PCB培训教材三)

VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司准备：赖海娇2002年6月7日VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Ⅰ.印制电路板概述Ⅱ.印制电路板加工流程Ⅲ.印制板缺陷及原因分析Ⅳ.印制电路技术现状与发展印制电路板大纲VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司单面或双面板的制作都是在下料之后直接进行非导通孔或导通孔的钻孔,多层板则是在完成压板之后才去钻孔。钻孔加工VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司钻咀组成材料主要有:A.硬度高耐磨性强的碳化钨(TungstenCarbide,WC)B.耐冲击及硬度不错的钴(Cobalt)C.有机粘着剂.钻孔加工VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司a.钻尖部份(DrillPoint)钻孔加工VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司钻FR4的玻纤板时，则钻尖角为115°~135°,最常用为130°。第一尖面与长刃之水平面所呈之夹面角约为15°称为第一尖面角(PrimaryFaceAngle),第二尖面角则约为30°,另有横刃与刃唇所形成的夹角称为横刃角(cheiselEdgeAngle)。钻孔加工VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司b.退屑槽(Flute)钻咀的结构是由实体与退屑的空槽二者所组成。实体之最外缘上是刃筋,使钻针实体部份与孔壁之间保持一小间隙以减少发热。其盘旋退屑槽(Flute)侧断面上与水平所成的旋角称为螺旋角(HelixorFluteAngle)钻孔加工VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司钻咀整体外形有四种形状:(1)钻部与握柄一样粗细的StraightShank,(2)钻部比主干粗的称为CommonShank。(3)钻部大于握柄的大孔钻针(4)粗细渐近式钻小孔钻针。钻孔加工VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司盖板EntryBoard(进料板)A.盖板的功用有:a.定位b.散热c.减少毛头d.钻头的清扫e.防止压力脚直接压伤铜面钻孔加工VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司B.盖板的材料:种类及优缺点a.复合材料-是用木浆纤维或纸材,配合酚醛树脂当成粘着剂热压而成的。其材质与单面板之基材相似。此种材料最便宜。b.铝箔压合材料─是用薄的铝箔压合在上下两层，中间填去脂及去化学品的纯木屑。c.铝合金板─5~30mil,各种不同合金组成,价格最贵。其品质标准必须:表面平滑,板子平整,没有杂质,油脂,散热要好。钻孔加工VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司垫板Back－upboardA.垫板的功用有：a.保护钻机之台面，b.防止出口性毛头(ExitBurr）c.降低钻咀温度。d.清洁钻咀沟槽中之胶渣。钻孔加工VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司B.垫板材料种类：ａ.复合材料-其制造法与纸质基板类似，但以木屑为基础，再混合含酸或盐类的粘着剂，高温高压下压合硬化成为一体而硬度很高的板子.b.酚醛树脂板（phenolic）─价格比上述的合板要贵一些，也就是一般单面板的基材.c.铝箔压合板─与盖板同VBU垫板──是指VentedBackUp垫板，上下两面铝箔中层为折曲同质的纯铝箔，空气可以自由流通其间，一如石棉浪一样。垫板要求:不含有机油脂,屑够软不伤孔壁,表面够硬,板厚均匀,平整等。钻孔加工VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司钻孔作业条件•进刀速度(Feeds)：每分钟钻入的深度。•旋转速度(Speeds)：每分钟所旋转圈数•排屑量：每一转所能刺入的深度为其排屑量。钻孔加工VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司排屑量高表示钻咀快进快出而与孔壁接触时间短，反之排屑量低时,表示钻针进出缓慢与孔壁磨擦时间增长以致孔温升高。设定排屑量高或低随下列条件有所不同:1.孔径大小2.基板材料3.层数4.厚度钻孔加工VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司钻孔孔径Inch0.00790.00980.01200.01350.01600.01800.02000.02170.02400.02600.02800.03100.03300.03500.03700.0597.56.04.94.43.73.33.02.72.52.32.11.91.81.71.60.0658.26.65.44.84.13.63.33.02.72.52.32.12.01.91.80.08010.18.26.75.95.04.44.03.73.33.12.92.62.42.32.20.09311.89.57.86.95.85.24.74.33.93.63.33.02.82.72.50.12515.812.810.49.37.86.96.35.85.24.84.54.03.83.63.40.14014.311.710.48.87.87.06.55.85.45.04.54.24.03.80.16016.313.311.910.08.98.07.46.76.25.75.24.84.64.30.18015.013.311.310.09.08.37.56.96.45.85.55.14.90.20016.714.812.511.110.09.28.37.77.16.56.15.75.40.22516.714.112.511.310.49.48.78.07.36.86.46.10.25015.613.912.511.510.49.68.98.17.67.16.80.27517.215.313.812.711.510.69.88.98.37.97.40.30016.715.013.812.511.510.79.79.18.68.10.32516.315.013.512.511.610.59.89.38.80.35016.114.613.512.511.310.610.09.50.40015.414.312.912.111.410.80.450`16.114.513.612.912.20.50015.214.313.5量产加工小批量加工2003年计划板厚度高层板纵横比能力表VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司机械钻孔能力表项目量产加工能力小批量加工能力最小钻孔孔径0.2mm0.15mm孔径公差+0/-1mil+0/-1mil孔位置公差±3mil±3mil孔径及位置公差与组装工艺有直接关系钻孔加工VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司钻孔质量缺陷基材缺陷：分层、空洞、碎屑堆、钻污、松散纤维、沟槽、来福线质量缺陷钻孔缺陷：偏孔、多孔、漏孔、孔径错、断钻头、塞孔、未钻透孔内缺陷铜箔缺陷：分层、钉头：钻污、毛刺、碎屑、粗糙钻孔加工VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司应用于孔径小于Φ0.15mm盲孔的密度互连板。类型•横向激发气体激光(TEA)•射频激发CO2激光(RF)•UV二极管泵蒲固体激光•混合激光激光钻孔VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司ItemYear20022003MaxPanelSize27''*27''27''*27''MaxPanelThickness0.2''0.2''MaxAspectRatio0.9:1.01.0:1.0MaxDrillingSpeed450Holes/Sec900Holes/SecMaxHoleDensity,(per0.1inch*0.1inch)26012601HoleDiameter2mil-10mil1mil-10milDielectricTypeRCCFR-4(106,1080,106*2)RCC/FR-4(106,1080,106*2,1080*2)PanelSizeForAutoloader10''*15''-27''*27''10''*15''-27''*27''CopperThickness5um-18um3um-35um激光钻孔能力VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司孔金属化目的完成钻孔后即进行镀通孔(PlatedThroughHole,PTH)步骤，其目的使孔壁上之非导体部份之树脂及玻纤束进行金属化(Metalization),以进行后来之电镀铜制程,完成足够导电及焊接之金属孔壁。VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Scrubbing磨板Rinsing三级水洗Desmear除胶渣Rinsing三级水洗Puffing膨胀Neutralize中和Rinsing二级水洗Degrease除油LoadPanel上板孔金属化制作流程VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司Rinsing二级水洗Rinsing二级水洗Catalyst活化Pre-dip预浸Rinsing二级水洗Accelerator促化Rinsing一级水洗PTH沉铜Micro-etch微蚀(续）孔金属化VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司磨板目的是去除披锋钻孔后未切断铜丝或未切断玻纤的残留，其可能造成通孔不良及孔小。孔金属化VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司高锰酸钾法(KMnO4Process):A.膨松剂(Sweller):a.功能:软化膨松Epoxy，降低Polymer间的键结能，使KMnO4更易咬蚀形成Micro-rough。孔金属化VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司B、除胶渣(Desmear)Smear产生的原因:由于钻孔时造成的高温Resin超过Tg值，而形成融熔状，终致产生胶渣Desmear的四种方法:硫酸法(SulfericAcid)、电浆法(Plasma)、铬酸法(CromicAcid)、高锰酸钾法(Permanganate).孔金属化VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司b.微蚀Microetch1.Microetching旨在清除表面之Conditioner所形成的Film。2.此同时亦可清洗铜面残留的氧化物。孔金属化VIASYSTEMSASIAPACIFICVIASYSTEMS–Kalex(GZ)皆利士电脑版（广州）有限公司c.预活化Catalpretreatment1