-
客
顧
(customer)
磁片、磁帶
(
Disk
、
M/T
)
底片
(
Master
A/W
)
資料傳送
(
Moden
FTP
)
藍圖
(
Drawing
< br>)
裁
板
埋孔(
Buried
Via
)
(
Laminate
Shear
)
埋孔、鑽孔
(
L.V.H.
Drinning
)
ML
內層
乾膜
SP
(
Innerlayer
Image
)
埋孔電鍍
(
L.V.H.
plating
)
蝕
銅
(
I/L
Etching
)
多次埋孔
(
Multiple Buried
Via
)
Blinded Via
雷射鑽孔
多層板內層流程
(
Innerlayer
Product
)
AOI
檢查
(
AOI
Inspection
)
預疊
板
(
二疊
板
)
(
Lay
up
)
壓
合
(
p>
Lamination
)
鑽
孔
(
PTH
Drilling
)
通孔
電鍍
(
PTH
)
製前
工程
(
Front-End
Dep.
)
生產
管理
(
P
&
M
control
)
業
務
(sales Department)
圖面
(<
/p>
Drawing
)
工作底片
(
Working
A/W
)
程式帶
(
P
rogram
)
製作規範
(
Run
Card
)
Double side
網板製作
(
Stencil
)
鑽孔、成型機
(
D. N.
C.
)
曝
光
壓
膜
前處
理
(<
/p>
Exposure
)
(
< br>Lamination
)
(
Pr
etreatment)
去
膜
蝕
銅
顯
影
(
p>
Stripping
)
(Etching)
(Develop)
預疊
版及
疊板
烘
烤
黑化
處理
(
Lay-
up
)
(Baking) (Black Oxide)
後處
理
壓
合
(
Post-
treatment
)
(Lamination)
通孔
電鍍
除
膠渣
前處
理
<
/p>
(
E-Lesseu
)
< br>
(Desmear)
(Pre-t)
外層製作
(
Outer
Layer
)
Tenting
process
選擇
性鍍
鎳
鍍
金
(
Selective Gold
)
全板
電鍍
(
Panel
Plating
)
外層
乾膜
(
Outerlayer
Image
)
曝
光
壓
膜
前處
理
(<
/p>
Exposure
)
< br>(
Lamination
)
(
Pretreatment)
二次
銅及
錫鉛
電鍍
(
Pattern
Plating
)
蝕
銅
(
O/L
Etching
)
檢
查
(
p>
Inspection
)
液態
防銲
(
Liquid
S/M
)
印文
字
(
Screen
Legend
)
錫鉛
電鍍
二次
銅電
鍍
(
T/L
Plating
)
(Pattern
Plating)
剝錫
鉛
蝕
銅
去
膜
(
T/L
Stripping
)
(Etching)
(Stripping
)
前處
理
塗佈
印刷
預乾
燥
<
/p>
(
Pretreatment
)
(
S/M
Coating
)
(Precure)
後烘
烤
顯影
曝
光
p>
(
Postcure
)
(Developing) (Exposure)
噴
錫
p>
鍍
金
手
指
、
鍍
化
學
鎳
金
、
全
< br>面
鍍
鎳
金
(
Hot Air
Leveling
)
(
G/F
Plating
、
E-less
Ni/Au
、
S/G
Plating
)
For OSP
成
型
(
Final
Shaping
)
電
鍍
(
Electrical
Test
)
外觀
檢查
(
Visual
Inspection
)
出貨
前檢
查
(
O. Q.
C.
)
銅面
防氧
化處
理
O.S.P.
(
Entek Cu
106A
)
包裝
出貨
前
言
(
Packing
&
Shipping
)
在電子裝配中,印刷電路板
(Printed
Circuit
Boards)
是個
關鍵零件。它搭載其他的電子零件並連通電路,以提
供一個安穩的電路工作環境。如以其
上電路配置的情形可
概分為三類:
一、
單面板
:
將提供零件連接的金屬線路佈置於絕緣的基
板材料上,該基板
同時也是安裝零件的支撐
載具。
二、
雙面板:
當單面的電路不足以提供電子零件連接需求
時,便可將
電路佈置於基板的兩面,並在板
上佈建通孔電路以連通板面兩側電路。
< br>
三、多層板:
在較複雜的應用需求時,電路可以被佈置
成
多層的結構並壓合在一起,並在層間佈建通
孔電路連通各層電
路。
工單料號之識別:
08
V
J60
001
E
B
層數
製程別
客戶代碼
客戶流水號
客戶版本
廠內版本
製程別代號:
L
:噴錫板無金手指板
I
:浸金板
E
:
Ent
ek
板
G
:鍍金版
A
:噴錫板及金手指板
J:
Entek
+金手指板
S:
浸金+選擇性鍍金
X
:浸金+鍍金手指
V
:選擇性浸金+
Entek
壹、微
影
目
p>
的
:
利
用
影
像
分
段
轉
移
的
方
< br>式,將客戶所需之線路及圖樣轉移至銅面基
板上。
流
程:
前處理
→
壓膜
→
曝光
→
顯影
→
蝕刻
→
剝膜
→
自動光學檢測(
< br>AOI
)及
VRS
作業方式:
銅箔基板先裁切成適合加工生
產的尺寸
大小。基板壓膜前通常需先用刷磨、
微蝕等方法將板面銅箔做適當的粗化處理,再
以
適
當
的
溫
度
及
壓
力
將
乾
膜
光
阻
密
合
貼
附
其
上。將貼好乾膜光阻的基板送入
紫外線曝光機
中曝光,光阻在底片透光區域受紫外線照射後
會<
/p>
產
生
聚
合
反
應
(
該
區
域
的
乾
膜
在
稍
後
的
顯
影
、
蝕
銅
步
驟
中<
/p>
將
被
保
留
下
來
當
作
蝕
刻
阻
劑)
,而
將底
片上
的線路
影像
移轉
到板面
乾膜
光阻上。撕去膜面上的保護膠膜後,先以碳酸
鈉
水
溶
液
將
膜
面
上
未
受
光
照
的
區<
/p>
域
顯
影
去
除,再用鹽酸及雙氧水混合溶液將裸露出來的
銅箔腐蝕去除,形成線路
。最後再以氫氧化鉀
水溶液將功成身退的乾膜光阻洗除。
p>
對於六層
(含)
以上的內層線路板以自動定
位
沖孔機沖出層間線路對位的鉚合基準孔。最後進行
自動光學檢
測(
AOI
)與
VRS
檢修,將微影過程中
的缺陷圈選出來予以補修。
p>
製程參數:
前處理之微蝕深度、覆膜之能
力
、曝光能量、乾膜厚度、顯影速度、蝕刻速
度、噴壓大小、藥水條件、無塵室之粉塵量、
無塵室之溫濕度。
品質需求:
線路不可有短斷路、影像需與
客戶一致、線寬符合客戶要求、通孔內需
保有
銅、曝光對準度上不
Ring
破、
尺寸需依客戶
要求管制。
問題點
:
線
路密集或間距較小者困難度愈
高、顯影蝕刻時上下均勻性較難掌控。
一、前處理:
1-1.
目的:
利用化學微蝕之方式
將板面粗化,增加有效接觸面
積,並清潔品質。
1-2.
使用藥水:
過硫酸鈉(
SPS
)
、硫酸。
1-3.
流程:
入料輸送
↓
脫脂(
1.5
﹪
H
2
SO
4
)
↓
循環水洗(軟水)
↓
微蝕(
S
PS
)
↓
循環水洗(純水)
化學反應式:
Cu+Na
2
S
2
O
8
+H
2
SO
4
→
CuSO
4
+Na
2
SO
4
+H
2
SO
4
微蝕量:
40
μ
m
↓
p>
化學酸洗(
2.5
﹪
H
2
SO
4
)
↓
循環水洗
↓
冷風吹乾
↓
熱風烘乾
↓
出料輸送機
1-4.
製程參數:
溫度、藥液濃度、噴壓、線速。
二、壓膜:
2-1.
乾膜:
2-1-1.
目的:
經前處理後之基板經黏塵機除塵後,以壓膜機
將感光性乾膜附著於基板上。
2-1-2.
範圍:
Max:
510 mm
×
610 mm
Min: 330 mm
×
250
mm
利用酸洗消除
Na
2
SO
4
,使其
基板厚度:
0.2
~
0.6 mm
HDI
板之內
1
、內
p>
2
、雷射加工用
mask
< br>、外層需
壓膜。
PCB
板之內層、外層需壓膜。
2-1-3.
使用材料:
感光性薄膜
壓膜完成後,靜置
15
分鐘才可曝光,超過
16
小時未曝光即退洗重
壓膜。
2-1-4.
流程:
入料輸送
→
中央轉列
→
轉向
→
暫存
→
黏塵清潔
→
壓膜
→
預熱
→
翻板
2-1-5.
製程參數:
壓膜溫度。
種類
內層
壓膜溫度
120
±
5
℃
雷射
mask
105
±
5
℃
內
2
、外層
120
±
5
℃
壓板溫度
後壓溫度
2-2.
濕膜:
< br>50
±
5
℃
90
±
5
℃
2-2-1.
目的:
將經前處理後之基板以
roller coating
< br>之方式將感光
性濕膜塗佈於基板上。
2-2-2.
範圍:
板寬≧
300
≦
610
mm
板長≧
300
≦
775 mm
Tolerance:
±
0.5 mm
板厚:
0.07
~
1.2 mm(
含銅
)
2-2-3.
使用材料:
Shipl
ey
、
SN-35R(
感光材料
)
、工業級
PMA
(
調
黏度用)
。
2-2-4.
流程:
入料輸送
→
平移機
→
暫存機
→
歪斜滾輪
→
鍊
夾
前
導
軌<
/p>
→
塗
佈
滾
輪
二
側
→
roller
coater
→
油墨
(<
/p>
黏度
50
±
5s
ec)
→
熱風(機速為
膜厚上下各為
8~11
μ
m
,需無板面水痕氧化的出現。
p>
3.5
±
0.1
m/min
、溫度
160
℃、
160
℃、
150
p>
℃、
170
℃)
→
冷卻
34
℃
2-2-5.
製程參數:
油墨黏度、烘乾溫度。
三、曝光
3-1.
目的:
利用紫外光照射,將底片上的線路轉移至壓膜後的
基板上。
3-2.
流程:
黏塵
→
曝光
→
暫存
→
收板
→
出料輸送
3-3.
製程參數:
底片漲縮、曝光
時間、曝光能量(強度)
一般
PCB
:
層別
I/L
D/F
801Y30
光階
8
階(
底片間距小於
2.5mil
,曝光能量選
擇
6
~
7
階
。
O/L
外層
HDI
:
層別
內層
內
2
外層
外層
MASK
考試板內外層皆用
5
階。
801Y40
801Y30
7
階
6
階
D/F
801Y30
801Y30
801Y30
801Y40
HN-920
7
階
6
階
6
階
6
階
7
階
光階
3-4.
曝光前檢查:
(
1
)
底
片層別、
Date
Code
、刮傷、正反面。
(
2
)
曝
光能量的選擇是否正確。
(
3
)
PE
及
ME
值的設定
3-5.
曝光後自主檢查:
(
1
)
p>
用
15
×目鏡檢視是否有孔偏。
(
2
)
D
ate
Code
是否清楚。
3-6.
問題與解決方法:
(
1
)為何吸真空不良時,線距愈小的板子愈容易造成問題?
板件彎翹、曝光機的底片玻璃框
(
或壓克力框
)
變形、導氣條
設置不當
......
都會影響板件與底片的密合性,讓曝出來的影像模
糊變形。現在的曝光機大多有真空度偵測機構,吸真空不良的可
能性較低。
(
2
)如何控製底片尺寸漲縮?
暗
房及黃光室的環境溫濕度需調校一致
,
最好是控制在底片
廠商的建議範圍內
,
通常這就是廠商生產捲片
時的環境溫濕度範
圍
。
此外,
底片從冷藏庫領出後最好在暗房內先回溫八小時再上
列印匣列印使用
p>
。雷射繪圖機應請廠商技師定期校驗精度。沖片
時的乾燥條件亦需符
合底片廠商的建議條件。
底片在曝光過程中會逐漸乾縮變形,
壽命終了後勿勉強使
用。底片的漲縮行為只有一種,就是它會「任意變形」
,並不是
繪片時的線性補償可以輕易克服的。
(
3
)曝光
能量對線寬的影響為何?
通常做細線路,曝光解析度是最首要
的,跟吸真空也有關。
若能量太低,容易造成線細的可能,壓膜壓好的板子不能馬上曝<
/p>
光,這多少會受到影響。
(
4
)底片的材質是熱縮冷漲還是熱漲冷縮
?
底片特性為熱縮冷漲。除此之外,溼度
為影響漲縮最重要因
素,底片上的膠質層
,
乳濟層
....
皆受濕度影響,溼度高則漲;溼
度低則縮,其計算公式為底片漲縮係數
(
各款底片
不同
)
×溼度差
異×底片尺寸。
四、
顯影、蝕刻、剝膜
業界在內層乾膜製
程中的顯影
(Developping)
、蝕刻
(Etching)
及去膜
(Stripping)<
/p>
等三道步驟上都是使用連線設備進行生產。
D.E.S.
線已屬成熟的製程設備,通常都可以穩定地生產。
4-1.
目的:
< br>將曝光於底片上之線路影像,經由顯影、蝕刻、剝
膜之步驟,使欲保留之線路銅面
顯現出來。
4-2.
使用藥水:<
/p>
Na
2
CO
3<
/p>
、
HCl
、
H<
/p>
2
O
2
、
KOH
4-3.
流程:
傳送段
→
顯影(Ⅰ
)<
Na
2
CO
3
>
→
顯影(Ⅱ
)
→
水
洗
7
step
→
遞
送
段
→
蝕
刻
→
AQUA(HCl
2.5
±
0.2M/L+H
2
O
2
23)
→
蝕刻後水洗
→
剝膜
(
KOH 2.5
±
0.5
﹪
)
→
抗氧化
→
水洗
→
烘乾
→
出料
4-4.
製程參數
:
藥液濃度
、線速
(
控制咬蝕量
)
、噴
壓、
溫度控制。
濃度、
線速、噴壓等參數影響線寬、線距的均勻度(
10
﹪
)及是否可將欲蝕刻的區域完全去銅。
4-5.
問題與解決方法:
(
1
)一般所知的製程多為負片製程,在何種
情況下會採正片製
程?又兩種製程的優缺點在那裡?
負片製程優點:
以乾膜為阻劑,顯影後直接蝕銅,製程時間相對較短。
正片製程優點:
(
< br>a
)以電鍍錫為阻劑,大尺寸的導通孔孔破率相對較低。
(
b
)銅面厚度相對較薄及均勻,線路
側蝕量相對較易控制。
兩者之優點正好互為它方的缺點。正片
製程
(
即線路底片為
負片
)
除了印後即蝕而縮短製程時間外,亦因其為全板鍍銅,較
< br>適合獨立線路區較明顯的板類,可避免獨立線路鍍厚夾膜
(2)
目前產業界中,碳酸鉀顯影液
使用的廠家有愈來愈多的現
象,其優缺點如何
?
碳酸鉀和碳酸鈉都是弱鹼性的顯影劑
,
但是碳酸鉀在
顯影的
過程中其所溶出的光阻似乎會產生較大的顆粒
,
可以較容易分離
排除
,因此有利於保持顯影液的
清潔及顯影的效果,這可能是廠
家願意使用的原因
,某些文獻有
相關的說明,但最好的方法還是
和乾膜供應商直接討論,因為乾膜的不同表現未必一樣。
就顯影液的清潔、顯影的效果、更槽時間、人力成本、生產<
/p>
速度、廢水環保、品質確保降低報廢率等整體效益來看,都較碳
酸
鈉便宜許多,使用得當的話,碳酸鉀較適合現代
PCB
嚴格要<
/p>
求。
(
p>
3
)內層曝光時所使用的是平行光,經曝光、顯影後,乾膜與
基板之間的線路是否會呈現像蝕刻後產生側蝕的形狀
(
梯形
)
一
樣,如果會,則梯形
的長邊是在上面或下面
?
板材
Image
Transfer<
/p>
後,經過
DES
會產生所謂的側蝕
(Undercut)
,其原因不外乎是水溝效應
(Puddle
Effective)
。簡言
之
,
當板材在其線路間之蝕刻藥液停留時間較長,
藥液無法持續
有效蝕刻底層銅面
,而導致上層銅面咬蝕較多情況
發生。因為水
溝效應只發生在上板面,下板面並無水溝效應,而一般線路面皆
朝下,且上下板面所形成的側蝕
(Undercut)
長像都一樣,不會上
下顛倒。
五、自動光學檢測(
AOI
)及
VRS
AOI
是利用普通光線或雷射光
p>
,
配合電腦程式對電路板面進
行外觀的視覺檢驗,以代替人工目檢的光學設備。
5-1.
目的:
利用
AOI
將斷路、短路、銅渣等缺陷檢視出,再將
已完成
AOI
檢測之基板以
VRS-4
確認
,
檢修機讀取
缺
點座標資料,以完成缺點鑑定或修補工作。
5-2.
環境條件:
測試房溫度
25
< br>℃、濕度
60
﹪
RH
。
5-3.
流程:
開機
↓
自身測試
↓
輸入使用者密碼
↓
叫料號
∣
新料號
已存在料號
(編輯參數)
(對焦)
測,避免造成誤判。
↓
光校正
學習
<
/p>
載入
CAM
母板資料
無母板資料
↓
↓
檢測
確正無斷路及短路
↓
↓
p>
由於蝕刻過程中會伴隨有
”
側蝕
”
的現象產生,故必須注意線寬的量
檢視缺點及數
目依需求更改參數
作母板
↓
↓
量產
檢視掩蓋缺點
↓
↓
VRS
檢修
檢測
5-4.
檢視項目
:
線寬
、
線距
、
線路突出
、
線路缺口
、
銅渣
、
pinho
le
、
短斷路、凹陷。
5-5.
由
AOI
< br>及
VRS
的檢測結果可知:
<
/p>
在內層中的問題點多為短斷路、凹陷及銅渣;在外層中的
問題點多
為孔偏及凹陷。
問題點來源:
(
1
)
前
處理時,表面的清潔狀態與粗糙度。
(
2
)
p>
壓
膜、曝光時,曝光能量、底片的脹縮及使用頻率。
(
3
)
p>
D
ES
中線速控制與藥水的濃度。
(
4
)
p>
雷
射鑽孔對位是否精準(
Ring
破的問題)
。
(
5
)
p>
塞
孔後之刷磨與雜質顆粒所造成的凹陷。
5-6.
修補流程:
AOI
→
VRS
→
補線
→
補膠
→
烘烤
→
再檢查
5-7.
問題與解決方法:
(
1
)造成內層線路中出現孔偏的問題為何?
可能原稿底片已經縮小。影像的轉移、曝光後的內層當然也<
/p>
對不起來,欲解決問題,先查量查底片到底
縮
多少,然後再補
償。
整體漲縮的問題
,
必須做
多次的實驗統計才能得到較穩定的
參考依據,不能只是一兩次的測試就來決定調整的方向
,舉凡底
片的穩定度、底片的機械方面、基材的尺寸穩定度、基材的機械
方向、膠片的品質穩定度、壓合的條件、對位的準度、內層沖孔
的準度、壓合時
同一疊電路板內外片的差距等,都將會影響到。
這個問題實際上是十分地龐大,不是單純
的漲縮如此簡單,最好
參考有系統的品質解決方案資料並請較有經驗的工程師給予指
p>
導,如果只專注於底片的漲縮或基材的漲縮,可能得不到答案。
<
/p>
此外也必須先判斷是否是漲縮造成的,若是不定向亂偏,有
可能鑽
頭鋼性不夠
,
如果是漲縮造成的話應該是同方向且愈靠板
邊愈嚴重。
(<
/p>
2
)為什麼經過蝕刻線,有不定點的銅渣的產生,可能是那一
p>
製程產生的可能性最大
?
如果是
tenting
的
etching
製程的話可能有:
(
a<
/p>
)銅面有點狀污染物附著,蝕刻液咬不下去。
< br>(
b
)若有撕
Mylar
機的話,有可能膜屑噴到板面上。
(
c
)蝕刻或顯影段有膜渣或其它污染物反沾。
(
d
)
若是經
壓合的多層板的話,有可能是底銅材上有
pp
膠點沾
附
,
若依字面上解釋銅渣的話應該就是線路上有不
規則之銅顆粒
附著。
基本上會有銅渣
只有三種狀況,一種是表面產生了障礙物,
因此無法蝕除
;
p>
一種是銅結構不均,造成蝕刻速率差異
;
另
一種是
機械噴灑不均或有異物造成噴頭阻塞
,
< br>它們所呈現出來的缺點狀
態,仔細觀察會有些許不同,必須檢查缺點再做判斷。一
般性的
生產多數是以表面有障礙物及噴嘴堵塞最容易發生
,
p>
因此如果在
確實保養生產設備後
,多數多有
改善。當然如果曝光製程或顯影
製程亦會造成殘留阻礙物,則銅渣殘留一定會發生,這個
部份無
法靠保養顯影蝕刻線來改善。
內層板需先經過沖孔對位,以方便
AOI
或壓合用。
貳、
裁板、鑽孔
將
電
路
板
以
C
N
C
鑽
p>
孔
機
鑽
出
層
間
電
路
的
導
通
孔
< br>道
及焊接零件的固定孔。鑽孔時用插梢透過先前鑽出的靶孔
將
電
路
板
固
定
於
鑽
孔
p>
機
床
檯
上
,
同
時
加
上
平
整
的
< br>下
墊
板
(酚醛樹酯板或木漿板)
與上蓋板(鋁板)以減少鑽孔毛
頭的發生。
目
的:<
/p>
將須導通之各層以孔貫通,並鑽定
零件腳之作業孔。
種
< br>類:
內層孔:
(
1
)預製下製
程所需之工具孔,如
HAK
孔、壓合組
合孔、
AOI
孔
。
(
p>
2
)
區分不同厚度之銅箔,如
1/H
、
1/2
。
一次孔:
(
1
)依客戶需求所設計
之孔位及尺寸,如導通孔、非導通孔。
(
p>
2
)
下製程所需
之
工具孔,如
AOI
孔、成型
pin
p>
孔、測
試
pin
孔
。
作業方式:
利用鑽頭之高速旋轉與
下衝方式
作業。
製程參數:
進刀速、退刀速、轉速、下鑽
深度、板厚、鑽孔針大小(直徑)
、研磨次數、
材質。
品
質
需
求
:<
/p>
尺
寸
是
否
允
合
、
孔
徑
是
否
正
確、孔壁粗糙度會不會過大、精準度是否在規
格內。
X-ray
檢查機:
為使機械鑽孔或<
/p>
Laser
鑽孔後,檢查孔與內層線
路<
/p>
Pad
對準度是否偏差及壓合後基板之層間對
準度檢查作業。
層間對準度檢查:
(
1
)使用
X-ray
檢查孔與內層偏移情形。
(
2
p>
)檢查頻率:每批首趟、每軸最下一片基板
抽測
X-ray
檢查。
(
3
)檢查情形:
(
a
)
判定:
ACC
p>
孔位與內層
Pad
無偏移
< br>
(
b
)
p>
判定
:
REJ
,<
/p>
Hole
與內層
Pad
< br>偏移
,
破
Ring
。
可能原因:基板縮
(
c
)
p>
判定
:
REJ
,<
/p>
Hole
與內層
Pad
< br>偏移
,
破
Ring
。
可能原因:基板脹
(
d
)
p>
判定:
REJ
,
H
ole
與內層
Pad
部分偏移,破
p>
Ring
。
可能原因:鑽孔不良
核對
Mylar
或標準板及自主檢驗記錄:
嚴重缺點:多鑽、漏鑽、孔未鑽透、孔變形、孔大、孔小。
<
/p>
主要缺點:鑽孔偏、膠帶殘膠、毛頭、孔塞、刮傷板底、孔
屑、粉
屑、其它。
2.<
/p>
鑽孔後的孔壁粗糙度會影響後續的電鍍。
1.
使用鋁板之目的在於消除鑽頭在高轉速旋轉下所產生的高溫,並
< br>減少毛頭的發生。
3.
p>
視料號尺寸(寬)不同,內層板壓
pin
的
位置亦不同。
參、壓
合
完
成
後
p>
的
內
層
線
路
板
須
以
玻
璃
纖
維
< br>樹
脂
膠
片
與
外
層
線路銅箔黏合。在壓合前,內
層板需先經黑
(
氧
)
< br>化處理,
使銅面鈍化增加絕緣性;並使內層線路的銅面粗化以便能
和膠片產生良好的黏合性能。疊合時先將六層線路﹝
含﹞
以上的內層線路板用鉚釘機成對的鉚合。再用盛盤將其整
齊疊放於鏡面鋼板之間,送入
真空壓合機中以適當之溫度
及壓力使膠片硬化黏合。壓合後的電路板以X光自動定位
p>
鑽靶機鑽出靶孔做為內外層線路對位的基準孔。並將板邊
做適當的細
裁切割,以方便後續加工。
目
p>
的:
組合各層之資料影像,將各層組合成一體。
流
程:
黑化
棕化
P/P
裁切
銅箔
組合
P/P
沖孔
↓
預疊
↓
疊板
↓
壓合
迴流
鏡板
↓
拆板
↓
割邊
/
剖半
↓
X-ray
鉆靶
↓
成形
↓
磨邊水洗
作業方式:
利用高溫及高壓將材料熔融後再硬化。
製程參數:
升溫速率、持溫溫度、降溫速率、抽真空度、
< br>一壓力、二壓壓力、壓合時間、上壓時間點、黑化
之粗化程度、疊構組合方式。<
/p>
品質需求
:
板
面平整性
、
板厚均勻性
、
銅皮之拉力強度
(
peeling
< br>)
、
壓合後之尺寸變化、流膠量。
一、黑化:
1-1.
目的:
在壓合的過程中增加
thin
core
銅導體外表與
pp
樹
脂接觸的表面積,增加二者間的附著力,避免後續
使用中發生分離。確保黑化還原之板面品質,以提
升黑化表面抗酸之能力。
1-2.
使用藥水:
ALK
鹼性清潔液、過硫酸鈉、硫酸、鹼性氫氧
化鈉(黑化<
/p>
B
液)
、氯酸鹽(黑化
< br>A
液)
、二甲
基胺類、抗氧化液
。
先試跑
5
片,大銅面盡量朝上,觀察板面是否呈黑棕色。
1-3. <
/p>
流程:
去脂(
ALK
鹼性清潔液)
→
水洗(Ⅰ
)
→
微蝕
(過硫酸鈉)
→
水洗(Ⅱ
)
→
預浸(鹼性氫氧
化鈉)
→
氧化
(氯
酸鹽
、
氫氧化鈉)
→
水洗
(Ⅲ
)
→
後浸(二甲基胺類)
→
水洗(Ⅳ)
→
抗氧化
(抗氧化液)
→
水洗(Ⅴ
)
→
熱水洗
→
烘乾
<
/p>
傳動線速:
2.5
±
0.1 m/min
(#
1
~#<
/p>
4
)
1-4.
製程參數:
溫度、藥液濃度。
1-5.
(
1
)微蝕速率
(etch rate):
< br>W
1
g
?
W
2
g
2
?
A
?
B
?
p>
8
.
932
?
p>
2
.
54
?
10
6
(
?
)
………
45
±
15
μ
m
咬蝕量=將
10
”
×<
/p>
15
”
的銅箔烘乾稱重
< br>(W
1g
)
-
< br>etch
後之銅箔
烘乾稱重
(W
2g
)
。
<
/p>
其中
A
、
B
p>
為板子的長寬。
微蝕時之溫度差
1
~
2
℃,微蝕速率就
會差很多。
(
2
)絨毛成長率(
Weight
gain
)
:
W
1
?
W
2
2
(
g
/<
/p>
cm
2
)
………
..0.32
±
0.05
g/cm
2
?
A
?
B
將長出絨毛的板子泡入
10
﹪
的硫酸中
,
看絨毛會跑掉多少。
(
3
)抗氧化能力:
(
a
)
p>
滴定式:將
5
﹪
之
HCl
滴在基板上,未出現露銅的時
間>
15
sec
。
(
b
)
p>
浸
泡式:將基板完全浸入
5
﹪
之
HCl
中,未出現露銅<
/p>
的時間>
30
min
。
1-6.
注意事項:
(1)
黑化重工次數上限為二次。
(2)
黑化還原板須於
48
小時內組合上壓完畢。
(3)
黑化後用隔紙蓋住最上層板子,並於二小時
內推入組合室。
p>
1-7.
品質需求:
< br>(
1
)滾輪印不明顯;
(
2
)刮傷漏銅不可有;
(
3
)色澤均勻;
(
4
)表面乾燥不可殘留
水份。
二、備料:
2-1
.
溫
度維持在
22
±
2
℃,濕度
50
±
5
﹪
HR
。
2-2
.
種
類:
(
1
)
P
P
;
(
2
)銅
箔;
(
3
)
R
CC
(背膠銅箔)
。
P/P
規格
厚度(
mil
)
銅箔規格
厚度(
mil
)
2-3
.
P
P
依含膠量分為:
HRC
(高)
、
MRC
(中)
、<
/p>
LRC
(低)
。
2-4
.
注意廠牌與結構。
2-5.
裁切的經緯會影響後面的板翹。
2-6.
備料留邊:
1/16
”
、
3/16
”
黑化後若不烘乾,水氣之存在將會引起爆板。
PP
要
Tg
相同系列的才可搭
配使用,無鹵素的基板要搭配無鹵素
的
PP
。
廠內常用銅箔尺寸:
1/2
OZ
、
1/3
OZ
。
7630
7628
8.5
7
1506
6.5
2116
4
1080
2.5
2 OZ
1 OZ
1/2 OZ
1/3
OZ
2.8
1.4
0.7
0.47
三、組合:
3-1.
目的:
檢查黑(棕)化和組
合後之
PCB
板的品質。
3-2.
流程:
取料
→
鉚釘規格確認
→
試組
→
品質確認
→
量產
3-3.
注意事項:
(
1
)預疊方式以左右或上下交替而成。
(
2
)點膠防止
PCB
發生位移現象。
(
3
)預疊高度不可超過
15cm
。
(
4
p>
)預疊完之
PCB
送入暫存架放置
30
min
,未滿
30
< br>min
不可
進入疊板進料系統。
3-4.
鉚釘選用:
組合板厚
鉚釘規格
100
mil
以上
4.5 Cu
60
~
100 mil
3.5 Cu
40
~
60 mil
25
~
40 mil
25 mil
3-5.
鉚釘開花示意:
3.0 Cu
2.5 Cu
2.5
白鐵
(
1
)
(
2
)
鉚釘頭平坦無壓痕
上模模具損耗,無法平壓鉚釘
(
3
)
鉚釘開花,花瓣平整均勻
四、疊板:
4-1.
疊板層數之設定:
依內層的
層數不同如下設定:
層別
層數
SUS
數
4
6/8
10
13
12
11
14
13
12
上銅箔數
13
12
11
下銅箔數
13
12
11
4-2.
SUS
至少
10
片,以超越最低擋塊高度。
4-3.
彈簧壓條之用途:
(
1
)避免鏡板跑出;
(
2
)可壓合的活動
範圍。
五、熱壓:
5-1.
原理:
利用熱煤油所產生之
熱將
PP
熔融,同時配合油壓機
往上推
壓,以達到壓合之目的。
5-2.
溫度壓力曲線:
溫度
壓力(
k
g/cm
2
)
3
2
4
70
d
1
c
5
e
b
6
30
20
時
間(
min
)
無鹵素材料需於黑化後
24
小時內壓合完畢。
a
5-3.
流程:
入料
→
確實檢查(
1.
熱盤上有無異物;
2.
上蓋板<
/p>
上有無異物)
→
壓合條件設定
→
上壓自動運轉
→
真空幫浦啟動
→
選擇
”<
/p>
程式監控畫面
”
確認所
< br>輸入條件正確否
→
上壓後
15
min
< br>檢查溫度、壓
力、真空值是否正常
→
上壓後
20 min
檢查溫度、
壓力、真空值是否正常
→
上壓後
30
min
< br>檢查溫
度、壓力、真空值是否正常
→
壓力、溫度達水平
段
→
程式終了
鍋爐溫度:
240
~
260
℃
< br>
5-4.
拆板回流:將熱壓
完成之半成品取出,並使鏡板迴流至疊
板,確保疊板品質。
5-5.
由於樹脂的內聚力>板子的張力,因此板子經熱壓後
多會
收縮,故內層會設有補償值。
六、
X-ray
鉆靶:
6-1.
(
1
)一壓用:
(
2
)二壓
用:
6-2.
孔偏
基準
靶不破
頻率
首片
孔偏的
root
值
<
15
μ
m
1
片
/15
片
七、成型:
7-1.
流程:
開啟機台
→
Z
軸歸零
→
X
、
p>
Y
軸歸零
→
呼叫程
式
→
裁
pin
孔
→
試撈
→
首片檢查
→
生產
7-2.
避免空泡的產生,讓板邊堅實。
7-3
.
所撈出的缺口位置、深度、長度皆視批號而定。
八、磨邊水洗:
8-1.
流程:
投板
↓
整列
↓
磨邊(一)
↓
旋轉
↓
磨邊(二)
↓
清洗
↓
風乾
↓
雷射測厚
NG
↓
OK
收板
收板
↓
NG
↓
異常處理,通知
製品外觀檢查
領班或工程師
↓
OK
↓
NG
出貨
報廢
8-2. 20
mil
以下的板子無法磨邊,故直接用銑刀去除。
壓合品質特性:
(
1
)
板
厚
(
2
)
p>
P
eeling(
黑化
)
(
3
)
p>
針
孔與凹陷:此為最難克服的問題,尤其是使用
RCC
時。
此種現象之存在會造成外層的短、斷路。
144
?
K
=針孔與凹陷點值(點
/in
2
)
2
?
A
?
B
肆、雷射
1.
流程
:
進料
→
雷射
→
電漿
→
去墨線
→
Blaser
檢視→
出料
2.
種類:
(
1
)三菱:單軸,掃
瞄範圍
50 mm
×
50
mm
,一期雷射。
(
2
)
Sumitomo:
雙軸
,二期雷射。
3.
雷射瓦斯:
CO
2
:CO:H
2
:N
2
:He =
21:5:0.15:18:55.85
mal mask
開
銅窗後再使用
CO
2
雷射。
5.
三菱之
2 cyc
le
雷射後品質較佳;
Sumitomo
之
2Burst
則會有燒
熔的現象產
生。
6.
電漿主要的目的在除膠渣。
p>
7.
(
1
)
O
2
、
Ar
用於表面處理
(
2<
/p>
)
O
2
、
CF
4
用於除膠渣、化金表面處理、消除指印
灰塵。
檢測:
8-1.
銅窗未開(
Copper window not
etched
)
:從
Blaser C
CD
中無
法看到銅窗打開者,立即通知前製程微影做條件改善。
8-2.
銅窗孔徑不足
(
Copper
window undersize
)
:
銅窗直徑小於流
程單上所規定之孔徑下限值時,應立即通知前製程微影做
條件改善。
8-3.
品質特性:
(
1
)
p>
P
AD
偏移、漏
m
ask
、未鑽透皆不可有,否則予以報廢或
重工。
(
2
)
p>
下
孔徑過小可能是因加功能量過小或介質層過厚,造成盲
孔孔底直徑過小
(下孔
/
上孔<
0.7
)
,不得小於
3
~
5 mil(
客
p>
戶規格
)
,否則重工。
(
3
)
殘
膠(
miss
shot
)是因介質層完全未打或部分未打透,為
孔底全黑
的影像,不可有,否則重工。
(
4
)
p>
上
孔徑過小,
Mask
>
3.5 mil(
客戶規格
)<
/p>
,報廢或全換。
9.
去墨黑線:
9-1.
目的:
將盲孔底部、
Ta
rget Pad
之黑氧化銅咬蝕乾淨,以利
電鍍後盲孔之層間導通。
9-2.<
/p>
流程:
入料
→
浸泡處理
→
複合水洗
→
化學蝕洗
→
循環水洗
→
冷風吹乾
→
熱風吹乾
→
出料
伍、電鍍
目
的:
在使鉆孔後孔內之各層相互導通。
作業方式:
利用物理吸附之方式與外加能量方式,讓銅沉積於孔
壁上。
流
程:
Ⅰ
. P
除膠膜:
將非導體層膨鬆,將孔隙度放大
進口段
↓
膨鬆段
↓
水洗
↓
除膠渣段
↓
水洗
↓
還原整孔
↓
水洗
Ⅱ
.
LB/
化學銅:
清潔段
清潔槽,清除表面及內層銅之
表面油脂
物,並加強對有機非導體層之玻纖部分
還原劑將內層銅
表面及有機非導體面上錳之化合
物還原成二價錳離子溶解於槽液中並由整孔劑改
高錳酸鈉槽,藉由
7
價錳在鹼性環境中與內層銅
之
表面殘餘的有機非導電物反應產生錳化合物後,經
由後續之反
應可溶解於槽液中去除之,而與內層銅
↓
水洗
↓
微蝕段
↓
預浸水洗段
↓
藉由載體將鈀離子送到非導體層的
表面
去除銅層表面之銅離子化合物
,
以
去除表面及內層銅之氧化部分
,
並可<
/p>
粗化其表面
,
增加後續化學沉銅之總
p>
活化段
↓
水洗
↓
還原
↓
水洗
↓
化學銅
↓
水洗
以鈀金屬為化學銅沉降的基地,且新產生的化學銅
產生化學反應將鈀離子還原成鈀原子。
Ⅲ
.
Cu
電鍍銅:
酸浸段
↓
脈衝電鍍段
強化化學銅導電層
去除傳輸過程中,
表面及內層銅表面之
氧化物,以利後續電鍍銅之連結,增加
↓<
/p>
拍板段
↓
脈衝電鍍段
↓
拍板段
↓
脈衝電鍍段
↓
水洗段
↓
抗氧化段
去除傳輸過程中
,
表面及內層銅表
p>
↓
水洗段
↓
以上吹下抽的方式,將孔內之水抽出。
吹乾
↓
將表面之水氣經由加熱後蒸發。
烘乾
↓
收板段
控制點:
除膠能力
、
整孔能力
、化背銅光級
數
、電流密度
、板厚、
銅離子濃度、光
澤劑、正反向電流時間及密度。
品質需求:
< br>板面平整、面銅厚度、孔銅厚度、銅面光澤性。
問題點
:
孔徑與板厚之比例愈小者愈不易鍍、孔數密集區其孔銅
較不易
達到要求。
陸、防焊
外
層
線
路
p>
完
成
後
需
再
披
覆
絕
緣
的
樹
酯
< br>層
來
保
護
線
路
避免氧化及焊接短路。塗裝前通常需先用刷磨、微蝕等方
法
將
線
路
p>
板
銅
面
做
適
當
的
粗
化
清
潔
處
< br>理
。
而
後
以
網
版
印
刷
、簾塗、靜電噴塗
…
等方式將液態感光綠漆塗覆於板面
上,再預烘乾燥(乾膜感光綠漆則是以真空壓膜機將其壓
合
披
覆
於
板
< br>面
上
)
。
待
其
冷
卻
後
送
入
紫
外
p>
線
曝
光
機
中
曝
光,綠漆在底片透光區域受紫外線照射後會
產生聚合反應
(該區域的綠漆
在稍後的顯影步
< br>驟中將被保留下
來)
,以
碳酸鉀
水溶液將塗膜上未受光照的區域顯影去除。最後再
加以高溫烘烤使綠漆中的樹酯完全硬化
。
較早期的綠漆是用網版印刷後直接熱烘(或紫外線照
射)讓漆膜硬化的方式生產。但因其在印刷及硬化的過程
中
常
會
造
成
綠
漆
滲
透
到
線
路
終
端
接
點
的
銅<
/p>
面
上
而
產
生
零
件焊接及使用上的困擾,現在除了線路簡
單粗獷的電路板
使用外,多改用感光綠漆進行生產。
目
的:
在線
路上印上一層保護墨防止線路被破壞。
作業方式:
利用類似油漆般的物質均勻塗佈在導體面上,再以高
溫烘烤予以固化。
p>
流
程:
前處理(微影前處理)
→
1
st<
/p>
印刷(背面壁
malyar
)
→
靜置
15
min
→
預烤(
75
℃
/20min
)<平面台車
>
→
靜置
30 min
→
曝光
(手動單面曝光)
→
顯
影
→
前處理(微影前處理)
→
2
nd<
/p>
印刷(背面壁
malyar
)
→
靜置
15
min
→
預烤(
7
5
℃
/20min
)
< br><平面台車>
→
靜置
30 min
→
曝光
(手動單面曝
光)
→
顯影
→
烘烤(隧道式烤箱)
。
製程參數:
前處理之能力、覆膜之均勻性、曝光之能量、顯影速
度、烘烤條件、曝光對準度、文字印刷對準度。
品
質需求:
表面不可有異常紋路、塞孔之漆不可溢流、防焊不可
o
n
BGA
處、線路不可側漏、文字不可
on
PAD
、防
焊不可剝離、表面
不可有刮痕。
品質異常現象
:
曝偏
、顯影不潔
、吸真空不良
、防焊脫落
、沾漆、
孔內綠漆、壓痕、刮傷、板面霧化
白化、
undercut
過大、補漆不良。
一、印刷前處理
:
1-1.
目的:
將板面油脂、異物、氧化層去除
,增加銅面粗糙度,
加強板面與綠漆之附著力。
1-2.
使用物料
:
H
p>
2
SO
4
、
SPS
1-3.
確認板子尺寸,並依尺寸之
大小,設定為
6
片
/min
,確定板
子厚度,投入檢測,防止二片重疊。
1-4.
製程參數
:
微蝕溫度、烘乾溫
度。
1-5.
印刷化學前處理操作條件:
(
1
)
p>
線
速度設定
:
3.
0
±
0.5
m/min(
視情況調整為
2.5
m/min
或
3.5
m/min)
(
2
)
埋
孔板速度:
5 m/min
(只開
SPS
微蝕槽)
(
3
)
p>
基
礎微蝕量設計:
30
μ
“
±
10
μ
”
1-6.
流程
:
入料
→
酸洗段(
H
2
SO
4
:
5
±
2
﹪
p>
)
→
水洗
→
<
/p>
微蝕
段(
SPS
:
55
±
10 g/L
,
Cu
2+
<
40 g/L
)
→
水洗
→
酸
洗段(
H
2
SO
4<
/p>
:
5
±
2
﹪
)
→
水洗
→
抗氧化段(
30
±
5
℃)
→
水洗
→
純水洗
→
烘乾段(
90
±
5
℃)
→
出
料
1-7
.
以自動添加方式,自添加槽分別打入微蝕槽、酸洗槽及抗氧
化
槽。自動添加設定:線速度:
3.0
±
0.5 m/min
,板數
10
片,<
/p>
時間
2
min
。
1-8.
前處理走速:
2.5 m/min
3.0 m/min
K06
系列、
P39040
E24
系列
J06009
、
A19
系列
P39095
、
P39053
1-9.
重工次數規定
:
阻抗板
1/3
OZ
1/2
OZ
1
OZ(
含
)
以上
0
0
1
S23041
非阻抗板
6
1
2
二
、
U-coater
靜電噴塗:
p>
2-1.
如何使粒子被帶電?使用靜電
be
ll
的基板塗裝原理為何?
被塗物(基板)是以
earth conveyor(hang
er)
被懸掛著,在塗
佈機的前面通過
,這時負極通過塗佈機的放電極
(高電壓印加電
極)
,被塗物出現正極,放電極和被塗物的中間會形成靜電界,
同時放電極前端
光圈開始放電。周圍的空氣會離子化,因為放電
極是普通霧化組織,被霧化的塗料粒子通
過離子化圈後才被放
出。這時,帶有靜電氣塗料粒子沿著靜電力線飛行時,往被塗物
p>
方向塗。
2-2.
綠漆種類:
種類
黏度
SP08
80
±
5 sec
SP53
60
±
5 sec
AUS5
70
±
5 sec
(黏度是以岩田二號流量杯量測得到)
2-3.
流程:
U-coater(
往復式
)
→
乾燥機(
40
~
55min
)
< br>
→
取出
基板
→
洗淨機(
NaOH
)洗夾具
三、曝光、顯影:
3-1.
目的:
使曝過光的板子,通過
K
2
CO
3
< br>槽液時將沒有聚合的油
墨沖洗掉,藉此完成影像轉移的目的。
3-2.
使用材料:
K
2
CO
3
(
PD-LA80
)
、液鹼
15
﹪
(
NaOH
)
、硫酸
98
﹪
< br>。
3-3.
作業條件:
SP08
SP53/AUS5
線速度
溫度
濃度
pH
值
噴壓
4.3
±
0.2 m/min
30
±
2
℃
11
(
8
~
12g/L
)
1.9
±
0.1
kg/cm
2
3.3
±
0.2 m/min
30
±
2
℃
11
(
8
~
12g/L
)
1.9
±
0.1
kg/cm
2
曝光顯影作業:
油墨種類
曝光能量(
mj/cm
2
)
曝光光階(
21
step
)
線速
(m/min)
SP08
SP53
AUS5
250~300
350~400
>
500
10~12
10~12
8
4.3
±
0.3/5.3
±
0.3
3.3
±
0.3/4.3
±
0.3
3.3
±
0.3/4.3
±
0.3
3-4.
流程
:
基板投入
→
顯影一
→
顯影二
→
水洗
→
烘乾乾
糙
→
翻板冷卻
→
外觀品質確認
3-5.
顯影液使用
PD-
LA-80
碳酸鉀,顯影液以
pH meter
控制設定
在
11.20
,
p>
pH
低於
11.17
時自動加入,顯影速度
:SP08=4.3
±
0.2 m/min
、
SP53/AUS5=3.3<
/p>
±
0.2
m/min
。
3-6.
顯影濃度
pH
控制原理:
顯影使用碳酸鉀,且用
pH meter
控制,
pH
所代表的意義是
工作顯影
液的替換率
,而不是碳酸鉀的濃度。防焊油墨是一種極
弱的酸,
當溶解於工作槽時會影響
pH
值,所以
pH meter
所顯示
的可以看做是碳酸鉀與油墨總和的表現
。當碳酸鉀濃度高
、油墨
含量高時,
p
H
值也不會高;當油墨含量低,即使碳酸鉀濃度不
高,
pH
值也會很高。
四、烘烤:
4-1.
目的:
將印完文字後之板子做烘烤作業,使板面綠漆、文字
漆硬化,增加硬度,提升耐熱性、附著性及抗磨性,
並使綠漆及文字漆具有保護效果
。
4-2.
流程
:
中心定位機
→
夾式烤箱
→
中心定位機
→
紫外線
乾糙機
1
→
冷卻翻板機
1
→
紫外線乾糙機
2
→
冷卻翻板機
2
→
收板機
4-3.
種類:
(
1
)
p>
直
立式烤箱(雙門式)-適用文字及塞孔印刷
(
2
)
夾
式烤箱(
postcure
)
(
夾板垂直式烘烤
)
-顯影後烘烤
(
3
)
p>
噴
塗烤箱(
precure
)
(
夾板垂直式烘烤
)
-依油墨不同,烘
烤階段不同
柒、加工
目
的:
在零件加工面上先予以處理,以
配合客戶製程或功能
上的需求。
作業
方式:
依不同的加工方式有不同的原理與方式,一般可分
為:化
學式的沉積、電鍍、物理性的附著等。
品質需求
:
加工處理的均勻性
、
厚度
、
表面光澤度
、
表面平整性。
一、前處理(
p>
S/M
)
:
p>
流程:
前處理(
SPS
)
→
壓膜
→
曝光
→
顯影
→
照
UV
<
/p>
二、化鎳
/
金製作流程:
Ⅰ
.
前處理:
上下掛
↓
交換位
↓
熱水洗
↓
-
-
-
-
-
-
-
-
-
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