FPC培训材料.docx
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FPC培训材料
FPC培训材料
一、FPC双面板制作流程：
开料→钻孔→沉镀铜→图形转移→蚀刻→贴合→压制→表面电镀→冲孔→电测→冲切→FQC
二、基材：
常见：
树脂（Resin）、补强材料（Re-enforcements）、金属箔。
1、PCB基材FR-4，组成：
玻璃纤维、环氧树脂
2、FPCB：
电解铜箔
压延铜箔：
→能延展、弯曲
金属箔的压附过程：
首先通过高速电镀产生一层颇厚的铜箔，（一般厚度10Z/ft2=1.35mil）0.50Z,然后经→生箔→熟箔→处理：
a、毛面上增强附着力之电镀铜瘤；
b、b、毛面Barrier用镀锌或镀黄铜；
c、两面镀薄铬
三道处理作用：
1、更好的抓地力
2、避免纯铜箔于高温树脂接触产生水份而爆板
3、能防污
3、补强材：
日本松电工的ALIVH增层法材，美国杜邦不纤布纤维外，所有板材均用E-glass玻纤布做补强材，制造高温1200℃熔融玻璃浆的纺位，同时挤出同一直径的玻璃丝，在经上浆处理，（200-400℃）细丝，经旋扭于缠绕，即成半成品玻璃纱。
三、机械钻孔：
定义：
钻孔根据客户要求在制件表面钻取所需孔径的孔，便于插件，线路导通、焊接。
钻咀组成材料：
碳化钨粉末和钻组成
流程：
贴模板→打销钉→上PIN→上机
模片作用：
防振、防钻偏、散热、披锋、保护机台
常见的故障处理：
1、孔位偏移:
a、主轴偏移
b、减少叠板层数
c、增加钻针转速或降低进刀速度
d、缩短钻孔退屑槽的长度
e、重磨钻尖检查其锋利度
2、补强材偏孔：
a、主轴偏移
b、板材产生涨缩之移位
c、孔位检查程序不对
d、定位不稳定
3、孔壁粗糙：
a、进刀速度过大
b、进刀量变化过大
c、钻头真空度不足
d、进刀速度异常
e、尖针破损
f、主轴偏移
4、孔壁残渣、塞孔：
a、钻针损伤
b、压力管阻塞
c、真空压力不足
d、叠板层数过多
e、环境太干燥，产生静电吸附作用
f、退刀速率太快
5、标准相关品质标准：
孔径与孔位的精度：
孔位公差与孔位精度应在采购文件中明确，通常因镀瘤或镀层粗糙而导致孔径的缩小者，不可低于采购文件中的下限。
四、化学沉铜：
通过化学还原反应，在非导体上沉上一层铜
1、传统化学铜（2u—30u）
2、厚化铜：
（60—100u）
3、中化铜：
（40—80u）
工艺流程：
膨松：
软化孔内胶渣，便于除去（膨松剂，60℃）
↓
除胶渣：
通过高锰酸钾（KMnO3）除去孔内残留的树脂、胶渣。
（KMnO3，80℃）
↓
中和：
清除板面指印、油污（除油剂，50—60℃）
↓
SPS：
80—100%H2SO4，3—5%，室温
↓
微蚀：
粗化铜面，增强接合力
↓
预浸：
保护活化缸的稳定性
↓
活化：
吸附金属钯离子，便于沉铜
↓
速化：
加速钯离子的吸附，并去除多余的钯离子
↓
化学铜：
通过氧化还原反应，在非导体上沉上一层铜，HCHO+OH-→H2↑+HCOO-
接着铜离子被还原：
Cu2++H2+2OH-→Cu+2H2O
OH-投奔甲醛,极性分子的正电中心,形成带负电不安定的中间恋,抛出一个”负氢离子”,自然氧化还原成HCOO-（甲醛）.该负氢离子迅速与Cu2+形成铜含量，登陆到产品上.
常见问题：
1、沉积速率慢，产生黑色沉积物
a、槽中板量的负载量过低
要达到沉积速率，一般槽液最低工作负载要达到25㎝2/L
b、液温过低，（一般沉铜温度：
21-24℃，较稳定）
c、槽液有机污染
①、挂架未清洁好
②、检查液面是否有油污（关掉打气）
③、更换化学铜液（化学PP缸上有铜粉、结晶）
d、打气过于充分→调低打气量（没有打槽液就死）
2、孔壁纤维与树脂上的铜层、破洞（孔破）
a、清洁剂/活化剂/速化剂/化学铜/搭配不当
b、活化反应不足：
1、在开缸范围内增加活化强度和温度
2、反应时间过长和过短
3、检查溶液是否与操作参数相溶
c、槽液参数不当：
1、分析化学铜成份
2、检查温度、打气
3、检查槽液比重
d、槽液失去活性，反应迟钝
e、除胶渣未洗干净（溶元素对活化造成阻抗）
3、化学铜与基铜结合不良
1、基铜上氧化、油污、微蚀不足，化学铜前处理未处理好
4、相关品质标准：
镀层空洞：
A、不管镀层空洞的长度或大小，每个切样上只允许出现一个空洞
B、出现的空洞不大于板厚的5%
C、孔壁与各内环交接处不可出现镀层空洞
D、不允许出现环状空洞
注：
若做切片分析时发现其空洞缺点属于不规则状态，则又无法判定，则需重新取样；若在同批取样中未发现孔壁空洞则可允收；若切片中又出现破洞时，则该批板则视为不合格。
五、电镀铜：
板面与孔壁铜厚
上料→水洗→微蚀→酸洗→镀铜→水洗→下料
H2SO4：
10%Cu.H2SO4：
75-100g/L光泽剂：
22-25℃
H2SO4:
铜缸主盐,磷铜球（其中，磷含量0.03-0.06%，作用是控制铜球的溶解）
1、甩镀层：
a、前处理清洁不良，铜面氧化、钝化皮膜未去除；
b、清洁槽中的湿润剂被带出，水洗不足导致底铜钝化；
c、板子进入镀槽后电源时断时续；
d、导电不良（夹具）；
e、电流密度过大；（18—20ASF）
f、过硫酸根残留物污染→加强微蚀后水洗；
2、局部位漏镀及未镀上：
a、板面有指纹、油污、操作员手套上胶渍；
b、镀层中有机含量污染过高
☉哈氏槽分析光泽剂
☉活性炭处理→碳芯过滤、电解
☉控制添加剂含量
3、镀层过薄：
a、电镀时间，电流不足；
b、导电不良；
c、阳极铜不足；
4、镀铜层烧焦：
a、电流密度过高，电镀面积不均匀；
b、镀液搅拌不当，打气不足；
c、铜离子过低；
d、H2SO4浓度过高；
e、槽液温度过低；
f、添加剂含量失去平衡；
5、铜面粗糙：
a、槽液中有颗粒物出现→过滤、翻缸；
b、阳极袋破裂，铜渣有外出→换新，翻缸；
c、槽液长期污染→电解，活牲碳处理；
d、阳极铜含磷过低；
e、阳极析出污染所致
☉阳极袋开口必须立于镀液面
☉定期更换阳极袋
☉检查阳极袋是否有破洞
f、检查空气搅拌管道系统有无积液、金属腐蚀等
六、电镀锡线：
1、局部板面（或孔中）镀层太薄或镀不上：
①、待镀铜面太粗：
a、试就槽液另找合适电流密度；
b、在高电流区试加辅助阳极棒；
②、待镀锡层之铜面遭到污染：
a、铜面有污染及氧化；
b、铜面有硫酸铜的蓝色盐类结晶；
c、水洗保持温度在21℃以上。
2、镀锡层烧焦、粗糙及昏暗：
a、电流密度太高→检查并降低；
b、添加剂不足→做哈氏试验，减补；
c、锡缸阳极太长→挂架下端之板边板角电流密度太高而烧焦，应使阳极短于阴极2-3寸；
d、槽液循环搅拌不足；
e、锡缸金属含量不足→分析添加；
f、有机物污染→活牲炭处理及补充添加剂；
g、金属污染（铜离子）→电解IASP；
h、镀层中铅量太多→阳极成份不对，镀液成份不对，电流密度太低致使铅量镀出太多；
i、阳极泥落入槽中→检查阳极袋是否有破裂；
j、铜板孔内带有少许硫酸根，在铜面产生白色沉淀→加强水汽。
3、重熔后焊锡牲不良：
a、镀层成份不对→分析镀层及改善；
b、镀层太薄→应在0.8um以上；
c、镀锡前铜面出现钝化情形→加强前处理微蚀；
d、镀液受到金属污染→低电流电解；
e、助焊剂有问题→检查并改善；
f、镀液有机污染，造成重熔发气。
七、电镀镍金制程
上板→除油→水洗→微蚀→酸洗→DI→镀镍→水洗→酸洗→DI→镀金→DI→下板
（一）、半光镍工艺
↓
胺基磺酸镍→主盐金光镍硫酸镍
←NiCl2硼酸起缓冲左右，稳定PH值
碳酸镍→提升Ni含量
常见故障处理：
1、镀层粗糙或边缘长出树脂
a、槽液中有未溶解的碳酸镍、硼酸粉末
添加药水时用阳极袋过滤和开过滤机
b、阳极袋出现破洞或未加阳极袋；
c、槽液过滤不当；
d、PH值超出范围→用硼酸降低；
e、有Fe离子沉淀污染→过滤,电解
2、镀镍层烧焦
a、液温太低：
50±2℃
b、搅拌不足；
c、电流密度过高；
d、阳极太稀，分布力不足→阳极对阴极的面积为2/1；
e、镍金属浓度太低→添加；
f、硼酸含量太低→添加；
g、槽液金属污染→Fe,Cu；
h、添加剂不足→哈氏试验→安培/小时补加。
3、镀镍针孔
a、槽液遇到有机的污染：
①、活性炭粉，全槽搅拌处理；
②、找出污染来源，并加以改善；
b、抗凹剂或湿润剂不足：
①、用表面结合力仪测量表面张力；
②、用哈氏法与正常镀液比较；
c、硼酸含量太低→补加
d、PH值太高→磺基磺酸降低PH值，检查过滤系统是否有漏空气；
e、金属污染→2-5ASF的低电流电解；
f、氨量太高（出自氨基磺酸镍水电解出的副产物）：
①、当氨量达到1000PPm时出现针孔；
②、正常维持槽液正常取值状况，减小发生；
g、搅拌不足，氢气过多，生成氢氧化镍，从而导致孔隙率增加。
八、化学镍金工艺
热浸脱脂：
3-5%碱性脱脂，去除有机污染；
↓双水洗
微蚀：
1min，去除铜面氧化物，粗化铜面；
↓双水洗
浸酸：
10%稀H2SO4，除去残留的盐类；
↓DI水洗
预活化：
预先处理，保持钯活化浓度；
↓
钯活化：
使裸铜表面沉上一层薄钯层，做为沉镍层生长的活力来源；
↓DI
化学镍：
板子置于高温86--88℃流动的槽液中，进行自我还原反应之化学镍层；
↓DI
稀酸活化：
5%H2SO4，洗净镍面有机污染；
↓DI
浸镀金：
板子置于86--90℃的金槽液中10-12min，达到2-3μin之金属。
↓
清洗烘干
1、化镍层与底铜附着不良
a、铜面有氧化物清除不足，加强前处理；
b、化镍前处理经微蚀或活化后水洗太久而钝化；
2、金层与镍层之附着力不良
a、金水中太多Cu污染（不可超过5PPm）或太多有机杂质→换缸
b、化镍槽中有过多有机污染
c、沉镍后，沉金前水洗过长，导致钝化；
3、待沉面露Cu，Ni
a、镍槽PH太低，反应活性不足→调整PH；
b、镍缸液温太低→调整液温；
c、活化不足；
d、水洗钝化；
e、负载过低→增加槽内的反应活力；
f、有机污染过多；
4、针孔
a、镍缸中存在不溶性颗粒→过滤；
b、前处理不良→刷板；
c、有机污染；
d、搅拌不足，氢气附着太多；
九、蚀刻制程：
（一）、蚀刻方式分类：
1、碱性蚀刻：
氨水、蚀刻盐
2、酸性蚀刻：
盐酸、蚀刻盐
（二）、常见问题处理：
1、板子两面蚀刻不净，残铜：
a、喷嘴堵塞；
b、喷嘴漏水导致喷压下降；
c、压力、温度不足；
d、药液不足；
f、电镀时铜厚不均；
g、PH值过高；
h、比重过低。
2、侧蚀：
a、喷嘴角度不对，喷管失调；
b、喷压太大，导致反弹而侧蚀；
c、线路边缘的保护层浮离。
（三）、相关品质标准：
1、表面处理之镀层厚度要求：
表面处理层之厚度
Class1
Class2
Class3
板边镀层之镀镍Ni厚度（下限）
2.0um（80μin）
2.5um（100μin）
2.5um（100μin）
用于防止铜锡界面合金共化物的屏蔽层厚度（下限）
1.0um（32μin）
1.3um（52μin）
1.3um（52μin）
非熔合用的锡铅层厚度（下限）
0.8um（32μin）
0.8um（32μin）
0.8um（32μin）
板面及孔壁铜层厚度
Type2（双面软板）
12um（0.48μin）
12um（0.48μin）
12um（0.48μin）
Type3，4＞6层（多层板与软硬结合板）
35um（1.4μin）
35um（1.4μin）
35um（1.4μin）
2、通孔中镀层与涂层的空洞：
材料
Class1
Class2
Class3
铜层copper
每孔允许3个空洞，有空洞的孔数不可超过10%
每孔允许1个空洞，有空洞的孔数不可超过5%
孔壁不允许有空洞
完工涂复层
每孔允许3个空洞，有空洞的孔数不可超过15%
每孔允许3个空洞，有空洞的孔数不可超过15%
每孔允许1个空洞，有空洞的孔数不可超过5%
3、焊锡之溶入/镀层之穿入：
Class1
Class2
Class3
供需双方之同意者
上限0.5mm
0.3mm
4、镀层附着力：
一般使用半寸宽、二寸长的新鲜感压胶带（如3M牌600号胶带）牢靠的压在待试的镀面上，再用手垂直撕起，然后检查有无镀层脱落；
5、孔环破：
凡仅用于做导通的镀通孔可允许90。
的破环，但允许条件是不可在孔环与导线的交界处出现破环，焊接孔及非镀通偏孔不允许破，最小可焊宽度应在0.05㎜以上时可允收；
6、导线之间距要求：
Class1-----Class2
Class3
由于线边粗糙与突刺等造成间距的缩减低于下限的30%可允收
由于线边粗糙与突刺造成间距的缩减低于下限的20%可允收
十、干膜制程
工艺流程：
磨刷→压膜→切膜→对位→曝光→显影
曝光光合反应是利用照像的原理和图形转移，进行光聚合反应
压膜：
105±5℃（单双）压力：
3.6±0.3Kg/㎝2
100±5℃（分层温度）压力：
3.8±0.3Kg/㎝2
出板温度：
45—55℃
（一）、压膜常见问题处理：
1、压膜起皱、起泡
a、热压轮不平整；
b、输送混轮不平整；
c、板折皱、弯曲度过大。
2、压膜不紧
a、压力不足；
b、速度过快；
c、滚轮不平；
d、铜厚不均；
e、板过翘；
f、板面油污、氧化。
曝光：
黄片复制→要求：
真空压力：
720㎜/Hg以上
（二）、曝光常见问题
1、显影不尽：
a、显像不足，冲洗不足→增加显像时间，加强后水洗；
b、光阻膜显像后遭受白光的曝晒→显像处一律黄色灯管；
c、棕片上的暗区遮光不够→检查棕片遮光密度；
d、显影机压力，喷嘴速度；
e、压膜温度太高，使部分阻剂部分硬化；
f、曝光过度，使遮区受到感染→21级曝光尺检测能量。
2、曝光不良：
a、抽真空，吸气不良；
b、板过于折皱、弯曲；
c、曝光能量不足→干膜6—9级；
d、菲林光密度不够。
3、蚀刻时阻剂边缘浮起：
a、铜面压膜前处理不良造成干膜附着力不够→加强前处理铜面清洁；
b、压膜条件不对→速度、温度；
c、曝光不足，干膜聚合程度不足→检测曝光能量；
d、显影过度，导致阻剂层受攻击→显像压力、温度、速度；
4、剥膜不尽：
a、剥膜时间不够，药水浓度未达到；
b、已显像的板过度曝光于白光中；
c、已剥落的碎膜又重新附着→清洗滚轮；
d、喷嘴阻塞，速度过快。
（三）、相关品质标准：
1、硬板面到软板面的过渡区
所谓过渡区是指从硬板边缘的中段引出连接软板面的软性接合区域，检验区域只限于过渡区靠近硬板边缘的3㎜之内。
（如出现溢胶、介质层或导体之局部变形，介质材料之突出、白斑、白边）将不构成剔退；
2、表面微坑
表在微坑最长尺寸未超过0.8㎜，且该微坑未造成导体桥接，总面积未超过全板面积的5%时，则可允许。
3、板弯与板翘（仅指单独硬板或增强片部分）
软板中之硬区或增强区，当用于SMT时其板弯板翘之上限为0.75%，其它用途之上限为1.5%；
4、线宽之缩减
由于孤立缺点（如线边粗糙、缺口、针孔、刮伤等）造成线宽下限的缩减，且还露出底材者，class2与class3板类不可超过下限20%；
5、覆盖膜变色
当层压覆盖膜的导体上看到有变色现象，这样品经40℃相对湿度90%的环境里处理96H后，应符合弯曲强度要求，以及烘干后，应符合耐焊锡性相关要求；
6、外来夹杂物
颗粒距最近导体0.125㎜以外者，其厚度≤0.05㎜，宽度≤0.2㎜，长度≤2㎜可允收；
7、增强板外来夹杂物
a、外来夹杂物导致挠性板凸起的高度小于0.1㎜；
b、异物的大小应小于挠性板与增强板粘合面积的5%；
c、在元件孔边上及板边上不能有外来夹杂物；
d、从外形边缘伸出的非导电性异物长度不能超过1㎜；
8、增强板缺损
增强板缺损不超过1㎜，且不影响客户组装及装插是可接受的；
9、热固性粘结剂
表面上固化的粘结剂，覆盖膜碎屑、涂层或纤维若用浸渍异丙醇的刷子刷时不脱落，是可接受的，当厚度有要求时，应满足客户总厚度要求。
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