电路板制作常见的问题及改善方法汇总三Word下载.docx
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5%,作业场所保持洁净,避免阳光及日光灯直射。
7.4.3涂覆操作时应注意以下几方面
1)若涂覆层有针孔,可能是光致抗蚀剂有不明物,应用丙酮洗净且更换新的抗蚀剂。
也可能是空气中有微粒落在板面上或其他原因造成板面不干净,应在涂膜前仔细检查并清洁。
2)网印时若光致涂覆层膜太厚,是因为丝网目数太小;
膜太薄,那可能是丝网目数太大所致。
若涂覆层厚度不均匀,应加稀释剂调整抗蚀剂的粘度或调整涂覆的速度。
3)涂膜时尽量防止油墨进孔。
4)无论采用何种方式,光致涂覆层(Photoimageablecovercoating)都应达到厚度均匀、无针孔、气泡、夹杂物等,皮膜厚度干燥后应达到8~15um。
5)因液态光致抗蚀剂含有溶剂,作业场所必须换气良好。
6)工作完后用肥皂洗净手。
7.5预烘(Pre-curing)
7.5.1预烘是指通过加温干燥使液态光致抗蚀剂膜面达到干燥,以方便底片接触曝光显影制作出图形。
此工序大都与涂覆工序同一室操作。
预烘的方式最常用的有遂道烤炉和烘箱两种。
一般采用烘箱干燥,双面的第一面预烘温度为80±
5℃,10~15分钟;
第二面预烘温度为80±
5℃,15~20分钟。
这种一先一后预烘,使两面湿膜预固化程度存在差异,显影的效果也难保证完全一致。
理想的是双面同时涂覆,同时预烘,温度80±
5℃,时间约20~30分钟。
这样双面同时预固化而且能保证双面显影效果一致,且节约工时。
控制好预烘的温度(Temperature)和时间(Time)很重要。
温度过高或时间过长,显影困难,不易去膜;
若温度过低或时间过短,干燥不完全,皮膜有感压性,易粘底片而致曝光不良,且易损坏底片。
所以,预烘恰当,显影和去膜较快,图形质量好。
7.5.2该工序操作应注意
(1)预烘后,板子应经风冷或自然冷却后再进行底片对位曝光。
(2)不要使用自然干燥,且干燥必须完全,否则易粘底片而致曝光不良。
预烘后感光膜皮膜硬度应为HB~1H。
(根据不同供应商油墨性质来确定)
(3)若采用烘箱,一定要带有鼓风和恒温控制,以使预烘温度均匀。
而且烘箱应清洁,无杂质,以免掉落在板上,损伤膜面。
(4)预烘后,涂膜到显影搁置时间最多不超过48hr,湿度大时尽量在12hr内曝光显影。
(5)对于液态光致抗蚀剂型号不同要求也不同,应仔细阅读说明书,并根据生产实践调整工艺参数,如厚度、温度、时间等。
7.6.定位(FixedPostion)
随着高密度互连技术(HDI)应用不断扩大,分辨率和定位度已成为PCB制造厂家面临的重大挑战。
电路密度越高,要求定位越精确。
定位的方法有目视定位、活动销钉定位,固定销钉定位等多种方法。
目视定位是用重氮片(Diazofilm)透过图形与印制板孔重合对位,然后贴上粘胶带曝光。
重氮片呈棕色或桔红色半透明状态,可以保证较好的重合对位精度。
银盐片(SilverFilm)也可采用此法,但必须在底片制作透明定位盘才能定位。
活动销钉定位系统包括照相软片冲孔器和双圆孔脱销定位器,其方法是:
先将正面,反面两张底版药膜相对对准,用软片冲孔器在有效图形外任意冲两个定位孔,任取一张去编钻孔程序,就可以利用钻床一次性钻孔,印制板金属化孔及预镀铜后,便可用双圆孔脱销定位器定位曝光。
固定销钉定位分两套系统,一套固定照相底版,另一套固定PCB,通过调整两销钉的位置,实现照相底版与PCB的重合对准。
7.8.曝光(Exposuring)
7.8.1液态光致抗蚀剂经UV光(300~400nm)照射后发生交联聚合反应,受光照部分成膜硬化而不被显影液所影响。
通常选用的曝光灯灯源为高亮度、中压型汞灯或者金属卤化物汞灯。
灯管6000W,曝光量100~300mj/cm2,密度测定采用21级光密度表(Stouffer21),以确定最佳曝光参数,通常为6~8级。
液态光致抗蚀剂对曝光采用平行光要求不严格,但其感光速度不及干膜,因此应使用高效率曝光机(Drawer)。
光聚合反应取决于灯的光强和曝光时间,灯的光强与激发电压有关,与灯管使用时间有关。
因此,为保证光聚合反应足够的光能量,必须由光能量积分仪来控制,其作用原理是保证曝光过程中灯光强度发生变化时,能自动调整曝光时间来维持总曝光能量不变,曝光时间为25~50秒。
8.2影响曝光时间的因素:
(1)灯光的距离越近,曝光时间越短;
(2)液态光致抗蚀剂厚度越厚,曝光时间越长;
(3)空气湿度越大,曝光时间越长;
(4)预烘温度越高,曝光时间越短。
当曝光过度时,易形成散光折射,线宽减小,显影困难。
当曝光不足时,显影易出现针孔、发毛、脱落等缺陷,抗蚀性和抗电镀性下降。
因此选择最佳曝光参数是控制显影效果的重要条件。
底片质量的好坏,直接影响曝光质量,因此,底片图形线路清晰,不能有任何发晕、虚边等现象,要求无针孔、沙眼,稳定性好。
底片要求黑白反差大:
银盐片光密度(Density)DMAX≥3.5,DMIN≤0.15;
重氮片光密度DMAX≥1.2,DMIN≤0.1。
一般来说,底片制作完后,从一个工序(工厂)传送到另一个工序(工厂),或存贮一段时间,才进入黄光室,这样经历不同的环境,底片尺寸稳定性难以保证。
本人认为制完底片应直接进入黄光室,每张底片制作80多块板,便应废弃。
这样可避免图形的微变形,尤其是微孔技术更应重视这一点。
7.8.3曝光工序操作注意事项
(1)曝光机抽真空晒匣必不可少,真空度≥90%,只通过抽真空将底片与工件紧密贴合,才能保证图像无畸变,以提高精度。
(2)曝光操作时,若出现粘生产底片,可能是预烘不够或者晒匣真空太强等原因造成,应及时调整预烘温度和时间或者检查晒匣抽真空情况。
(3)曝光停止后,应立即取出板件,否则,灯内余光会造成显影后有余胶。
(4)工作条件必须达到:
无尘黄光操作室,清洁度为10000~100000级,有空调设施。
曝光机应具有冷却排风系统。
(5)曝光时底片药膜面务必朝下,使其紧贴感光膜面,以提高解像力。
7.9.显影(Developing)
显影即去掉(溶解掉)未感光的非图形部分湿膜,留下已感光硬化的图形部分。
其方法一般有手工显影和机器喷淋显影。
该工序工作条件同涂覆工序。
机器显影配方及工艺规范
Na2CO3 0.8~1.2%
消泡剂 0.1%
温 度 30±
2℃
显影时间 40±
10秒
喷淋压力 1.5~3kg/cm2操作时显像点(BreokPointControl)控制在1/3~1/2处。
为保证显影质量,必须控制显影液浓度、温度以及显影时间在适当的操作范围内。
温度太高(35℃以上)或显影时间太长(超过90秒以上),会造成皮膜质量、硬度和耐化学腐蚀性降低。
显影后有余胶产生,大多与工艺参数有关,主要有以下几种可能:
显影温度不够:
②Na2CO3浓度偏低;
③喷淋压力小;
④传送速度较快,显影不彻底;
⑤曝光过度;
⑥叠板:
该工序操作注意事项
(1)若生产中发现有湿膜进入孔内,需要将喷射压力调高和延长显影时间。
显影后应认真检查孔内是否干净,若有残胶应返工重显。
(2)显影液使用一段时间后,能力下降,应更换新液。
实验证明,当显影液PH值降至10.2时,显影液已失去活性,为保证图像质量,PH=10.5时的制版量定为换缸时间。
(3)显影后应充分洗净,以免碱液带入蚀刻液中。
(4)若产生开路、短路、露铜等现象,其原因一般是底片上有损伤或杂物。
7.10.干燥
为使膜层具有优良的抗蚀抗电镀能力,显影后应再干燥,其条件为温度100℃,时间1~2分钟。
固化后膜层硬度应达到2H~3H。
7.11.QC检查
7.11.1实际上是对线路进行全检,其目的主要是:
修补图形线路上的缺陷部分,去除与图形要求无关的部分,即去除多余的如毛刺、胶点等,补上缺少的如针孔、缺口、垃圾,残墨等影起的开短路问题,能修的在图电前给予修补,不能修补的,可以进行返工重新制作。
一般原则是先刮后补,这样容易保证修版质量。
常用修版液有虫胶、沥青、耐酸油墨等,比较简便的是虫胶液,其配方如下:
虫 胶 100~150g/l
甲基紫 1~2g/l
无水乙醇 适量
7.11.2修版要求:
图形正确,对位准确,精度符合工艺要求;
导电图形边缘整齐光滑,无残胶、油污、指纹、针孔、缺口及其它杂质,孔壁无残膜及异物;
90%的修版工作量都是由于曝光工具不干净所造成,故操作时应经常检查底片,并用酒精清洗晒匣和底片,以减少修版量。
修版时应注意戴细纱手套,以防手汗污染版面。
若头两道工序做得相当好,几乎无修版量,可省掉修版工序。
7.12.去膜(Strip)
蚀刻(Etching)或电镀(Plating)完毕,必须去除抗蚀保护膜,通常去膜采用4~8%的NaOH水溶液,加热膨胀剥离分化而达到目的。
方法有手工去膜和机器喷淋去膜。
采用喷淋去膜机,其喷射压力为2~3kg/cm2,去膜质量好,去除干净彻底,生产效率高。
提高温度可增加去膜速度,但温度过高,易产生黑孔现象,故温度一般宜采用50~60℃。
去膜后务必清洁干净,若去膜后表面有余胶,其原因主要是烘烤工序的工艺参数不正确,一般是烘烤过度。
以上讨论,部分代表个人经验之谈,总而言之,严格控制工艺条件,是保证产品质量的前提。
只有根据各个公司的工艺设备要求和工艺技术水平,采用行之有效的操作技巧及工艺方法,加强全面质量管理(TQM),才能大大提高产品的合格率。
7.13干膜是新一代的多用途干膜,为线路板厂家提供一种操作范围广泛的新技术。
能适用于各种蚀刻、电镀(铜、镍、金、锡、锡/铅等)以及掩孔用途。
干膜的特性高解像度高感光度可以大大提高产能,对各种铜面有良好的附着能力,快速而优良的去膜性能,优良的掩孔和抗电镀能力,对于曝光接触不良的敏感度低,曝光操作幅度宽,在铜,锡或铅/锡电镀中不易掉膜.
7.14.1:
线路部常见的不良问题,问题原因分析,改善方法
不良问题
问题原因分析
改善方法
显影后铜面上留有残渣
显影的参数不正确
根据板的实况,调整显影速度,温度,浓度,压力到标准值
显影前透了白光,有干膜的基板应在黄色照明下操作、目检及修补
黄色照明下操作、目检及修补
重氮底片上暗区之遮光不够
检查重氮片上暗区遮光密度,线路边缘的密封和真空效果
板边已曝光之干膜掉落在显影液中有残留物在板面上
加强显影液的过虑系统是否良好,每班进行检查,延长剥膜时间,取消烘烤
显影时水洗压力不足
检查喷嘴有否被堵.,每周对喷咀进行清洗
显影前干膜没有撕干净
安排细心的员工作业,严格要求员工,特别留意板面各处被白光不均匀曝光.
2显影不净
显影液喷嘴被堵
要定时检查显影系统喷嘴情形
图像上有修板液或污物
修板时戴纱手套,并注意不要使修板液污染线路图像
压膜温度太高
检查压膜压辘温度,按资料调整
显影液浓度不够
按化验结果给予添加或从新换缸新显影液
显影液缸及水缸被污染
按化验结果,定期保养显影液缸及水缸
磨板磨辘号数不对,磨痕太深
磨板磨辘号数一般选用320~600号
压膜至显影之间停放时间太长
不要超过24小时
板面手指印
操作时严格要求戴手套
3、干膜起皱
1:
两热压辊轴向不平行,使干膜受压不均匀
调整两个热压辊,使之轴向平行
2:
干膜太粘
熟练操作,放板时多加小心
3:
贴膜温度太高
调整贴膜温度至正常范围内
4:
贴膜前板太热
板预热温度不宜太高
4.线路变幼或曝光区干膜显影时不易冲洗掉
曝光过度
用21格曝光尺,进行测试合适的暴光时间.
检查重氮底片上暗区遮光密度,线路边缘之清晰度,一旦不足时则更换重氮底片
曝光前抽真空程度不够
检查曝光前抽真空度及碓定抽真空时间
暴光机上的麦拉膜太脏或太花
更换麦拉膜或时刻清洁麦拉膜
压膜之板面显影前曝露于白色光源
安装黄色灯管
压膜温度过高
控制标准的压膜温度
显影不足,残膜冲洗不净
用21格曝光尺,进行测试合适的暴光时间,设定显影速度
5、盖孔效果不良
通孔孔口周围有毛碎,致使压膜不良
钻孔检查是否毛碎太多,加强去毛碎处理
在线路板制作流程中,做线路是一道极其重要的工序,看起来只是一个图形转移的简单工序,而实际上“线路”是一道相当关键的工序,如果把线路板比作“人体”,那么线路是“心脏”。
问到做线路板中100-1=多少,大家都会回答“等于0。
因为100条线路中有一根线路断了整块线路板就报废了,很多工厂因为线路转移控制不好导致报废率很高。
在线路转移中主要由磨板→丝印(干膜或湿膜)→烤板→对位→曝光→显影→检查组成,在制造过程中生产的不良品都离不开人、机、物、法、环五大因素。
下面是线路在生产过程中经常出现故障详细分解:
一、
渗镀
产生原因:
1)
磨板速度不当;
2)
磨刷压力、长度、磨痕宽度不当;
板面清洁度不够;
3)
磨板粗化温度、浓度不当;
4)
磨板烘干温度不当;
5)
压膜入板温度低或高;
6)
压膜速度不当;
7)
生产板的尺寸过宽;
8)
压辘温度、压力过低;
9)
压辘磨损或清洁不良;
10)
压膜前烤板温度高或时间过长;
11)
板面粘有水,酒精等液体。
解决方法:
磨板速度根据做微蚀速率调节,控制在2.5-3.2m/min;
每班做磨痕试验检测磨刷压力8-16㎜且同一条磨痕不能相差太远,磨刷长度<10㎜时需更换;
在磨第一块板时做水膜试验,水膜破裂在8-15秒以内,证明板面是否够清洁;
磨板粗化温度控制在30-35℃;
浓度:
H2S0460-80mL/L,H202120-160mL/L,稳定剂12-16mL/L。
磨板烘干温度控制在80±
5℃;
压膜入板温度控制在40-60℃,取板面的4角和中间共5点测量,烤好后的板下架冷却到40-60℃时叠放在一起以便保温,但叠放时间不能超过半小时避免氧化;
压膜速度控制在1.2-2.0m/min;
干膜板不宜压宽度大于520㎜的板,若要压大于520㎜的板需采用大压辘的干膜机进行。
压辘温度控制在110±
10℃;
压力45-55psi;
压辘过板1-1.2万平方需更换压辘,每次换膜时必须清洁干净压辘,且装膜时必须上、下膜对齐后方可启动气压。
压膜前烤板采用75±
10℃烤5-10分钟;
防止空调漏水,搞卫生等,导致板面溅到水或酒精,搞卫生时必须先把板子转移到其它地方;
二、
干膜破孔
压辘温度过高;
压膜入板温度过高;
压出的干膜板板面温度偏高就叠板;
菲林掩孔环宽过小且对位偏;
曝光后未静置就叠板;
对位时干膜保护膜被拉起;
显影药水压力过大;
菲林透光度不符;
显影机传送轮有尖硬物;
压膜入板温度控制在40-60℃,取板面的4角和中间共5个点测量;
压出的干膜板必须先插架,冷却15分钟以上方可叠板;
菲林掩孔环宽必须≥0.15㎜以上;
若<0.15㎜应反馈工程部,且对位不能偏
曝光好的板必须插架,以使未充分感光的干膜得到充分感光;
对位应尽量一次性对准,避免保护膜被拉起,若有少许拉起后应贴回去并摸平整;
显影药水压力控制在20-28psi;
菲林透光度应≤0.15;
每班检查显影机传送轮,避免有尖硬物体粘在上面,或传送轮本身破损形成尖硬物。
三、
无孔化(油墨入孔)
使用网版数不符;
加油过量;
重复印刷同一块板;
印刷时前一块板大孔的网印印在后一块板的小孔内,把油渗进孔内;
网版破损,有小洞漏油;
刮刀、回墨刀角度过于倾斜;
印湿膜需采用68或72T的网版;
加油时应采用小勺子加,不能直接用大桶加,避免力度未掌握好加入过量的油墨,且不能加在网版漏油区;
印刷时必须印一面刮一次网底;
每块板必须方向孔错开印刷;
换网时应检查网版是否完好,同时印好的板应抽查,对着灯光照孔内是否有不透光现像;
刮刀角度控制在70-75℃,回墨刀角度80-85℃
四、
曝光不良
刮气方法不正确;
曝光能量不符;
板翘;
菲林透光度或遮光度不符;
干膜碎、垃圾粘在菲林与板中间;
迈拉膜破损、折印;
抽真空压力不够、漏气;
板未烤干;
曝光机温度偏高;
菲林药膜面拷反;
重复曝了两次光;
12)
板面堆油;
13)
抽气不良;
采用刮刀倾斜35℃左右,从筐架的靠身边往另一边推,每个部位推2-3次,确保筐架内的空气排干净;
每两小时做一次曝光尺控制在6-9格盖膜;
板边尽量靠近曝光筐边上,板与板之间放导气条,把板面凹的一面朝上放置;
菲林测量透光度≤0.15,遮光度≥3.9;
并且在菲林电镀边外注明;
割干膜后检查并清理板边似断非断的干膜碎,对位、曝光每小时清洁一次台面及周边卫生;
每周更换一次迈拉膜,发现有破损、折印应及时更换;
抽真空压力≥650Mpa;
丝印插架不能有两块插在同一个槽内,并控制好烤板参数;
曝光机台面温度应控制在24℃以下;
拷黄片必须黑片药膜面朝重氮片药膜面进行曝光,拷好再检查药膜面朝下字正为正;
对位过程中必须放“已曝光”或“待曝光”的流动标识,避免混板重复对位;
丝印应检查好板面不允许堆油,若有堆油则烤干后冲掉重印;
菲林尺寸单边大于450㎜时必须在菲林透光区打几个漏气孔,便于排走
空气;
五、
开路
板面有胶渍;
干膜碎;
显影不净;
丝印垃圾,露基材;
菲林定位擦花;
有胶主要从4个方面控制:
①凡磨过单面板必须清洁磨板机行辘;
②印湿膜时由于要印一次刮一次网底,必须在网筐靠身体的边沿贴一块挡板,防止刮网底刮到网筐边沿把封网胶带入板内;
③对位用的胶纸不能掉胶,每批3m胶在使用前检查是否存在掉胶现像,用一块光铜板,胶纸贴在上面,并用力撕起,若板面有胶渍,证明此胶纸会掉胶不能使用;
④任何会接触到板面的台面都不能贴胶纸,例如:
磨板接板台、放板台、丝印台、压干膜台、对位台、显影接板台、放板台、QC台等,并且定时用酒精清洁。
干膜碎从4个方面控制:
①显影参数应符合要求;
包括:
浓度控制在0.8-1.0%;
温度控制在28-32℃,过板量400±
50㎡换一次药水(干膜按湿膜的4倍计算);
速度:
干膜3.5-4.2m/min;
②湿膜3.0-4.0m/min;
干膜显影前撕膜必须干净,且撕破的小块保护膜不能粘回板上;
③显影机吸水海棉必须每2小时换洗一次,保持显影干净;
④及时清洁显影机行辘上粘有的油墨,避免到粘回板面。
印板时必须保证丝印台不能有垃圾,旧油墨不能混回新调油墨内,避免有垃圾印在板面上时刚好在线条上。
磨板从水缸中取放板时,板与板不能相互摩擦;
六、
短路
渗镀短路;
板面擦花造成;
垃圾造成;
海棉吸水辘脏造成;
干膜板有凹点、划伤造成;
干膜起皱、气泡造成;
湿膜印制时,板面露铜点造成;
按“问题1”渗镀的控制方法进行控制;
磨板取、放板防止板与板互相碰撞;
垃圾造成的短路最为常见,主要从卫生方面去控制,包括无尘室整体卫生,磨板机烘干段卫生,每