PCB常见问题讲解

1/81PCB常見問題講解制作﹕張燦日期﹕2008/02版本﹕V1.02/81目錄PCB工藝流程PCB信賴性試驗PCB在PCBA常出問題PCB常見外觀不良3/81PCB工藝流程4/81開料蝕刻顯影曝光內層涂布壓干膜棕化去墨鍍錫鍍銅顯影曝光壓合鑽孔蝕刻去膜曝光防焊半成品測試剝錫印文字噴錫貼耐高溫膠帶鍍Ni/Au貼膠帶后烤UPTO4-LAYER顯影鍍金成型外觀檢查壓板翹真空包裝成品測試入庫出貨印制線路板制作流程圖貫孔及一銅黑影線PCB工藝流程5/81PCB工藝流程—基板處理裁板﹑壓乾膜:內層基板經過裁切成適當大小與清洗後,壓上乾膜,經曝光顯影而成此像.覆銅箔基材1.下料裁板6/81PCB工藝流程—內層內層目的:塗布機在PCB板面塗上一層均勻的感光油墨,利用油墨感光性,經過UV光照射,利用底片透光與不透光區,接受到UV光的油墨發生化學聚合反應,通過DES線後得到所需內層線路.磨邊作業1.磨刷作業7/81PCB工藝流程—內層內層1.前處理磨邊:將基板的邊磨光滑,不可出現鋸齒毛邊磨刷:利用磨刷方式進行板面粗化及清潔污染物,以提供較好之附著力除塵及中心定位除塵機功能:清除板面銅粉及灰塵中心定位功能:將基材定中心不偏離DC傳動中心除塵作業8/812.塗布以滾輪擠壓將感光油墨附著於基板銅面上,作為影像轉移之介質涂佈速度﹕第一道700—1100RPM第二道800—1200RPM烘乾利用紅外線將塗布在板面上的油墨烘乾溫度:80—130℃速度:55-75dm/min感光油墨2.內層板塗布(光阻劑)PCB工藝流程—內層IR烘烤涂佈9/813.曝光將准備好的artwork準確貼於板面上,然后使用80~100mj/cm2UV光照射,以棕色底片當遮掩介質,而無遮掩之部分油墨發生聚合反應,進行影像轉移曝光能量：21格(5~8格清析)3.曝光曝光後Artwork(底片)感光成像PCB工藝流程—內層10/814.顯影使用1%Na2CO3加壓2.5kg/cm2,沖洗未經UV曝光照射之光聚合的油墨,從而使影像清晰地呈現出來顯影濃度:0.8~1.2%溫度:27~30℃速度:3.0~6.0m/min壓力:0.8~2.0kg/cm24.內層板顯影顯像PCB工藝流程—內層顯影板11/815.蝕刻利用酸性蝕刻液,以已經UV曝光而聚合之干膜當阻劑,進行銅蝕刻,咬蝕掉呈現出來的銅,此時已形成內層線路(VCC/GND)CuCl2:150~280moI/LH2O2:0~2%HCI:1.4~3.0moI/L溫度:30~50℃速度:35~60dm/min壓力:1.5~2.5kg/cm25.酸性蝕刻最終圖像PCB工藝流程—內層12/816.去膜用強鹼(5%NaOH浸泡去除)將聚合之油墨沖洗掉,顯出所需要之圖樣銅層溫度:40~60℃速度:40~70min藥水濃度:5~7%壓力:1.5~3.0kg/cm2清潔清潔板面油污及板面的氧化物6.去墨PCB工藝流程—內層13/81壓合目的﹕將銅箔、PP、內層經過熱壓、冷壓精密結合在一起的過程1.黑化(棕化)以化學方式進行銅表面處理,產生氧化銅絨毛,以利增加結合面勣,提高壓合結合力.內層合格板經過棕化線,使銅面形成細小棕色晶体而增強層間之附著力1.黑化PCB工藝流程—壓合棕化膜14/812.疊板將完成內層線路的基板與介質PP及外層銅箔等按要求組合到一起管制項目﹕疊板層數﹕13層鋼板氣壓﹕6-8kg/cm2鋼板清潔度﹕無臟物、無水銅箔清潔度﹕無污染、無水牛皮紙﹕14張新6張舊無塵刷子﹕2open更換一次2.疊板Layer1Layer2Layer3Layer4CopperFoilCopperFoilInnerLayerPrepreg(膠片)Prepreg(膠片)PCB工藝流程—壓合15/813.壓合以2H高溫進行環氧樹脂融解,及以高壓進行結合;并以40min冷壓方式進行降溫以避免板彎板翹4.銑靶/鑽靶以銑靶方式將靶位銑出再以自動靶孔機進行鑽靶,有利外層鑽孔5.成型/磨邊依制作工單要求尺寸以成型機進行撈邊,并以磨邊機細磨板邊,以利避免后續流程之刮傷3.壓合PCB工藝流程—壓合16/81鑽孔目的﹕在PCB上鑽孔,使內層線路與外層線路經過電鍍製程後上下線路及內層線路互連,以便散熱、導通及安裝零件用鑽孔依流程記載板號,以DNC連線直接調出鑽孔程式進行鑽孔•空壓的配置：12HP/臺•吸塵的配置：22~25m/s(吸塵風力)•冰水制冷的配置：694kca/h•環境條件：溫度18~22℃濕度:40~65%檢驗:使用菲林核對孔數/測量孔徑/外觀鑽孔(P.T.H.)墊木板鋁板PCB工藝流程—鑽孔17/81電鍍目的:PTH(沉銅)將鑽孔不導電的環氧樹脂孔璧附著一層極薄的化學銅，使之具有導電性,電鍍時一次性將面銅、孔銅鍍到客戶所需銅厚.1.前處理以磨刷方式進行板面清潔及毛頭去除并以高壓小洗去除孔內殘屑.3.鍍通孔及全板鍍厚銅PCB工藝流程—電鍍18/812.除膠渣及/通孔/電鍍以高錳酸鉀去除因鑽孔所產生之膠渣再以化學銅沉積方式將孔壁金屬化,厚度約為15~25u”,使孔壁沉積一層薄薄的具有導電的銅3.一次銅(整板電鍍)前處理:清潔板面鍍銅:按電鍍原理使孔壁和表面鍍上一層0.4~0.6mil銅﹐將孔銅厚度提高清潔:去除板面殘留的酸及烘干水份3.鍍通孔及全板鍍厚銅PCB工藝流程—電鍍19/81外層目的:PCB板面壓上一層感光乾膜,利用乾膜感光性經過UV光照射,利用底片透光與不透光區,接受到UV光的油墨發生化學聚合反應,通過蝕刻線後得到所需外層線路.1.前處理用微酸清洗,以磨刷方式進行板面清潔2.外層壓膜(乾膜)感光干膜PCB工藝流程—外層20/81外層2.壓干膜在板子表面通過壓膜機壓上一層干膜,作為圖像轉移的載體.壓膜的參數條件:a、壓膜輪溫度:110±100℃b、速度:3.0—3.5m/minc、貼膜溫度:45±50℃d、貼膜壓力:3.0—4.0kg/cm2e、總氣壓值:5.0—6.0kg/cm22.外層壓膜(乾膜)感光干膜PCB工藝流程—外層前處理:清潔及粗化板面增強干膜與板之間的附著力.貼膜:在板面貼上厚度為1.5mil聚酯感光膜(D/F),以利圖像轉移21/813.曝光作用﹕把底片上的線路轉移到壓好干膜的板子上.通過曝光,是使與圖像相對應的干膜發生聚合反應方法﹕在貼膜合格板上貼上線路artwork,然后送入5KW曝光機照射80~110mj/cm2UV光,使該聚合的干膜進行光合作用,正確完成圖像轉移.曝光的參數條件:a、曝光能量7—9格殘膜b、氣壓值:730±30mmHgc、溫度:20±40℃3.曝光曝光後PCB工藝流程—外層22/814.顯影用弱鹼(1%Na2CO3)將未聚合的干膜洗掉,使有未發生聚合反應圖像的干膜露出銅面,顯現線路顯影的參數條件:a、顯影槽的壓力:1.2—1.8kg/cm2b、鹹性濃度:0.9--1.0%c、速度:33--35dm/mind、水洗槽壓力:1.0—1.6kg/cm2e、顯影溫度:30±20℃4.外層顯影PCB工藝流程—外層檢測:檢查線路O/S﹑線徑是否符合要求鍍銅&鍍錫(圖形電鍍)前處理:清潔及粗化板面.鍍銅(錫):按照電鍍原理把線路加鍍一層0.3-0.6mil銅層,同時鍍上一層薄薄的錫來保護線路.23/815.蝕刻用鹼性蝕刻液(銅銨離子)以加溫及加噴壓方式進行銅面蝕刻,顯影出外層所需的線路參數條件:a、鹽酸濃度:1.4—3.0mol/lb、蝕刻溫度:50±50Cc、蝕刻速度:45—50dm/mind、蝕刻壓力:2.0—2.5kg/cm2e、蝕刻點:70--80%f、去墨濃度:4--6%g、去膜壓力:1.8—2.5kg/cm2h、去墨速度:45±50℃I、烘乾溫度:70±50℃5.蝕銅(酸性蝕刻)PCB工藝流程—外層去墨:去除聚合的干膜,使銅面顯露出來蝕銅:將顯露出來的銅使用鹼性蝕刻液(NH4CL)蝕掉剝錫:去除線路保護錫層,使線路銅裸露出來外觀檢查:檢查板內是否有不要求的殘銅及其他不良象E.T測試:半成品線路較复雜的板須進行短路&斷路測試24/816.去膜用強鹼NaOH以高溫高壓進行沖洗,將聚合干膜去除干淨7.電測以測試機電測方式檢查PCB線路功能6.去膜PCB工藝流程—外層7.電測25/81防焊目的:PCB表面塗上一層油墨,主要起美觀、防止版面氧化、線路刮傷等優點,且在表面印上可辨識的文字有利於後製程插件1.前處理以磨刷方式,使板面清潔,除去氧化,進行板面粗化,增強綠漆的附著力1.印刷(感光漆)PCB工藝流程—防焊26/81防焊2.印防焊/預烘烤/曝光依客戶要求油墨用刮印方式覆蓋板面,以保護線路及抗焊預烘烤以70℃~76℃之溫度將液態油墨的溶劑烘干,以利曝光.經UV曝光后利用Na2CO3將未經曝光聚合之油墨溶解去除,以得符合表面貼裝所要求的圖樣.3.顯影/后烘烤利用高(150℃,60±5min)烘烤,使油墨完全硬化且聚合更完全2.防焊曝光光源S/MA/WPCB工藝流程—防焊3.綠漆顯影27/814.文字制作以印刷刮印方式配合絲網將文字油墨覆蓋板上規定位置，再以UV將感光油墨硬化。5.成型以DNC連線以流程卡及尺寸圖進行外型制作及檢查.PCB工藝流程—防焊4.加固烘烤5.印文字R105WWEI94V-0文字印刷工藝文字網制作:依照GERBERFILE文字底片,制作合格的文字網版.印文字:把文字網版和需印文字的板正確對准,確保文字准確度和清晰度.文字固化光固化:經過UV機照射,使文字進行光固化.熱固化:使用烤箱烘烤,使文字進行熱固化.28/81成檢目的:通過機器或人工檢驗,保證不良品流到客戶端1.最后清洗以傳動方式用高壓噴灑,水洗方式,清洗板面粉塵確保板面清潔度.2.成品電測(成測)為確保交付給客戶的線路板電性功能,故出貨需100%短斷路測試3.目檢以人工目視方式檢查PCB外觀是否符合客戶要求4.表面處理5.真空包裝用真空包裝機對PCB進行包裝,以利板子的存放與運輸PCB工藝流程—成檢29/811.裁板、鑽定位孔2.內層印刷3.內層蝕刻4.內層去墨5.棕化6.疊合7.壓合8.鉆靶、撈邊9.鑽孔10.黑孔11.壓乾膜12.曝光13.顯影14.電鍍15.剝膜16.蝕刻17.剝錫鉛18.防焊19.曝光20.顯影21.文字22.表面處理（噴錫）23.成型PCB工藝流程動畫圖30/81PCB信賴性試驗31/81PCB信賴性試驗32/81PCB信賴性試驗33/81PCB信賴性試驗34/81PCB信賴性試驗35/81PCB信賴性試驗36/81PCB常見問題37/81PCB在PCBA常見問題—板面不潔分類原因分析改善對策印刷地面未定時清潔星期六課內定時對地板進行撤底清洗印刷機台未清潔每班上班前用防白水清潔擦拭機台底板存放於地面，垃圾黏附底版，形成板面垃圾申購底版櫃，並將底版存放於底板櫃中拖鞋長期未清洗，地面積塵未定時清潔每日將拖鞋清潔一次，由課長及ME稽查存放板之踏板及桌面灰塵厚，未及時清潔每班上班前用防白水清潔擦拭踏板和桌面抽風罩未清潔每班上班前用防白水清潔擦拭抽風罩碎布使用時未打濕，並隨意存放於機台周圍使用碎布時用防白水打濕，並存放於小罐子內網版未清潔干淨更換料號時用粘塵布清潔網版後再上機作業抽風罩積塵未清潔每班上下班時用防白水清潔擦拭抽風罩部分舊油墨未過濾建立舊油墨過濾管制辦法，定時過濾抽風罩抽風管部分未清潔加裝抽風過濾網空調進風口髒加裝空調過濾網預烤進風口髒加裝進風過濾網板面不潔原因分析及改善對策顆粒狀垃圾纖維狀垃圾38/81不良類別塞油墨線路上膜孔塞油墨原因分析及改善對策1.印刷防焊油墨時網版上沾有灰塵顆粒，造成油墨印到板上後附著力太差造成掉油露銅,產生上OSP膜；2.在濕膜和濕膜後搬運作業過程中，因作業員搬運動作不規范，產生撞擊、刮傷上膜；3.濕膜印刷油墨時垃圾粘附在板面,在經過顯影制程後油墨脫落導致線路露銅,呈掉油上膜現象;4.油膜在攪拌後作業員未及時將油膜蓋整理蓋好,導致雜物落入油膜內造成掉油