線路闆工藝實用資料

前言
  在印制電路闆制造過程中，涉及到諸多方面的工藝工作，從工藝審查到生産到最終檢驗，都必須考慮到工藝質量和生産質量的監測和控制。爲此，将曾通過生産實踐所獲得的點滴經驗提供給同行，僅供參考。

第一章 工藝審查和準備
  工藝審查是針對設計所提供的原始資料，根據有關的"設計規範"及有關标準，結合生産實際，對設計部位所提供的制造印制電路闆有關設計資料進行工藝性審查。工藝審查的要點有以下幾個方面：
  1， 設計資料是否完整（包括：軟盤、執行的技術标準等）；
  2， 調 出軟盤資料，進行工藝性檢查，其中應包括電路圖形、阻焊圖形、鑽孔圖形、數字圖形、電測圖形及有關的設計資料等；
  3， 對工藝要求是否可行、可制造、可電測、可維護等。

第二節 工藝準備
   工藝準備是在根據設計的有關技術資料的基礎上，進行生産前的工藝準備。工藝應按照工藝程序進行科學的編制，其主要内容應括以下幾個方面：
1， 在制定工藝程序，要合理、要準確、易懂可行；
2， 在首道工序中，應注明底片的正反面、焊接面及元件面、並且進行編号或标志；
3， 在鑽孔工序中，應注明孔徑類型、孔徑大小、孔徑數量；
4， 在進行孔化時，要注明對沉銅層的技術要求及背光檢測或測定；
5， 孔後進行電鍍時，要注明初始電流大小及回原正常電流大小的工藝方法；
6， 在圖形轉移時，要注明底片的藥膜面與光緻抗蝕膜的正確接觸及曝光條件的測試條件確定後，再進行曝光；
7， 曝光後的半成品要放置一定的時間再去進行顯影；
8， 圖形電鍍加厚時，要嚴格的對表面露銅部位進行清潔和檢查；鍍銅厚度及其它工藝參數如電流密度、槽液溫度等；
9， 進行電鍍抗蝕金屬-錫鉛合金時，要注明鍍層厚度；
10，蝕刻時要進行首件試驗，條件確定後再進行蝕刻，蝕刻後必須中和處理；
11，在進行多層闆生産過程中，要注意内層圖形的檢查或AOI檢查，合格後再轉入下道工序；
12，在進行層壓時，應注明工藝條件；
13，有插頭鍍金要求的應注明鍍層厚度和鍍覆部位；
14，如進行熱風整平時，要注明工藝參數及鍍層退除應注意的事項；
15，成型時，要注明工藝要求和尺寸要求；
16，在關鍵工序中，要明確檢驗項目及電測方法和技術要求。

第二章 原圖審(shěn)查、修改與光繪(huì)

第一節 原圖審查和修改
原圖是指設計通過電路輔助設計系統（CAD）以軟盤的格式，提供給制造廠商並按照所提供電路設計數據和圖形制造成所需要的印制電路闆産品。要達到設計所要求的技術指标，必須按照"印制電路闆設計規範"對原圖的各種圖形尺寸與孔徑進行工藝性審查。
（一） 審查的項目
1，導線寬度與間距；導線的公差範圍；
2，孔徑尺寸和種類、數量；
3，焊盤尺寸與導線連接處的狀态；
4，導線的走向是否合理；
5，基闆的厚度（如是多層闆還要審查内層基闆的厚度等）；
6， 設計所提技術可行性、可制造性、可測試性等。
（二）修改項目
1，基準設置是否正確；
2，導通孔的公差設置時，根據生産需要需要增加0.10毫米；
3，将接地區的銅箔的實心面應改成交叉網狀；
4，爲確保導線精度，将原有導線寬度根據蝕到比增加（對負相圖形而言）或縮小（對正相圖形而言）；
5，圖形的正反面要明確，注明焊接面、元件面；對多層圖形要注明層數；
6，有阻抗特性要求的導線應注明；
7，盡量減少不必要的圓角、倒角；
8，特别要注意機械加工蘭圖和照相（或光繪底片）底片應有相同一緻的參考基準；
9，爲減低成本、提高生産效率、盡量将相差不大的孔徑合並，以減少孔徑種類過多；
10，在布線面積允許的情況下，盡量設計較大直徑的連接盤，增大鑽孔孔徑；
12，爲確保阻焊層質量，在制作阻焊圖時，設計比鑽孔孔徑大的阻焊圖形。
第二節 光繪工藝
   原圖通過CAD/CAM系統制作成爲圖形轉移的底片。該工序是制造印制電路闆關鍵技術之一．必須嚴格的控制片基質量，使其成爲可靠的光具，才能準確的完成圖形轉移目的。目前廣泛採用的CAM系統中有激光光繪機來完成此項作業。
（一） 審查項目
1，片基的選擇：通常選擇熱膨脹系數較小的175微米的厚基PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）片基；
2，對片基的基本要求：平整、無劃傷、無折痕；
3，底片存放環境條件及使用周期是否恰當；
4，作業環境條件要求：溫度爲20-270C、相對濕度爲40-70％RH;對於精度要求高的底片，作業環境濕度爲55-60％RH.
（二）底片應達到的質量标準
1，經光繪的底片是否符合原圖技術要求；
2，制作的電路圖形應準確、無失真現象；
3，黑白強度比大即黑白反差大；
4，導線齊整、無變形；
5，經過拼版的較大的底片圖形無變形或失真現象；
6，導線及其它部位的黑度均勻一緻；
7，黑的部位無針孔、缺口、無毛邊等缺陷；
8，透明部位無黑點及其它多餘物；

第三章 基材的準備
第一節 基材的選擇
基材的選擇就是根據工藝所提供的相關資料，對庫存材料進行檢查和驗收，並符合質量标準及設計要求。在這方面要做好下列工作：
1，基材的牌号、批次要搞清；
2，基材的厚度要準確無誤；
3，基材的銅箔表面無劃傷、壓痕或其它多餘物；
4，特别是制作多層闆時，内外層的材料厚度（包括半固化片）、銅箔的厚度要搞清；
5，對所採用的基材要編号。
第二節 下料注意事項
1，基材下料時首先要看工藝文件；
2，採用拼版時，基材的備料首先要計算準確，使整闆損失最小；
3，下料時要按基材的纖維方向剪切
4，下料時要墊紙以免損壞基材表面；
5，下料的基材要打号；
6，在進行多品種生産時，所需基材的下料，要有極爲明顯的标記，決不能混批或混料及混放。

第四章 數控鑽孔
第一節 編程
根據CAD/CAM系統所提供的設計資料（包括鑽孔圖、蘭圖或鑽孔底片等），進行編程。要達到準確無誤的進行編程，必須做到以下幾方面的工作：
1，編程程序通常在實際生産中採用兩種工藝方法，原則應根據設備性能要求而定；
2，採用設計部門提供的軟盤進行自動編程，但首先要確定原點位置（特别在多層闆鑽孔）；
3，採用鑽孔底片或電路圖形底片進行手工編程，但必須将各種類型的孔徑進行合並同類項，確保換一次鑽頭鑽完孔；
4，編程時要注意放大部位孔與實物孔對準位置（特别是手工編程時）；
5，特别是採用手工編程工藝方法，必須将底版固定在機床的平台上並覆平整；
6，編程完工後，必須制作樣闆並與底片對準，在透圖台上進行檢查。
第二節 數控鑽孔
數控鑽孔是根據計算機所提供的數據按照人爲規定進行鑽孔。在進行鑽孔時，必須嚴格地按照工藝要求進行。如果採用底片進行編程時，要對底片孔位置進行标注（建議用紅蘭筆），以便於進行核查。
（一）準備作業
1，根據基闆的厚度進行疊層（通常採用1.6毫米厚基闆）疊層數爲三塊；
2，按照工藝文件要求，将沖好定位孔的蓋闆、基闆、按順序進行放置，並固定在機床上規定的部位，再用膠帶格四邊固定，以免移動。
3，按照工藝要求找原點，以確保所鑽孔精度要求，然後進行自動鑽孔；
4，在使用鑽頭時要檢查直徑數據、避免搞錯；
5，對所鑽孔徑大小、數量應做到心裏有數；
6，確定工藝參數如：轉速、進刀量、切削速度等；
7，在進行鑽孔前，應将機床進行運轉一段時間，再進行正式鑽孔作業。
（二）檢查項目
要確保後續工序的産品質量，就必須将鑽好孔的基闆進行檢查，其中項目有以下：
1，毛刺、測試孔徑、孔偏、多孔、孔變形、堵孔、未貫通、斷鑽頭等；
2，孔徑種類、孔徑數量、孔徑大小進行檢查；
3，建議採用膠片進行驗證，易發現有否缺陷；
4，根據印制電路闆的精度要求，進行X-RAY檢查以便觀察孔位對準度，即外層與内層孔 （特别對多層闆的鑽孔）是否對準；
5，採用檢孔鏡對孔内狀态進行抽查；
6，對基闆表面進行檢查；
7，通常檢查漏鑽孔或未貫通孔採用在底照射光下，将重氮片覆蓋在基闆表面上，如發現重氮片上有焊盤的位置因無孔而不透光。而檢查多鑽孔、錯位孔時，将重氮片覆蓋在基闆表面上，如果發現重氮片上沒有焊盤的位置透光，就可檢查出存在的缺陷。
8，檢查偏孔、錯位孔就可以採用底片檢查，這時重氮片上焊盤與基闆上的孔無法對準。
第五章 孔金屬化工藝
孔金屬化工藝過程是印制電路闆制造中最關鍵的一個工序。爲此，就必須對基闆的銅表面與孔内表面狀态進行認真的檢查。
（一）檢查項目
1，表面狀态是否良好。無劃傷、無壓痕、無針孔、無油污等；
2，檢查孔内表面狀态應保持均勻呈微粗糙，無毛刺、無螺旋裝、無切屑留物等；
3，沉銅液的化學分析，確定補加量；
4，将化學沉銅液進行循環處理，保持溶液的化學成份的均勻性；
5，随時監測溶液内溫度，保持在工藝範圍以内變化。
（二）孔金屬化質量控制
1，沉銅液的質量和工藝參數的確定及控制範圍並做好記錄；
2，孔化前的前處理溶液的監控及處理質量狀态分析；
3，確保沉銅的高質量，應建議採用攪拌（振動）加循環過濾工藝方法；
4，嚴格控制化學沉銅過程工藝參數的監控（包括PH、溫度、時間、溶液主要成份）；
5，採用背光試驗工藝方法檢查，參考透光程度圖像（分爲10級），來判定沉銅效時和沉銅層質量；
6.經加厚鍍銅後，應按工藝要求作金相剖切試驗。
第三節 孔金屬化
金屬化工藝是印制電路闆制造技術中最爲重要的工序之一。最普遍採用的是沉薄銅工藝方法。在這裏如何去控制它，有如下幾個方面：
1，有效的沉銅方法是採用挂蘭並傾斜300角，並基闆之間要有一定的距離。
2，要保持溶液的潔淨程度，必須進行過濾；
3，嚴格控制對沉銅質量有極大影響作用的溶液溫度，最好採用水套式冷卻裝置系統；
4，經清洗的基闆必須立即将孔内的水份採用熱風吹幹。

第六章 圖形電鍍抗蝕金屬-錫鉛合金
第一節 鍍前準備和電鍍處理
圖形電鍍抗蝕金屬-錫鉛合金鍍層的主要目的作爲蝕刻時保護基體銅鍍層。但必須嚴格控制鍍層厚度，以保證蝕刻過程能有效地保護基體金屬。
（一） 檢查項目
1， 檢查孔金屬化内壁鍍層是否完整、有無空洞、缺金屬銅等缺陷；
2， 檢查露銅的表面加厚鍍銅層表面是否均勻、有無結瘤、有無砂粒狀等；
3， 檢查鍍液的化學成份是否在工藝規定範圍以内；
4， 核對鍍覆面積計算數值，再加上根據實生産的經驗所獲得的數值或％比，而後確定電流數值；
5，檢查上道工序所提供的工藝文件，按照工藝要求來確定電鍍工藝參數；
6，檢查槽的導電部位的連接的可靠性及導電部位的表面狀态，應處在完好；
7，鍍前處理溶液的分析和調整參考資料即分析單；
8，確定裝挂部位和夾具的準備。
（二） 鍍層質量控制
1，準確的計算鍍覆面積和參考實際生産過程對電流的影響，正確的確定電流所需數值，掌握電鍍過程電流的變化，確保電鍍工藝參數穩定性；
2， 在未進行電鍍前，首先採用調試闆進行試鍍，緻使槽液處在激活狀态；
3，確定總電流流動方向，再確定挂闆的先後秩序，原則上應採用由遠到近；確保電流對任何表面分布均勻性；
4，確保孔内鍍層的均勻性和鍍層厚度的一緻性，除採用攪拌過濾的工藝措施外，還需
採用沖擊電流；
5，經常監控電鍍過程中電流的變化，確保電流數值的可靠性和穩定性；
6，檢測孔鍍層厚度是否符合技術要求。
第二節 鍍錫鉛合金工藝
圖形電鍍錫鉛合金鍍層對於印制電路闆來說，該工序也是非常重要的工序之一。所以說它重要是由於後續的蝕刻工藝，對電路圖形的準確性和完整性起到很重要的作用。爲確保
錫鉛合金鍍層的高質量，必須做好以下幾個方面的工作：
1，嚴格控制溶液成份，特别是添加劑的含量和錫鉛比例；
2，通過機械攪拌使溶液保持勻衡外，下槽後還必須採用人工擺動以使孔内的氣泡很快的溢出，確保孔内鍍層均勻；
3， 採用沖擊電流使孔内很快地鍍上一層錫鉛合金層，再恢複到正常所需要的電流；
4， 鍍到5分鍾時，需取出來觀察孔内鍍層狀态；
5，按照總電流流動的方向，如果單槽作業需要按輸入總電流的相反方向挂闆。

第七章 錫鉛合金鍍層的退除
如採用熱風整平工藝，就必須将抗蝕金屬層退除，才能獲得高質量的高可焊性能的錫鉛合金層。
（一） 檢查項目
1， 檢查膜層退除是否幹淨，特别是金屬化孔内是否有殘留的膜。如有必須清理幹淨；
2， 檢查表面與孔内壁金屬應呈現金屬光澤，無黑點斑、殘留的錫鉛層等缺陷；
3， 退除錫鉛合金鍍層前，必須将表面産生的黑膜除去，呈現金屬光澤；
（二） 退除質量的控制
1，嚴格按照工藝規定的工藝參數實行監控；
2，經常觀察錫鉛合金鍍層的退除情況；
3，根據基闆的幾何尺寸，嚴格控制浸入和提出時間；
4，基闆銅表面與孔内銅表面錫鉛合金鍍層經退除後，必須進行徹底使用溫水清洗，以避免發生翹曲變形；
5， 加工過程中必須進行認真的檢查。
第三節 退除工藝
對採用熱風整平工藝半成品而言，退除錫鉛合金鍍層的質量優劣決定熱風整平的質量的高低。所以，要嚴格的按照工藝規定進行加工。爲確保退除質量就必須做好以下幾個方面的工作：
1， 按照工藝規定調配退除液，並進行分析；
2， 這確保安全作業，必須採用水套加溫，特别大批量退除時，要確保溫度的一緻性和穩定性；
3， 退除過程會大量消耗溶液内的化學成份，必須随時按照一定的數量進行補充；
4， 在抽風的部位進行退除處理；
5， 經退除幹淨的基闆必須認真進行檢查，特别孔。
第八章 絲印阻焊劑工藝
第一節 絲印前的準備和加工
絲印阻焊劑的主要目的是爲避免電裝過程焊料無序流動而造成兩導線之 "搭橋"，確保電裝質量。
（一） 檢查項目
1， 檢查和閱讀工藝文件與實物是否相符，根據工藝文件所拟定的要求進行準備；
2， 檢查基闆外觀是否有與工藝要求不相符合的多餘物；
3， 確定絲印準確位置，確保兩面同時進行，主要確保預烘時兩面塗覆層溫度的一緻性；所制造的支承架距離要适當；
4，根據所使用的油墨牌号，再根據說明書的技術要求，進行配比並採用攪拌機充分混合，至氣泡消失爲止。
5，檢查所使用的絲印台或絲印機使用狀态，調整好所有需要保證的部位；
6，爲確保絲印質量，絲印正式産品前，採用紙張先印確保漏印清楚而又均勻。
（二） 絲印質量的控制
1，確保基闆表面露銅部位（除焊盤與孔外）要清潔、幹淨、無沾物；
2，按照工藝文件要求，進行兩面絲印，並確保塗覆層的厚度均勻一緻；
3，經絲印的基闆表面應無雜物及其它多餘物；
4，嚴格控制烘烤溫度、烘烤時間和通風量；
5，在絲印過程中，要嚴格防止油墨滲流到孔内和沓盤上；
6，完工後的半成品要逐塊進行外觀檢查，應無漏印部位、流痕及非需要部位。
第二節 絲印工藝
絲印工藝主要目的就是使整闆的兩面均勻的塗覆一層液體感光阻焊劑，通過曝光、顯影等工序後成爲基闆表面高可靠性長久性保護層。在施工中，必須做到以下幾個方面：
1， 採用氣動繃網時，必須逐步加壓，確保繃網質量；
2， 所採用的液體感光抗蝕劑時，應嚴格按照使用說明書進行配制，並充分進行攪拌至氣泡完全消失爲止；
3， 在進行絲印前，必須先採用紙進行試印，以觀察透墨量是否均勻；
4， 預烘時，必須嚴格控制溫度，不能過高或過低，因此採用較高的精度的預烘工藝裝置，顯得特别重要。要随時觀察溫度變化，決不能失控；
5， 作業環境一定要符合工藝規定。

第九章 熱風整平工藝
第一節 工藝準備和處理
熱風整平工藝主要目的是使印制電路闆表面焊盤與孔内浸入所需焊料，爲電裝提供可靠的焊接性能。
（一） 檢查項目
1， 檢查阻焊膜質量，確保孔内與表面焊盤無多餘的殘留阻焊膜；
2，檢查有插頭鍍金部位與阻焊膜是否露有金屬銅，因保證無接縫，阻焊膜掩蓋鍍金極很小部分；
3，確定熱風整平工藝參數並進行調整；
4，檢查處理溶液的是否符合工藝标準，成份不足時應立即進行分析調整；
5，檢查焊鍋焊料成分是否符合60/40（錫/鉛比例），並分析含銅雜質量；
6，檢查助焊劑的酸度是否在工藝規定的範圍以内；
（二） 熱風整平焊料層質量控制
1，嚴格控制熱風整平工藝參數，確保工藝參數的在整個處理過程的穩定性；
2，極時做到清理表面氧化殘渣，保持焊料表面清亮；
3，根據印制電路闆的幾何尺寸，設定浸入和提出時間；
4，在塗覆助焊劑時，整個基闆表面要塗均勻一緻，不能有漏塗現象；
5， 在施工過程中要時刻觀察熱風整平表面與孔内壁焊料層質量；
6，完工的基闆要進行自然冷卻，決不能採取急驟冷卻的辦法，以防基權翹曲。
第二節 熱風整平工藝
熱風整平工藝在印制電路闆制造中顯得更爲重要。它是確保電裝質量的基礎。爲此在施工中，需做好以下幾個方面的工作：
1，在熱風整平前，要確保表面與孔内幹淨，並保證孔内無水份；
2，塗覆助焊劑時，要確保助焊劑塗覆要均勻，不能有未塗覆部分，特别是孔内；
3，裝置夾具的部位，如是氣動夾就必須保持垂直狀态；如採用挂吊就必須選擇位置在基闆的中心位置；
4， 要保持基闆在裝挂的位置決不能擺動或漂移；
5， 經過熱風整平的基闆必須保持自然冷卻，避免急驟冷卻。

第十章 成型工藝
第一節 機械加工前的準備
（一） 檢查項目
1， 随時注意沉銅過程的變化，即時控制和調整，確保溶液沉銅的穩定性；
2， 爲確保沉銅質量，必須首先進行沉銅速率的測定，符合待極标準的然後投産；
3，在沉銅過程，首先在開始時随時取出來觀察孔由沉銅質量；
4，沉銅時，要特别加強溶液的控制，建議採用自動調整裝置和人工分析相結合的工藝方法實現對沉銅液的臨控。

第十一章 加厚鍍銅
第一節 鍍前準備和電鍍處理
加厚鍍銅主要目的是保證孔内有足夠厚的銅鍍層，確保電阻值在工藝要求的範圍以内。作爲插裝件是固定位置及確保連接強度；作爲表面封裝的器件，有些孔隻作爲導通孔，起到兩面導電的作用。
（一） 檢查項目
1，主要檢查孔金屬化質量狀态，應保證孔内無多餘物、毛刺、黑孔、孔洞等；
2，檢查基闆表面是否有污物及其它多餘物；
3，檢查基闆的編号、圖号、工藝文件及工藝說明；
4，搞清裝挂部位、裝挂要求及鍍槽所能承受的鍍覆面積；
5，鍍覆面積、工藝參數要明確、保證電鍍工藝參數的穩定性和可行性；
6，導電部位的清理和準備、先通電處理使溶液呈現激活狀态；
7，認定槽液成份是否合格、極闆表面積狀态；如採用欄裝球形陽極，還必須檢查消耗情況；
8， 檢查接觸部位的牢固情況及電壓、電流波動範圍。
（二） 加厚鍍銅質量的控制
1，準確的計算鍍覆面積和參考實際生産過程對電流的影響，正確的確定電流所需數值，掌握電鍍過程電流的變化，確保電鍍工藝參數穩定性；
2，在未進行電鍍前，首先採用調試闆進行試鍍，緻使槽液處在激活狀态；
3，確定總電流流動方向，再確定挂闆的先後秩序， 原則上應採用由遠到近；確保電流對任何表面分布的均勻性；
4，確保孔内鍍層的均勻性和鍍層厚度的一緻性，除採用攪拌過濾的工藝措施外，還需採用沖擊電流；
5，經常監控電鍍過程中電流的變化，確保電流數值的可靠性和穩定性；
6，檢測孔鍍銅層厚度是否符合技術要求。
第二節 鍍銅工藝
在加厚鍍銅工藝過程中，必須經常性的對工藝參數進行監控，往往由於主客觀原因造成 不必要的損失。要做好加厚鍍銅工序，就必須做到如下幾個方面：
1，根據計算機計算的面積數值，結合生産實際積累的經驗常數，增加一定的數值；
2，根據計算的電流數值，爲確保孔内鍍層的完整性，就必須在原有電流量的數值上增加一定數值即沖擊電流，然後在短的時間内回至原有數值；
3，基闆電鍍達到5分鍾時，取出基闆觀察表面與孔内壁的銅層是否完整，全部孔内呈金屬光澤爲佳；
4，基闆與基闆之間必須保持一定的距離；
5，當加厚鍍銅達到所需要的電鍍時間時，在取出基闆期間，要保持一定的電流數量，確保後續基闆表面與孔内不會産生發黑或發暗；
1，檢查工藝文件，閱讀工藝要求和熟悉基闆機械加工蘭圖；
2，檢查基闆表面有無劃傷、壓痕、露銅部位等現象；
3，根據機械加工軟盤進行試加工，進行首件預檢，符合工藝要求再進行全部工件的加工；
4，準備所採用用來監測基闆幾何尺寸的量具及其它工具；
5，根據加工基闆的原材料性質，選擇合适的銑加工工具（銑刀）：
（三） 質量控制
1，嚴格執行首件檢驗制度，確保産品尺寸符合設計要求；
2，根據基闆的原材料，合理選擇銑加工工藝參數；
3，固定基闆位置時，要仔細裝夾，以免損傷基闆表面焊料層和阻焊層；
4，在確保基闆外形尺寸的一緻性，必須嚴格控制位置精度；
5，在進行拆裝時，要特别注意基闆的壘層時要墊紙，以避免損傷基闆表面鍍塗覆層。
第二節 機械加工藝
機械加工是印制電路闆制造中最後一道工序，也必須高度重視。在施工過程中，也必須做好以下幾個方面的工作：
1，閱讀工藝文件，明確基闆幾何尺寸與公差的技術要求：
2，嚴格按照工藝規定，進行批生産前，首先進行試加工即首件檢驗制，這樣做的目的是以防或避免造成産品超差或報廢；
3，根據基闆精度要求，可採用單塊或多塊壘層加工；
4，在基闆固定機床後機械加工前，必須找好基準面，經核對無誤後再進行銑加工；
5，每加工完一批後，都要認真地檢查基闆的所有尺寸與公差，做到心中有數；
6，加工時要特注意保證基闆表面質量。
本篇文章來源於 百科全書