǎn)能及品質(zhì),且規(guī)格比較單一和穩(wěn)定,自二戰(zhàn)以來幾乎沒有規(guī)格上的太大變化。和CCL不同,玻纖布的價格受供需關(guān)系影響最大,最近幾年的價格在0.50-1.00美元/米之間波動。當(dāng)前臺灣和中國內(nèi)地的產(chǎn)能占到全球的70%左右。銅箔:銅箔是占覆銅板成本比重最大的原材料,約占覆銅板成本的30%(厚板)和50%(薄板),因此銅箔的漲價是覆銅板漲價的主要驅(qū)動力。銅箔的價格密切反映于銅的價格變化,但議價能力較弱,近期隨著銅價的節(jié)節(jié)高漲,銅箔廠商處境艱難,不少企業(yè)被迫倒閉或被兼并,即使覆銅板廠商接受銅箔價格上漲各銅箔廠商依然處于普遍虧損狀態(tài)。由于價格缺口的出現(xiàn),一季度極有可能出現(xiàn)又一波漲價行情,從而可能帶動CCL價格上漲。覆銅板:覆銅板是以環(huán)氧樹脂等為融合劑將玻纖布和銅箔壓合在一起的產(chǎn)物,是PCB的直接原材料,在經(jīng)過蝕刻、電鍍、多層板壓合之后制成印刷電路板。覆銅板行業(yè)資金需求量不高,大約為3000-4000萬元左右,且可隨時停產(chǎn)或轉(zhuǎn)產(chǎn)。在上下游產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)中,CCL的議價能力最強(qiáng),不但能在玻纖布、銅箔等原材料采購中擁有較強(qiáng)的話語權(quán),而且只要下游需求尚可,就可將成本上漲的壓力轉(zhuǎn)嫁下游PCB廠商。今年三季度,覆銅板開始提價,提價幅度在5-8%左右,主要驅(qū)動力是反映銅箔漲價,且下游需求旺盛能夠消化CCL廠商轉(zhuǎn)嫁的漲價壓力。全球第二大的覆銅板廠商南亞亦于12月15日提高了產(chǎn)品價格,顯示出至少一季度PCB需求形式良好。三、國際PCB行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r當(dāng)前,全球PCB產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占電子元件產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的四分之一以上,是各個電子元件細(xì)分產(chǎn)業(yè)中比重最大的產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)400億美元。同時,由于其在電子基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)中的獨特地位,已經(jīng)成為當(dāng)代電子元件業(yè)中最活躍的產(chǎn)業(yè),和,全球PCB產(chǎn)值分別是344億美元和401億美元,同比增長率分別為5.27%和16.47%。四、國內(nèi)PCB行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r中國的PCB研制工作始于1956年,1963-1978年,逐步擴(kuò)大形成PCB產(chǎn)業(yè)。改革開放后20多年,由于引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備,單面板、雙面板和多層板均獲得快速發(fā)展,國內(nèi)PCB產(chǎn)業(yè)由小到大逐步發(fā)展起來。,中國PCB產(chǎn)值超過臺灣,成為第三大PCB產(chǎn)出國。,PCB產(chǎn)值和進(jìn)出口額均超過60億美元,成為世界第二大PCB產(chǎn)出國。中國PCB產(chǎn)業(yè)近年來保持著20%左右的高速增長,并預(yù)計在左右超過日本,成為全球PCB產(chǎn)值最大和技術(shù)發(fā)展最活躍的國家。從產(chǎn)量構(gòu)成來看,中國PCB產(chǎn)業(yè)的主要產(chǎn)品已經(jīng)由單面板、雙面板轉(zhuǎn)向多層板,而且正在從4~6層向6~8層以上提升。隨著多層板、HDI板、柔性板的快速增長,中國的PCB產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正在逐步得到優(yōu)化和改進(jìn)。然而,雖然中國PCB產(chǎn)業(yè)取得長足進(jìn)步,但當(dāng)前與先進(jìn)國家相比還有較大差距,未來仍有很大的改進(jìn)和提升空間。首先,中國進(jìn)入PCB行業(yè)較晚,沒有專門的PCB研發(fā)機(jī)構(gòu),在一些新型技術(shù)研發(fā)能力上與國外廠商有較大差距。其次,從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上來看,依然以中、低層板生產(chǎn)為主,雖然FPC、HDI等增長很快,但由于基數(shù)小,所占比例依然不高。再次,中國PCB生產(chǎn)設(shè)備大部分依賴進(jìn)口,部分核心原材料也只能依靠進(jìn)口,產(chǎn)業(yè)鏈的不完整也阻礙了國內(nèi)PCB系列企業(yè)的發(fā)展腳步。Pcb制作流程一、單面板的流程:單面PCB是只有一面有導(dǎo)電圖形的印制板。一般采用酚醛紙基覆銅箔板制作,也常采用環(huán)氧紙基或環(huán)氧玻璃布覆銅板。單面PCB主要用于民用電子產(chǎn)品,如:收音機(jī)、電視機(jī)、電子儀器儀表等。其生產(chǎn)工藝流程如圖所示。下料下料鉆孔拋光涂敷線路感光層烘干數(shù)據(jù)處理制作菲林曝光顯影鍍錫褪膜蝕刻涂敷阻焊油墨烘干曝光制作好的菲林顯影絲印字符焊盤防氧化處理切邊成型成品二、雙面板制作流程雙面PCB是兩面都有導(dǎo)電圖形的印制板。顯然,雙面板的面積比單面板大了一倍,適合用于比單面板更復(fù)雜的電路。雙面印制板一般采用環(huán)氧玻璃布覆銅箔板制造。它主要用于性能要求較高的通信電子設(shè)備、高級儀器儀表以及電子計算機(jī)等其生產(chǎn)工藝流程如圖所示。涂敷線路感光層涂敷線路感光層烘干數(shù)據(jù)處理制作菲林曝光顯影鍍錫褪膜蝕刻涂敷阻焊油墨烘干曝光制作好的菲林顯影絲印字符焊盤防氧化處理切邊成型成品下料鉆孔拋光電鍍預(yù)處理過孔電鍍PCB制作過程分步工藝介紹第一部分:鉆孔工藝介紹1、工藝要求及注意事項控鉆孔是根據(jù)計算機(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,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,要對底片孔位置進(jìn)行標(biāo)注(最好用紅蘭筆),以便于進(jìn)行核查。(一)準(zhǔn)備作業(yè)1,根據(jù)基板的厚度進(jìn)行疊層(一般采用1.6毫米厚基板)疊層數(shù)為三塊;2,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。3,按照工藝要求找原點,以確保所鉆孔精度要求,然后進(jìn)行自動鉆孔;4,在使用鉆頭時要檢查直徑數(shù)據(jù)、避免搞錯;5,對所鉆孔徑大小、數(shù)量應(yīng)做到心里有數(shù);6,確定工藝參數(shù)如:轉(zhuǎn)速、進(jìn)刀量、切削速度等;7,在進(jìn)行鉆孔前,應(yīng)將機(jī)床進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間,再進(jìn)行正式鉆孔作業(yè)。(二)檢查項目要確保后續(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,其中項目有以下:1,毛刺、測試孔徑、孔偏、多孔、孔變形、堵孔、未貫通、斷鉆頭等;2,孔徑種類、孔徑數(shù)量、孔徑大小進(jìn)行檢查;3,最好采用膠片進(jìn)行驗證,易發(fā)現(xiàn)有否缺陷;4,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準(zhǔn)度,即外層與內(nèi)層孔(特別對多層板的鉆孔)是否對準(zhǔn);5,采用檢孔鏡對孔內(nèi)狀態(tài)進(jìn)行抽查;6,對基板表面進(jìn)行檢查;7,一般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、錯位孔時,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、錯位孔就能夠采用底片檢查,這時重氮片上焊盤與基板上的孔無法對準(zhǔn)。2、鉆孔設(shè)備的工作及操作過程2.1HW系列雙面線路板制作機(jī)概述HW系列雙面線路板制作機(jī)包括HW-170、HW-175、HW-180、HW-185、HW-190雙面機(jī)和HW195專業(yè)機(jī)。該系列產(chǎn)品是根據(jù)PROTEL生成的PCB文件自動、快速、精確地制作單、雙面印制電路板。與進(jìn)口線路板制板機(jī)相比,具有極高的性價比。用戶只需在計算機(jī)上完成PCB文件設(shè)計并將其經(jīng)過RS-232串行通訊口(手提電腦經(jīng)過USB轉(zhuǎn)232轉(zhuǎn)換線)傳送給制板機(jī),制板機(jī)能快速得自動完成雕刻、鉆孔、銑邊全系列功能。無限次的軟件升級、配套的化學(xué)沉銅設(shè)備(金屬化過孔用)等,使得產(chǎn)品配套靈活多樣,真正實現(xiàn)了低成本、高效率的自動化制板。該設(shè)備體積小,操作極其簡單,可靠性高,是高等院校電子、機(jī)電、計算機(jī)、控制、儀器儀表等相關(guān)專業(yè)實驗室、電子產(chǎn)品研發(fā)企業(yè)及科研院所、軍工機(jī)構(gòu)等行業(yè)的理想工具。功能介紹HW系列雙面線路板制板機(jī)是一種集機(jī)電、軟件、硬件相結(jié)合的高新科技產(chǎn)品。它利用物理雕刻過程,經(jīng)過計算機(jī)精確控制,在空白的敷銅板上把不必要的銅泊銑去,形成用戶定制的線路板。使用簡單、精度高、省時、省料。它是一套專業(yè)線路板制作系統(tǒng),直接利用PROTEL的PCB文件信息,無需經(jīng)過轉(zhuǎn)換,直接輸出PCB雕刻數(shù)據(jù),控制制板機(jī)自動完成雕刻、鉆孔、切邊等工作。本機(jī)結(jié)構(gòu)電子線路板制作機(jī)由軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)構(gòu)成,主要框圖:單面板工作過程及原理簡介2.2工作過程首先,把空白敷銅板固定在工作臺上,打開需雕刻的PCB文件,打開電源,調(diào)整好加工原始位置,并在計算機(jī)上按“雕刻”命令(具體操作見產(chǎn)品說明書)。根據(jù)設(shè)計好的PCB文件,計算機(jī)自動計算出刀具運(yùn)動的最佳路線,經(jīng)轉(zhuǎn)換后分解成相應(yīng)的一條條指令,經(jīng)過RS232或USB轉(zhuǎn)RS232通訊接口把指令傳送給線路板制作機(jī),線路板制作機(jī)的主控電路根據(jù)計算機(jī)指令,經(jīng)過CPU主處理器高速運(yùn)算,輸出精確的步進(jìn)脈沖,協(xié)調(diào)并控制三只步進(jìn)電機(jī)做相應(yīng)的左、右轉(zhuǎn),經(jīng)過同步齒帶帶動主軸、工作臺運(yùn)動使刀具相對線路板運(yùn)動,完成指令后向計算機(jī)發(fā)送指令完成信號。主軸電機(jī)高速旋轉(zhuǎn),,根據(jù)所設(shè)計的線路板文件的要求,經(jīng)過機(jī)器的自動鉆孔、就形成了鉆好孔的線路板(祼板)。主要工作原理2.3關(guān)于空白線路板空白線路板是在絕緣基體上粘貼覆蓋一層導(dǎo)電的銅,(絕緣基體的材質(zhì)有所不同:有膠木板、玻璃纖維板、環(huán)氧板、紙板等。銅泊的表面厚度也有所不同,從0.05mm~0.18mm),可按照設(shè)計要求選擇不同的板材和銅泊厚度,從基本原理上看,制作一張線路板的過程,就是利用銑刻的原理,把線路板上多余的,不必要部分銑去。這一過程跟傳統(tǒng)的雕刻過程相似,區(qū)別在于傳統(tǒng)物理制板利用手工雕刻,而本機(jī)則利用計算機(jī)高速運(yùn)算讓機(jī)器自動完成。2.4指令傳輸控制軟件從PCB文件獲取線路板加工信息,將其自動轉(zhuǎn)換、分解成線路板制作能夠接受的一個個單獨的動作指令,而這一個個動作指令的集合起來就形成了機(jī)器的加工路徑。在收到用戶指令時,,控制軟件將加工路徑經(jīng)過串行通訊口將指令逐條傳送給線路板制作機(jī)。線路板制作機(jī)每完成一個動作指令,向計算機(jī)報告指令完成信號。完成所有工作以后,控制軟件向機(jī)器傳送停止信息,機(jī)器將停止工作,回到起始位置。根據(jù)計算機(jī)傳送來的指令,線路板制作機(jī)的中央處理器根據(jù)運(yùn)動控制原理,控制三個步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、方向協(xié)調(diào)工作,完成指令向計算機(jī)發(fā)送指令完成信號。2.5組合運(yùn)動控制在本機(jī)中,三條互相獨立的直線運(yùn)動導(dǎo)軌互相垂直安裝。Y軸滑車帶動工作平臺前后運(yùn)動。X軸滑車帶動Z軌及安裝在Z軌上的主軸電機(jī)左右運(yùn)動。Z軸帶動主軸電機(jī)上下運(yùn)動。三軸在CPU的協(xié)調(diào)控制下,使主軸帶動高速旋轉(zhuǎn)的刀具相對工件做三維空間運(yùn)動,從而把工件(線路板)加工成符合用戶要求的成品。例如,當(dāng)Z軸靜止且刀尖略底于線路板表面時,Y軸靜止,X軸移動。此時主刀具將在線路板上銑出一條X方向的直線,寬度相當(dāng)于刀具的刀尖寬度。X軸靜止,Y軸移動時,主刀具將在Y方向上刻出一條直線,當(dāng)X、Y同時運(yùn)動且速度相同時,刀具將在線路板上刻一條45度的斜線??刂疲亍ⅲ俜謩e處于不同的運(yùn)動速度,可在平面上刻出不同角度的直線,控制運(yùn)動距離,經(jīng)過各種組合能夠在平面上刻出不同的形狀。當(dāng)Z軸靜止且刀尖高于線路板表面時,主軸刀尖將經(jīng)過X、Y的運(yùn)動移動到需要雕刻的點。當(dāng)XY靜止,Z軸向下移動接觸到線路板表面時,主軸電機(jī)帶動鉆頭在線路板當(dāng)前位置上鉆孔。(鉆孔誤差小于1mil)2.6微調(diào)HW系列線路板制作機(jī)主控面板上提供主軸刀尖與覆銅板表面高度“升”、“降”微調(diào)和試雕功能,向左旋轉(zhuǎn)刀尖將上升,向右旋轉(zhuǎn)刀尖將下降,按下該按鈕機(jī)器將按照所需雕刻文件的長度與寬度走一方框。2.7線路板制板機(jī)主要特點●直接支持Protel99SE等多種EDA軟件輸出的PCB文件格式,不需任何格式轉(zhuǎn)換便可直接輸出PCB文件?!?/p>
自動化程度高,線路鉆孔工序自動完成;●
中文操作軟件、界面友好、操作非常簡便;●
無需化學(xué)腐蝕,屬環(huán)保型設(shè)備;●雕刻精度高,數(shù)控鉆孔誤差小于1mil,多引腳原件能夠輕板插入?!衽c國外同類型產(chǎn)品相比,同檔次的品質(zhì),價格只是其1/5,具有極高的性價比。2.8制板機(jī)軟硬件安裝雙面線路板制板機(jī)的安裝包括硬件和軟件的安裝,其中硬件的安裝需要完成雙面線路板制板機(jī)與PC機(jī)之間數(shù)據(jù)線(DB9串口線)的連接及雙面線路板制作機(jī)電源線的連接;軟件請安裝與操作系統(tǒng)版本相對應(yīng)的操作軟件。2.8.1硬件的安裝為方便操作制板機(jī),最好將制作機(jī)放在與計算機(jī)工作平臺高度相同的穩(wěn)固工作臺面上,然后將附帶的RS232通訊線一頭連接到制作機(jī)右側(cè)的串口上,另一頭連接到PC機(jī)的串口(計算機(jī)的串口1與串口2可選,但需在操作軟件的設(shè)置項中設(shè)置對應(yīng)的通訊端口號),再將制作機(jī)的電源線連接好,這樣就完成了制作機(jī)硬件安裝。2.9軟件的安裝PC機(jī)配置需求:●CPU586DX-500M以上,256M以上內(nèi)存;●帶可用的串口(COM1/COM2)1個以上;●操作系統(tǒng)WIN/NT/XP可選;●附帶CD-ROM驅(qū)動器;●安裝有Protel99SE或ProtelDXP軟件;將雙面線路板制作機(jī)軟件光盤插入到CD-ROM中,打開光盤,出現(xiàn)如下窗口:雙擊《浩維科技》,進(jìn)入安裝介面,如下圖所示:點擊“下一步”繼續(xù),按屏幕提示操作直到完成安裝。注:該機(jī)器支持Windows/WindowsNT/WindowsXP操作系統(tǒng)。3.0雕刻前的準(zhǔn)備操作步驟當(dāng)你購買到浩維線路板制板機(jī)時,自然想立即制作一張線路板來看看它的強(qiáng)大功能,但請別著急,請先仔細(xì)閱讀說明書及本操作介紹后再動手,你將很快熟悉操作并會被它的魅力深深吸引。1.連線把機(jī)器平放在工作平臺上,取出串口連接線(DB9電纜線),將連接線(帶針)的一頭連接到機(jī)器右側(cè)的通訊接口,將連接線(帶孔)的另一頭連接到計算機(jī)的COM1接口上,并連接好電源線(供電電壓為AV220V~AC240V)。2.設(shè)定參數(shù)在雕刻軟件上打開需雕刻的PCB線路圖,根據(jù)線路板設(shè)計要求,在DK操作界面中設(shè)定合適的刀具選擇參數(shù)。建議選擇略小于PROTELPCB文件設(shè)計中的安全距離(例如選擇0.38mm的刀具,刀具參數(shù)宜選擇0.36mm,軟件的刀具選擇應(yīng)略小于實際刀具0.01—0.05。)。必須在打開文件后預(yù)覽中看看有沒有因為刀具選擇錯誤(參數(shù)設(shè)定太大)而造成的線路板線條粘連,如果在刀具選擇下拉菜單中沒有合適的刀尖可選,可按“其它”按鈕,在彈出的輸出窗口中可隨意輸出想要的合適刀尖,按“新增”按鈕,該刀尖便添加到刀具選擇的下拉菜單中,按“確定”按鈕便能夠?qū)⒌都庠O(shè)定并同時關(guān)閉該輸出窗口。為直到刀尖選擇正確(線條沒有造成粘連)為止。(詳見使用技巧)。根據(jù)線路板厚度設(shè)定DK操作的板厚參數(shù),此操作為執(zhí)行鉆孔和割邊時提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù),如果輸入2mm,再按鉆孔或割邊,那么機(jī)器將在調(diào)節(jié)的高度再往下鉆孔或割邊2mm深度,因此在選擇板厚參數(shù)可選擇為比實際的板厚大0.2mm~0.4mm,例如:實際的板厚度是1.6mm,那么板厚參數(shù)可設(shè)定為1.8mm或2mm。3.裝刀具根據(jù)設(shè)定的刀具選擇參數(shù),在刀具盒中選取相應(yīng)刀具,用六內(nèi)角板手輕輕將主軸電機(jī)的緊固鏍絲松開,將刀具插入主軸電機(jī)孔內(nèi),再擰緊兩邊的內(nèi)六角鏍絲,(不能太用力,因為緊固鏍絲較小,如果太用力有可能將緊定鏍絲損壞),再觀察刀尖是否偏擺,如果刀尖偏罷,請把刀具重新安裝,直到刀尖不偏擺為止。特別提醒:本機(jī)所配刀具,相當(dāng)銳利,操作不當(dāng)極易割傷手指。特別小心!4、固定電路板:確認(rèn)制板機(jī)硬件與軟件安裝完成以后,將空白的覆銅板一面貼上雙面膠,貼膠時要注意貼勻,不能出現(xiàn)空氣泡,確保一個水平度,然后將覆銅板較平的一邊緊靠制作機(jī)底面平臺的平行邊框貼好,并用兩大姆指均勻向兩邊壓緊、壓平(注意覆銅板的邊沿一定要與平行邊沿靠緊,并保證覆銅板邊沿整齊,這樣才能確保制作雙面電路板換邊時能準(zhǔn)確定位)。注意:主電源打開狀態(tài)下,嚴(yán)禁用手推拉主軸電機(jī)和工作平臺;3.2軟件功能鍵介紹以雙面板制作為例,將待雕刻的PCB板圖導(dǎo)入制作機(jī)操作軟件窗口,如下圖所示:點擊工具欄的“設(shè)置”按鈕,選擇相對應(yīng)的機(jī)器型號和計算機(jī)串行端口號,如下圖所示:按擊“底層”按鈕,使機(jī)器處于底層操作,并選擇設(shè)置好合適的刀尖和板厚,使線路圖中的線條不造成粘連而刀尖剛好是最大即可。設(shè)置好板材厚度和雕刻刀規(guī)格后,點擊工具欄“輸出”按鈕,出現(xiàn)如下圖所示的操作面板:操作面板各個操作功能模塊描述如下:1、工作速度:浩維科技雙面板制板機(jī)提供5級雕刻和鉆孔速度,鉆孔時建議選擇中等速度;雕刻時可根據(jù)線路最小線隙、最小線徑選擇合適的雕刻速度,當(dāng)線路線徑、線隙較大時,可選擇較快的速度,當(dāng)線路線徑、線隙較小時,應(yīng)該選擇較慢的速度(由于電機(jī)工作速度默認(rèn)為中速,請在每次鉆孔或雕刻線路時,注意調(diào)節(jié)好工作速度,以免工作速度影響線路板鉆孔或雕刻的時間和質(zhì)量);2、X左、X右:該選擇是在機(jī)器通電情況下處于靜止?fàn)顟B(tài)供調(diào)整左右偏移量,如果在輸入框內(nèi)輸入2(單位mm已經(jīng)是默認(rèn)),再點按“X左”按鈕,那么機(jī)器主軸將在原始位置向左邊再移動2mm,如果是點按“X右”按鈕,那么機(jī)器主軸將在原始位置向右邊再移動2mm。Y前、Y后:該選擇是在機(jī)器通電情況下處于靜止?fàn)顟B(tài)供調(diào)整左右偏移量,如果在輸入框內(nèi)輸入2(單位mm已經(jīng)是默認(rèn)),再點按“Y前”按鈕,那么機(jī)器主軸將在原始位置向前面再移動2mm,如果是點按“Y后”按鈕,那么機(jī)器主軸將在原始位置向后面再移動2mm。Z升、Z降:該選擇是在機(jī)器通電情況下處于靜止?fàn)顟B(tài)供調(diào)整左右偏移量,如果在輸入框內(nèi)輸入2(單位mm已經(jīng)是默認(rèn)),再點按“Z升”按鈕,那么機(jī)器主軸將在原始位置向上再移動2mm,如果是點按“Z降”按鈕,那么機(jī)器主軸將在原始位置向下邊再移動2mm。3、鉆工藝孔:鉆工藝孔是為制作雙面板提供準(zhǔn)確的定位,點按“鉆工藝孔”機(jī)器會在線路板左上角和右上角鉆兩個孔。4、鉆孔:鉆孔:連接好數(shù)控鉆床的串口線與電源線后,將數(shù)控鉆床主軸鉆機(jī)和下部底板手動復(fù)位到原點位置并按住不放(即從數(shù)控鉆床正面看去,主軸鉆機(jī)靠最右端,底面平臺靠最后端),啟動鉆機(jī)主電源按鈕,這時能夠放開主軸鉆機(jī)和下部底板,這時主軸鉆機(jī)和下部底板在電動控制下,固定在原點位置。啟動“數(shù)控鉆床.exe”控制程序,將待鉆孔的Pcb板圖導(dǎo)入控制程序窗口,同時,將待鉆孔的電路板用雙面膠固定在底板上將待鉆孔電路板的PCB圖導(dǎo)入數(shù)控鉆床控制軟件后,單擊工具欄的“輸出“按鈕.首先,選擇第一批孔徑的孔,如“0.65mm”,并安裝相應(yīng)規(guī)格的鉆頭,然后,點擊“Z-”按鈕,即將鉆頭朝向下的方向調(diào),直到鉆頭尖與待鉆的電路板水平面相差1mm左右,接著最關(guān)鍵的一步就是設(shè)置“原點”與“終點”。取電路板靠數(shù)控鉆床底板右下腳有效線路邊框線交點為原點,這時鉆頭垂直方向可能并未對準(zhǔn)該端點,需要調(diào)整X、Y方向的偏移值,直到鉆頭尖垂直方向正好對準(zhǔn)該端點,點擊“設(shè)原點”按鈕,這樣就將電路板有效線路邊框線右下角交點設(shè)置成了原點,設(shè)置原點之后,選擇“X+”、“X-”、“Y+”、“Y-”四個按鈕,并在對應(yīng)X、Y方向按鈕旁的編輯窗口中輸入偏移值,使電機(jī)鉆頭移動到原點對角線位置的電路板有效線路邊框線左上角交點,直到鉆頭尖垂直方向正好對準(zhǔn)該端點,點擊“設(shè)終點”按鈕,這樣就將電路板有效線路邊框線左上角交點設(shè)置成了終點.設(shè)好原點和終點后,點擊“鉆孔”按鈕,如定位誤差在允許誤差范圍內(nèi),機(jī)器將開始自動鉆孔,直到完成首選批次孔,如定位誤差大于所允許誤差的范圍,則軟件提示“誤差范圍超值,請重新調(diào)整,這時,只要根據(jù)誤差值的正負(fù)符號及數(shù)值大小將鉆頭位置沿X、Y方向作細(xì)微調(diào)整,重新設(shè)定“終點”位置,然后點擊“鉆孔”按鈕,直到能開始自動鉆孔為止。重復(fù)以上操作,直至鉆完全部批次的孔。3.3鉆孔操作步驟把覆銅板貼好后,應(yīng)先根據(jù)覆銅板放置的位置設(shè)置X、Y適當(dāng)?shù)钠屏?,以確定線路板合適的起始位置;按一下制板機(jī)面板的試雕按鈕,并大致估計雕刻的部分是否在覆銅板范圍之內(nèi),如果雕刻部分超過了覆銅板有效面積,請更換更大的覆銅板或重新調(diào)整X、Y的偏移量,直至試雕的邊框在覆銅板有效面積之內(nèi)(此時,請記好X、Y的偏移量,以方便更換鉆頭后重新調(diào)整偏移量);裝好鉆頭后,經(jīng)過計算機(jī)操作軟件調(diào)節(jié)鉆頭的垂直高度,直到鉆頭尖與電路板垂直距離為2mm左右;改為手動微調(diào),在制板機(jī)面板有一個數(shù)字電位器旋鈕,該旋鈕具有調(diào)節(jié)鉆頭夾具垂直高度的功能,同時具有試雕的功能;調(diào)節(jié)旋鈕往左旋轉(zhuǎn)時,Z軸垂直向上移動,調(diào)節(jié)旋鈕往右旋轉(zhuǎn)時,Z軸垂直向下移動,調(diào)節(jié)旋鈕向下按一次(試雕),則制作機(jī)完成一次試雕,即按需雕刻線路板的長和寬走一圈;調(diào)節(jié)鉆頭的高度時,鉆頭快接近覆銅板,一定要慢慢旋動旋鈕,直到鉆頭接觸到覆銅板(一定要保證主軸電機(jī)電源打開,否則容易造成鉆頭斷裂);開始鉆孔,操作軟件界面選擇對應(yīng)的孔徑,點擊“鉆孔”按鈕,制板機(jī)將自動完成該規(guī)格孔徑的鉆孔工作;如不需更換鉆頭,請選擇另一種規(guī)格的孔,點擊“鉆孔”按鈕開始鉆第二批規(guī)格的孔;如需要更換鉆頭,建議只關(guān)閉主軸電機(jī)電源,設(shè)備總電源處于通電狀態(tài),這樣就不需要重新調(diào)節(jié)各個參數(shù),裝好鉆頭后,重復(fù)6、7、8步驟,鉆完各個規(guī)格的孔。注意:在機(jī)器處于運(yùn)動雕刻的過程中,嚴(yán)禁調(diào)整輸出窗口中任何按鈕及關(guān)閉輸出窗口,否則會導(dǎo)致電路板雕刻失敗或制作機(jī)胡亂工作。3.4線路板表面處理取出線路板,將線路板清理干凈后,用細(xì)紗紙將兩面線路打磨,確保線路光滑飽滿,為防止線路板被氧化,可在線路板兩面適當(dāng)噴上一層光油,再把工作臺板的雙面膠以及雜物清理工凈,以方便下次使用。機(jī)器便用的雕刻刀具及鉆頭產(chǎn)品疑問解答問:機(jī)器適別的是哪種格式?答:所有兼容PROTEL的線路板設(shè)計軟件均可經(jīng)過PROTEL打開文件進(jìn)行線路板制作,導(dǎo)出PROTELPCB2.8ASIC格式即可在本機(jī)軟件中打開。問:機(jī)器連續(xù)工作時間多長?答:連續(xù)工作時間不要超過6小時;散熱半小時后可繼續(xù)工作。問:機(jī)器有無配套絲印工藝?答:本產(chǎn)品有配套絲印工藝。問:如何提高線路板的可焊性?
答:可在線路板表面涂一層松香水來或用細(xì)砂紙輕輕打磨即可提高可焊性。
問:可加工多大和多厚的板材?答:本機(jī)器制板厚度不限(鉆孔厚度0.2mm~3mm以內(nèi))。問:貴公司產(chǎn)品有無維修備件和保修情況?答:本產(chǎn)品備件有內(nèi)六角板手兩把和原裝刀具一套(雕刻刀10把,鉆頭10支);整機(jī)保修一年,保用五年(主軸電機(jī)保修半年)特別注意事項①形成良好的習(xí)慣,打開主電源前確認(rèn)主軸電源關(guān)閉,關(guān)閉主電源時,則先關(guān)上主軸電源。②裝刀具、鉆頭時一定要收緊固定螺絲。③雕刻時嚴(yán)禁關(guān)閉輸出窗口,如果在雕刻中途需調(diào)節(jié)雕刻高度,可在機(jī)器面板上的“微調(diào)按鈕”進(jìn)行調(diào)節(jié),絕不能關(guān)閉輸出窗口,因為一關(guān)掉輸出窗口可能會導(dǎo)致機(jī)器胡亂工作,甚至損壞刀具或主軸電機(jī),切勿亂試;④本機(jī)連續(xù)工作不超過6小時,超過6小時后,請關(guān)閉主電源,打開機(jī)門散熱半小時后可再進(jìn)行工作;⑤線路板雕刻完成后,請將工作臺面的雙面膠以及雜物清理干凈,避免留下殘物影顯雕刻效果,以保持下次使用的平整;常見問題解答①打開文件時提示“非PCB文件”?本機(jī)兼容ProtelASICII2.8文件格式,如果人的繪圖軟件不能輸出此格式,請在Protel99/SE中導(dǎo)入你所設(shè)計的文件,然后導(dǎo)出此格式文件,機(jī)器軟件就能夠識別到;②打開文件時提示“無KEEPOUTLAYER”?本機(jī)以禁止布線層為線路板外邊框,你所設(shè)計的PCB文件一定要在KEEPOUTLAYER畫上一條邊框線,線寬等于刀具直徑3.15;﹙即第禁止布線層的線離第一根要1.5mm以上;否則可能割邊時會損壞到你所設(shè)計的線條;﹚③打不開文件或打開后軟件自己關(guān)閉?你所設(shè)計的線路圖座標(biāo)為負(fù),你能夠在Protel99/SE中把鼠標(biāo)移到所設(shè)計的線路圖左下角和右下角觀察顯示欄是否為負(fù),如果為負(fù)則把整個線路圖移至座標(biāo)為正的地方;④機(jī)器不能與電腦通訊?本機(jī)只支持Win﹨NT﹨XP操作系統(tǒng),并在軟件的“設(shè)置”選項里將“通訊端口”及“設(shè)備型號”選為與電腦的串口號﹙COM1或COM2﹚以及機(jī)器設(shè)備型號相符合;第二部分:電鍍前處理(沉銅)工藝介紹一.沉銅目的與作用:
在已鉆孔不導(dǎo)電孔壁基材上,用化學(xué)方法沉積上一層薄薄化學(xué)銅,以作為后面電鍍銅基底;二.工藝流程:
堿性除油→二或三級逆流漂洗→粗化(微蝕)→二級逆流漂洗→預(yù)浸→活化→二級逆流漂洗→解膠→二級逆流漂洗→沉銅→二級逆流漂洗→浸酸三.流程說明:
(一)堿性除油
①作用與目:
除去板面油污,指印,氧化物,孔內(nèi)粉塵;對孔壁基材進(jìn)行極性調(diào)整(使孔壁由負(fù)電荷調(diào)整為正電荷)便于后工序中膠體鈀吸附;
②多為堿性除油體系,也有酸性體系,但酸性除油體系較堿性除油體系無論除油效果,還是電荷調(diào)整效果都差,表現(xiàn)在生產(chǎn)上即沉銅背光效果差,孔壁結(jié)合力差,板面除油不凈,容易產(chǎn)生脫皮起泡現(xiàn)象。
③堿性體系除油與酸性除油相比:操作溫度較高,清洗較困難;因此在使用堿性除油體系時,對除油后清洗要求較嚴(yán)
④除油調(diào)整好壞直接影響到沉銅背光效果;(二)微蝕:
①作用與目:
除去板面氧化物,粗化板面,保證后續(xù)沉銅層與基材底銅之間良好結(jié)合力;
新生成銅面具有很強(qiáng)活性,能夠很好吸附膠體鈀;
②粗化劑:
當(dāng)前市場上用粗化劑主要用兩大類:硫酸雙氧水體系和過硫酸體系,硫酸雙氧水體系優(yōu)點:溶銅量大,(可達(dá)50g/L),水洗性好,污水處理較容易,成本較低,可回收,
缺點:板面粗化不均勻,槽液穩(wěn)定性差,雙氧水易分解,空氣污染較重
過硫酸鹽包括過硫酸鈉和過硫酸銨,過硫酸銨較過硫酸鈉貴,水洗性稍差,污水處理較難,與硫酸雙氧水體系相比,過硫酸鹽有如下優(yōu)點:槽液穩(wěn)定性較好,板面粗化均勻,
缺點:溶銅量較?。?5g/L)過硫酸鹽體系中硫酸銅易結(jié)晶析出,水洗性稍差,成本較高;
③另外有杜邦新型微蝕劑單過硫酸氫鉀,使用時,槽液穩(wěn)定性好,板面粗化均勻,粗化速率穩(wěn)定,不受銅含量影響,操作簡單,適宜于細(xì)線條,小間距,高頻板等(三)預(yù)浸/活化:
⑤預(yù)浸目與作用:主要是保護(hù)鈀槽免受前處理槽液污染,延長鈀槽使用壽命,主要成分除氯化鈀外與鈀槽成份一致,可有效潤濕孔壁,便于后續(xù)活化液及時進(jìn)入孔內(nèi)活化使之進(jìn)行足夠有效活化;
⑥預(yù)浸液比重一般維持在18波美度左右,這樣鈀槽就可維持在正常比重20波美度以上;
⑦活化目與作用:經(jīng)前處理堿性除油極性調(diào)整后,帶正電孔壁可有效吸附足夠帶有負(fù)電荷膠體鈀顆粒,以保證后續(xù)沉銅均勻性,連續(xù)性和致密性;因此除油與活化對后續(xù)沉銅質(zhì)量起著十分重要作用,
⑧生產(chǎn)中應(yīng)特別注意活化效果,主要是保證足夠時間,濃度(或強(qiáng)度)
⑨活化液中氯化鈀以膠體形式存在,這種帶負(fù)電膠體顆粒決定了鈀槽維護(hù)一些要點:保證足夠數(shù)量亞錫離子和氯離子以防止膠體鈀解膠,(以及維持足夠比重,一般在18波美度以上)足量酸度(適量鹽酸)防止亞錫生成沉淀,溫度不宜太高,否則膠體鈀會發(fā)生沉淀,室溫或35度以下;(四)解膠:
⑩作用與目:可有效除去膠體鈀顆粒外面包圍亞錫離子,使膠體顆粒中鈀核暴露出來,以直接有效催化啟動化學(xué)沉銅反應(yīng),
?原理:因為錫是兩性元素,它鹽既溶于酸又溶于堿,因此酸堿都可做解膠劑,可是堿對水質(zhì)較為敏感,易產(chǎn)生沉淀或懸浮物,極易造成沉銅孔破;鹽酸和硫酸是強(qiáng)酸,不但不利與作多層板,因為強(qiáng)酸會攻擊內(nèi)層黑氧化層,而且容易造成解膠過度,將膠體鈀顆粒從孔壁板面上解離下來;一般多使用氟硼酸做主要解膠劑,因其酸性較弱,一般不造成解膠過度,且實驗證明使用氟硼酸做解膠劑時,沉銅層結(jié)合力和背光效果,致密性都有明顯提高;(五)沉銅
?作用與目:經(jīng)過鈀核活化誘發(fā)化學(xué)沉銅自催化反應(yīng),新生成化學(xué)銅和反應(yīng)副產(chǎn)物氫氣都能夠作為反應(yīng)催化劑催化反應(yīng),使沉銅反應(yīng)持續(xù)不斷進(jìn)行。經(jīng)過該步驟處理后即可在板面或孔壁上沉積一層化學(xué)銅。
?原理:利用甲醛在堿性條件下還原性來還原被絡(luò)合可溶性銅鹽。
?空氣攪拌:槽液要保持正??諝鈹嚢?,目是氧化槽液中亞銅離子和槽液中銅粉,使之轉(zhuǎn)化為可溶性二價銅。四、各步工藝原理與要求一、堿性清潔劑堿性清潔劑是一種含表面活性劑的堿性清潔劑,對于印制電路板面上的指紋印、油污等具有優(yōu)良的去除功能。1、使用方法(1)、配槽:名稱濃度堿性清潔劑1000mL/L(2)、操作條件項目最佳值控制范圍堿性清潔劑1000mL/L1000mL/L溫度60℃55-65℃時間6min5-8min攪拌機(jī)械擺動、振動過濾連續(xù)過濾鍍槽材質(zhì)304或316不銹鋼、聚乙烯、聚丙烯加熱器304或316不銹鋼、特氟隆加熱器2、槽液維護(hù)每生產(chǎn)100m2板補(bǔ)加12L堿性清潔劑。生產(chǎn)15m2/L時更換槽液。3、產(chǎn)品包裝塑料桶:25升/桶4、儲藏條件避免陽光直射,保質(zhì)期二年,在-5℃~20℃下儲藏。5、安全措施避免皮膚接觸,戴塑膠手套、防護(hù)眼鏡。6、堿性清潔劑含量分析試劑:0.1N鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液、甲基橙指示劑方法:1.取10mL槽液于250mL錐形瓶中2.加100mL純水和2~3滴甲基橙指示劑3.用0.1N鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定至橙色為終點,記錄體積V計算:體積百分比含量=0.127×(N×V)HCI×100%控制范圍:80-120mL/L二、預(yù)浸劑預(yù)浸劑是維護(hù)膠體鈀槽液的酸性和比重的預(yù)浸劑,確保穿孔孔壁濕潤,以便更好地吸附膠體鈀,并仿止雜質(zhì)帶入鈀槽溶液中,廢水處理簡單。1、使用方法(1)、配槽名稱濃度預(yù)浸劑CS-21-X100%(3)、操作條件項目最佳值控制范圍酸濃度1.1N0.9-1.3N氯化物濃度4.2N3.5-4.8N溫度常溫(25℃)時間1-2min攪拌機(jī)械擺動、振動過濾連續(xù)過濾鍍槽材質(zhì)聚乙烯、聚丙烯、硬質(zhì)聚氯乙烯加熱器316不銹鋼、鈦、石英加熱器2、槽液維護(hù)每生產(chǎn)100m2板補(bǔ)加2.5Kg預(yù)浸鹽。在維護(hù)過程中,[CI-]升高0.1N需補(bǔ)加預(yù)浸鹽CS-21-XR6g/L,酸度每升高0.1N需補(bǔ)加CP或AR級鹽酸8.5ml/L。當(dāng)溶液處理15m2/L或CU2+>1g/L時更換槽液。液位不夠用純水補(bǔ)加.3、產(chǎn)品包裝塑料桶:25升/桶4、儲藏條件避免潮濕,保質(zhì)期二年,在-5℃~25℃下儲藏。5、安全措施避免皮膚接觸,戴塑膠手套。6、廢水處理將廢液中和,按環(huán)保要求排放7、預(yù)浸劑中酸當(dāng)量濃度、氯化物當(dāng)量濃度、CU2+含量分析酸當(dāng)量濃度分析試劑:0.1NNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液、0.1%酚酞指示劑方法:1、吸取5mL槽液加入250mL的錐形瓶中2、加入50mL純水和1-2滴酚酞指示劑3、用0.5N的NaOH標(biāo)準(zhǔn)液滴定至出現(xiàn)淡紅色,記錄體積毫升數(shù)V4、計算:酸當(dāng)量濃度=0.2×(N×V)NaOH控制范圍:酸當(dāng)量濃度0.9-1.3N;每提高0.1N可添加鹽酸8.5mL/L氯化物當(dāng)量濃度分析試劑:0.1N硝酸銀、10%K2CrO4,NaHCO3方法:1.吸取5mL工作液加入100mL的容量瓶中,用純水稀釋到刻度,混勻2.吸取10mL稀釋樣品注入250mL的錐形瓶中,加入50mL純水3.加入1ml10%K2CrO4,加入1gNaHCO34.0.1N硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)液滴定至粉紅色為終點,記錄體積V計算:氯化物當(dāng)量濃度=2×(N×V)AgNO3氯化物當(dāng)量濃度3.5-4.8N,[CI-]升高0.1N需補(bǔ)加預(yù)浸鹽CS-21-XR6g/LCU2+含量分析試劑:0.05MEDTA-2Na標(biāo)準(zhǔn)溶液、PAR指示劑、PH=10氨水-氯化銨緩沖液方法:1.吸取20mL工作液注入250mL錐形瓶中2.加入100mL純水,加入PH=10緩沖溶液20mL和10滴PAR指示劑3.用0.05MEDTA-2Na標(biāo)準(zhǔn)液滴定至黃色為終點,記錄體積V。計算:CU2+(g/L)=3.18×(N×V)EDTA控制范圍:CU2+<1g/L三、膠體鈀活化液膠體鈀活化劑是一種新型的高活性鹽基膠體鈀活化劑,其膠體粒子能夠滲入微孔并被均勻地吸附在非導(dǎo)體的表面上。為后續(xù)的化學(xué)鍍銅提供充分有效的催化活性核心,廣泛應(yīng)用于PCB及塑料鍍活化工藝,廢水處理簡單。1、使用方法(1)、配槽名稱濃度膠體鈀活化劑1000mL/L(3)、操作條件項目最佳值控制范圍酸濃度0.9N0.7~1.3N氯化物濃度4.0N3.5~4.8NSn2+4.8g/L3~10g/L溫度30℃20-40℃時間6min5-7min攪拌機(jī)械擺動、振動過濾連續(xù)過濾鍍槽材質(zhì)聚乙烯、聚丙烯、硬質(zhì)聚氯乙烯加熱器316不銹鋼、鈦、石英加熱器,聚四氟2、槽液維護(hù)1.每生產(chǎn)100m2板補(bǔ)加膠體鈀(CS-22-X)1.0升左右;2.如果較長時間不用槽液時,應(yīng)分析Sn2+含量,要求Sn2+=3-10g/L,用SnCI2進(jìn)行調(diào)整;或每升工作液增加1gSn2+補(bǔ)加CS-22-XR5.5ml;3.當(dāng)槽液中的CI-<3N時,用預(yù)浸鹽CS-21-XR調(diào)整到4.2N;4.當(dāng)槽液中的酸度≤0.9時,補(bǔ)加化學(xué)純或分析純(CP/AR)級鹽酸到1.2N;5.控制槽液中的膠體鈀濃度(CS-22-X)≥5%;6.當(dāng)槽液中的銅離子的含量達(dá)到1g/L時,更換全部槽液。3、產(chǎn)品包裝塑料:25升/桶2升/壺(濃縮液)4、儲藏條件避免陽光直射,保質(zhì)期二年,在-5℃~20℃下儲藏。5、安全措施強(qiáng)酸性,避免皮膚接觸,戴塑膠手套,防護(hù)眼鏡。6、廢水處理將廢液中和,鈀沉淀回收,按環(huán)保要求排放7、活化劑中鈀濃度、氯化亞錫、酸當(dāng)量濃度、氯化物當(dāng)量濃度、含量分析銅濃度的分析比色法:1.分別吸取膠體鈀3.5mL、3mL、2.5mL、2mL、入四個100mL的容量瓶中2.用25%的鹽酸溶液稀釋至100mL,混勻。含量分別代表7.0%、6%、5%、4%。3.將四種溶液分別注滿50mL的比色管中并貼上標(biāo)簽,置于陰涼處比較:吸取50mL工作溶液用水定容到100mL,混勻,再裝入50mL比色管中與配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行顏色比較添加:每提高1﹪鈀濃度加CS-22-X濃縮液10mL/L分光光度法:1.吸取30mL膠體鈀濃縮液注入1000mL容量瓶中2.加入新配預(yù)浸工作液并稀釋至1升,混勻3.吸取稀釋液25mL、20mL、15mL、10mL注入4個100mL的容量瓶中4.用25%的鹽酸溶液稀釋至刻度,混勻,表示工作液含量為3.0%、2.4%、1.8%、1.2%5.用一可調(diào)波長的分光光度計,將其調(diào)到450mm處,用25%鹽酸對儀器校零后,讀出四種溶液的吸收率6.在標(biāo)準(zhǔn)繪圖紙上畫出吸收率對濃度的曲線圖比較:吸取25mL工作液注入100mL容量瓶中,用25%鹽酸稀釋至刻度,混勻,讀出此樣品的吸收率,由曲線圖確定其百分濃度。氯化亞錫的分析試劑:0.1N碘標(biāo)準(zhǔn)溶液、1%淀粉指示劑。方法:1、吸取5mL工作液注入250mL錐形瓶中2、加入去離子水50mL,加入5mL淀粉指示劑3、用0.1N碘標(biāo)準(zhǔn)液滴定至藍(lán)黑色為終點,記錄體積毫升數(shù)V計算:Sn2+(g/L)=11.8×(N×V)I2控制范圍:Sn2+5~10g/L,每升工作液增加0.1gSn2+需補(bǔ)加CS-22-XR0.55ml氯化物當(dāng)量濃度試劑:0.1N硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液、10%K2CrO4溶液,NaHCO3方法:1.吸取5mL工作液加入100mL的容量瓶中,用純水稀釋到刻度,混勻2.吸取10mL稀釋樣品注入250mL的錐形瓶中,加入50mL純水3.加入1ml10%K2CrO4溶液,1gNaHCO34.0.1N硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)液滴定至紅色為終點,記錄體積V計算:氯化物當(dāng)量濃度=2×(N×V)AgNO3控制范圍:氯化物當(dāng)量濃度3.5~4.8N,[CI-]升高0.1N需補(bǔ)加預(yù)浸鹽CS-21-XR6g/L酸當(dāng)量濃度分析試劑:0.5NNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液、酚酞指示劑、方法:1、吸取5mL工作液加入250mL的錐形瓶中2、加入50mL純水和1-2滴酚酞指示劑3、用0.5NNaOH標(biāo)準(zhǔn)液滴至出現(xiàn)粉紅色,記錄體積V計算:酸當(dāng)量濃度=0.2×(N×V)NaOH控制范圍:酸當(dāng)量濃度0.9~1.2N;每提高0.1N可添加鹽酸(37%)8.5mL銅濃度的分析(出現(xiàn)問題需要調(diào)查時需要查驗的分析項目)取20ml槽液于250ml錐形瓶中,加去離子水100ml,加入PH=10的緩沖溶液和10滴PAR指示劑。用0.05NEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至黃色為終點。計算:銅離子(g/L)=3.18×(N×V)EDTA四、加速劑加速劑用以去除孔壁亞錫與氯離子化合物,暴露出鈀金屬與化學(xué)銅離子進(jìn)行氧化還原反應(yīng),并防止催化劑帶入銅槽溶液中,廢水處理簡單。1、使用方法(1)、配槽名稱濃度加速劑100%(3)、操作條件項目最佳值控制范圍加速劑100%100%溫度30℃20-45℃時間4min3-5min攪拌機(jī)械擺動、振動過濾連續(xù)過濾鍍槽材質(zhì)聚乙烯、聚丙烯、硬質(zhì)聚氯乙烯加熱器316不銹鋼、鈦、石英加熱器2、槽液維護(hù)1.每生產(chǎn)100m2板補(bǔ)加12L加速劑2.工作液PH一般在8-9.5,如偏離可用開缸劑CS-23-XR來調(diào)整。3.當(dāng)溶液處理15m2/L時更換槽液。3、產(chǎn)品包裝塑料桶:25升/桶4、儲藏條件避免陽光照射,保質(zhì)期二年,在-5℃~20℃下儲藏。5、安全措施酸性,腐蝕,避免皮膚接觸,戴塑膠手套,戴防護(hù)眼鏡。6、廢水處理將廢液中和,按環(huán)保要求排放7、加速劑中CS-23-X濃度分析CS-23-X濃度分析:A. 取50ml(0.1N的)I2置于250ml椎形瓶中;B. 加50ml工作液入上椎形瓶中搖勻,閉光靜置10分鐘左右,加少量H2O,加1mlHCL;C. 用0.1N的Na2S2O3標(biāo)液滴定至淡黃色,再加淀粉2ml繼續(xù)滴至無色;D. 計算:加速劑(%)=0.0217×(N1V1-N2V2)×100%式中:V1I2毫升數(shù);N1I2濃度;V2消耗Na2S2O3毫升數(shù);N2Na2S2O3濃度;F. 控制范圍:CS-23-X體積百分含量為≥1.5%Cu2+的含量1.取20ml槽液于250ml錐形瓶,加50ml去離子水;2.加PH=10的緩沖溶液20ml和5滴PAN指示劑;3.用0.05NEDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴至橙黃色為終點。計算:Cu2+的含量(g/L)=3.17×(N×V)EDTA五、化學(xué)沉銅化學(xué)沉薄銅體系是化學(xué)沉薄銅組份溶液,工藝操作簡單,銅沉積層均勻,延展性好,溶液控制、維護(hù)方便且穩(wěn)定,消耗量少。1、使用方法(1)、配槽名稱濃度沉銅液A100mL/L沉銅液開缸劑100mL/L穩(wěn)定劑5mL/L純水余量(3)、操作條件項目最佳值控制范圍CU2+2.5g/L2~3g/LNaOH11g/L8~14g/LHCHO16mL/L12~20mL/L溫度38℃35-40℃時間15min12-20min攪拌機(jī)械擺動、振動、空氣攪拌過濾連續(xù)過濾鍍槽材質(zhì)聚乙烯、聚丙烯、硬質(zhì)聚氯乙烯加熱器316不銹鋼、鈦、石英加熱器溶液負(fù)載1~5dm2/L2、槽液維護(hù)每生產(chǎn)完4m2板后,補(bǔ)加1LA液、1LB液、50mLHCHO。當(dāng)溶液比重大于1.14時,更換1/2槽液。當(dāng)工作液處理100~150m2/L時,能夠考慮更換新工作液;液位不夠用純水補(bǔ)加3、產(chǎn)品包裝塑料桶:25升/桶4、儲藏條件避免陽光照射,通風(fēng)處,保質(zhì)期二年,在-5℃~20℃下儲藏。5、安全措施有刺激氣味,避免皮膚接觸,戴塑膠手套,戴防護(hù)眼鏡,戴口罩。6、廢水處理將廢液中和,硫酸銅沉淀回收,按環(huán)保要求排放7、溶液中NaOH、HCHO、Cu2+含量分析Cu2+含量分析試劑:0.1N硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液、50%硫酸、20%硫氰化鉀溶液(或固體)、KI、1%淀粉指示劑。方法:1、吸取10mL溶液于250mL錐形瓶中,加入純水100mL2、加入50%硫酸至溶液蘭色消失為止3、加入20%硫氰化鉀10mL(或固體2克),1克KI,淀粉指示劑3-5mL;4、用0.1N硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴定至蘭色消失為滴定終點,記錄耗用的體積V。計算:Cu2+(g/L)=6.4×N×VN—硫代硫酸鈉的實際當(dāng)量濃度添加:CS-9-A6(L)=(2.5-Cu2+含量)×槽液體積(L)÷28;控制范圍:Cu2+2~3g/L;Cu2+每升高1g/L加CS-9-A636mL/LNaOH含量分析試劑:0.1%酚酞指示劑、0.1N鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液方法:1、吸取2mL槽液于250mL錐形瓶內(nèi)2、加純水40mL,加2滴酚酞指示劑3、用0.1N鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定紅色剛好褪去為終點,記錄體積V計算:NaOHg/L=V×2添加:CS-9-BR體積(升)=(11-NaOH含量)×槽液體積(L)÷160控制范圍:NaOH8~14g/L;每升高1g/L的NaOH加CS-9-BR6.25mL/LHCHO含量分析試劑:5NNaOH、0.1N碘標(biāo)準(zhǔn)液、5N硫酸、1%淀粉指示劑、0.1N硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液方法:1、取5mL槽液于250mL錐形瓶中2、加入5NNaOH液10mL,0.1N碘標(biāo)準(zhǔn)液25mL,搖勻,置于暗處3、放置10分鐘后,加5N硫酸20mL4、用0.1N硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴定至溶液變成淡棕色后,加入1mL淀粉指示劑,繼續(xù)滴定至蘭色消失為終點,記錄耗用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V;計算:HCHO(mL/L)=(25-V)×0.94添加:HCHO(mL)=(16-HCHO含量)×槽液體積(L)NaOH、HCHO含量分析試劑:0.1N鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液、1M亞硫酸鈉溶液(每日配)、PH=9.2的緩沖液、PH測試儀方法:1、用PH=9.2的緩沖液校定PH測試儀2、在250mL燒杯中加入150mL純水3、吸取5mL工作液于上述燒杯中,并置于磁力攪拌器上,使其攪動4、用0.1N鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定,直到溶液的酸堿度降至9.3為止,記錄鹽酸的mL數(shù)V15、加入10mL濃度為1M的亞硫酸鈉溶液并攪拌,此時PH值上升6、繼續(xù)用0.1N鹽酸滴定之,直到溶液的酸堿度再次降至9.3為止,記錄這次用鹽酸體積為V2計算:NaOH(g/L)=N×V1×8HCOH(g/L)=N×V2×6N—鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液的實際濃度1g/L的HCOH相當(dāng)于2.5mL/L的HCOH五、設(shè)備的使用及操作1、安裝場地a:請在潔凈的環(huán)境條件下運(yùn)行機(jī)器;b:請避免在高溫多濕的環(huán)境條件下作用,保存機(jī)器;c:安裝時,不要將沉銅機(jī)放在被陽光直射的窗口下。2、安全注意事項a:在使用時,請不要將工件以外的東西放入機(jī)內(nèi);b:在操作時請注避免用手直接接觸工件或藥液;c:在進(jìn)行檢修時,盡可能在常溫開機(jī)。3、本系列機(jī)型操作環(huán)境環(huán)境溫度:該系列沉銅機(jī)的工作環(huán)境溫度應(yīng)該在5-40℃之間,不論沉銅機(jī)內(nèi)有無工件。相對濕度:該系列機(jī)的工作環(huán)境相對濕度范圍應(yīng)在20-95%。運(yùn)輸保管:該系列機(jī)可在-25-55℃的范圍內(nèi)被運(yùn)輸及保管。在24小時以內(nèi),它能夠承受不超過65℃的高溫。在運(yùn)輸過程中,請盡量避免過高的濕度,振動,壓力及機(jī)械沖擊。4、電源請使用兩相220V交流電源,并注意接好地線,其接線必須由有執(zhí)照的電工來進(jìn)行。5、用戶注意事項沉銅機(jī)應(yīng)工作在潔凈的環(huán)境中,以保證工作質(zhì)量;請不要在露天、高溫多濕的條件下使用、存儲機(jī)器;請不要將機(jī)器安裝在被陽光直射的窗口下;檢修機(jī)器時,請關(guān)機(jī)切斷電源,以防觸電或造成短路;機(jī)器經(jīng)過移動后,須對各部進(jìn)行檢查;機(jī)器應(yīng)保持平穩(wěn),不得有傾斜或不穩(wěn)定的現(xiàn)象;操作時,請注意避免讓皮膚直接接觸到藥液;工作完成后,請注意妥善保存藥液,避免揮發(fā)結(jié)晶;6、具體參數(shù)及結(jié)構(gòu)一、設(shè)備參數(shù):1)、設(shè)備尺寸:1100x650x650mm。2)、電源功率:4.1KW220V3)、適用于:雙面pcb板的孔化。4)、特點:自動溫控、加熱快、沉銅效果好。空氣開關(guān)及保險反應(yīng)槽空氣開關(guān)及保險反應(yīng)槽電源開關(guān)急停開關(guān)攪拌開關(guān)溫控儀計時器計時器計時啟動二、設(shè)備結(jié)構(gòu)如下圖7、操作過程1、把板前處理好的板子放入堿去油,稍加擺動(5~7分鐘,溫度50℃~60℃)。(檢查方法:在請水中清洗時板子上無水珠。)2、將除去油的的板子在清水槽里沖洗干凈,然后進(jìn)入孔粗化液體內(nèi),稍加擺動,(2分鐘,常溫),此時的板子會變成粉紅色。3、又一次將板子在清水中沖洗干凈,然后進(jìn)入預(yù)浸液體中,稍加擺動(1~2分鐘,常溫)。4、預(yù)浸完畢的板子直接進(jìn)入活化液體,稍加擺動,(5~8分鐘,25℃~40℃)。這時孔內(nèi)會有變黑的現(xiàn)象。5、將板子在清水中浸泡1~2分鐘然后放入解膠(加速)液體里,稍加擺動,(3~5分鐘,常溫)。此時孔內(nèi)的變黑的現(xiàn)象更明顯。6、再一次將板子在清水中沖洗干凈,放入化學(xué)沉銅液體中,加入空氣攪拌,(15~20分鐘,35℃)。板子此時會是粉紅色,孔壁會有一層薄銅。7、沉完銅后,最后一次將板子在清水中沖洗干凈,進(jìn)入下一個操作。8、注意事項:1、在堿去油前,一定認(rèn)真檢查有無堵孔現(xiàn)象,如有:用水或鉆頭把孔里的毛刺去掉,確??椎耐?。2、一定要把油驅(qū)除干凈,已確保進(jìn)行下面的操作。3、注意觀察板子的變化,如果沒有發(fā)生變化,需要重新操作。4、每一次的清水沖洗都很關(guān)鍵,一定要沖洗干凈。5、注意預(yù)浸完畢后不能用清水沖洗,以免板子上有水珠帶入火化液體影響液體的濃度。6、在沉銅之前需檢查液體的濃度,PH值低于12.5時,需加BR(白色),調(diào)PH值為12.5~13.0之間,再加A6(藍(lán)色),與BR對半(1:1),稍加一點甲醛。7、當(dāng)液體內(nèi)有沉淀物時,須用過濾紙來過濾。8、每次操作完畢須加一點穩(wěn)定劑。9、沉完銅后一定要仔細(xì)檢查孔里有無沒沉上的銅,如有,重新操作。第三部分:孔金屬化(電鍍)工藝介紹1、工藝要求及注意事項工藝過程是印制電路板制造中最關(guān)鍵的一個工序。為此,就必須對基板的銅表面與孔內(nèi)表面狀態(tài)進(jìn)行認(rèn)真的檢查。(一)檢查項目1,表面狀態(tài)是否良好。無劃傷、無壓痕、無針孔、無油污等;2,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;3,沉銅液的化學(xué)分析,確定補(bǔ)加量;4,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;5,隨時監(jiān)測溶液內(nèi)溫度,保持在工藝范圍以內(nèi)變化。(二)孔金屬化質(zhì)量控制1,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;2,孔化前的前處理溶液的監(jiān)控及處理質(zhì)量狀態(tài)分析;3,確保沉銅的高質(zhì)量,應(yīng)建議采用攪拌(振動)加循環(huán)過濾工藝方法;4,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、時間、溶液主要成份);5,采用背光試驗工藝方法檢查,參考透光程度圖像(分為10級),來判定沉銅效時和沉銅層質(zhì)量;6.經(jīng)加厚鍍銅后,應(yīng)按工藝要求作金相剖切試驗。2、工藝原理及操作要求鍍銅工藝是一種具有高分散能力和深鍍能力的酸性鍍銅配方,可產(chǎn)生延展性好的光亮鍍層,其配方是專為線路板穿孔電鍍而設(shè)計。該工藝有下述特點:維護(hù)鍍液只需用一種添加劑,操作簡單;鍍層具有良好的整平性和延展性,能經(jīng)受嚴(yán)格的熱沖擊試驗;不形成有害分解物,抗污染能力很強(qiáng),不必進(jìn)行頻繁的活性炭處理。一、溶液配方與操作條件項目范圍最佳值銅g/L15~2617CuSO4·5H2Og/L60~10070硫酸(98%)g/L180~200190氯離子mg/L60~10080添加劑ml/L8~1610添加劑ml/AH0.5~10.75陰極電流密度A/dm22.0~4.03.0陽極陰極比1.5~2:1陽極含磷量%0.045~0.06溫度℃28~3230過濾連續(xù)過濾攪拌空氣攪拌鍍槽PDVC、PVC、聚丙烯陽極掛具鈦合金藍(lán)加熱器鈦管整流器波紋系數(shù)<5%二.溶液配制1.用50g/L磷酸三鈉熱溶液清洗鍍槽及相關(guān)設(shè)備,再用清水沖凈,然后用5%硫酸溶液洗凈;2.在洗凈的備用槽內(nèi)加入所需體積1/2的純水并加熱至40℃,加入計算量的硫酸銅,攪拌使之溶解,加入1~1.5ml/L30%的雙氧水?dāng)嚢?小時,加熱至60℃,再加入3g/L優(yōu)質(zhì)活性炭攪拌1小時后靜置5小時過濾除去活性炭;3.將處理好的溶液加入鍍槽中,加入計算量的試劑純硫酸和試劑純鹽酸,加水至規(guī)定體積攪拌均勻;4.用1~1.5A/dm2的陽極電流進(jìn)行電解處理,使陽極形成一層致密黑膜;5.加入10ml/LCS-14-F添加劑攪拌均勻,溶液即可使用。三、鍍液維護(hù)1.一般每4小時添加一次CS-14-F添加劑,添加時槽內(nèi)應(yīng)沒有鍍件;2.定期分析工作液的主要成分并及時調(diào)整;3.增加10ml/L氯離子需加入0.026ml/L的試劑純鹽酸;4.加厚通電鍍鍍液工作350AH/L做一次炭處理,圖形電鍍鍍液工作200AH/L做一次炭處理;5.鍍液應(yīng)經(jīng)常見陰極電流密度為0.2~0.3A/dm2做電解處理,以出去無機(jī)雜質(zhì)。3、設(shè)備的使用及操作1、安裝場地a:請在潔凈的環(huán)境條件下運(yùn)行機(jī)器;b:請避免在高溫多濕的環(huán)境條件下作用,保存機(jī)器;c:安裝時,不要將鍍銅機(jī)/鍍鉛錫機(jī)放在被陽光直射的窗口下。2、安全注意事項a:在使用時,請不要將工件以外的東西放入機(jī)內(nèi);b:在操作時請注避免用手直接接觸工件或藥液;c:在進(jìn)行檢修時,盡可能在常溫開機(jī)。3、本系列機(jī)型操作環(huán)境環(huán)境溫度:該系列鍍銅機(jī)/鍍鉛錫機(jī)的工作環(huán)境溫度應(yīng)該在5-50℃之間,不論鍍銅機(jī)/鍍鉛錫機(jī)內(nèi)有無工件。相對濕度:該系列機(jī)的工作環(huán)境相對濕度范圍應(yīng)在10-95%。運(yùn)輸保管:該系列機(jī)可在-25-55℃的范圍內(nèi)被運(yùn)輸及保管。在24小時以內(nèi),它能夠承受不超過65℃的高溫。在運(yùn)輸過程中,請盡量避免過高的濕度,振動,壓力及機(jī)械沖擊。4、電源請使用兩相220V交流電源,并注意接好地線,其接線必須由有執(zhí)照的電工來進(jìn)行。5、安裝注意事項鍍銅機(jī)/鍍鉛錫機(jī)應(yīng)工作在潔凈的環(huán)境中,以保證電鍍質(zhì)量;請不要在露天、高溫多濕的條件下使用、存儲機(jī)器;請不要將機(jī)器安裝在被陽光直射的窗口下;檢修機(jī)器時,請關(guān)機(jī)切斷電源,以防觸電或造成短路;機(jī)器經(jīng)過移動后,須對各部進(jìn)行檢查;機(jī)器應(yīng)保持平穩(wěn),不得有傾斜或不穩(wěn)定的現(xiàn)象;操作時,請注意避免讓皮膚直接接觸到藥液;工作完成后,請注意妥善保存藥液,避免揮發(fā)結(jié)晶;6、具體參數(shù)及結(jié)構(gòu)一、設(shè)備參數(shù):1)、設(shè)備尺寸:900x700x600mm(鍍槽)。500x600x500mm(脈沖電源)2)、交流輸入:1.5KW220V3)、直流輸出:0~50V0~50A0~20A4)、設(shè)備特點:擺動式、懸掛式。采用脈沖電流使電鍍無毛刺,同時具有雙槽配置,可完成預(yù)浸和電鍍工藝,使電鍍更均勻。5)、功用:pcb雙面板的全板、圖形電鍍銅及預(yù)浸。計時啟動攪拌計時啟動攪拌擺動電源計時系統(tǒng)計時器指示燈電流調(diào)節(jié)及指示電壓調(diào)節(jié)及指示鍍銅槽預(yù)浸槽7、操作過程1、掛好陽極銅塊(銅塊應(yīng)裝如陽極帶內(nèi)),陽極銅塊表面積應(yīng)為電鍍工件的1~2倍。2、在控制電氣柜啟動空氣開關(guān),電源指示燈亮。3、將電流調(diào)節(jié)輪扳到最小值,然后微微打開。4、裝入工件,要保持良好接觸。5、在控制面板上打開電鍍開關(guān),陰極(工件)開始擺動。6、調(diào)節(jié)電流調(diào)節(jié)輪,并查看電流指示表至規(guī)定電流大小。(電鍍電流計算:1dm2電鍍面積=1.2~1.5A直流電流)7、電鍍完畢取出工件,并關(guān)閉電鍍開關(guān)。8、放入新的工件重復(fù)以上操作。9、工作完畢,取出陽極掛至閑置槽。8、基本維護(hù)與保養(yǎng)開機(jī)檢查開機(jī)前要檢查機(jī)器的工作電壓是否在安全范圍內(nèi)或是否穩(wěn)定,以保證機(jī)器各部件可正常安全工作.同時檢查核對開機(jī)時與上一次關(guān)機(jī)時的各種設(shè)置參數(shù)是否一致.關(guān)機(jī)時不可讓藥液處于機(jī)器內(nèi),以免藥液在機(jī)器內(nèi)揮發(fā)和結(jié)晶.地線:機(jī)器使用三相四線制時,實際必須增加一條地線將機(jī)器同大地連接起來.開機(jī)前須檢查地線是否接通.(三相五線制則更好)9、使用注意事項1、電鍍板要處理干凈(無油污),并進(jìn)行電鍍前處理。2、切勿將板子放入槽內(nèi)再開電流表,以防液體蝕刻表面金屬。3、電流要從小往大調(diào),不能從大往小調(diào)。4、當(dāng)板子放入槽內(nèi)時,要確保接觸良好,電流的指針正常,如果指針左右擺動,說明接觸不好。5、電鍍時間到時,先把子取出,再關(guān)電源。6、確定電鍍完后,把陽極銅塊取出放入閑置槽內(nèi)。7、其中0~20A直電流指示表用于小面積電鍍時備用,可讓專業(yè)電工接通使用。第四部分:印刷線路油墨工藝介紹第一節(jié)絲印的目的絲印線路油墨的主要目的是為在完成過孔電鍍的覆銅板上形成一層均勻的感光材料。(一)絲印前的準(zhǔn)備和加工檢查項目1,檢查和閱讀工藝文件與實物是否相符,根據(jù)工藝文件所擬定的要求進(jìn)行準(zhǔn)備;2,檢查基板外觀是否有與工藝要求不相符合的多余物;3,確定絲印準(zhǔn)確位置,確保兩面同時進(jìn)行,主要確保預(yù)烘時兩面涂覆層溫度的一致性;所制造的支承架距離要適當(dāng);4,根據(jù)所使用的油墨牌號,再根據(jù)說明書的技術(shù)要求,進(jìn)行配比并采用攪拌機(jī)充分混合,至氣泡消失為止。5,檢查所使用的絲印臺或絲印機(jī)使用狀態(tài),調(diào)整好所有需要保證的部位;6,為確保絲印質(zhì)量,絲印正式產(chǎn)品前,采用紙張先印確保漏印清楚而又均勻。(二)絲印質(zhì)量的控制1,確?;灞砻媛躲~部位(除焊盤與孔外)要清潔、干凈、無沾物;2,按照工藝文件要求,進(jìn)行兩面絲印,并確保涂覆層的厚度均勻一致;3,經(jīng)絲印的基板表面應(yīng)無雜物及其它多余物;4,嚴(yán)格控制烘烤溫度、烘烤時間和通風(fēng)量;5,在絲印過程中,要嚴(yán)格防止油墨滲流到孔內(nèi)和沓盤上;6,完工后的半成品要逐塊進(jìn)行外觀檢查,應(yīng)無漏印部位、流痕及非需要部位。第二節(jié)絲印工藝絲印工藝主要目的就是使整板的兩面均勻的涂覆一層液體感光阻焊劑,經(jīng)過曝光、顯影等工序后成為基板表面高可靠的感光層。在施工中,必須做到以下幾個方面:1,采用氣動繃網(wǎng)時,必須逐步加壓,確??嚲W(wǎng)質(zhì)量;2,所采用的液體感光抗蝕劑時,應(yīng)嚴(yán)格按照使用說明書進(jìn)行配制,并充分進(jìn)行攪拌至氣泡完全消失為止;3,在進(jìn)行絲印前,必須先采用紙進(jìn)行試印,以觀察透墨量是否均勻;4,預(yù)烘時,必須嚴(yán)格控制溫度,不能過高或過低,因此采用較高的精度的預(yù)烘工藝裝置,顯得特別重要。要隨時觀察溫度變化,決不能失控;5,作業(yè)環(huán)境一定要符合工藝規(guī)定。第三節(jié)絲印工藝中的具體要求(1)油墨粘度調(diào)節(jié)液態(tài)感光阻焊油墨的粘度主要是經(jīng)過硬化劑與主劑的配比以及稀釋劑添加量來控制。如果硬化劑的加入量不夠,可能會產(chǎn)生油墨特性的不平衡。硬化劑混合后,在常溫下會進(jìn)行反應(yīng),其粘度變化如下。30min以內(nèi):油墨主劑和硬化劑還沒有充分融合,流動性不夠,印刷時會堵塞絲網(wǎng)。30min~10h:油墨主劑和硬化劑已充分融合,流動性適當(dāng)。10h以后:油墨本身各材料間的反應(yīng)一直主動進(jìn)行,結(jié)果造成流動性變大,不好印刷,硬化劑混合后的時間越長,樹脂和硬化劑的反應(yīng)也越充分,隨之油墨光澤也變好。為使油墨光澤均勻、印刷性好,最好在硬化劑混合后放置30min開始印刷。如果稀釋劑加入過多,會影響油墨的耐熱性及硬化性。總之,液態(tài)感光阻焊油墨的粘度調(diào)節(jié)十分重要:粘度過稠,網(wǎng)印困難。網(wǎng)版易粘網(wǎng);粘度過稀,油墨中的易揮發(fā)溶劑量較多,給預(yù)固化帶來困難。油墨的粘度采用旋轉(zhuǎn)式粘度計測量。在生產(chǎn)中,還要根據(jù)不同的油墨及溶劑,具體調(diào)整粘度的最佳值。(2)涂布方式的選擇濕膜涂布的方式有網(wǎng)印型、滾涂型、簾涂型、浸涂型。在這幾種方法中,滾涂型方法制作的濕膜表面膜層不均勻,不適合制作高精度印制板;簾涂型方法制作的濕膜表面膜層均勻一致,厚度可精確控制,但簾涂式涂布設(shè)備價格昂貴、適合大批量生產(chǎn);浸涂型方法制作的濕膜表面膜層厚度較薄,抗電鍍性差。根據(jù)現(xiàn)行PCB生產(chǎn)要求,一般采用網(wǎng)印型方法進(jìn)行涂布。(3)前處理濕膜和印制板的粘合是經(jīng)過化學(xué)鍵合來完成,一般濕膜是一種以丙稀酸鹽為基本成分的聚合物,它是經(jīng)過自由移動的未聚合的丙稀酸鹽團(tuán)與銅結(jié)合。本工藝采用先化學(xué)清洗再機(jī)械清洗的方法來確保上述的鍵合作用,從而使表面無氧化、無油污、無水跡。(4)粘度與厚度的控制油墨粘度與稀釋劑的關(guān)系見圖l。由圖中能夠看出,在5%的點上,濕膜的枯度為150PS,低于此粘度印刷的厚度,達(dá)不到要求。濕膜印刷原則上不加稀釋劑,如要添加應(yīng)控制在5%以內(nèi)。濕膜的厚度是經(jīng)過下述公式來計算:hw=[hs-(S+hs)]+P%式中,hw為濕膜厚度;hs為絲網(wǎng)厚度;S為填充面積;P為油墨固體含量。以100目的絲網(wǎng)為例:絲網(wǎng)厚度:60μm;開孔面積:30%;油墨的固體含量:50%。濕膜的厚度=[60-(60×70%)]×50%=9μm當(dāng)濕膜用于抗腐蝕時,其膜厚一般要求為15~20μm;當(dāng)用于抗電鍍時其膜厚一般要求為20~30μm。因此,濕膜用于抗腐蝕時,應(yīng)印刷2遍,此時厚度為18μm左右,符合抗腐蝕要求;用于抗電鍍時,應(yīng)印刷3遍,此時厚度為27μm左右,符合抗電鍍膜厚要求。濕膜過厚時易產(chǎn)生曝光不足、顯像不良、耐蝕刻差等缺點,抗電鍍時會被藥水浸蝕,造成脫膜現(xiàn)象,且感壓性高,在貼合底片時易產(chǎn)生粘底片情況;膜過薄時容易產(chǎn)生曝光過度、電鍍絕緣性差、脫膜和在膜層上出現(xiàn)電鍍金屬的現(xiàn)象等缺點,另外,曝光過度時,去膜速度也較慢。第五部分:顯影工藝介紹1、工藝要求及注意事項顯影工藝過程是印制電路板制造中最關(guān)鍵的一個工序。要求能夠?qū)⑵毓馔瓿傻母层~板表面分離出清晰的線路圖案。2、工藝原理及常見問題水溶性感光膜顯影液為l一2%的無水碳酸鈉溶液,液溫30—40℃。顯影的速度在范圍內(nèi)隨溫度增高而加快,不同的干膜顯影溫度略有差別,需根據(jù)實際情況調(diào)整,溫度過高會使膜缺乏韌性變脆。顯影機(jī)理是感光膜中未曝光部分的活性基團(tuán)與稀堿溶液反應(yīng)生成可溶性物質(zhì)而溶解下來,顯影時活性基團(tuán)羧基一COOH與無水碳酸鈉溶液中的Na+作用,生成親水性集團(tuán)一COONa。從而把未曝光的部分溶解下來,而曝光部分的干膜不被溶脹。顯影操作一般在顯影機(jī)中進(jìn)行,控制好顯影液的溫度,傳送速度,噴淋壓力等
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