宁波小型制板工艺培训1(老师培训版)[1]

小型制板工艺培训教程长沙科瑞特电子有限公司客户服务中心一、概述1.1定义什么叫印制板？在我国解释是：印制电路板或印制线路成品板统称印制板。在日本，定义印制板很简单，形成印制线路的板叫做印制线路板；装上元器件的印制线路板称作印制电路板。在欧美，只有线路没装元器件的板叫裸板或光板，板子+元器件=PCB。1.2作用1、提供各种电子元器件固定、装配的机械支持；2、实现各种电子元器件之间的电气连接或电绝缘；3、为元器件焊接提供阻焊图形，为元器件插装、检查、维修提供识别字符。1.3特点1、制板速度较快（批量生产）；2、制作精度较高；3、具备镀锡、阻焊及字符工艺，焊接容易。印制板二、工艺流程工业制板可分为五大工艺板块：PCB设计、底片制作、金属过孔、线路制作、阻焊制作、字符制作底片制作线路制作阻焊制作字符制作工业制板五大工艺金属过孔PCB设计基本知识1、根据原理图以及PCB的生产能力，设计PCB图；2、PCB的最大尺寸、单双面板、最细线条尺寸；PCB设计基本知识3、孔径设计（包括电解电容引脚孔径、普通电阻引脚孔径、1A整流管引脚孔径、二极管引脚孔径、三极管引脚孔径、RS232接插件引脚孔径、DIPIC引脚孔径、瓷片电容，独石电容，绦纶电容，晶体等引脚孔径）2.1、底片制作文件输出导入CAM编辑输出底片输出底片制作是图形转移的基础，根据底片输出方式可分为底片打印输出和光绘输出，本章将介绍采用激光打印机打印制作底片。2.1、底片制作1、制做单面板，要求输出底层、阻焊层、丝印层三张底片。2、制做双面板，则要求输出顶层、底层、丝印层、顶层阻焊、底层阻焊共五张底片，其中顶层及顶层阻焊底片要求镜像。2.1、底片制作3、利用CAM软件打印底片步骤：①打开protel绘制的PCB文件；②点击“文件”→“新建文件CAMoutputconfiguration”→“选择需要底片的PCB文件”→“Next”→“点击Gerber”→“Next”→“Next”→“Next”→“选择所需导出的层（全选）”→“Next”→“Next……”最后点击“finish”；2.1、底片制作③在protel的工作窗口上出现标签CAMManager1.cam，选中Gerberoutput1(刚操作中出现的默认名)按F9键，会在Documents中产生一个文件夹“CAMforxxx”。单击该文件夹,右键导出（导出时,会提示存放路径）；④打开CAM350软件“File”→“import”→“GerberData”→“选择前面导出的文件夹（文件类型为所有类型）”→选择“所有”→打开；2.1、底片制作⑤选择所需打印的层（边框层为必选），操作方法：“Tables”→“Composites”→“add”→“选择所需层”“.gtl”–顶层、“.gbl”–底层“.gko”–边框“.gtp”–顶层阻焊、“.gbp”–底层阻焊“.gto”–顶层丝印打印底片时要选择“Black&White”选项。2.1、底片制作注意：在打印对话框的右上角有“Bkg”按钮，可选择“clear”或“dark”功能。以此来选择正片（clear）或负片（dark）。2.2、金属过孔裁板钻孔金属过孔抛光镀铜金属过孔被广泛应用于有通孔的双层或多层线路板中，其目的是使孔壁上非导体部分（树脂及玻纤）进行金属化,以进行后续的电镀铜制程。2.2.1裁板板材准备又称下料，在PCB板制做前，应根据设计好的PCB图大小来确定所需PCB板基的尺寸规格，我们可根据具体需要进行裁板。MCM2000手动精密裁板机2.2.2数控钻孔钻孔通常有手工钻孔和数控自动钻孔两种方法，本节将介绍数控钻孔的方法。数控钻床能根据PROTEL生成的PCB文件自动识别钻孔数据，并快速、精确地完成终点定位、钻孔等任务。用户只需将设计好的PCB文件直接导入数控钻后台软件即可自动完成批量钻孔。钻孔后样板全自动数控钻床2.2.2数控钻孔图例2.2.2钻孔步骤1、连接数控钻和固定待钻孔板；2、用protel将文件导出（点击“文件→导出”）形成protelpcb2.8ASCIIFile(*.pcb)格式并保存；2.2.2钻孔步骤3、打开Create-DCD软件，将导出的文件打开。此时在屏幕上会显示所有需要钻的孔，选择板厚(按实际板厚设置)和串口后，调整钻头高度和位置（手动定位）；4、安装对应规格孔的钻头、设置串口和板厚；2.2.2钻孔步骤5、调整钻头起始位置及高度（钻头与待钻板距离1－1.5mm）并作为钻孔起始点；6、在软件中选定对应规格的孔，开始钻孔。7、注意：在调整钻头高度及位置时，由于本数控钻无限位装置，所以要防止超出极限值。2.2.3板材抛光作用：去除覆铜板金属表面氧化物及油污，进行表面抛光处理。操作步骤：1、旋转刷轮调节手轮，使上、下刷轮与传送辊轴间隙调整合理；2、开启水阀，使抛光时能喷水冲洗，以使覆铜板表面处理更干净；BFM500自动抛光机2.2.3板材抛光3、调节速度调节旋钮，使传送轮速度合适，以达到最好的表面处理效果；4、将待处理的覆铜板置于传送滚轮上，抛光机将自动完成板材氧化物层、油污抛光。2.2.4金属过孔金属过孔被广泛应用于有通孔的双面或多层印制线路板的生产加工中，其主要目的在于通过一系列化学处理方法在非导电基材上沉积一层导电体，以作为后面电镀铜的基底继而通过后续的电镀方法加厚。MHM3000金属过孔机2.2.4金属过孔孔径前后比照沉铜前沉铜后金属过孔机操作步骤1、预浸：去除孔内毛刺和调整孔壁电荷；水洗：防止预浸液破坏下个环节的活化液；烘干：烘干孔中液体，75℃/1-3分钟。2、活化：通过物理吸附作用，使孔壁基材的表面吸附一层均匀细致的黑导电层；通孔：活化后孔内全已堵上，需使孔内畅通无阻（可用力甩打线路板）；烘干：孔全通后烘干（100℃/3-5分钟）。金属过孔机操作步骤3、微蚀：为确保电镀铜与基体铜有良好的结合，必须将铜上的石墨碳黑除去；水洗：用自来水冲洗，冲洗微蚀后留下多余的活化液；抛光清洗：或者采用抛光机抛光（若抛光刷毛被打磨成尖头，则不能再用尖头部分抛光）4、加速：去除板面油污和氧化物，3-4秒即可。5、镀铜：利用电解的方法使金属铜沉积在工件表面，以形成均匀、致密、结合力良好的金属铜层。镀铜前镀铜后金属过孔机操作步骤镀铜操作方法如下1、用夹具将金属过孔后的PCB板夹好，将PCB板全部浸入镀铜液中，夹具挂钩挂在镀铜机阴极挂杆上；2、调节电流：按1.5A/dm2计算电流；3、电镀时间以15分钟左右为宜，待电镀完成时，取出PCB板用清水冲洗干净。3、线路制作线路制作是将底片上的电路图像转移到覆铜板上，线路图形用电镀锡保护，经后续去膜腐蚀即可完成线路制作。湿膜烘干曝光显影镀锡去膜腐蚀3.1（线路制作）湿膜工艺为制作高精度的线路板，本公司采用最新自主研制的专用液态感光线路油墨（具有强抗电镀性）来制作高精度的线路板。MSM3000丝印机印后样板印前样板湿膜工艺操作步骤1、表面清洁：将丝印台有机玻璃台面上的污点用酒精清洗干净；2、丝网清洁：方法是用“自来水＋洗衣粉”或“洗网水”清洁。3、固定丝网框：将准备好的丝网框固定在丝印台上，用固定旋钮拧紧；4、网框前部距台面距离略大于10mm且丝网离线路板有5mm距离（用手按网框，感觉有向上的弹性即可）；湿膜工艺操作步骤5、粘L型定位框：在丝印机底板上粘L型垫板，主要用于印刷双面板（印完一面再印另一面时，防止已印面与工作台接触导致印刷层破损）;6、在网上贴透明胶于待印电路板四周（目的是节省油墨，清洗网框方便）；湿膜工艺操作步骤7、放料：把待印油墨板置于定位框上;8、在板上放一张白纸，刷油墨1次，观察印刷涂层均匀和无杂质点即可进行下步操作，异常则重复操作第8步；9、印刷油墨：先在网前端涂一层油墨，以45度角推油1次（建议从身体侧均匀用力向外侧推印），待板上形成均匀涂层即可，然后再印刷另外一面；湿膜工艺操作步骤10、回收油墨11、刷线路油墨的注意事项：①取出的油墨置于丝网前端的透明胶上；②印刷油墨的过程中不要停顿且一次完成，力度要均匀；③油墨印完后，油墨不能塞孔。湿膜工艺操作步骤12、清洗网框①经使用后的网框要及时清洗，若长时间暴露在光线中，将清洗困难。②清洗注意事项：使用洗网水时，只能用棉团或卫生纸团沾取洗网水进行擦试，不能用溶剂型洗网水浸泡网框，这样会使丝网脱离网框。3.2（线路制作）烘干刮好感光油墨的线路板需要烘干，根据感光油墨特性，温度为75℃，双面烘干时间为20分钟。板件烘干后放置时间最好不超过24小时，否则对后续曝光有影响。3.2（线路制作）烘干烘干机3.3（线路制作）线路曝光曝光是以对孔的方式，在线路油墨板上进行曝光，被曝光油墨与光线发生反应后，经显影后可呈现图形。这样，经光源作用将原始底片上的图像转移到线路板上。3.3（线路制作）线路曝光图例•曝光箱曝光操作步骤1、对孔：通过定位孔将菲林底片与曝光板一面对好孔（底片的放置以图形面紧贴线路板为最佳）并用透明胶固定；2、设置曝光时间为60秒，3、曝光：盖上曝光机盖并扣紧，按下启动；取出板件然后曝光另一面。注意：曝光机不能连续曝光，中间间隔3分钟。3.4（线路制作）线路显影显影是将没有曝光的湿膜层部分除去得到所需电路图形的过程。要严格控制显影液的浓度和温度，浓度高或低都易造成显影不净。时间过长或显影温度过高，会对湿膜表面造成劣化，在电镀或碱性蚀刻时出现严重的渗度或侧蚀。显影液配制：配比100（水）∶1（显影粉）（显影粉罐内盖，装满为10g)。显影前显影后线路显影图例显影功能参数1、打开电源开关，此时显示温度，红色表明液体正在加热，变为绿表明温度以达到恒定温度。2、打开传动开关，启动喷淋液体开始喷淋。3、将待处理的覆铜板置于传送滚轮上，显影机将自动完成显影。注意:显影完后用清水清洗，用手指触摸线条感觉所有线条摩擦力大即证明冲洗干净。配液：用一个容器，装上14L的自来水，倒入140g显影粉（配比为100∶1，显影粉塑料罐内盖，装满为10g)。3.5（线路制作）电镀锡化学电镀锡主要是在线路板部分镀上一层锡，用来保护线路板部分不被蚀刻液腐蚀，同时增强线路板的可焊接性。镀锡与镀铜原理一样，只不过镀铜是整板镀铜，而镀锡是线路部分镀锡。镀锡图例镀锡前镀锡后CPT3000镀锡机1、用夹具将板材固定好，并置于溶液中；2、根据板材待镀锡有效面积，设定电流为1.5A/dm2；3、待电镀时间达到15分钟左右，取出被电镀板材即可；4、镀完后，取出锡锭用水清洗并置于干燥环境中，不能置于镀铜溶液中。镀锡机使用方法镀锡机使用注意事项注意：如果电镀时发现无法上锡，应检查夹具与板是否接触良好或线路部分是否有油墨残留。解决方法：1、用刀片在电路板边框外刮掉油墨漏出铜层，再用夹具夹上即可；2、若第1点不解决问题，需要把线路板放入碱性液里泡30秒，去掉油层残留，然后再去镀锡。3.6（线路制作）去膜蚀刻前需要把电路板上所有的膜清洗掉，漏出非线路铜层。效果图如下所示：脱膜粉配水后，放入溶液脱膜（戴手套清洗，浓度10%，温度30-40℃）快速完成。去膜前去膜后3.7（线路制作）腐蚀腐蚀是以化学方法将覆铜板上不需要部分铜箔除去，使之形成所需要电路图形。腐蚀前腐蚀后3.7（线路制作）腐蚀1、打开电源开关，此时显示温度，红色表明液体正在加热，变为绿表明温度以达到恒定温度。2、打开开关，启动喷淋液体开始喷淋。3、腐蚀机将自动完成腐蚀。阻焊层制作1、阻焊油墨适用于双面线路板；2、丝印方法：与印刷线路油墨方法一样；3、网框选择：网框为225目；4、前固化：75℃，烘干20分钟；阻焊层制作5、曝光：与线路感光油墨曝光方法一样，曝光时间为120秒；6、显影：是焊接部分全露出，方便焊接，与线路显影方法完全一样。7、后固化：显影后需要150℃，烘干30分钟。字符层制作1、此过程需在较暗的环境下操作，具体方法是将感光胶（适量）倒入上胶器，将上胶器紧贴丝网表面，当胶体均匀布满整个上胶器边缘时，让刮刀成45度角往上匀速上胶，中间不要停顿；2、两边都只需上1次胶（多次上胶胶层厚，将制作失败）；3、上胶后40℃到45℃烘干，尽量避光；字符层