FPC制程中常见不良因素.doc

FPC制程中常见不良因素一. 裁切裁剪是FPC原材料制作的首站,其品质问题对其后影响较大,而且也是成本的一个控制点,由于裁剪机械程度较高,对机械性能和保养尤为重要.且要求裁剪设备精度基本可以达到所裁剪物的精度,所以在对操作员操作技术熟练程度及责任心特别要求.A.产品常见不良:未数不足,压痕,摺痕,板翘,氧化,幅宽.1. 未数不足:裁切公差引起,手工操作引起.2. 压痕:材料本身,操作引起(裁切机转动引起).3. 摺痕:卷曲包装材料与管轴连接处,材料的接点, 操作引起(裁切机转动引起).4. 板翘: 卷曲包装材料的管轴偏小(77mm可换成152mm),冷藏的材料(Coverlay)冰箱里取出后回温四小时后亦会自然平整,过分干燥亦会引起材料翘板.5. 氧化:材料的氧化主要与保存环境的湿度和保存时间有关.6. 幅宽:产生材料的幅宽误差是与材料的分切设备. B. 认识原材料的编码:如铜箔类别;厂商代码;层别;单双面板;绝缘层类别;无绝缘层类别绝缘层厚度;绝缘层与铜片间有无粘着剂;铜皮厚度;铜皮处理;宽度码.C.生产工艺要求：1.操作者应带手套和指套,防止铜箔表面因接触手上之汗渍等氧化.2.正确的架料方式,防止邹折.3.不可裁偏,手对裁时不可破坏冲制定位孔和测试孔.如无特殊说明时裁剪公差为单面板为1mm 双面板为0.3mm4.裁剪尺寸时不能有较大误差,而且要注意其垂直性,即裁剪为张时四边应为垂直(2)5.材料品质,材料表面不可有皱折,污点,重氧化现象,所裁切材料不可有毛边,溢胶等.6.机械保养:严格按照之执行.二. 钻孔(CNC)CNC是整个FPC流程的第一站,其品质对后续程序有很大影响.CNC基本流程:组板打PIN钻孔退PIN.A.产品常见不良:扯胶,尺寸涨缩.1. 扯胶:A.胶粘剂性能(胶粘剂的软化点是60-90),B.叠层数量(正常9张),受到的阻力,转速,孔径(为3),钻孔条件(设备,垫板,进刀数,退刀数)(进刀数0.6M/分钟,转速7.5万/分钟,退刀数25M/分钟,切片后150烘烤1小时).2. 尺寸涨缩:材料切片后150烘烤1小时钻孔,正常标准为0.1%的尺寸涨缩,一般情况下MD方向会收缩,TD方向会膨胀. B. 生产工艺要求 选择盖板组板胶带粘合打箭头(记号) 1.基本组板要求: 单面板 15张 单一铜 10张或15张 双面板 10张 单一铜 10张或15张黄色Coverlay 10张或15张 白色Coverlay 25张 辅强板 根据情况3-6张2.盖板主要作用:a. 减少进孔性毛头.b. 防止钻机和压力脚在材料面上造成的压伤.c. 使钻尖中心容易定位避免钻孔位置的偏斜.d. 带走钻头与孔壁摩擦产生的热量,减少钻头的扭断.3.钻针管制办法a. 使用次数管制.b. 新钻头之辨识方法.c. 新钻头之检验方法.4.品质管控要点a. 依据钻片及钻孔资料确认产品孔位与孔数的正确性,并检查断针,验视钻孔是 否完全导通.b. 外观品质不可有翘铜,毛边之不良现象.5.生产制程管控要点a. 产品确认 b. 流程确认 c. 组合确认d. 尺寸确认 e. 位置确认 f. 程序确认g. 刀具确认 h. 坐标确认i. 方向确认.6.生产中操作常见不良表现和原因a.断针 :钻机操作不当,钻头存有问题,进刀太快等b.毛边 :盖板,垫板不正确,钻孔条件不对,静电吸附等等7.影响到钻孔品质的主要原因:a.操作人员;技术能力,责任心,熟练程度b.钻针;材质,形状,钻数,钻尖c.压板;垫板;材质,厚度,导热性d.钻孔机;震动,位置精度,夹力,辅助性能e.钻孔参数;分次/单次加工方法,转数,进刀退刀速.f.加工环境;外力震动,噪音,温度,湿度三. 磨刷研磨是FPC制程中可能被多次利用的一个辅助制程，作为其它制程的预处理或后处理工序，一般先对板子进行酸洗，微蚀或抗氧化处理，然后利用尼龙轮刷对板子的表面进行刷磨以除去板子表面的杂质，黑化层，残胶等。 A.研磨程序：入料-去黑化层-水洗-磨刷-加压水洗-切水挤干-吹干-烘干-出料B.研磨种类 1.待贴膜双面板去氧化，拉伸(孔位偏移) 单面板去氧化 2.待假贴Coverlay打磨去红斑(剥膜后NaOH残留)去氧化 3.待假贴铺强打磨清洁 4.待电镀打磨清洁增加附着力 5.电镀后烘干提高光泽度C.表面品质要求： 1.所需研磨处皆有均匀磨刷之痕迹。 2.表面需烘干完全，不可有氧化或水滴残留等。 3.不可有切水滚轮造成皱折及压伤。 4.不可有铜皮因磨刷而翘起或铜粉累积在coverlay边缘翘起之情形。D.操作生产中常见不良和预防： 1.表面有水滴痕迹，此时应检查海绵滚轮是否过湿，应定时清洗，挤水. 2.氧化水完全除掉，检查刷轮压力是否足够，转运速度是否过快。 3.黑化层去除不干净 4.刷磨不均匀，可以用单张铜箔检查刷磨是否均匀。 5.因卡板造成皱折或断线。E.产品常见不良:板翘,氧化,尺寸涨缩.1. 板翘:左右同时磨刷(抛光)较平整,轴面与板的距离不要小于1CM.2. 氧化:酸洗或磨刷后.3. 尺寸涨缩:可改用硫酸清洗,1200目砂磨.四. 铜电镀(化铜或叫黑孔, PTH)PTH即在不外加电流的情况下,通过镀液的自催化(钯和铜原子作为催化剂)氧化还原反应,使铜离子析镀在经过活化处理的孔壁及铜箔表面上的过程,也称为化学镀铜或自催化镀铜A.PTH化学反应方程式:B.PTH流程及各步作用整孔水洗微蚀水洗酸洗水洗水洗预浸活化水洗速化水洗水洗化学铜水洗.1.整孔;清洁板面,将孔壁的负电荷极化为政电荷,已利与带负电荷的钯胶体粘附.2.微蚀;清洁板面;粗化铜箔表面,以增加镀层的附着性.3.酸洗;清洁板面;除去氧化层,杂质.4.预浸;防止对活化槽的污染.5.活化;使钯胶体附着在孔壁.6.速化;将Pd离子还原成Pd原子，使化学铜能锡镀上去。7.化学铜：通过化学反应使铜沉积于孔壁和铜箔表面。C.PTH生产中不良状况处理办法1.孔无铜a：活化钯吸附沉积不好。b：速化槽：速化剂溶度不对。c：化学铜：温度过低，使反应不能进行反应速度过慢；槽液成分不对。2.孔壁有颗粒，粗糙a：化学槽有颗粒，铜粉沉积不均，须安装过滤机装置。b：板材本身孔壁有毛刺。3.板面发黑a：化学槽成分不对（NaOH浓度过高）b：建浴时建浴剂不足.D.产品品质检验常见不良:破孔,表面粗糙,表面残胶,尺寸涨缩.(黑孔就是碳黑沉积)1. 破孔:钻孔时扯胶引起.2. 表面粗糙:铜电镀时电流密度过大引起.3. 表面残胶:原材料涂布时引起,裁切断时引起(残碎硝胶遗留在材料上)4. 尺寸涨缩:正常的铜电镀的产生尺寸涨缩为0.04-0.07%,影响尺寸涨缩主要与产品生产和使用的环境温度,刷板,蚀刻,设计有关.残留的铜箔越多尺寸涨缩越小.五. 镀铜：镀铜即提高孔内镀层均匀性，保证整个版面（孔内及孔口附近的整个镀层）镀层厚度达到一定的要求。A制程管控：1产品确认2流程确认3药液确认4机台参数的确认。B品质管控：化学铜应每周都倒槽，作用：有铜沉积于槽底，槽底的铜越来越多，消耗药水就越多，从而使成本变高。1贯通性：第一槽抽2张，以20倍放大镜检查孔壁是否有镀铜完全附着贯通。 2表面品质：铜箔表面不可有烧焦，脱皮，颗粒状，针孔及花斑不良等现象。 3附着性：于板边任一处约为2.54*2.54cm2面积以切片从轴横轴各割10条，再以3M胶带粘贴3分钟后，以垂直向上接起不可有脱落现象。六. 切片实验：A操作程序：1准备好的切片所需的亚克力药粉及药水，凡士林，夹具，器皿。 2根据要求取样制作试片。 3现在器皿的内表面均匀地涂抹一层润滑作用的凡士林。 4将试片用夹具夹好后放入器皿中。 5将亚克力药粉与亚克力药水以10：8的比例调匀后缓慢地倒入器皿中。 6待其凝固成型后直接将其取出。 7将切片放在金相试样预磨机上研磨抛光至符合要求后用金相显微镜观察并记录其数值。 B注意事项：七. 贴膜：就是把干膜贴在板材上，经露光后显影后，使线路基本成型，在此过程中干膜主要起到了影象转移的功能，而且在蚀刻的过程中起到保护线路的作用。 A干膜主要构成：PE,感光阻剂，PET 。其中PE和PET只起到了保护和隔离的作用。感光阻剂包括：连接剂，起始剂，单体，粘着促进剂，色料。B作业要求：1保持干膜和板面的清洁。2平整度，无气泡和皱折现象。3附着力达到要求，密合度高. C作业品质控制要点：1为了防止贴膜时出现断线现象，须先用无尘纸除去铜箔表面杂质。2应根据不同板材设置加热滚轮的温度，压力，转数等参数。3保证铜箔的方向孔在同一方位。4防止氧化，不要直接接触铜箔表面，如果要氧化现象要用纤维刷刷掉氧化层。5加热滚轮上不应该有伤痕，以防止产生皱折和附着性不良。6贴膜后留置15min-3天，然后再去露光，时间太短会使干膜受UV光照射，发生的有机聚合反应未完全，太长则不容易被水解，发生残留导致镀层不良。7经常用无尘纸擦去加热滚轮上的杂质和溢胶。8要保证贴膜的良好附着性。D品质确认： 1附着性：贴膜后以日立测试底片做测试，经曝光显影后线路不可弯曲变形或断等（以放大镜检测） 2平整性：须平整，不可有皱折，气泡。 3清洁性：每张不得有超过5点之杂质。八. 露光就是通过干膜的作用使线路图形转移到板子上面。A作业要点：1作业时要保持底片和板子的清洁；2底片与板子应对准，正确；3不可有气泡，杂质；放片时要注意将孔露出。4双面板作业时应垫黑纸以防止曝光。B品质确认：底片的规格，露光机的曝光能量，底片与干膜的紧贴度都会影响线路的精密度。1准确性a.定位孔偏移+0.1/-0.1以内 b.焊接点之锡环不可小于0.1mm（不可孔破为原则） c.贯通孔之锡环不可小于0.1mm（不可孔破为原则）2.线路品质：不可有底片因素之固定断线，针孔或短路现象。3进行抽真空目的：提高底片与干膜接触的紧密度减少散光现象。4曝光能量的高低对品质影响：a.能量低，曝光不足，显像后阻剂太软，色泽灰暗，蚀刻时阻剂破坏或浮起，造成线路的断路。b.能量高，则会造成曝光过度，则线路会缩细或曝光区易洗掉。九. 显像：显像即是将已经暴过光的带干膜的板材，经过显影液（7.9g/L的碳酸钠溶液）的处理，将未受UV光照射的干膜洗去而保留受到UV光照射发生聚合反应的干膜使线路基 本成型。A.影响显像作业品质的因素：1.显影液的组成.2.显影温度.3.显影压力.4.显影液分布的均匀性。5.机台转动的速度。B.制程参数管理主要控制点：1.药液溶度2.显影温度3.显影速度4.喷压。C.显像作业品质控制要点：1出料口扳子上不应有水滴，应吹干净.2不可以有未撕的干膜保护膜.3显像应该完整，线路不可锯齿状，弯曲，变细等状况。4显像后裸铜面用刀轻刮不可有干膜脱落，否则会影响时刻作业品质。5干膜线宽与底片线宽控制在+/-0.05mm以内的误差。6线路复杂的一面朝下放置，以避免膜渣残留，减少水池效应引起的显影不均。7根据碳酸钠的溶度，干膜负荷和使用时间来及时更新影液，保证最佳的显影效果。8控制好显影液，清水之液位。9吹干风力应保持向里侧5-6度。10应定期清洗槽内和喷管，喷头中之水垢，防止杂质污染板材和造成显影液分布不均匀性。11防止操作中产生卡板，卡板时应停转动装置，应立即停止放板，并拿出板材送至显影台中间，如未完全显影，因进行二次显影。12显影吹干后之板子应有吸水纸隔开，防止干膜粘连而影响到时刻品质。D品质确认：1完整性：显像后裸铜面以刀片轻刮不可有干膜残留。2适当性：线路边缘，不可呈锯齿状或线路明显变细，翘起之现象，显像后，干膜线宽与底片线宽需在+0.05/-0.05m内。3表面品质：需吹干，不可有水滴残留。十. 蚀刻（蚀刻剥膜）：蚀刻是在一定的温度条件下（45+5）蚀刻药液经过喷头均匀喷淋到铜箔的表面，与没有蚀刻阻剂保护的铜发生氧化还原反应，而将不需要的铜反应掉，露出基材再经过剥膜处理后使线路成形。A蚀刻药液的主要成分：氯化铜，双氧水，盐酸，软水（溶度有严格要求）B品质要求及控制要点：1不能有残铜，特别是双面板应该注意。2不能有残胶存在，否则会造成露铜或镀层附着性不良3时刻速度应适当，不允收出现蚀刻过度而引起的线路变细，对时刻线宽和总pitch应作为本站管控的重点。4线路焊点上之干膜不得被冲刷分离或断裂5蚀刻剥膜之后板材不允许有油污，杂质，铜皮翘起等不良品质。6放板应注意避免卡板，防止氧化。7应保证时刻药液分布的均匀，以避免造成正反面或同一面的不同部分蚀刻不均匀。C制程管控参数：1蚀刻药水温度：45+/-5 2双氧水的溶度1.952.05mol/L3剥膜药液温度 55+/-5 4蚀刻机安全使用温度555烘干温度75+/-5 6前后板间距510cm 7氯化铜溶液比重1.21.3g/cm3 8盐酸溶度1.92.05mol/L 9放板角度导板上下喷头的开关状态D品质确认：1线宽：蚀刻标准线为.2mm & 0.25mm其蚀刻后须在+/-0.02mm以内。2表面品质：a.不可有皱折划伤等 b.以透光方式检查不可有残铜。 c.线路不可变形 d.无氧化水滴E常见产品不良：铜残,断线,变色,尺寸涨缩,板翘.1. 铜残:主要是使用的蚀刻的药水不当产生,可改用药水.2. 断线:铜箔无干膜保护(酸洗后干膜附着力较底),干膜起泡,蚀刻过度.3. 变色:原材料氧化或过期,材料的酸碱性能.4. 尺寸涨缩:受残铜的影响.5. 板翘:蚀刻槽放置太久, 蚀刻槽的速度.十一. 光泽锡铅A制程中常见不良及其原因：1.结合力差（附着力不良）。前处理不良；电流过大；有铜离子等得污染。2.镀层不够光亮。添加剂不够；锡铅比不当。3.析气严重。游离酸过多；二价锡铅浓度太低。4.镀层混浊。锡铅胶体过多，形成沉淀。5.镀层发暗。阳极泥过多；铜箔污染。6.镀锡厚度偏大。电镀时间偏大；7.镀锡厚度偏小。电镀时间不够8.露铜。有溢胶B品质控制：在电流密度为2ASD时，1分钟可镀1um厚度。1首件检查必须用3M600或3M810胶带试拉验证其附着性2应检查受镀点是否完全镀上不可有未镀上而露铜之处3须有光泽性不可有变黑粗糙或烧焦4用x射线厚度仪量测镀层厚度C电镀条件的设以决因素：1电流密度选择2受镀面积大小3镀层厚度要求4电镀时间控制D外观检验1镀层膜厚量测工具为X-Ray测量仪2受镀点完全镀上不可有遗漏未镀上之不正常现象3镀层不可变黑或粗糙烧焦4镀层不可有麻点露铜色差孔破凹凸不平之现象5以3M600或3M810之胶带试拉不可有脱落之现象十二. 假贴(覆膜)：假贴即贴保护膜，补强板和背胶；保护膜主要有绝缘，保护线路抗旱锡，增加软板的可挠性等作用；补强板主要是为了提高机械强度，引导FPC端子插入连接器作用；背胶主要起固定的作用。A作业程序：1准备工具，确定待假贴之半成品编号准备真确的coverlay半成品。2撕去Coverlay之离型纸。3铜箔不可有氧化检查清洁铜箔：已毛刷轻刷表面以刷除毛屑或杂质。4将正确之coverlay依工作指示将正确之coverlay依工作指示及检验标准卡之位置和规定对位，以电烫斗固定。5假贴后的半成品应尽快送之热压站进行压合作业以避免氧化。B品质控制重点：1要求工作指示及检验标准卡之实物对照coverlay裸露和钻孔位置是否完全正确。2焊接和出线端之coverlay对位准确偏移量不可超过工作指示及检验标准卡之规定。3须电镀锡或镍金者，必须留出电镀咬口，一般为5cm.4铜箔上不可有氧化，coverlay裸露边缘不可以有毛边，coverlay内不可有杂质残留。5执行品质抽检。6.作业工具不可放在扳子上，否则有可能造成划伤或压伤。C外观检验：1.铜箔上不可氧化。2.覆盖膜（coverlay）裸露边缘及铺强边缘不可有毛边。3.覆盖膜（coverlay）及补强板不可有杂质。3.补强板不可有漏贴之情形。4.使用机器作业之产品，需检验其不可以有气泡，贴合不良，组合移位之情形。十三. 压合（热压）：热压作业包括传统压合，冷压，快速压合，热烘等几个步骤；热压的目的是使保护膜或补强板完全粘合在板子上，根据其固化方式可分为感压胶和热固胶，通过对温度，压力，压合时间，副制材的层迭组合方式等的控制以实现良好之附着性的目的，并尽量降低作业中出现的压伤，气泡，皱折，溢胶，断线等不良，根据副制材的组合方式分为单面压法和双面压法。A快压：1.组合方式：单面压和双面压，一般常用单面压。2.所用辅材及其作用a.玻纤布隔离离型b.尼氟龙防尘防压伤c.烧付铁板加热起气B.传统压1.组合方式单面压和双面压2.所用辅材极其作用:a.滑石粉:降低粘性,防止皱折b.TPX:隔离防尘防杂质c.纸板:缓冲压力d.铝合金板:平整性C.重要作业参数: 温度压力排版方式压合时间D.生产中常见不良及其原因 1.气泡a.硅胶膜纸板等辅材不堪使用b.钢板不平整c.保护膜过期d.参数设定有误，如压力偏大预压时间过短。e.排版方式有误2.压伤a.辅材不清洁b.T.P.X放置问题c.玻纤布放置问题3.补强板移位a.瞬间压力过大b.补强板太厚c.补强板假贴不牢(研磨品质不好)4溢胶a.辅材阻胶性不足b.保护膜毛边较严重c.参数及其排版方式有误，如快压压力过大。5.总Pitch 不良:a.压合方式错误b.收缩率计算有误E品质确认：1.压合后须平整不可有皱折压伤气泡卷曲等现象。2.线路不可有因压合之影响而被拉扯断裂之情形。3.覆盖膜（Coverlay）或补强板须完全密合，以手轻剥不可有被剥起之现象。F常见产品不良：气泡,板翘,尺寸涨缩,溢胶量,摺痕.1. 气泡:A.材料的搭配方式(如双面板1OZ的基板搭配1.4MIL胶的膜),B.材料过期,C.材料的存放条件,D.压合机的平整性,压力不平衡,设备问题,较正或换托盘,E.辅助材料的选项用,TPX的软化点是175,溶点是240.2. 板翘:材料的搭配非同一类,设备的压力不一样(用感色线测设备),半年较正一次.3. 尺寸涨缩:与压机的压力有关,受力不均,和温度的升降有关(慢升慢降),一般来说传统压合的尺寸涨缩较大,快速压合的方式尺寸涨缩较小.4. 溢胶量: 超过露铜面积的75%,跟原材料有关(IPC标准为0.3mm,工厂标准为0.2mm-0.15mm),和制程相关(压力不平衡),材料的通用性,压合性和保存期是决定溢胶量的要点.5. 摺痕:TPX折合(设备).十四. 电镀A生产工艺：B常见产品不良:铜露,渗镀.1. 铜露: 材料(Coverlay)胶的渗入,CCL的剥离;铜表面残胶(用快速压合方式时会发生).2. 渗镀:化金的工作温度在90-95,镀金的工作温度在45,锡金的工作温度在16,喷锡(锡铅的比例是3:7)的工作温度是245-260/3秒,纯金的工作温度是288/10秒.十五. 网印：A网印的基本原理： 用聚脂或不锈钢网布当成载体，将正负片的图案以直接乳胶或间接板模式转移到网布上形成网板，作为对面印刷的工具。B印刷所用之油墨分类及其作用。1防焊油墨：绝缘，保护线路2文字：记号线标记等3银浆：防电磁波的干扰4可剥胶：抗电镀5耐酸剂：填充，防蚀剂C品质确认1.印刷之位置方向正反面皆必须与工作指示及检验标准卡上实物一致。2.不可有晕开，固定断线，针孔之情形3.一般以套印标志对位+0.5mm/-0.5mm，如工作指示及检验标准卡上有特殊网印要求者，以其为优。4.经输送热烘度，应以3M胶带试拉，不可有油墨脱落之现象。注意点：经输送热烘的温度要适合，以避免有些有光泽锡铅的半成品的锡铅融化。十六. SMT: SMT即表面粘装技术，是一种讲零件平焊在电路板表面的过程，让板面的焊垫与零件端以焊锡相结合。 A良好焊接的主要条件：1保证金属表面的良好焊锡性及良好焊接所需的配合条件 2选择适当的助焊剂 3正确的焊锡合金成分 4足够的热量合适当的升温曲线。B常见不良现象：1.conn：零件变形，脚歪，阻焊剂爬开。2.FPC：气泡，压伤，皱折，印层剥离，误焊零件。3.焊垫：短路，空焊，冷焊，渗锡，锡尖，锡多，包焊，仳离4.other：锡珠，锡渣，粘阻焊剂，屑类残留。CSMD重工程序：同一产品进行重工之动作不可超过2次。1.短路：直接使用烙铁将造成短路之锡拔除。2.空焊：直接使用烙铁将锡补上。3.冷焊：将冷焊之产品重新过回焊炉熔台。4.锡膏量不足：直接使用烙铁将锡补上。5.包焊：直接使用烙铁将多余之锡吸掉。D常见产品不良：爆板,渗入(锡).1. 爆板:手工焊接时会发生,自动SMT不会发生,一般材料的耐温度是320,在回流焊前150/1小时烘烤.2. 渗入(锡):和材料有关;和温度有关,高温时间过长,正常为3秒,可用锡炉测试.十七. 后加工： A加工方式分为使用机器和不用机械器两种，主要加工是贴弹片，背胶或补强板，加工作业中应该注意防止贴