PCB综合资料

精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座精品资料网（）专业提供企管培训资料印制板如何防止翘曲一.为什么线路板要求十分平整在自动化插装线上，印制板若不平整，会引起定位不准，元器件无法插装到板子的孔和表面贴装焊盘上，甚至会撞坏自动插装机。装上元器件的板子焊接后发生弯曲，元件脚很难剪平整齐。板子也无法装到机箱或机内的插座上，所以，装配厂碰到板翘同样是十分烦恼。目前，印制板已进入到表面安装和芯片安装的时代，装配厂对板翘的要求必定越来越严。二.翘曲度的标准和测试方法据美国IPC－6012（1996版）刚性印制板的鉴定与性能规范,用于表面安装印制板的允许最大翘曲和扭曲为0.75%，其它各种板子允许1.5%。这比IPC－RB－276（1992版）提高了对表面安装印制板的要求。目前，各电子装配厂许可的翘曲度，不管双面或多层，1.6mm厚度，通常是0.70～0.75%,不少SMT，BGA的板子，要求是0.5%。部分电子工厂正在鼓动把翘曲度的标准提高到0.3%,测试翘曲度的方法遵照GB4677.5-84或IPC－TM－650.2.4.22B。把印制板放到经检定的平台上，把测试针插到翘曲度最大的地方，以测试针的直径，除以印制板曲边的长度，就可以计算出该印制板的翘曲度了。三.制造过程中防板翘曲1.工程设计：印制板设计时应注意事项：A.层间半固化片的排列应当对称，例如六层板，1～2和5～6层间的厚度和半固化片的张数应当一致，否则层压后容易翘曲。B.多层板芯板和半固化片应使用同一供应商的产品。C.外层A面和B面的线路图形面积应尽量接近。若A面为大铜面，而B面仅走几根线，这种印制板在蚀刻后就很容易翘曲。如果两面的线路面积相差太大，可在稀的一面加一些独立的网格，以作平衡。2.下料前烘板：覆铜板下料前烘板（150摄氏度，时间8±2小时）目的是去除板内的水分，同时使板材内的树脂完全固化，进一步消除板材中剩余的应力，这对防止板翘曲是有帮助的。目前，许多双面、多层板仍坚持下料前或后烘板这一步骤。但也有部分板材厂例外，目前各PCB厂烘板的时间规定也不一致，从4－10小时都有，建议根据生产的印制板的档次和客户对翘曲度的要求来决定。剪成拼板后烘还是整块大料烘后下料，二种方法都可行，建议剪料后烘板。内层板亦应烘板。3.半固化片的经纬向：半固化片层压后经向和纬向收缩率不一样，下料和迭层时必须分清经向和纬向。否则，层压后很容易造成成品板翘曲，即使加压力烘板亦很难纠正。多层板翘曲的原因，很多就是层压时半固化片的经纬向没分清，乱迭放而造成的。如何区分经纬向？成卷的半固化片卷起的方向是经向，而宽度方向是纬向；对铜箔板来说长边时纬向，短边是经向，如不能确定可向生产商或供应商查询。精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座精品资料网（）专业提供企管培训资料4.层压后除应力：多层板在完成热压冷压后取出，剪或铣掉毛边，然后平放在烘箱内150摄氏度烘4小时，以使板内的应力逐渐释放并使树脂完全固化，这一步骤不可省略。5.薄板电镀时需要拉直：0.4～0.6mm超薄多层板作板面电镀和图形电镀时应制作特殊的夹辊，在自动电镀线上的飞巴上夹上薄板后，用一条圆棍把整条飞巴上的夹辊串起来，从而拉直辊上所有的板子，这样电镀后的板子就不会变形。若无此措施，经电镀二三十微米的铜层后，薄板会弯曲，而且难以补救。6.热风整平后板子的冷却：印制板热风整平时经焊锡槽（约250摄氏度）的高温冲击，取出后应放到平整的大理石或钢板上自然冷却，在送至后处理机作清洗。这样对板子防翘曲很有好处。有的工厂为增强铅锡表面的亮度，板子热风整平后马上投入冷水中，几秒钟后取出在进行后处理，这种一热一冷的冲击，对某些型号的板子很可能产生翘曲，分层或起泡。另外设备上可加装气浮床来进行冷却。7.翘曲板子的处理：管理有序的工厂，印制板在最终检验时会作100％的平整度检查。凡不合格的板子都将挑出来，放到烘箱内，在150摄氏度及重压下烘3～6小时，并在重压下自然冷却。然后卸压把板子取出，在作平整度检查，这样可挽救部分板子，有的板子需作二到三次的烘压才能整平。上海华堡代理的气压式板翘反直机经上海贝尔的使用在补救线路板翘曲方面有十分好的效果。若以上涉及的防翘曲的工艺措施不落实，部分板子烘压也没用，只能报废。本文叙述了Neopact直接电镀工艺的应用，包括工艺过程及控制，各参数对溶液性能的影响，品质检验，废水处理等。该工艺稳定可**，控制容易而且环境污染小，废水处理简单，可以取代传统化学沉铜工艺，投入规模生产。前言自从1963年IBM公司Mr.Rodovsky提出直接电镀的基本的理论以来，这项全新的技术引起了人们的高度重视，并在印制板行业得到了飞速的发展和应用。众所周知，传统的印制板化学沉铜工艺具有其自身无法克服的缺点：（1）含有甲醛这一致癌物质，严重影响操作者的身体健康，污染环境；（2）含有大量的络合剂，致使废水处理困难；（3）自身氧化还原体系，容易自发分解，难以控制等。直接电镀工艺则具有化学沉铜不可比拟的优越性：不含甲醛，EDTA等络合物，污染小，容易控制，成品率高，废水处理简单，所以直接电镀也称为环保电镀。直接电镀经过近四十年的发展，如今已形成了成熟的工艺技术，其化学品也相继商品化，如Atotech公司的Neopact,LeaRonal公司的Comductron,Blasberg公司的DMS-E,Shipley公司的Crimson,ElectroChemical公司的Shadow等，四川超声印制板公司采用了Neopact直接电镀工艺。工艺过程及控制1.工艺流程该公司采用的是垂直式Neopact直接电镀工艺，其流程如下：调整Ⅰ――调整Ⅱ――二级DI水洗――微蚀――二级水洗――预浸――吸附――二级DI水洗――后浸――二精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座精品资料网（）专业提供企管培训资料级DI水洗――浸H2SO4酸――板镀铜－二级水洗――烘干2.直接电镀工序的作用调整Ⅰ：主要是清洁表面，去除油污，并兼有使基材极化的作用。调整Ⅱ：主要是调整孔壁，使带负电荷的绝缘表面转变为带正电荷，提高孔壁对带负电荷的胶体钯活化剂的吸附能力。微蚀：彻底清除印制板表面的氧化层，并产生一定的均匀细致的微观粗糙度，从而提高铜面的附着力。预浸：保护活化液，防止杂质，氧化物带入活化液，延长活化液的使用寿命。被吸附在带正电荷的孔壁绝缘层表面，提供均匀而稠密的钯晶体，为镀铜奠定基础。后浸：去除钯周围的有机络合物及还原剂，显著提高钯层的导电能力，从而确保在大面积的非导体表面也能获得有效而可**的直接电镀层。3．工艺参数的影响为了更好地控制工艺过程，提高产品质量，我们需要弄清各个工艺参数对品质及槽液性能的影响，现结合质量及生产经验将其总结如下，供同行参考。1.调整NeopactUX浓度：过低时覆盖能力差，背光级数低，对于板厚大于2mm的板将会出现中央环形空洞。过高时，覆盖能力极好，但会影响到镀层与基铜间的结合力，内层互连缺陷增加。pH值：过低时覆盖能力差，当pH值低于范围0.5-1时，这种缺陷就非常明显肉眼可见。过高时，溶液中有机物降解加快，寿命缩短，并需经常补加。温度：过低时覆盖率降低，但影响较小，肉眼不易发现，如板子在不润湿的状态进入时，小孔湿润性将会受到影响，从而影响到小孔的调整效果。铜含量：在处理板子的过程中，溶液中的铜离子会不断增加，但它对覆盖能力的影响极小，即使铜离子浓度很高，其影响也很难在标准的FR－4板上发现。2．微蚀PartA浓度：过高时，微蚀速度过高，从而造成内层铜箔的负蚀，溶液中铜离子浓度增加很快并缩短溶液寿命；过低时，清洁效果差，铜与铜之间的结合力差。PartB浓度：过高时，对覆盖能力有一些影响；过低时，清洁效果差。铜含量：过高时，Part消耗极快，而且清洁效果差。温度：过高时，微蚀速率高，铜溶解快，重新开缸频率高；过低时，清洁效果不佳。3.预浸磷酸浓度：过高时，直接导致吸附液pH值超标。温度：过高时，溶解铜太多，直接导致吸附液中的铜离子增加。精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座精品资料网（）专业提供企管培训资料铜含量：过高时，带入吸附缸，直接影响吸附效果，缩短吸附液的寿命。4.吸附钯浓度：过低时，覆盖率及溶液稳定性均会受到影响，并对铜与铜之间的结合力有负面影响，当钯浓度低于150ppm时，将导致不可挽回的损失并需要重新开缸。过高时，高达350ppm都不会有负面影响，只是成本增加。温度：过高时，覆盖率稍好，但会缩短溶液寿命。过低时，覆盖率降低，还原剂的添加剂反应迟钝。氧化还原电位：过高时，胶体老化加快。如果这种情况时间较长，将导致不可挽回的损失；覆盖率，铜与铜之间的结合力逐渐恶化，最终导致溶液沉淀和或褪色。当氧化还原电位低于－300mV时，还原剂消耗量极大并有氢气排出，覆盖率受到严重影响。pH值：过高时，覆盖率欠佳但影响不大。过低时，胶体老化加快，当pH低于1.4时，覆盖率极差，尤其是在玻璃纤维表面；同时氧化还原电位会超出范围，并且不能通过添加还原剂使其复原。铜含量：过高时，氧化还原电位极不稳定，很难保持要求范围之内，而且铜极易沉积在氧化还原电极表面，影响电位的测定。铜含量过高，也会缩短溶液寿命，降低覆盖率并引起镀层结合力问题，铜的绝对浓度高和铜的增长速度快（50mg/L/周）都有较大的影响。5．后浸：后浸剂浓度：过低时，覆盖率会有所降低。过高时，没有负面影响。pH值：本溶液是一种稳定的缓冲体系，溶液呈碱性时，对镀层不会有影响，如果呈酸性将导致溶液分解失效。6．板镀铜：由于吸附的钯层有一定的电阻，这就要求电流密度要比传统化学沉铜后镀铜大，一般控制在2.0-2.5A/dm2,电镀时间15min，镀层可达0.3mil。添加剂方面，有机添加剂过量添加对覆盖率有影响，所以添加剂的添加一般应控制在下限。过多的光亮剂也会引起环状空洞，另外后浸剂的带入还会造成拐角裂纹(Conercracks)工序成份控制范围ml/L时间分温度℃PH分析频率消耗量ml/m3药水寿命m2/L调整Ⅰ调整剂UX缓冲剂50-6050-605－76011－12两天一次20204调整Ⅱ调整剂UX缓冲剂70-8070-805－75511－12两天一次15154微蚀PartAPartB15-201.5-2.525每日一次30g/m230g/m2Cu2+15g/l预浸H3PO4(85%)1.5-2.01-2室温2－2.3每周更换吸附基本剂还原剂Pd:200-250ppm氧化还原电位－230～－290mv5-7551.6－2.3每日一次303还原剂自动添加每日600ml(450升溶液)Cu2+100mg/L或30后浸后浸剂180－2202-33010-12两天一次258酸浸硫酸1001室温每周更换酸性镀铜硫酸铜硫酸氯离子添加剂CP60－80g/L100-12040-70ppm1-315-2025每周两次113L/1万ALL精品资料网（）25万份精华管理资料，2万多集管理视频讲座精品资料网（）专业提供企管培训资料工艺参数的控制体会1．溶液稳定性较好，产品质量也很稳定；2．调整Ⅰ，调整Ⅱ的作用各有侧重，所以调整Ⅰ的温度，pH值比调整Ⅱ高，而调整Ⅱ的NeopactUX浓度比调整Ⅰ高，这样控制其效果会更好一些；另外，调整Ⅰ中NeopactUX消耗相对较快一些，应注意补加；3．调整剂可以用化学方法分析，这给控制带来了方便；4．PartApartB选择性微蚀体系，微蚀后细致均匀，清洁程度较好；5．吸附胶体钯配制简单，而且可以直接添加DI水调整液位；6．后浸液稳定