线路板流程介绍

线路板流程介绍内容摘要：

级 ，常用能量表放入各个不同位置曝光区进行测量，超过范围要进行调整，曝光时间超过工艺规定的要求，说明灯已老化，要及时更换。 ，（ 21 级尺经显影后 1 格透明 ， 2格有棕色 ， 3格全棕色为好；曝光能量在 320— 450mu ）。 曝光显影必须充分，有条件时可通过光密度计测量，透光部分 用在 以下，遮光应在 以上，否则对以后干膜图形转移带来严重质量问题，产生余胶。 显影不干净，图形线路过细，或图形不清晰等等缺点，重氮片经过多次曝光后密度会降低要按工艺规定及时更换。 ，操作中要检查显影露铜点，按工作指示要求检查，显影时间过长或不足，水洗不干净时都会影响图形是否清晰、余胶、线路平直等问题。 电镀后造成渗镀和其它不良现象，已清洁干净的板面要及时烘干，显影后的图形要进行全面检查；线路宽窄是否有定位缺点，孔内是否有余胶，发生定位缺点要及时通知前面工序进行检查。 5） 工序 的品质及控制 ① 显影后图形线细 —— 检查生产过程重氮片制作，曝光量控制是否合适，重氮片如果没有问题时检查干膜曝光量是否大。 ② 孔内有余胶 —— 贴膜后贮放时间过久，孔边会产生流胶，孔内有水份贴膜后流胶。 ③ 开短路、缺口、线路残缺 —— 如果板面无擦伤或凹凸点应检查环境清洁度，除尘是否有效，检查黑菲林和重氮片是否有缺点（一般出现定位性缺点）。 曝光量不足或显影过度时都会造成线路残缺。 ④ 大量余胶冲不干净 —— 重氮片失效，干膜热聚合、曝光过度、显影液浓度失控，水洗不良。 （ 5） 图形电镀 1） 工序简述 本工序主要目的是完成在前工序经图形转移 后已露出的铜面上的线路及孔壁铜层的加厚过程，不需要加厚的部位已被前工序干膜覆盖，经镀铜后再电镀一层抗蚀镀层为下工序蚀铜过程图形线路形成的需要。 2） 主要设备及材料： 设备：图形电镀生产线 材料：硫酸铜、硫酸、含磷铜阳极、铅 /锡阳极，其它添加剂等。 3） 工艺流程及原理 上板 → 除油 → 微腐蚀 → 预浸稀硫酸 → 电镀铜→ 预浸专用酸 → 镀铅 /锡卸板 → 烘干 → 下板 ① 除油：除去板面轻微手迹和干膜线边缘轻度余胶，增加板面和孔内的润湿性。 ② 微腐蚀：清除电镀面的氧化物进一步粗化表面有利于线路和孔内镀铜的结合力。 ③ 预 浸稀硫酸：在进入电镀铜前进一步除铜面的氧化物和水洗后杂物，保护镀铜缸作用 ④ 电镀铜：原理与前平板镀相同。 ⑤ 预浸专用酸：作用与前相同主要保护电镀铅 /锡缸。 ⑥ 镀铅 /锡：为下工序图形形成的需要。 由于我司采用碱性氯化铜蚀刻液，图形线路铜加厚和孔壁铜加厚以后镀以铅 /锡含金镀层可以保护已镀铜层不被碱性氯化铜蚀铜液腐蚀，通俗称抗蚀镀层。 图形电镀工艺参数（括号里面为控制点） ： 名称 参数 温度 除油缸 FR： 10 % （开缸 ） 32— 38 ℃ （ 35 ℃） H2SO4： 10 % （开缸 ） 寿命：大约 1 个月 微蚀缸 NPS ： 50— 90 g / l（开缸） 22— 28 ℃（ 25℃） H2SO4： 20— 40 ml / l (30 ml / l) 预浸缸 H2SO4： 60 ml / l（开缸） 室温 电镀缸 Cu2+ ： 15 – 20 g / l (17 g / l ) 22— 28 ℃（ 25℃） H2SO4： 100—120ml / l (110 g / l) CLˉ ： 40—70 ppm (60 ppm ) 光亮剂： 0 . 3—2 . 0 ml / l 整平剂： 3—21 ml / l 预浸缸 HBF4： 40 ml / l （开缸） 室温 铅锡缸 Sn2+ ： 6—12 g / l (7 g / l ) 2530℃ Pb2+ ： 2—5 g / l (3 . 5 g / l ) HBF4 ： 110—130 g / l (120 g / l ) 铅锡缸 Sn2+ ： 6—12 g / l (7 g / l ) 20— 32℃（ 26℃） 甲基磺酸： 50150 g / l(110 g / l) 添加剂 M1A： 30— 70 ml / l（ 40 ） 添加 剂 M1B： 30— 60 ml / l 4） 操作注意事项： 上板与下板须按工艺设计的电流指示要求输入工作程序和输入电镀正反两边电镀面积及电流密度是本工序操作重点。 稍不注意误操作将导致成批板报废，所以这儿强调以下几点应引起注意： ① 拿板动作及防擦操作指示必须规范化，防止一切有擦花的动作产生。 ② 上板时必须按工艺指示认准正面和反面方向。 夹紧所有螺丝，保证良好接触导电性。 ③ 每缸板进入自动之前必须按工艺电流指示要求输入有关电流参数。 ④ 下板时必须逐块操作，并注意检查是否有烧伤，药水露铜等缺点，如有须挑出进行补救处理。 ⑤ 每次 进板前须检查飞巴底下是否有残液滴，并用于抹布擦干，以防液滴板面造成药水露铜。 ⑥ 本工序使用大量的硫酸配制药缸，对强酸与强碱的使用操作须特别注意，参见平板电镀中“操作注意事项中 ③ 条有关注意事项”，有关药品的安全使用可参阅后面章节的详细描述。 ⑦ 工艺保养规定的保养时间和内容必须严格遵守，特别是镀铜缸和镀铅 /锡缸的保养包括添加阳极，清洁阳极过滤袋及镀液过滤棉芯更换及导电部位的清净对电镀层品质影响事关重大，必须慎重做好。 ⑧ 下板取板要严防板面擦花，特别是表面覆盖的铅 /锡抗蚀层，一旦擦伤在蚀刻工序后会造成开路，所用的隔纸如 果不清洁或带有被污染的酸碱水迹都会使镀层受到损害。 5） 工序品质控制及控制 ① 镀层的厚度不够或太厚：镀铜的厚度和镀铅 /锡层厚度是图形电镀的重要控制内容。 首先要保证在操作时严格按工艺给定的夹板方向，电流输入密度和面积如果有差错上述问题产生是不可避免的，其它方面的影响是阳极面积，各导电部位是否清洁良好，镀液的成份控制主要由工艺组控制，生产人员要经常监督镀液的温度、打气、过滤系统是否在规范内，总之以上问题都能得到控制，镀层的品质才能得到保证。 ② 镀层表面被烧伤该部分内容可参阅“平板电镀 ”一段落。 ③ 镀层剥离： 电镀层剥离主要是前处理溶液控制不良。 前工序影响 —— 图形显影后板面水洗不干净造成电镀表面有很薄的余胶，在电镀前处理溶液中未被除去。 电镀线前处理溶液影响 —— 除油缸已失效或微腐蚀液失效使电镀表面清洁不够或粗化不良造成镀层剥离。 （ 6） 碱性蚀刻工序 1） 工序简述 碱性蚀刻适用于以镀铅 /锡、镀钝锡、镀镍、镀金等作为抗蚀层用于外层线路图形的蚀刻。 2） 主要设备： 退膜机、蚀刻机、退铅 /锡机三部分组成一条联动线。 3） 工艺流程及原理 上板机 → 退膜 → 蚀刻 → 退铅 /锡 → 下板机 ① 退膜：经图形电镀后未被电镀部 分是由干膜覆盖着，该部分在最终形成线路图形时要被蚀去，所以在蚀刻前首先要把干膜退除以便露出铜面。 退膜液为稀碱，当稀碱进入干膜中把含酸基的树脂中和反应而被溶解出来，使干膜脱离铜面。 ② 碱性蚀刻：蚀刻液中的二开铜离子是一种氧化剂，它与金属铜反应并溶解金属铜。 a. 蚀刻液的主要成份：氯化铜、氨水、氯化胺，少量的氧化剂，缓蚀剂等。 b. 主要反应机理： 络合反应： Cucl2+4NH3==[Cu(NH3)4]2+Cl2 [Cu(NH3)4]2+Cl2是具有强氧化能力的络合离子 蚀刻反应： Cu176。 +[Cu(NH3)4]2+cl2==2[Cu(NH3)2] +1Cl 金属铜原子 Cu176。 经过反应后生成一铜离子，而 [Cu(NH3)2] +1cl 已不具备氧化能力，需要再生后才有氧化功能。 再生反应： 2[Cu(NH3)2] +1Cl+2NH4Cl+2NH3178。 H2O+1/2O2==2[Cu(NH3)4]2+Cl2+3H20 ③ 退铅 /锡：把已蚀完线路和孔壁上铜面的抗蚀层铅 /锡用退铅 /锡药水溶解达到铜面及孔内光亮的铜层露出。 碱性蚀刻工艺参数 ： 名称 参数 温度 退膜段 NaOH： 1 – 4 % 40 – 50 ℃ 蚀刻段 主要成分： Cu2+、 NH4OH、 NH4CL 48 – 52 ℃ (50 ℃ ) CLˉ ： 160—220 g / l PH 值： 8 . 0 – 9 . 2 比重： 22 – 26Be (24Be) 蚀刻压力：上压： 20 –26Psi 下压： 14 – 20Psi 退锡段 HNO3： 200 – 275 g / l 比重： 1 . 28 – 1 . 40 (1 . 35 ) 30 – 38 ℃ (36 ℃ ) 4） 操作注意事项： ① 退膜段的生产控制是很重要的 一步，如果板在该段退膜不干净，或者说表面看似已退膜完成但线路间（特别是细线路）如果还残有余胶也会造成蚀铜过程不干净而形成短路。 如果板在退膜时时间过长，对抗蚀层有一定的腐蚀作用，严重时抗蚀层太薄而造成蚀铜时把线路蚀断，轻者线路不直，所以正确的操作是控制溶液的浓度，板在该段停留的时间和充分的水洗，才能确保退膜后的板顺利通过蚀铜工序。 蚀刻过程的操作是本工序重点控制段，下面重点介绍需控制的要点： a. 温度影响：一般说温度越高，蚀刻速度越快，温度低，蚀刻速度低，但温度如果太高例如超过 50℃会增加氨气的挥发，使溶液中的 PH 下降，造成溶液的不稳定。 b. 铜浓度影响：一般说铜离子浓度高时蚀刻速率高，因为溶解中有蚀刻能力的铜离子多，加快了蚀刻速度，但时太高时容易造成沉淀，溶液不稳定，生产控制铜浓度采用比重方式，一旦超过范围会自动添加补充液来降低比重，操作中严格按工艺规定的范围进行控制。 c. pH 值影响：起到保持溶液的稳定和抗蚀层不被侵蚀， PH 值低时溶液不稳定。 pH值过高抗蚀层易被溶解造成侧蚀，使蚀刻后线路变细。 在生产中要严格按工艺规定的范围控制。 d. 上、下喷淋的压力影响：在蚀刻液控制范围内，要使上、下板蚀刻量保持一致，一定要调整好上、下喷 嘴的压力，板面向上的一面由于有积水效应，喷淋压力受阻，溶液在板面上停留时间也较长些，所以通常上压较下压高些，为了检查上、下喷淋和喷嘴是否喷淋均匀，可以找一块 或 未经电镀的双面覆箔板，放入蚀刻段，调整好一定速度（注意不宜蚀过头否则不好辨认上、下面蚀铜均匀情况）如果上、下面蚀刻压力调整适合两面蚀铜速率将可通过，否则从新调整。 同时通过上述测试也可以检查喷嘴是否被堵，如果发现局部蚀刻铜情况不好，可以检查喷嘴或摇摆系统。 e. 蚀刻速度的控制：如果上述控制条件都无异常，在蚀刻生产中主要根据板面铜的厚度来调 整蚀刻速度，例如 1/2OZ 的板料就比 1OZ 板料速度快许多，另外还要根据板面线路的密度和线细程度同时调整上、下喷嘴压力，对于第一次未能蚀干净的板需进行返工再蚀，要按工艺规定的返工板修理的程序和控制方法操作。 通常在实际操作时，应先取几块板进行试验等蚀完后经检查线路合格后方可批量进行生产，否则将会造成成批报废。 ② 退铅 /锡：已蚀刻完成的线路必须退除线路上的铅 /锡抗蚀层，否则下工序在前处理时孔内会生成硫酸铅难溶的沉淀物，孔内变黑对后工序造成严重的缺点，进入退铅 /锡段的板须检查全部蚀铜干净后才能进入系统，否则不能再进行 返蚀过程。 5） 工序品质及控制 该工序如果品质控制不良对已经形成的线路是无法进行修理，特别是做细线路板时只有报废，常出现以下几种品质问题，在生产操作中要很好控制。 ① 线细：每一位客户对线路都有一个宽窄要求，缺陷范围，如果线过蚀超过范围就只有报废，蚀刻量不够时容易造成线路之间短路，通常在生产每一种板时品质部有一份检查要求，因此在每次生产时和生产过程都要进行抽查测量线细的宽度是否符合要求，特别检查板面中一些孤立线更为重要。 发现问题及时调整工艺参数，如果大部分板都会出现线细，则要检查前工序的问题。 ② 蚀不净：该类缺点的产 生有几种情况，这里仅检查本工序出现的问题首先看退膜段是否退除干净，然后检查蚀刻速度控制是否恰当，喷淋压力和喷嘴是否被堵，以上情况是在蚀刻液处于正常范围，否则先调整蚀刻液的成份。 ③ 开路：这里出现的开路问题如果是定位则可能出现在图形转移上菲林有缺陷，不是定位问题时有可能是板面有干膜碎未被冲净，再则电镀后抗蚀层被擦花，都属于操作上的问题，当然过蚀也会造成开路。 但可以从开路的现象分析检查出问题所在。 （ 7） 印涂阻焊油墨工序 1） 工序简述： 本公司采用液体感光绿油作为线路板的阻焊油墨，阻焊油名称来说是为了在喷锡过程只对露出铜 的部分上锡，对不需要焊接线路图形部位涂上油墨，起到不贴锡的作用，同时线路板在完成后该层油墨可以起保护线路在大气中不被腐蚀和防潮功能，保证线路之间的电器绝缘性可靠。 2） 主要设备： 磨板机、丝印机、涂布机、曝光机、烘道、显影机和光固化机、烘箱等。 3） 工艺流程及原理  感光丝印 前处理 → 丝印第一面 → 预烘 → 丝印第二面 → 预烘 → 对位曝光 → 显影 → 热固化  感光垂直丝印 前处理 → 垂直丝印（两面） → 预烘 → 曝光 → 显影 → 热固化 ① 前处理：线路板经过蚀刻工序以后板面会产生一些氧化，为了加强印油 后的结合力就必须通过酸洗和毛。