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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－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GB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。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DAILI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。
随着电子工业的发展，电子元器件的集成度越来越高，而体积越来越小，并且普遍采用BGA类型的封装。因此，PCB的线路将越来越小，层数越来越多。减少线宽和线距是尽量利用有限的面积，增加层数是利用空间。将来的线路板的线路主流时2－3mil，或更小。通常认为，生产线路板每增加或上升一个档次，就必须投资一次，而且投资的资金较大。换句话说，高档的线路板是由高档的设备生产出来的。然而，大规模的投资并非每个企业都负担得起，而且投资以后再做试验收集工艺资料，试产都花费大量的时间和资金。如根据本企业现有的情况先做试验和试产，然后根据实际情况及市场情况再决定是否投资，似乎是一种更好的方法。本文细述了在通常的设备情况下，可生产细线宽度的极限，及细线路生产的条件与方法。一般的生产流程可分为盖孔酸蚀法和图形电镀法，两者各有优缺点。酸蚀法得到的线路很均匀，有利于阻抗控制，环境污染少，但有个孔破则造成报废；碱蚀生产控制较为容易，但线路不均匀，环境污染也大。首先，线路制作的首要是干膜，不同的干膜分辨率不同但一般都可以在曝光后显示出2mil/2mil的线宽线距，普通的曝光机的分辨率都可以达到2mil，一般在此范围内的线宽线距都不会产生问题。在4mil/4mil的线宽线距或以上显影机的喷嘴，压力，药水浓度关系不是很大，在3mil/3mil线宽线距以下，喷嘴是影响分辨率的关键，一般应用扇形喷嘴，压力在3BAR左右才能显影。虽然曝光能量对线路有十分大的影响，但一般目前市面上使用的大部分干膜曝光范围相当广。在12－18 级（25级曝光尺〕或7－9 级（21级曝光尺）都能分辨，一般来说曝光能量低一点有利于分辨率但能量太低时空气中的灰尘及各种杂物对其影响很大，在后面的工序会造成开路（酸蚀）或短路（碱蚀）。因此，实际生产时要与暗房的洁净度相结合，这样根据实际情况选择可生产的线路板线路最小线宽和线距。显影条件对分辨率的影响当线路越小时影响越明显。当线路在4.0mil/4.0mil以上时显影条件（速度，药水浓度，压力等）影响不明显；线路为2.0mil/2.0/mil 时，喷嘴的形状，压力对于能否正常显影出线路起到关键的作用，这时的显影速度可能明显下降，同时药水的浓度对线路外观有影响，其可能的原因是扇形喷嘴的压力大，在线路间距很小的情况下，冲力仍可达到干膜底部，因此可以显影；锥形喷嘴压力较小，故显影细线路有困难。另放板的方向对分辨率及干膜侧壁有明显的影响。不同的曝光机分辨率不同。目前使用的曝光机一种是风冷，面光源，另一种是水冷，点光源。其标称分辨率都是4mil。但实验表明，不必做特别的调整或操作，都可以做到3.0mil/3.0mil；甚至可以做到0.2mil/0.2/mil；能量降低时1.5mil/1.5mil也可以分辨，不过这时操作要仔细，且灰尘和杂物的影响很大。此外，实验中Mylar面和玻璃面的分辨率没有明显的区别。对于碱蚀而言，电镀之后总是存在蘑菇效应，一般只是明显与不明显的区分。如线路较大大于4.0mil/4.0mil，蘑菇效应较小。而当线路为2.0mil/2.0mil时影响就非常大，干膜由于电镀时铅锡溢出形成蘑菇状，干膜被夹在里面导致退膜十分困难。解决的方法有；1.用脉冲电镀使镀层均匀；2.使用较厚的一种干膜，一般的干膜为35－38 微米较厚的干膜为50－55微米，成本较高一些，此种干膜在酸蚀中使用效果较好；3.用低电流电镀。但这些方法不彻底。实际上很难有十分完全的方法。因为蘑菇效应，细线路的退膜十分麻烦。由于氢氧化钠对铅锡的腐蚀在2.0mil/2.0mil时会十分明显所以可以电镀时加厚铅锡及降低氢氧化钠的浓度来解决。在碱蚀时不同的线宽速度不同，线路形状不同速度也不同，如果线路板在制作的线的厚度方面没有特殊的要求，采用0.25oz的铜箔厚度的线路板制作或将0.5oz的基铜蚀去一部分，电镀铜薄一些，铅锡加厚等都对用碱蚀做细线路有作用，另喷嘴需用扇形。锥形喷嘴一般只能做到4.0mil/4.0mil。在酸蚀时与碱蚀相同的是不同的线宽和线路形状速度不同，但一般用酸蚀时干膜容易在传送和前面的工序中将掩孔的膜和表面的膜弄破或划伤，所以生产时需小心，用酸蚀其线路效果较碱蚀要好，不存在蘑菇效应侧蚀较碱蚀少，另用扇形喷嘴效果明显好于锥形喷嘴。酸蚀后线的阻抗变化小一些。在生产过程中，贴膜的速度温度，板面的清洁度，重氮片的清洁度对合格率影响较大，对酸蚀贴膜的参数及板面的平整尤为重要；对碱蚀，曝光的清洁度很重要。所以认为：普通的设备不做特别调整，可以实现生产3.0mil/3.0mil（指菲林线宽、间距）的板；但合格率受环境和人员操作的熟练程度和操作水平的影响，碱蚀适合生产3.0mil/3.0mil以下的线路板，除非基铜小到一定的程度，扇形喷嘴效果明显好于锥形喷嘴。
摘要：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,Electro Chemical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Part A 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。 Part B 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。 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(Coner cracks)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-－7 60 11－12 两天一次 2020 4调整Ⅱ调整剂UX缓冲剂70-－7 55 11－12 两天一次 1515 4微蚀 Part A Part B 15-20 1.5-2.5 25 每日一次 30g/m230g/m2 Cu2+&15g/l预浸 H3PO4(85%) 1.5-2.0 1-2 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～－290mv 5-7 55 1.6－2.3 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 180－220 2-3 30 10-12 两天一次 25 8酸浸硫酸 100 &1 室温每周更换酸性镀铜硫酸铜硫酸氯离子添加剂CP 60－80g/L100-12040-70ppm1-3 15-20 25 每周两次 113L/1 万ALL 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Neopact UX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Neopact UX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．Part A part B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．后浸液稳定性好，变化较慢；7．整个体系操作范围宽，控制容易；8．Neopact直接电镀工艺对清洗水的要求较高，清洗水需采用不含NaCIO的市水或DI水。品质检验反映直接电镀成败的主要特征就是电镀铜时铜的沉积速度，孔壁及无铜区的覆盖完整程度。1.直接电镀检验方法为了检查直接电镀的效果，我们设计了一种专用试验板（双面板），板中有三排分别为∮0.8，0.6，0.4的孔和事先蚀好的圆形（∮3～14）及长方形（4×50mm）无铜区，两面图形完全一样。先试验板按正常程序走完直接电镀，然后在试验室里进行浸还H2SO4――板面电镀――水洗――吹干――背光试验。板面电镀的条件为：电流密度2－2.5A/dm2，2分钟，室温，空气搅拌，阳极为磷铜板。这些条件与生产线完全一样，只是电镀时间短。电镀过程中可以观察无铜区的上铜情况，在直接电镀较为正常的情况下，电镀30秒无铜区便可基本覆盖完全。电镀结束经水洗吹干后，可以凭肉眼或借助检孔镜观察板面，无铜区或孔壁的覆盖情况。如果孔壁没有空洞，无铜区覆盖完全，说明直接电镀很正常，可以进行生产。当然，观察孔壁是关键，无铜区可能由于夹具等问题致使板子两面供电不一致而使部分无铜区不能完全覆盖，事实证明这种情况（孔壁覆盖完全）也是完全可以进行生产的。经肉眼观察如有疑问，可以做背光试验进一不验证。实践表面直接电镀正常时其背光级数通常可以到10级。如果孔壁有空洞，背光级数低说明直接电镀有问题，需观察孔壁的具体情况，分析原因并有针对性的调整溶液。镀层性能测试将直接电镀的板件按正常工艺进行以后的工序生产，最后对蚀刻后及成品镀层进行如下试验。1．耐热冲击试验按照IPC－TM－659（288摄氏度，10s，三次）对成品镀层进行耐热冲击试验，结果表面及孔内镀层无分层断裂情况，镀层整体光亮；对蚀刻后镀层进行288摄氏度/10s/五次〕热冲击，结果孔内镀层无分层，断裂情况。2．拉脱强度按照GB进行无焊盘金属化孔拉脱强度试验，结果全部合格。废水处理Neopact直接电镀废水处理也非常简单，普通的废水处理站即可完成，其具体的处理方法如下：1．洗涤水：各种槽液带出的洗涤用水可以直接送到中和系统中中和沉淀。2.调整液：首先用水按5：1的比例稀释溶液，再用NaOH溶液调节pH＝10，加粉末Na2S2OL, 反应1.5小时后加入15％的Na2S溶液，直至在硝酸铅试纸上出现浅棕色，在pH＝9时进行过滤，滤出溶液可以放入最后中和的废水中。3.微蚀液加入亚硫酸钠，直至槽液中氧化剂完全分解后进行中和处理即可。4.预浸液可以直接进行中和处理。5.吸附液可以直接进行中和处理。6.后浸液将溶液用水稀释3倍后，加10％的Na2S溶液，直至醋酸铅试纸变黄为止。然后加石灰乳剂使pH＝12，并加入CaCI2溶液，使之最佳凝聚，最后过滤，并将滤液pH值调到6.5～9.5即可。结论1.该工艺控制范围宽，操作简单，溶液稳定，维护简单。2.质量稳定可**，孔内无铜率可以为零；镀层性能好，完全可以取代传统化学沉铜。3.该工艺环境污染小，废水处理溶液。4.该工艺可以投入大规模生产。
当导通孔直径越来越小，厚径比越来越高时，要保证孔中的金属覆盖良好变得更加困难。而保证孔中金属的均匀一致性，保护孔中金属在图形电镀及以后的掩膜及蚀刻过程中不被蚀刻掉，也变得极具挑战性。本文列出了导致通孔铜层空洞的许多诱因，并对如何识别根本问题加以讨轮，对生产工艺提出一些建议以避免这些问题。 通孔中导电层空洞因不同原因引起，表现出不同特征，但有一点是共同的，即孔中导电层的金属覆盖不充分或没有金属覆盖。从理论上讲，该问题由两种情况引起：沉积的金属不足，或在充分足量的金属沉积后，又因某种原因，失掉部分金属。不充分的金属沉积可能是由于电镀参数不当引起，如槽液的化学组成，阴极移动，电流，电流密度分布，或电镀时间等等。这也可能是因为孔壁表面有异物妨碍金属沉积造成，如气泡，灰尘，棉质纤维或有机膜，粘污等。若孔壁表面未经适当处理，不利于镀液沉积，也有可能导致金属沉积不好，例如：钻孔粗糙，形成裂纹，或有“粉红圈”。 从通孔中将铜：吃掉“有可能是化学因素，如蚀刻造成，也可能是机构原因，如胀孔（blow-holing)，应力裂纹或沉积层脱落。 本文按照沿通孔金属化工艺步骤顺序研究在何处可能出现问题，并导致孔中空洞的步骤来分析这些缺陷和原因。并借鉴经典的问题分析解决的有用因素，如识别空洞形状，位置等，并指出更正问题的方法。 1.金属化以前步骤可能导致孔中空洞的因素： A. 钻孔磨损的钻头或其它不恰当钻孔参数都可能撕裂铜箔与介电层，形成裂缝。玻璃纤维也可能是被撕裂而非切断。铜箔是否会从树脂上撕裂，不仅仅取决于钻孔的质量，也取决于铜箔与树脂的粘结强度。典型的例子是：多层板中氧化层与半固化片的结合往往较介电基材与铜箔的结合力更弱，故多数撕裂都发生在多层板氧化层表面。在金相中，撕裂都发生在铜箔较为光滑的一面，除非采用”反转处理的铜箔“(revers treated foil)。氧化面与半固化片不牢固结合，还可能导致更糟的“粉红圈”，即铜的氧化层在酸中溶解。钻孔孔壁粗糙或孔壁粗糙且有粉红圈都会导致多层结合处的空洞，称之为楔形空洞（wedge woids)或吹气孔(blow holes),"楔形空洞”最初处于结合交界面，它的名称也暗示：形状如“楔”，回缩形成空洞，通常可以被电镀层覆盖。若铜层覆盖这些沟，铜层后面常常会有水分，在以后的工序中，如热风整平等高温处理，水分（湿气）蒸发和楔形空洞通常一起出现。根据出现的位置与形状，很容易确认并与其它类型的空洞区分开。 B.去沾污/凹蚀去沾污步骤是用化学方法去掉内层铜上的树脂腻污。这种腻污最初是由钻孔造成的。凹蚀是去沾污的进一步深化，即将去掉更多的树脂，使铜从树脂中“突出”，与镀铜层形成“三点结合”或“三面结合”，提高互联可**性。高锰酸盐用于氧化树脂，并“蚀刻”之。首先需要将树脂溶胀，以便于高锰酸盐处理，中和步骤可以去掉锰酸盐残渣，玻璃纤维蚀刻采用不同的化学方法，通常是氢氟酸。若去沾污不当，可造成两种类型的空洞：在孔壁粗糙的树脂粘污可能藏有液体，可导致“吹气孔”。在内层铜上残留的粘污会防碍铜/镀铜层的良好结合，导致“孔壁拉脱”（hole wall pullaway)等，如在高温处理中，或相关的测试中，镀铜层与孔壁分离。树脂分离可能导致孔壁拉脱和裂纹以及镀铜层上的空洞。若在中和步骤中（准确讲5，当是还原反应中）锰酸钾盐残渣未完全去掉，也可能导致空洞，还原反应常常用到还原剂，如肼或羟胺等。 C.化学沉铜前的催化步骤去沾污/凹蚀/化学沉铜之间的不匹配和各独立步骤不够优化，也是值得考虑的问题。那些研究过孔中空洞的人员都极力赞同化学处理的统一的整体性。传统的沉铜前处理顺序为清洁，调整，活化（催化〕，加速（后活化〕，并进入清（淋）洗，预浸，完全适于Murpiy原理。例如，调整剂，一种阳离子聚酯电解质用于中和玻璃纤维上的负电荷，往往须正确应用才能得到所需的正电荷：调整剂太少，活化层及附着不好；调整剂太多，会形成一层膜导致沉铜附着不好；以致孔壁拉脱。调整剂覆盖不充分，最容易在玻璃头上出现。在金相中，空洞开口表现在玻璃纤维处铜覆盖不好，或没有铜。其它引起在玻璃处出现空洞的原因有：玻璃蚀刻不充分，树脂蚀刻过分，玻璃蚀刻过分，催化不充分，或沉铜槽活性不好。其他影响Pd活化层在孔壁上覆盖的因素有：活化温度，活化时间，浓度等。若空洞在树脂上，可能有以下原因：去沾污步骤的锰酸盐残渣，等离子体残留物，调整或活化不充分，沉铜槽活性不高。 2.与化学沉铜有关的孔中空洞在查看孔中空洞时，总看化学槽液是否有问题，同样再看看，化学沉铜前处理槽液，还要覆盖到化学铜，电镀铜，铅/锡槽共同问题。总的来讲，我们可以了解气泡，固态物（尘，棉）或有机物粘污，干膜可能阻碍镀液或活化液沉积。气泡褒入，有外来的和内在产生的气泡。外来气泡有时可能是板子进入槽中，或振荡摇摆时进入通孔中。而固有气泡是由化学沉铜液中附反应产生氢气引起，或电镀液中阴极产生氢气或阳极产生氧气。气泡引起的空洞有其特征：常常位于孔中央，而且在金相中对称分布，即对面孔壁有同样宽度范围内无铜。在孔壁表面镀上若有气泡，表现为小坑，空洞周围呈穗状。由尘埃，棉质品或油状膜引起的空洞，形状极不规则。有些防碍电镀或活化沉积的微粒还会被镀层金属包裹。非有机微粒可用EDX分析出，有机物可用FTIR检查。 有关避免气泡裹入的研究已有相当的深度。其中有许多影响因素：阴极移动摇摆幅度，板间间隔，振动摆动等。最有效的避免气泡进入孔中的方法为振动和碰撞。增加板面间隔，增加阴极移动距离也十分重要，化学沉铜槽中空气搅拌和活化槽撞击或振动几乎没有用。另外，增加化学沉铜湿润性，前处理潮位避免气泡也十分重要。镀液的表面能量于氢气气泡在跑出孔中或破灭前的尺寸有关，显然希望气泡在变大前排除于孔外，以免阻碍溶液交换。 3.干膜有关的孔中空洞A.特征描述孔口或孔边空洞（Rim voids)，即空洞位于离板面较近的位置，它常常由位于孔中的抗蚀剂引起，大约50－70微米宽离板面50－70 微米，边缘空洞可能位于板一面或两面，可能造成完全或部分开路。而由化学铜，电镀铜，镀铅/锡引起的空洞多位于孔中央。桶形裂纹（Barrel cracks）造成的空洞，也与干膜造成的空洞物理特征不同。 B.缺陷机理孔口或孔边空洞是由于抗蚀剂进入孔内，显影时未去掉，它阻碍铜，锡，焊料电镀，抗蚀剂在去膜时去掉，化学铜被蚀刻掉。一般显影后很难发现孔内的抗蚀剂，空洞所在的位置和缺陷宽度是判断孔口和孔边空洞的主要依据。抗蚀剂为何流入孔中？被抗蚀剂覆盖的孔中气压比大气压低20％，贴膜时孔中空气热，空气冷到室温时气压降低。气压导致抗蚀剂慢慢流入孔中，直至显影。主要有三种因素导致抗蚀剂流动的速度深度，即：（1〕贴膜前孔里有水或水汽。（2）高厚径比小孔，以0.5mm孔为例。（3）贴膜与显影时间太长。水汽停在孔中的主要原因，水分可以降低抗蚀剂粘度，使其较快流入孔中。高厚径比小孔较易发生空洞问题，这是由于这种孔较难干燥。小孔中的抗蚀也较难显影。显影前时间较长也使更多的抗蚀剂流入孔中。表面处理与自动贴膜连线，更易发生问题。 C.避免孔口或孔边空洞避免孔口或孔边空洞最佳及简单的办法是在表面处理后增加烘干的程度。孔若干燥，不会发生孔口或孔边空洞。再长的放置时间和显影不佳也不会造成孔口或孔边空洞。增加烘干后，尽可能使贴膜与显影间的放置时间短，但要考虑稳定问题，若发生以下情况，孔口或孔边空洞可能会发生（以前没有）：（1）新的表面处理设备及干燥设备安装后。（2）表面处理设备及干燥段功能失常。（3）生产高厚径比小孔板。（4）抗蚀剂变化或换厚的干膜。（5）真空贴膜机使用。最坏的也是少有的情形是，抗蚀剂在孔中形成掩盖层。表现为掩膜层被推入孔中50－70微米深，由于掩膜会阻碍溶液进入，在孔的一端表现为一般的边缘空洞，空洞会延伸到大部分孔中，从孔的另一端起，镀层厚度越接近孔中央越薄。许多印制板厂已转为直接电镀工艺，它有时与贴膜机连线，若后段烘干不充分，可能会发生孔口和孔边空洞。要使小孔充分干燥，烘干段需十分充分。 4.与掩孔有关的空洞掩孔工艺中，如果掩膜不好会造成蚀刻剂进入孔中，蚀刻去沉积的铜。掩膜的机构损伤是动态发生的，而上下掩膜一起出现空洞的情况较少。同样，掩膜很薄弱，造成孔内负压，最终导致掩孔缺陷，这层掩膜又可以降低负压，对面的掩膜较易生存。一面的掩膜破坏，蚀刻剂进入孔中，**破的掩膜一边的铜首先被蚀刻掉。另一面，掩膜堵住了蚀刻剂的出口，蚀刻液交流太少，故空洞图形也是较对称的，表现为一端铜厚，另一端薄。根据掩膜损伤的程度，情况也不一样，极端情况下，所有的通孔铜都被蚀刻掉。 5.直接电镀直接电镀，避免了传统的化学沉铜，但有三类预处理工艺步骤；如：钯基体工艺，碳膜工艺，有机导电膜工艺。任何能影响催化物沉积的情形，或者是沉高分子导电膜时，单体沉积和聚合物组成物沉积能形成空洞。大多数碳膜，石墨和钯膜工艺都依赖于适当的孔壁调整，用高分子电解质阳离子与含有相反电荷的有机催化层。以达到较好的催化吸附性。自然，在化学沉铜中已经实践证实是很好的工艺处理步骤，如孔壁清洁，调整，催化沉积等都恰当地应用在直接电镀工艺中。当然，化学沉铜槽*****别的问题，如氢气产生等，不会在此发生。在采用直接电镀工艺时，若不按药水供应商所推荐的条件进行，常常会产生一些特别问题。如，在碳膜工艺中，一般不推荐在碳膜沉积后进行板面刷洗，因为刷子会去掉孔边缘的碳膜颗粒。这种情况下，电镀过程很难及时从铜表面进入孔中央，甚至，根本不行。若板子一面的孔口碳膜被刷掉，电镀还可以从相对的一面进行。但电镀结果是逐步减弱，电镀铜有可能不能与另一面铜表面连通。结果表现与掩孔工艺中掩膜破裂相似。若在碳膜或石墨工艺中，催化沉积后使用浮石粉喷射，同样会发生空洞。喷射出的浮石粉颗粒可能以很高速度进入孔中，冲走催化层颗粒。另一方面，石墨工艺似乎可以耐受浮石粉刷板处理。 6.在电镀铜，电镀铅锡（成纯锡）有关的空洞电镀槽同样有内在或外在的原因产生气泡。A.产生气泡的内在原因幸运的是，酸性镀铜槽具有很高的电池效率（cell efficiency),故在为何较好的槽中氢气产生是很小的问题。需要避免的是很可能导致氢气生成的条件，如：高电流密度和整流器波动导致短时间的大电流密度漂移。有些锡/铅槽或锡槽的效率较铜槽低氢气的产生就成了一重要的问题。在避免氢气分制生成的一个有趣的进展是添加“防坑添加剂”（antipititting additives). 这些有机合成物，如已内酰胺的衍生物，可能参与氧化还原反应，在形成氢气分子前夺走原子状态的氢，防止气泡产生。经还原的“防坑添加剂”‘ 在阳极又重新氧化，转移到阴极，重新开始这一循环。B.产生气泡的外在原因最明显的产生气泡的外在原因是在板子浸入溶液前，填充在孔中的气泡。为了在板子浸入槽液前驱除孔中的空气，一些电镀夹具设计者已试验让板子与夹具之间形成一定角度。浆状搅拌器（paddle agitation)可以产生足够的压差，将气泡赶出孔中。用压缩空气经过喷雾器搅拌液体(air sparging)使之穿过板面也有助于赶走气泡。当然，喷雾搅拌本身也是一种气体，混入槽中，空气进入循 环过滤泵产生一种过饱和液流，在集结位置会形成气泡，在孔壁有缺陷处同样形成气泡。一些制造者被这个问题所困扰，进而转向于无空气搅拌（溶液喷射）。除抗蚀剂残渣和气泡等阻碍电镀外，其他造成电镀空洞的几个明显问题有：穿透力及差以及异物堵塞。穿透差的槽液会造成中间无铜，但这是非常极端的情况。通常是孔中央铜厚不足，不能达到允收标准。在酸性镀铜槽中，导致穿透力差有以下几个原因：铜/ 酸比例不当，槽液污染，有机添加剂偏少或不足，电流分布差，遮挡效应或搅拌等。若发现颗粒污染，则多是循环或过滤泵故障，倒槽频率太低，阳极袋破损或阴极膜缺陷造成。 7.由于铜被蚀刻而造成的空洞若电镀的金属抗蚀剂有任何问题，都会将通孔中的铜暴露于蚀刻剂中，从而导致空洞。在这种情况下，空洞是由于铜被蚀刻掉而非未沉积上铜造成的。这可是有一点违背先后顺序，在这里仍然要强调铜被蚀刻掉，从而造成空洞的原因。第一个可能造成铜流失的可能条件是，若在化学沉铜时，孔中有残留的湿气，或在下一步操作前放置时间太久，或腐蚀性气氛，铜会被氧化，在酸性镀铜前的预浸步骤中溶解。另一种可能是镀前的微蚀过度。其次，化学沉铜的铜可能脱落。若在化学沉铜后直接做金相或后经热冲击的样片上均可看出。导致这类空洞的原因有：化学沉铜槽组成不恰当，处理溶液夹带，由于去沾污，催化，或加速剂调整不当，化学铜附着力不好。当在波峰焊，热风整平，或其它高温再流焊步骤或模拟热应力测试时发生孔壁铜的缺损（裂纹，脱落〕，造成这类问题的根源常常需追溯到孔壁预处理和最初的金属化步骤。孔壁空洞可以有许多种成因。按制造工序，可追溯到钻孔等先前步骤，也可以在镀铅/锡时才发生。但空洞的形状，位置常常能为我们提供一些线索查询问题的根源。孔壁空洞也常常是多种工艺条件相互影响产生，它们可能同时作用，也可能具有先后顺序。沿工艺流程步骤仔细分析缺陷表征才有可能一针见血的找到根本所在。
为了节约成本提高效益，目前的许多线路板生产厂都十分重视对数控钻床钻头的翻磨，钻头翻磨的好坏对线路板钻孔的质量有十分密切的联系，大部分厂家内部都有钻头翻磨机，也有让专业的翻磨厂翻磨的，价格每支0.50-2.00元人民币不等，下面是一些对于钻头翻磨数据和经验：1. 翻磨的设备分为手动、半自动、全自动三种当然价格也逐步攀升，手动和半自动的翻磨机翻磨的速度差不多但半自动的在调节和人员的要求方面较手动的要低，一般按24小时工作计算手动和半自动翻磨机的产能在支，自动翻磨机的情况不详据说可比半自动的多50％－70％的产能。2. 翻磨的次数标准为2次，目前许多厂商为了节约成本有的翻磨次数达5次或超过5次，实际上某些数控钻床的钻头的切削刃部分并非为垂直的，在头部是微微的稍大的喇叭状有利于出屑，长度为0.5mm－1.0mm左右，一般磨削一次要磨掉0.15-0.25mm的长度，如翻磨次数过多钻头的边刃也会磨损，造成线路板孔壁质量不良会影响电镀质量。3. 翻磨使用的砂轮是金刚石砂轮，目数为320、600、800、1200 、2000，磨后刀面0.60mm－6.35mm & & & & & 320/600磨前刀面0.60mm－1.60mm & & & & & 磨前刀面0.80mm－2.00mm & & & & & 1200磨前刀面2.00mm－3.60mm & & & & & 600/1200磨前刀面3.60mm－6.35mm & & & & & 320/8004.砂轮和活动主轴的角度A.当钻头的直径小于等于3.175mm时磨后刀面砂轮角度为30度磨前刀面砂轮角度为15度活动主轴角度为130度（即钻头的锥角）B.当钻头的直径大于3.175mm时磨后刀面砂轮角度为30度磨前刀面砂轮角度为6度活动主轴角度为165度（即钻头的锥角）5.翻磨钻头的使用次数可根据钻头的质量来制定，一般使用次数小于新钻头的使用次数，如翻磨钻头的操作人员经验较丰富的话，在翻磨时通过听看可判别钻头质量的好坏，一般原厂进口的钻头质量较好且稳定，部分国内台湾钻头及合资厂生产的钻头的质量参差不齐，主要问题是质量不够稳定时好时坏，服务虽然很好但是问题不能解决，德国、美国、日本原厂的钻头价格较贵一些但是对于生产工艺人员对控制产品质量稳定来说很好，综合的成本相反可能比使用劣质钻头的成本要低，因为由于钻孔质量造成的大批量的金属孔化不良及孔内电镀层不均匀造成的报废对于任何一个工艺人员来说都是十分头疼的一件事情。
热风整平是将印刷线路板浸入熔融的焊料（63SN/37PB）中，再用热风将印刷线路板的表面及金属化孔内的多余焊料吹掉，得到一个平滑、均匀而又光亮的焊料涂覆层。热风整平后的印制线路板表面铅锡合金涂覆层应光亮均匀完整，有良好的可焊性，无结瘤无半润湿，涂覆完全无露铜。热风整平后焊盘表面及金属化孔内露铜是成品检验中的一项重要缺陷，是造成热风整平返工的常见原因之一，引起该问题的原因很多，常见有以下几种。1.焊盘表面不洁，有残余的阻焊剂污染焊盘。目前大部份的厂家采用全板丝网印刷液态感光阻焊油墨，然后通过曝光、显影去除多余的阻焊剂，得到时间的阻焊图形。在该过程中，预烘过程控制不好，温度过高时间过长都会造成显影的困难。阻焊底片上是否有缺陷，显影液的成份及温度是否正确，显影时的速度即显影点是否正确，喷嘴是否堵塞及喷嘴的压力是否正常，水洗是否良好，其中任何一点情况都会给焊盘上留下残点。如由于底片的原因形成的露铜一般较有规律性，都在同一点上。该种情况使用放大镜可发现在露铜处有阻焊物质的残留痕迹，一般在固化工序前应设立一岗位对图形及金属化孔内部进行检查，保证送到下一工序的印刷线路板的焊盘和金属化孔内清洁无阻焊油墨残留。2.前处理不够，粗化不良。热风整平前处理过程的好坏对热风整平的质量影响很大，该工序必须彻底清除焊盘上的油污，杂质及氧化层，为浸锡提供新鲜可焊的铜表面。现在较常采用的前处理工艺是机械式喷淋，首先是硫酸－双氧水微蚀刻，微蚀后浸酸，然后是水喷淋冲洗，热风吹干，喷助焊剂，立即热风整平。前处理不良造成的露铜现象是不分类型批次同时大量出现的，露铜点常常是分布整个板面，在边缘上更是严重。使用放大镜观察前处理后的线路板将发现焊盘上有明显残留的氧化点和污迹。出现类似情况应对微蚀溶液进行化学分析，检查第二道酸洗溶液，调整溶液的浓度更换由于时间使用过长污染严重的溶液，检查喷淋系统是否通畅。适当的延长处理时间也可提高处理效果，但需注意会出现的过腐蚀现象，返工的线路板经热风整平后处理线再在5％的盐酸溶液中处理一下，去除表面的氧化物。3.助焊剂活性不够助焊剂的作用是改善铜表面的润湿性，保护层压板表面不过热，且为焊料涂层提供保护作用。如助焊剂活性不够，铜表面润湿性不好，焊料就不能完全覆盖焊盘，其露铜现象与前处理不佳类似，延长前处理时间可减轻露铜现象。现在的助焊剂几乎全为酸性助焊剂，内含有酸性添加剂，如酸性过高会产生咬铜现象严重，造成焊料中的铜含量高引起铅锡粗糙；酸性过低，则活性弱，会导致露铜。如铅锡槽中的铜含量大要及时除铜。工艺技术人员选择一个质量稳定可**的助焊剂对热风整平有重要的影响，优良的助焊剂的是热风整平质量的保证。另外其它的参数对热风整平也有影响，助焊剂涂覆不均，焊料液位过低，浸渍时间不对，风力及风压调整不好风刀位置距离等都可能引起热风整平露铜的问题。该问题较直观明确易发现解决。工人操作时对产品的首检及随时检验，问题及时反馈，工艺技术人员及时分析原因及时解决可大大减少返工率，提供产品质量，把路铜现象减少到最小。
线路板数控铣床的铣技术包括选择走刀方向、补偿方法、定位方法、框架的结构、下刀点。都是保证铣加工精度的重要方面。 走刀方向、补偿方法： 当铣刀切入板材时，有一个被切削面总是迎着铣刀的切削刃，而另一面总是逆着铣刀的切削刃。前者，被加工面光洁，尺寸精度高。主轴总是顺时针方向转动。所以不论是主轴固定工作台运动或是工作台固定主轴运动的数控铣床，在铣印制板的外部轮廓时，要采用逆时针方向走刀。这就是通常所说的逆铣。而在线路板内部铣框或槽时采用顺铣方式。铣板补偿是在铣板时机床自动安照设定值让铣刀自动以铣切线路的中心偏移所设定的铣刀直径的一半，即半径距离，使铣切的外形与程序设定保持一致。同时如机床有补偿的功能必需注意补偿的方向和使用程序的命令，如使用补偿命令错误会使线路板的外形多或少了相当于铣刀直径的长度和宽度的尺寸。 定位方法和下刀点： 定位方法可分为两种；一是内定位，二是外定位。定位对于工艺制定人员也十分重要，一般在线路板前期制作时就应确定定位的方案。 内定位是通用的方法。所谓内定位是选择印制板内的安装孔，插拨孔或其它非金属化孔作为定位孔。孔的相对位置力求在对角线上并尽可能挑选大直径的孔。不能使用金属化孔。因为孔内镀层厚度的差异会影响你所选定位孔的一致性，同时在取板时很容易造成孔内和孔表面边缘的镀层损坏，在保证印制板定位的条件下，销钉数量愈少愈好。一般小的板使用2枚销钉，大板使用3枚销钉，其优点是定位准确，板外形变形小精确度高外形好，铣切速度快。其缺点板内各种孔径种类多需备齐各种直径的销钉，如板内没有可用的定位孔，在先期制作时需要与客户商讨在板内加定位孔较，较为烦琐。同时每一种板的铣板模板不同管理较为麻烦，费用较高。 外定位是另一种定位方法，是采用在板子外部加定位孔作为铣板的定位孔。其优点是便于管理，如果先期制作规范好的话，铣板模板一般在十五种左右。由于使用外定位所以不能一次将板铣切下来，否则线路板十分容易损坏，特别是拼板，因铣刀和吸尘装置会将板子带出造成线路板损坏和铣刀折断。而采用分段铣切留结合点的方法，先铣板当铣板完了以后程序暂停然后将板用胶带固定，执行程序的第二段，使用3mm至4mm的钻头将结合点钻掉。其优点是模板少费用小易于管理，可铣切所有板内无安装孔和定位孔的线路板，小工艺人员管理方便，特别是CAM等先期制作人员的制作可简单化，同时可优化基材的利用率。缺点是由于使用钻头，线路板外形留有至少2－3个凸起点不美观，可能不符合客户要求，铣切时间长，工人劳动强度稍大。 框架及下刀点： 框架的制作是属于线路板先期的制作，框架设计不但对电镀的均匀性等有影响，同时对铣板也有影响，如设计不好框架易变形或在铣板时产生部份小的块装的小废块，产生的废块会堵塞吸尘管或碰断高速旋转的铣刀，框架变形特别是对外定位铣板时造成成品板变形，另外下刀点和加工顺序选择的好，能使框架保持最大的强度最快的速度。选择的不好，框架容易变形而使印制板报废。 铣的工艺参数： 用硬质合金铣刀铣印制板外形，铣刀的切削速度一般为180～270m/min。计算公式如下（仅供参考）： S=pdn/1000(m/min) 式中：p：PI（3.1415927） & & d：铣刀直径，mm & & n；铣刀转速，r/min & 与切削速度相匹配的是进给速度。若进给速度太低，由于磨擦热使印制板材料软化甚至溶化或烧焦，堵塞铣刀的排屑槽，切削无法进行。如果进给太快，铣刀磨损快，承受的径向负荷大，让刀量大，工作质量差，尺寸不一致。如何判断进给的快慢呢？要考虑下述诸项：印制板材料，厚度，每叠块数，铁刀直径、排屑槽。一般可根据刀具供应商提供的技术资料设定，由于刀具的材料质量品牌和制造工艺的区别，不同厂商的刀具工艺参数有区别。 & 只有低于额定负载，主轴马达的转速才能保持。负载增大，转速下降，直至铣刀折断。铣板时产生断刀问题一般有这几种情况造成此结果：一：是主轴马达功率不足，需要维修更换。二：是每叠板数太多，切削负荷太大或铣切长度超过了铣刀的有效长度。三：铣刀质量问题。四：转速和进刀速度设置问题。五：转轴的钻夹头夹持力下降，吃负载时达不到所要求的转速。六：转轴旋转时同心度有问题产生跳动。七：程序的设计有问题，如使用了错误的命令。
热风整平技术是目前应用较为成熟的技术，但因为其工艺处于一个高温高压的动态环境中，品质难以控制稳定。本文将对热风整平工艺控制介绍一点心得。 热风整平焊料涂覆ＨＡＬ(俗称喷锡)是近几年线路板厂使用较为广泛的一种后工序处理工艺，它实际上是把浸焊和热风整平二者结合起来在印制板金属化孔内和印制导线上涂覆共晶焊料的工艺。其过程是先把印制板上浸上助焊剂，随后在熔融焊料里浸涂，然后从两片风刀之间通过，用风刀中的热压缩空气把印制板上的多余焊料吹掉，同时排除金属孔内的多余焊料，从而得到一个光亮、平整、均匀的焊料涂层。用热风整平进行的焊料涂覆的最突出的优点是涂层组成始终保持不变，印制线路边缘可以得到完全保护，涂层厚度是可以通过风刀控制的；涂层与基体铜之间使金属间化合键，润湿性好，可焊性好，抗腐蚀能力也很好。作为印制板的后工序，其优劣直接影响印制板的外观，抗蚀能力及客户的焊接品质。如何控制好其工艺，是各线路板厂较为关心的问题。下面我们就其中应用最为广泛的垂直式热风整平谈谈控制其工艺控制的一些经验。 一．助焊剂的选择和采用 热风整平所采用的助焊剂是一种专用的助焊剂。它在热风整平时的作用是活化印制板上暴露的铜表面，改善焊料在铜表面的润湿性；保证层压板表面不过热，在整平后冷却时为焊料提供保护作用防止焊料氧化，同时阻止焊料粘在阻焊涂层上，以防焊料在焊盘间桥连；废焊剂对焊料表面有清洁作用，焊料氧化物随废焊剂一同排掉。 热风整平用的专用助焊剂必须具有下列特性：1．必须是水溶性的助焊剂，能生物降解，无毒。 水溶性助焊剂易清洗，板面残留物少，不会在板面形成离子污染；生物降解，不用经特殊处理即可排放，满足环保要求，对人体的危害性也大大降低。 ２．具有良好的活性关于活性，即去除铜表面氧化层的特性提高焊料在铜表面的润湿性，通常往焊料里加入活化剂。在选择时，既要考虑到活性好，又要考虑到对铜的腐蚀最小，目的是减少铜在焊料里的溶解度，并减少烟雾对设备的损坏。 助焊剂的活性主要体现在上锡能力上。因为各家助焊剂所采用的活性物质各不相同，其活性各不相同。活性高的助焊剂，密集焊盘、贴片等处上锡良好；反之，则板面上易出现露铜现象，活性物质的活性还体现在锡面的光亮度和平整度上。３．热稳定性防止绿油及基材受到高温冲击。４．要有一定的粘度．热风整平对助焊剂要求有一定的粘度，粘度决定助焊剂的流动性，为了使焊料和层压板表面得到完全的保护，助焊剂必须有一定的粘度，粘度小的助焊剂焊料易粘附到层压板表面上（又称挂锡），并易在ＩＣ 等密集处产生桥连。５．酸度适宜酸度过高的助焊剂喷板前容易造成阻焊层的边缘剥离，喷板后其残留物久置易造成锡面发黑氧化。一般助焊剂ＰＨ值在２．５－３.５左右。其他还有一部分性能主要体现在对操作工及操作成本的影响，如气味难闻，挥发性物质高，烟雾大，单位涂布面积等，厂家应在实验基础上加以选择。试用时可按以下性能逐一测试比较：１．平整度、光亮度，是否塞孔２．活性：挑选细微密集贴片线路板，测试其上锡能力。３．线路板涂覆助焊剂防止３０分钟，洗净後用胶带测试绿油剥离情况。４．喷板後放置３０分钟，测试其锡面是否变黑。５．清洗後残留物６．密集ＩＣ位是否连线。７．单面板（玻纤板等）背面是否挂锡。８．烟雾９．挥发度，气味大小，是否需要添加稀释剂１０．清洗时有无泡沫。二．热风整平工艺参数的控制及选择热风整平工艺参数有?焊料温度、浸焊时间、风刀压力、风刀温度、风刀角度、风刀间距及印制板上升速度等，下面将分别讨论这些工艺参数对印制板质量的影响。１．浸锡时间：浸锡时间与焊料涂层质量有较大关系。浸焊时基体铜和焊料里的锡生成一层金属化合物?ＩＭＣ?，同时在导线上形成一层焊料涂层。上述过程一般需要２－４秒，在这个时间内可形成良好的金属间化合物。时间越长、焊料越厚。但时间过长会使印制板基层材料分层和绿油起泡，时间太短，则易产生半浸现象，造成局部锡面发白，此外还易产生锡面粗糙。２．锡槽温度：印制板和电子元件的焊接温度普遍采用的焊料是铅３７／锡６３合金，它的熔点是１８３℃。当焊料温度为１８３℃ －２２１℃时，与铜生成金属间化合物的能力很小。２２１℃时，焊料进入润湿区，该范围为２２１℃ －２９３℃。考虑到板材在高温下容易损坏，所以焊料温度应该选择的低一点。理论上发现２３２℃为最加焊料温度，实践中可设２５０℃左右为最佳温度。３．风刀压力：浸焊后的印制板上保持着过多的焊料，几乎所有的金属化孔都被焊料堵塞。风刀的作用就是把多余的焊料吹掉，并导通金属化孔，并不使金属化孔孔径减少的太多。用于达到这种目的的能量是风刀压力和流速提供的。压力越大，流速越快，焊料涂层厚度就越薄。因此，风刀压力是热风整平的最重要参数之一。通常风刀压力为０．３－０．５Ｍｐａ．风刀前后压力一般控制为前大後小，压力差为０．０５ＭＰａ。根据板面上几何图形的分布，可适当调整前后风刀压力，以保证ＩＣ位平整、贴片无突起等。具体值参照该厂喷锡机出厂说明书。４．风刀温度： 从风刀流出的热空气对印制板上的影响不大，对空气压力影响也不大。但是提高风刀内温度有助于空气膨胀。因此在压力一定时，提高空气温度可以提供较大的空气体积和较快的流速，以便产生较大的整平力。风刀的温度对整平後的焊料涂层的外观有一定影响。当风刀温度低于９３℃时，涂层表面发暗，随着空气温度的提高，发暗的涂层趋于减轻。在１７６℃时，发暗的外观完全消失。因此，风刀温度最低值不低于１７６℃。通常为了取得良好的锡面平整度，风刀温度可控制在３００℃－４００℃之间。５．风刀间距：当风刀内热空气离开喷嘴时，流速减慢，减慢的程度与风刀间距的平方成正比。因此，间距越大，空气流速越小，整平力也越低。空气风刀的间距一般为０．９５－１．２５ＣＭ．风刀的间距不能太小?否则空气对印制板要产生摩擦?会对板面不利。上下风刀间距一般保持在４ｍｍ左右，太大易出现焊料飞溅。６．风刀角度：风刀吹板的角度影响焊料涂层厚度，如果角度调整的不合适，将造成印制板两面的焊料厚度不一样，也可能引起熔融焊料飞溅及噪音。多数前后风刀角度调整为向下倾斜４度，根据具体板型及板面几何分布角度略有调整。７．印制板上升速度：与热风整平有关的另一个变量是从风刀之间通过的速度，即传送器上升速度，该参数会影响焊料的厚度。速度慢，吹到印制板上的空气多，因此焊料薄。反之，焊料过厚，甚至堵孔。８．预热温度和时间：预热的目的是提高助焊剂的活性、减少热冲击。一般预热温度为３４３℃。当预热１５秒时，印制板表面温度可达８０ ℃左右。有些热风整平没有预热工序。三、焊料涂层厚度的均匀性热风整平所涂覆的焊料厚度基本上是均匀的。但是随着印制导线几何因素的变化，风刀对焊料的整平作用也随着变化，因此热风整平的焊料涂层厚度也有些变化。通常，与整平方向平行的印制导线，对空气的阻力小、整平作用力大，因而涂层薄一些，与整平方向垂直的印制导线，对空气的阻力大，所产生的整平作用就小，因而涂层就厚一点，金属化孔内焊料涂层也存在不均匀现象。由于焊料从高温锡炉中一提出立即处于 一个强压高温的动态环境中，想得到一个完全均匀、平整的锡面是非常困难的。但通过参数调整可尽量平整。 １．选择活性好助焊剂和焊料助焊剂是锡面平整度的主要因素，活性好的助焊剂可得到一个较为平整、光亮、完整的锡面。焊料应选择纯度较高的铅锡合金，并定期进行漂铜处理，保证其铜含量在０．０３％以下?具体参照工作量及化验结果。２．设备调整风刀是调整锡面平整度的直接因素，风刀角度、前后风刀压力及压力差变化、风刀温度，风刀间距（垂直距离、水平距离）及提升速度都会对板面造成极大的影响。对于不同板型，其参数值都不尽相同，在一些技术先进的喷锡机上配备了微电脑，将各种板型的参数存储在电脑内部进行自动调整。风刀及导轨内定时清洗，每两小时清理一次风刀间隙残渣，生产量大的时候清理密度还要增大。３．前处理微蚀处理对锡面平整度也有较大的影响。微蚀深度过低，铜和锡难以在表面形成铜锡化合物而造成局部锡面粗糙；微蚀液中稳定剂不良，导致蚀铜速度过快且不均匀，也会造成锡面高低不平，一般建议使用ＡＰＳ体系。对于某些板型有时还需要进行烤板预处理，也会对上锡平整有一定的影响。４．前工序控制因为热风整平是最后一道处理，前面的很多工序都会对其有一定影响，如显影不净会造成上锡不良等，加强前工序的控制 ，可使热风整平中的问题大大减少。上述热风整平的焊料涂层厚度虽然存在不均匀性，但是均能满足ＭＩＬ－ＳＴＤ－２７５Ｄ的要求。
一.绷网绷网步骤：网框清理--水平检校--涂底层胶--拉网--测张力--涂粘胶--下网、封边--储存 作业说明： 1.因网框重复使用，网框四周有残存之粘胶、网纱等杂物，必须清除干净，以免影响网纱与网框之粘合力。 2.将网框放置于平台（需水平）检查网框是否变形，如有变形则需进行整平处理。 3.将清理好，未变形网框与网纱接着面溥而均匀的涂一层不加硬化剂的胶水以便增强拉网后网纱与网框粘合力。 4.待第一次涂胶约10分钟后，将网框放置于拉网台，并调整好相对之位置及高度 5.选择网目，松开四周夹嘴，将网纱平铺在框上，然后将网纱均匀夹进夹嘴里，不能有起皱，注意四角要有较松余网纱，夹嘴一定需锁紧，夹子与夹子之间不能有间隙（自动升架、手动拉网为例）。 6.绷网：第一次张力26，静置5分钟张力为24；第二次张力28，静置5分钟张力26；第三次张力32，静置5分钟张力为30；第四次校正5点张力32，静置20分钟后上胶张力30；15分钟胶固化下网张力28，静置72小时后方可制作网版（以一米×一米全自动生产线使用网版为例）。纵向横向同步拉开，一直拉到所需张力时则刷胶，常用网网纱张力为（100T、110T、120T均为30±2牛顿）（77T、51T均为35±2牛顿）（24T为50±2牛顿） 7.将已调好的胶水用小毛刷均匀地刷在网框与网纱接着面上方，不可将胶水掉进网版中间部位，待胶8分钟干燥后，可用刮刀胶在涂胶面将未完全贴合之地方压紧贴合约10分钟左右胶水彻底干燥后（应采用开放式吹风加强干燥）才可下网。 8.使用裁纸刀去除网版四周多余网纱，并在网版边框注明，日期，网目及下网时张力（以便观察张力变化）为了防止洗网水（防白水）的渗入，在网框的内角用红胶水密封，然后用防水胶带封在网框与网纱接着面上方，同样防止药水的渗入。 二.晒网1.洗网：用磨网膏去油脂（新网），鬼影膏去图形（旧网），除浆粉去网浆、蓝油，用防白水洗杂物，用清洁剂冲洗网，最后用高压水枪冲洗干净，最后用纯净水清洗干净。 2.烘干：--烤箱设定温度应小于48摄氏度。 3.使用贴水菲林方法：洗干净的网再用纯净水清洗一次。按工程菲林拼片图形加大20%左右选取水菲林，用三角尺压住水菲林一端在网上，随即用三角尺慢慢往上刮平，再用胶刮刀轻压刮平，毛巾擦多余水份烘干。 4.使用感光胶（网浆）：烘干网板再上感光胶，使用刮盒，将刮到网上，其中丝印绿油需上浆三次，（约每隔10分钟以上一次）丝印其他的抗腐蚀油墨则二次，丝印可剥离胶（兰胶〕先上50微米水菲林撕去胶片，再上2次网浆，每次刮三次，上浆完成后烘干。 5.网纱的选用情况一般线路包含字符油墨的丝印、及抗腐蚀油墨（绿油、底油、面油）用120T、100T、110T网纱，碳浆（碳油）51T，丝印可剥离油墨（蓝胶〕24T丝印感光线路及热固化油墨用77T。 6.菲林的选用线路用18K水菲林（不用感光胶用感光胶上网容易不均匀会产生：如毛边（狗牙）等问题），其他抗蚀油墨（绿油、底油、面油）选用感光胶（网浆），碳浆（碳油）选用50微米的水菲林 7.用所需工程图形菲林贴在网板选取的位置，放置于爆光机上进行爆光，时间的选用（3000W聚光灯），线路一般在60-80秒、绿油在80-100秒、底面字符油40-60秒、碳油、兰胶350-400秒 8.加压水冲网，干燥。9.网板制成后使用封网胶(蓝油）将丝网上没有被菲林或感光胶覆盖的地方，用丝印刮刀刮上封网胶，干燥。10.检查、修网、写上完成日期及各相对应编号并记录存档、储存。 三.储存储存时一般采用垂直存放，可自制或购买网框架，需存放在与丝印环境相同的环境中以防变形，同时在丝印前需对丝网的张力进行测试，并可用照相底片对图形进行检验。
印制板钻孔，使用上、下垫板是为了阻止线路板表面和底面铜箔开花产生毛刺，使线路板钻孔表面光滑提高印制板的质量、提高成品率。由于使用这种辅助材料有一定花费，但由于上述原因事实上是必需使用的，可大幅度提高产品的合格率降低了成本。 & 线路板钻孔用上垫板的要求是：有一定表面硬度防止钻孔上表面毛刺。但又不能太硬而磨损钻头。要求上下垫板本身树脂成分不能过高，否则钻孔时将会形成熔融的树脂球黏附在孔壁。导热系数越大越好大，以便能迅速将钻孔时产生的热量带走，降低钻孔孔时钻头的温度，防止钻头退火。要有一定的刚性防止提钻时板材颤动，又要有一定弹性当钻头下钻接触的瞬间立即变形，使钻头精确地对准被钻孔的位置，保证钻孔位置精度。材质要均匀不能有杂质产生软硬不均的节点，否则容易断钻头。如果上垫板表面又硬又滑，小直径的钻头可能打滑偏离原来的孔位在线路板上钻出椭圆的斜孔。国内使用的上垫板主要时０.2～０.５mm厚的酚醛纸胶板环氧玻璃布板和铝箔如厚度０.３mm的LF2Y2(2号防锈铝半冷作硬化状态或LF21Y(21号防锈铝冷作硬化状态)作为普通双面板钻孔的上垫板效果较好，达到硬度适宜可以防止钻孔上表面毛刺。因铝的导热性好有刚性弹性，对钻头有一定散热作用，铝箔的材质较酚醛板均匀没有杂质引起断钻头和偏孔的机率大大小于酚醛板。能降低钻孔温度且是一种环保材料，应用日益广泛许多厂已使用铝箔作为上垫板，同时与酚醛板、环氧板相比较，不会因为所含树脂而可能使孔受到树脂污染，在使用过程中常用铝箔的厚度选择为0.15、0.20、0.30毫米三种在实际使用过程中0.15与板材表面的接触最好但是在裁切中及运送过程和使用中工艺不易控制，0.30价格又较高了一点，一般都折中使用0.20毫米的铝箔，实际厚度一般为0.18毫米。国外有一种复合上垫板，其上、下两层是0.06mm的铝合金箔，中间层是纯纤维质的芯，总厚度是0.35mm。不难看出，这种结构和材质能满足印制板钻孔上垫板的要求，用于高质量多层板的上垫板，与铝箔相比其优点是：钻孔质量高，孔位精度高，因磨损小钻头寿命提高，同时板材受外力后回复原来形状比铝箔好得多，重量也轻很多，特别适宜钻小孔。国内使用的下垫板有酚醛纸质板、纸板、木屑板。纸板较软容易产生毛刺，但质地均匀不易断钻头和咬钻头，但价格便宜，可在铜箔较薄或单面板中使用。木屑板质地均匀度较差，硬度好于纸质板但如钻孔的线路板铜箔大于35微米以上会产生毛刺，我试过使用该板钻70微米铜箔的双面板，结果全部无法通过。酚醛纸质板硬度最好均匀度在前二者之间，使用效果最好但是较贵且不环保。同样国外有一种复合下垫板，其上、下两层是0.06mm的铝合金箔，中间层是纯纤维质的芯，总厚度是1.50mm。当然性能十分出众又环保，大大超过酚醛纸质板，特别是钻多层板和小直径孔时可充分体现其优点，缺点当然是价格贵。
PCB是英文(Printed Circuie Board)印制线路板的简称。通常把在绝缘材上，按预定设计，制成印制线路、印制元件或两者组合而成的导电图形称为印制电路。而在绝缘基材上提供元器件之间电气连接的导电图形，称为印制线路。这样就把印制电路或印制线路的成品板称为印制线路板，亦称为印制板或印制电路板。PCB几乎我们能见到的电子设备都离不开它，小到电子手表、计算器、通用电脑，大到计算机、通迅电子设备、军用武器系统，只要有集成电路等电子无器件，它们之间电气互连都要用到PCB。它提供集成电路等各种电子元器件固定装配的机械支撑、实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接或电绝缘、提供所要求的电气特性，如特性阻抗等。同时为自动锡焊提供阻焊图形；为元器件插装、检查、维修提供识别字符和图形。PCB是如何制造出来的呢？我们打开通用电脑的健盘就能看到一张软性薄膜（挠性的绝缘基材），印上有银白色（银浆）的导电图形与健位图形。因为通用丝网漏印方法得到这种图形，所以我们称这种印制线路板为挠性银浆印制线路板。而我们去电脑城看到的各种电脑主机板、显卡、网卡、调制解调器、声卡及家用电器上的印制电路板就不同了。它所用的基材是由纸基（常用于单面）或玻璃布基（常用于双面及多层），预浸酚醛或环氧树脂，表层一面或两面粘上覆铜簿再层压固化而成。这种线路板覆铜簿板材，我们就称它为刚性板。再制成印制线路板，我们就称它为刚性印制线路板。单面有印制线路图形我们称单面印制线路板，双面有印制线路图形，再通过孔的金属化进行双面互连形成的印制线路板，我们就称其为双面板。如果用一块双面作内层、二块单面作外层或二块双面作内层、二块单面作外层的印制线路板，通过定位系统及绝缘粘结材料交替在一起且导电图形按设计要求进行互连的印制线路板就成为四层、六层印制电路板了，也称为多层印制线路板。现在已有超过100层的实用印制线路板了。PCB的生产过程较为复杂，它涉及的工艺范围较广，从简单的机械加工到复杂的机械加工，有普通的化学反应还有光化学电化学热化学等工艺，计算机辅助设计CAM等多方面的知识。而且在生产过程中工艺问题很多而且会时时遇见新的问题而部分问题在没有查清原因问题就消失了，由于其生产过程是一种非连续的流水线形式，任何一个环节出问题都会造成全线停产或大量报废的后果，印刷线路板如果报废是无法回收再利用的，工艺工程师的工作压力较大，所以许多工程师离开了这个行业转到印刷线路板设备或材料商做销售和技术服务方面的工作。为进一认识PCB我们有必要了解一下通常单面、双面印制线路板及普通多层板的制作工艺，于加深对它的了解。单面刚性印制板：→单面覆铜板→下料→（刷洗、干燥）→钻孔或冲孔→网印线路抗蚀刻图形或使用干膜→固化检查修板→蚀刻铜→去抗蚀印料、干燥→刷洗、干燥→网印阻焊图形（常用绿油）、UV固化→网印字符标记图形、UV固化→预热、冲孔及外形→电气开、短路测试→刷洗、干燥→预涂助焊防氧化剂（干燥）或喷锡热风整平→检验包装→成品出厂。双面刚性印制板：→双面覆铜板→下料→叠板→数控钻导通孔→检验、去毛刺刷洗→化学镀（导通孔金属化）→（全板电镀薄铜）→检验刷洗→网印负性电路图形、固化（干膜或湿膜、曝光、显影）→检验、修板→线路图形电镀→电镀锡（抗蚀镍/金）→去印料（感光膜）→蚀刻铜→（退锡）→清洁刷洗→网印阻焊图形常用热固化绿油（贴感光干膜或湿膜、曝光、显影、热固化，常用感光热固化绿油）→清洗、干燥→网印标记字符图形、固化→（喷锡或有机保焊膜）→外形加工→清洗、干燥→电气通断检测→检验包装→成品出厂。贯通孔金属化法制造多层板工艺流程→内层覆铜板双面开料→刷洗→钻定位孔→贴光致抗蚀干膜或涂覆光致抗蚀剂→曝光→显影→蚀刻与去膜→内层粗化、去氧化→内层检查→（外层单面覆铜板线路制作、B—阶粘结片、板材粘结片检查、钻定位孔）→层压→数控制钻孔→孔检查→孔前处理与化学镀铜→全板镀薄铜→镀层检查→贴光致耐电镀干膜或涂覆光致耐电镀剂→面层底板曝光→显影、修板→线路图形电镀→电镀锡铅合金或镍/金镀→去膜与蚀刻→检查→网印阻焊图形或光致阻焊图形→印制字符图形→（热风整平或有机保焊膜）→数控洗外形→清洗、干燥→电气通断检测→成品检查→包装出厂。从工艺流程图可以看出多层板工艺是从双面孔金属化工艺基础上发展起来的。它除了继了双面工艺外，还有几个独特内容：金属化孔内层互连、钻孔与去环氧钻污、定位系统、层压、专用材料。我们常见的电脑板卡基本上是环氧树脂玻璃布基双面印制线路板，其中有一面是插装元件另一面为元件脚焊接面，能看出焊点很有规则，这些焊点的元件脚分立焊接面我们就叫它为焊盘。为什么其它铜导线图形不上锡呢。因为除了需要锡焊的焊盘等部分外，其余部分的表面有一层耐波峰焊的阻焊膜。其表面阻焊膜多数为绿色，有少数采用黄色、黑色、蓝色等，所以在PCB行业常把阻焊油叫成绿油。其作用是，防止波焊时产生桥接现象，提高焊接质量和节约焊料等作用。它也是印制板的永久性保护层，能起到防潮、防腐蚀、防霉和机械擦伤等作用。从外观看，表面光滑明亮的绿色阻焊膜，为菲林对板感光热固化绿油。不但外观比较好看，便重要的是其焊盘精确度较高，从而提高了焊点的可**性。我们从电脑板卡可以看出，元件的安装有三种方式。一种为传动的插入式安装工艺，将电子元件插入印制线路板的导通孔里。这样就容易看出双面印制线路板的导通孔有如下几种：一是单纯的元件插装孔；二是元件插装与双面互连导通孔；三是单纯的双面导通孔；四是基板安装与定位孔。另二种安装方式就是表面安装与芯片直接安装。其实芯片直接安装技术可以认为是表面安装技术的分支，它是将芯片直接粘在印制板上，再用线焊法或载带法、倒装法、梁式引线法等封装技术互联到印制板上。其焊接面就在元件面上。表面安装技术有如下优点：1） 由于印制板大量消除了大导通孔或埋孔互联技术，提高了印制板上的布线密度，减少了印制板面积（一般为插入式安装的三分阶之一），同时还可降低印制板的设计层数与成本。2） 减轻了重量，提高了抗震性能，采用了胶状焊料及新的焊接技术，提高了产品质量和可**性。3） 由于布线密度提高和引线长度缩短，减少了寄生电容和寄生电感，更有利于提高印制板的电参数。4） 比插装式安装更容易实现自动化，提高安装速度与劳动生产率，相应降低了组装成本。从以上的表面安技术就可以看出，线路板技术的提高是隋芯片的封装技术与表面安装技术的提高而提高。现在我们看的电脑板卡其表面粘装率都不断地在上升。实际上这种的线路板再用传动的网印线路图形是无法满足技术要求的了。所以普通高精确度线路板，其线路图形及阻焊图形基本上采用感光线路与感光绿油制作工艺。随着线路板高密度的发展趋势，线路板的生产要求越来越高，越来越多的新技术应用于线路板的生产，如激光技术，感光树脂等等。以上仅仅是一些表面的肤浅的介绍，线路板生产中还有许多东西因篇幅限制没有说明，如盲埋孔、绕性板、特氟珑板，光刻技术等等。如要深入的研究还需自己努力。
随着人们对电子产品的轻、薄、短、小型化、多功能化方向发展，印制线路板向着高精密度、薄型化、多层化、小孔化方向发展，尤其是SMT的迅猛发展，从而使SMT用高密度薄板（如IC卡、移动电话、笔记本电脑、调谐器等印制板）不断发展，使得热风整平工艺愈来愈不适应上述要求。OSP工艺是以化学的方法，在裸铜表面形成一层薄膜。这层膜具有防氧化，耐热冲击，耐湿性，因而，在PCB制造业中，OSP工艺可替代热风整平技术。OSP工艺生产的PCB板比热平工艺生产的PCB板具有更优良的平整度和翘曲度，更适应电子工业中SMT技术的发展要求。有机预焊剂涂覆工艺简单，价格具有竞争性，可焊性和护铜性都可以满足PCB经受二次或三次耐热焊接的考验。由此，涂覆有机可焊保护剂（或称有机预焊剂）的生产线受到PCB同业的青睐。OSP技术正得到迅速的发展.1、工艺流程：& 除油--&二级水洗--&微蚀--&二级水洗--&酸洗--&DI水洗--&成膜风干--&DI水洗--&干燥1、除油& 除油效果的好坏直接影响到成膜质量。除油不良，则成膜厚度不均匀。一方面，可以通过分析溶液，将浓度控制在工艺范围内。另一方面，也要经常检查除油效果是否好，若除油效果不好，则应及时更换除油液。2、微蚀微蚀的目的是形成粗糙的铜面，便于成膜。微蚀的厚度直接影响到成膜速率，因此，要形成稳定的膜厚，保持微蚀厚度的稳定是非常重要的。一般将微蚀厚度控制在1.0-1.5um比较合适。每班生产前，可测定微蚀速率，根据微蚀速率来确定微蚀时间。3、成膜成膜前的水洗最好采有DI水，以防成膜液遭到污染。成膜后的水洗也最好采有DI水，且PH值应控制在4.0-7.0之间，以防膜层遭到污染及破坏。& a、工作液的有效物浓度对成膜速率有一定影响，尽?*刂乒ぷ饕旱挠行?锱ǘ任榷ㄊ侵匾?摹?br&& b、控制PH值的稳定（PH3.0-3.2）。PH值的变化对成膜速率的影响较大。PH值越高，成膜速率越大，PH值越低，则成膜速率越慢。& c、控制成膜液温度的稳定也是必要的。因为成膜液变化对成膜速率的影响比较大，温度越高，成膜速率越快。& d、成膜时间的控制。成膜时间越长，成膜厚度越大。根据实测的膜厚来确定成膜时间。成膜厚度的控制& OSP工艺的关键是控制好防氧化膜的厚度。膜太薄，耐热冲击能力差，在过回流焊时，膜层耐不往高温（190-00°C），最终影响焊接性厚，在电子装配线上，膜不能很好的被助焊剂所溶解，影响焊接性能。一般控制膜厚在0.2-0.5um之间比较合适。检测方法：& 1、除油效果检测方法& 一般认为，经除油后，板面裸铜面在水洗后能形成水膜且在15秒钟内不破裂，说明除油效果良好。否则，可考虑补充或更换除油剂。& 2、微蚀速率测定方法& a、取7cm X 7cm的1.6mm厚双面铜箔板，面积记为S（cm2）；& b、放入烘炉中，在90-100°C烘30分钟；& c、在防潮瓶内冷却至室温，用分析天平称重W1（克）；& d、随生产板浸入生产线内的除油缸中，并于微蚀缸后取出（保证浸蚀时间跟生产板一致），微蚀时间记为t（分钟）；& e、用水清洗后，于烘炉中90-100°C烘30分钟；& f、在防潮瓶中冷却至室温，用分析天平犯法重W2（克）；& g、计算：蚀铜速率（微米/分钟）=10000 X (W1-W2)/(8.92 X 2 X S X t）& 3、成膜液有效物浓度的测定方法& a、工作液1.0ml，用去离子水稀释至500ml，混匀；& b、在751分光光度计上，于269 1nm用去离子水作参比，校零；& c、换a步骤的溶液，测定吸光度A；& d、计算：有效物浓度（%）=280 X A& 4、成膜厚度测试方法& a、将一片40mm X 50mm的单面裸铜板与生产板一起在OSP生产线上处理；& b、将已处理的板放在一干净的250ml烧杯中；& c、用移液管取50ml5%的盐酸液，放入烧杯，轻摇烧杯，三分钟后将板拿出；& d、用5%的盐酸校零，在751G分光光度计上，于269.1nm处测吸光度；& e、再以c步骤准备的液体更换，读取在170nm处的吸光度A；& f、计算：膜厚（微米）=0.7 X A经工艺的测算，除油、微蚀槽及水溶性助焊剂浸涂槽的三个槽的比例控制在1：1：2.5。如果浸涂槽太长，在一定的传送速度下，通过除油、微蚀槽的时间相对会缩短，将会影响成膜的质量。风力和烘干系统对成膜的均匀性、厚度有很大影响，要求浸涂的有机可焊保护剂（OSP)后的吹干段能够将多余的残液吹尽，否则后续的纯水将带走板面上多余的残液，而使此处的涂覆层偏薄，致使外观不均匀。另外浸涂前段吹干是非常重要的。水份带入浸涂液易造成成膜的减薄。吹风的冷风易造成成膜液温度的下降，吹干的风太热易造成进料段的结晶。由此，风力和烘干系统的控制调整十分重要。
数控钻床和数控铣床是线路板加工中的一种重要设备，该设备价格昂贵，选用数控机床不但对于操作、工艺设定和维护包括对于生产产品的质量都有十分重要。作为一个工艺人员出于纯的技术及操作方面的考虑，数控机床的选用指标一般从以下方面着手：1.机床台面的刚性和稳定性：为了使机床有足够的稳定性、刚性避免振动许多厂商都采用大理石作为床身的材料，某些日本的厂商采用钢材做床身，由于钢材在不同的温度下的变形比大理石大，不稳定，厂商会在软件中采用补偿来消除变形造成的精度损失。目前大多数厂商采用都是天然大理石或人造大理石作为床身，建议采用大理石床身的设备，大理石在平时维护使用洗洁精和水擦洗，不可用酒精。擦完以后用干布擦干，等水分完全挥发后才可以工作。2.转轴的转速和稳定度：目前采用的转轴有两种一种为滚动轴承转速最高8万转，另一种为空气轴承转速最高可达12万转。如果是铣床应采用滚动轴承，因其纵向的承载较空气轴承好，其钻夹头也是采购是重点的考察范围，有些钻夹头不容易更换维护困难，有些钻夹头磨损很快成了耗材且更换费用很贵，有些则需每日维护浪费时间。转轴的压脚也是另一个，其寿命和设计不合理也会造成很大的麻烦，如轴和压脚之间没有密封造成吸尘器要很大的功率造成吸尘器采购的资金浪费或中央吸尘的功率浪费，并有可能产生线路板孔内排屑不良的情况。3.台面的移动精度和位移重复精度：这是选用时最重要的一点，也是无法通过图片或普通的运行可看见的，只有购买以后经测试才可认证，目前的设备在刚出厂时都可以达到设计标准，关键是运行一至二年以后的精度是否十分稳定，在这方面欧洲生产的机床做的较好。4.X、Y、Z轴的进给速率：进给速率目前一般的用丝杆步进电机，速度为25米每分钟，而新的产品已采用伺服电机，高的进给速度可提高产能20％－40％，Z轴的速度受到钻头和所钻材料的影响进给速率，对生产效率影响不是很大，5.台面的移动及固定装置：台面的移动承载以前许多以导轨为主，也有以气浮作为台面移动的承载，采用气浮台面移动灵活且维护方便，采购时因作为首选。台面固定线路板的装置一般为气动夹头，该夹头设计对以后设备的更换有重要影响，一般要求不易磨损，因该处磨损时设备中磨损最严重的地方之一。一旦磨损更换及调试要简便，包括对于机床定位精度的调试（对于做铣床用模板）。目前有许多厂商提供自动装夹装置，如果你没有好的设备维护工程师最好不要选用，因采用自动上下料装置对维护工程师的要求很高，而且目前的线路板钻一次有时要1个小时以上，国内一般没有必要选用。6.最大加工尺寸：最大加工尺寸是根据需要来采购，目前大部分机床都能满足你的需要，除了某些单轴或双轴的用于试样或制作测试夹具的机床外。7.操作系统和控制系统：现在许多机床采用通用的windows操作系统界面十分友好，有的还采用中文，较容易上手学习和操作，但是其缺点会中计算机病毒稳定性稍差且管理较困难，有的采用工业系统或Unix系统，该种系统优点是稳定性好，不易出故障，管理方便。但操作界面都是英文，操作上手稍慢。从工艺和设备维护的角度来讲推荐采用后者。8.刀具管理系统：以前的机床刀具较少有的只有8个刀具夹，现在大部分的数控机床刀具都可安放上百个钻头，有的系统还有断钻自动检测及直径检测长度和径向跳动系统，在选型的时候需注意的项目是，大部分数控床的钻头放在台面的前端，该设计方式有一个缺点，如果在工作时加工的线路板因固定出问题跳起逃出很容易打坏全部钻头包括钻头夹具。有些钻头夹具设计放在机床上方，如部分瑞士生产的机床则不会产生该问题，检测机构的灵敏度太高和太低对机床都不好一般以偏低一点好。9.光尺系统的选购：目前大部分的数控机床的测量系统都采用了光尺作为位置与精度测量反馈系统，也有采用磁尺，采用光尺的系统稳定性及分辩率高，因光尺的读头与尺身没有接触摩擦，所以寿命很长，但平时要保持设备清洁尽量减少粉尘污染。10.吸尘系统：如公司没有中央吸尘系统而采用普通工业吸尘器作为配套的话，要注意吸尘器功率要大，最好比原设计需要的功率大30－50％，因在实际的使用过程中由于过滤器的堵塞功率会下降很多，其次吸尘器的粉袋要有足够的容量，如果容量太小会使工人经常停工处理粉尘影响生产效率。11.保护系统：指设备的软件及设备上防止意外伤害事故发生及设备本身的遇到意外而设计的保护系统，如光栅保护红外线保护空气开关等等，如红外保护等需设计合理，有些保护设计对维修并不是很方便。所以要全面权衡。相对推荐采购欧洲生产的设备如瑞士和德国，价格虽然可能比日本生产的机床稍高但是物有所值，且以后的维修费用较合理且出现问题较少，使用时间长。作为个人观点一个连历史都不能承认的人或国家，对一个小小的已签订的合同，可以说成为历史的合同内的承诺又如何能保证呢？
数控钻床的钻头种类： 印制板钻孔用钻头有直柄麻花钻头、定柄麻花钻头和定柄铲形(undercut)钻头。直柄麻花钻头大都用于单头钻床，钻较简单的印制板或单面板，现在在大型的线路板生产厂中已很少见到，其钻孔深度可达钻头直径的10倍。在基板叠层不高的情况下，使用钻套可避免钻偏。 目前大部分的厂家使用数控钻床，数控钻床使用的是硬质合金的定柄钻头，其特点是能实现自动更换钻头。定位精度高，不需要使用钻套。大螺旋角，排屑速度快，适于高速切削。在排屑槽全长范围内，钻头直径是一个倒锥，钻削时与孔壁的磨擦小，钻孔质量较高。常见的钻柄直径有3.00mm和3.175mm。 　钻头的材质：　印制板钻孔用钻头一般都采用硬质合金，因为环氧玻璃布复铜箔板对刀具的磨损特别快。所谓硬质合金是以碳化钨粉末为基体，以钴粉作粘结剂经加压、烧结而成。通常含碳化钨94％，含钴6％。由于其硬度很高，非常耐磨，有一定强度，适于高速切削。但韧性差，非常脆，为了改善硬质合金的性能，有的采用在碳化基体上化学汽相沉积一层5～7微米的特硬碳化钛（TIC）或氮化钛（TIN），使其具有更高的硬度。有的用离子注入技术，将钛、氮、和碳注入其基体一定的深度，不但提高了硬度和强度而且在钻头重磨时这些注入成份还能内迁。还有的用物理方法在钻头顶部生成一层金刚石膜，极大的提高了钻头的硬度与耐磨性。硬质合金的硬度与强度，不仅和碳化钨与钴的配比有关，也与粉末的颗粒有关。超微细颗粒的硬质合金钻头，其碳化钨相晶粒的平均尺寸在1微米以下。这种钻头，不仅硬度高而且抗压和抗弯强度都提高了。为了节省成本现在许多钻头采用焊接柄结构，原来的钻头为整体都是硬质合金，现在后部的钻柄采用了不锈钢，成本大大下降但是由于采用不同的材质其动态的同心度不及整体硬质合金钻头，特别在小直径方面。 　钻头的使用： & 1.钻头应装在特制的包装盒里，避免振动相互碰撞。 2.使用时，从包装盒里取出钻头应即装到主轴的弹簧夹头里或自动更换钻头的刀具库里。用完随即放回到包装盒里。 3.测量钻头直径要用工具显微镜等非接触式测量仪器，避免切削刃与机械式测量仪接触而被碰伤。 4.某些数控钻床使用定位环某些数控钻床则不使用定位环，如使用定位环的其安装时的深度定位一定要准确，如不使用定位环其钻头装到主轴上的伸长度要调整一致，多主轴钻床更要注意这一点，要使每个主轴的钻孔深度要一致。如果不一致有可能使钻头钻到台面或无法钻穿线路板造成报废。 5.平时可使用40倍立体显微镜检查钻头切削刃的磨损。6。要经常检查主轴和弹簧夹头的同心度及弹簧夹头的夹紧力，同心度不好会造成小直径的钻头断钻和孔径大等情况，夹紧力不好会造成实际转速与设置的转速不符合，夹头与钻头之间打滑。 7.定柄钻头在弹簧夹头上的夹持长度为钻柄直径的4～5倍才能夹牢。8.要经常检查主轴压脚。压脚接触面要水平且与主轴垂直不能晃动，防止钻孔中产生断钻和偏孔。9.钻床的吸尘效果要好，吸尘风可降低钻头温度，同事带走粉尘减少摩擦产生高温。9.基板叠层包括上、下垫板要在钻床的工作台上的一孔一槽式定位系统中定位牢、放平。使用胶粘带需防止钻头钻在胶带上使钻头粘附切屑，造成排屑困难和断钻。10.订购厂商的钻头，入厂检验时要抽检其4％是否符合规定。并100％的用10～15倍的显微镜检查其缺口、擦伤和裂纹。11.钻头适时重磨，可增加钻头的使用和重磨次数，延长钻头寿命，降低生产成本和费用。通常用工具显微镜测量，在两条主切削刃全长内，磨损深度应小于0.2mm。重磨时要磨去０.２５mm。普通的定柄钻头可重磨３次，铲形头（undercut)的钻头可重磨２次。翻磨过多其钻孔质量及精度都会下降，会造成线路板成品的报废。过度的翻磨效果适得其反。12.当由于磨损且其磨损直径与原来相比较减小２％时，则钻头报废。 13.钻头参数的设置在一般情况下，厂商都提供一份该厂生产钻头的钻孔的转速和下速的参数表，该参数仅仅是参考，实际还要工艺人员经过实际使用得出一个符合实际情况的钻头的转速和下速参数，通常实际参数与参考的参数有区别但是相差不会太多。目前，钻头的生产厂商很多，分国内和进口。国内的产品与国外的产品相比稍有差距，价格当然进口也稍贵一些，市场上也有由台湾和香港生产的，以及部份台湾生产打美国和欧洲品牌的钻头，相比之下使用欧美和日本进口的钻头质量稳定，虽然价格稍贵但是对于工艺人员来说物有所值，在实际使用过程中由于钻头品质发生的问题概率非常少，如生产的产品要求较高建议使用进口钻头，欧美的钻头硬度较高而日本较软，欧美的钻头宁折不弯使用中不容易发生偏孔但断的机率较高一些，日本的钻头柔韧性较好不容易断但钻孔容易出现偏孔偏特别是小钻头。在实际使用的过程中可根据需求选用。
ppm在PCB的化学药水的控制和品质控制中经常用到。 ppm表示一百万份重量的溶液中所含溶质的重量。百万分之几，就叫几个ppm，ppm=溶质的重量/溶液的重量*10六次方。1升极稀的水溶液其密度可作为1，因此1升水的重量为10的六次方毫克。若1升极稀水溶液中含1毫克的某物质，则其浓度相当于1ppm。1毫克即为1000微克，因此该物质的浓度又为1000ppb。（ppb表示十亿分重量的溶液中所含溶质的重量，十亿分之几就叫几个ppb,ppb=溶质的重量/溶液的重量*10九次方。
目前被使用的干膜有好几个品牌，不同的品牌在贴膜时的参数略有不同，不同批次的干膜贴膜的参数也略不同，具体的参数需与厂商沟通并根据自己设备的情况做调整。 干膜贴膜时，先从干膜上剥下聚乙烯保护膜，然后在加热加压的条件下将干膜抗蚀剂粘贴在覆铜箔板上。干膜中的抗蚀剂层受热后变软，流动性增加，借助于热压辊的压力和抗蚀剂中粘结 剂的作用完成贴膜。贴膜通常在贴膜机上完成，贴膜机型号繁多，但基本结构大致相同，一般贴膜可连续贴，也可单张贴。连续贴膜时要注意在上、下干膜送料辊上装干膜时要对齐， 一般膜的尺寸要稍小于板面，以防抗蚀剂粘到热压辊上。连续贴膜生产效率高，适合于大批量生产。 贴膜时要掌握好的三个要素为压力、温度、传送速度。 压力：新安装的贴膜机，首先要将上下两热压辊调至轴向平行，然后来用逐渐加大压力的办法进行压力调整，根据印制板厚度调至使干膜易贴、贴牢、不出皱折。一般压力调整好后就可固定使用，如生产的线路板厚度差异过大需调整，一般线压力为0.5—0.6公斤／厘米。 温度：根据干膜的类型、性能、环境温度和湿度的不同而略有不同，如果膜涂布的较干且环境温度低湿度小时，贴膜温度要高些，反之可低些，暗房内良好稳定的环境及设备完好是贴膜的良好的保证。一般如果贴膜温度过高，那么干膜图像会变脆，导致耐镀性能差，贴膜温度过低，干膜与铜表面粘附不牢，在显影或电镀过程中，膜易起翘甚至脱落。通常控制贴膜 温度在100℃左右。 传送速度：与贴膜温度有关，温度高，传送速度可快些，温度低则将传送速度调慢。通常传送速度为0.9一1.8米／分。 & 通常大批量生产时，在所要求的传送速度下，热压辊难以提供足够的热量，可以给要贴膜的板子进行预热，即在烘箱中干燥处理后稍加冷却便可贴膜，或以减慢贴膜的速度来保证。为适应生产精细导线的印制板，又发展了湿法贴膜工艺，此工艺是利用专用贴膜机在贴干膜前于铜箔表面形成一层水膜，该水膜的作用是：提高干膜的流动性；驱除划痕、砂眼、凹坑和 织物凹陷等部位上滞留的气泡；在加热加压贴膜过程中，水对光致抗蚀剂起增粘作用，因而可大大改善干膜与基板的粘附性，从而提高了制作精细导线的合格率，据报导，采用此工艺精细 导线合格率可提高1—9％。完好的贴膜应是表面平整、无皱折、无气泡、无灰尘颗粒等夹杂。注意 为保持工艺的稳定性，贴膜后应经过15分钟以上的冷却及恢复期再进行曝光。
一、概述 　　随着微电子技术的飞速发展，印制电路板制造向多层化、积层化、功能化和集成化方向迅速的发展。促使印制电路设计大量采用微小孔、窄间距、细导线进行电路图形的构思和设计，使得印制电路板制造技术难度更高，特别是多层板通孔的纵横比超过５：１及积层板中大量采用的较深的盲孔，使常规的垂直电镀工艺不能满足高质量、高可**性互连孔的技术要求。其主要原因需从电镀原理关于电流分布状态进行分析，通过实际电镀时发现孔内电流的分布呈现腰鼓形，出现孔内电流分布由孔边到孔中央逐渐降低，致使大量的铜沉积在表面与孔边，无法确保孔中央需铜的部位铜层应达到的标准厚度，有时铜层极薄或无铜层，严重时会造成无可挽回的损失，导致大量的多