防焊制程制程培训教案.ppt

1、w 前处理（pre-treatment)w 油墨涂布、印刷(ink coating)w 曝光前预烤（pre-cure)w 曝光（exposure）w 显影（development)w 显影后后烤（post cure)防焊制程的作用与目的防焊制程的作用与目的 防焊制程的六大阶段防焊制程的六大阶段(流程流程) 作用与目的： 防焊制程主要由六个阶段而成,其目的乃是为了防止pcb板在零件组装时发生焊接短路现象,另外pcb经过防焊的流程后也可以达到护板及美观的效果。 v前处理的目的：前处理的目的：v前处理的方法：前处理的方法：v前处理注意事项：前处理注意事项：前处理前处理(pre-treatment)讲

2、解讲解:l为使印刷前的板面获得适宜的表面粗糙及光泽度所做的板面处理，另外也可籍由此流程清除孔内及表面的异物杂质，提供良好的制作条件（增加cu面与ink的结合性）前处理的目的前处理的目的:l前处理的方法：l（1）、化学侵蚀法：系利用硫酸侵蚀铜（线路）面来增加表面光泽与粗糙度，可用于薄板作业，避免在制板因磨刷伸长及磨刷时卡板的困挠。l（2）、喷砂法：以金钢砂冲击铜面（线路）面，来提升油墨涂布时的附着力，冲击的力量与金钢砂颗粒的大小来决定表面粗糙度。l备注：厂内前处理方法为化学侵蚀法+磨刷前处理的方法前处理的方法:流程需作管控参数备注入料1.放板面次2.输送速度磨刷1.刷磨电流2.刷痕宽度3.刷磨目

3、数组合（500mesh+800mesh）.目数过小过细粗糙度不足.目数过大过粗刮伤线路水洗1.水洗压力2.水洗洁净度酸洗1.酸洗压力2.酸洗浓度水洗1.水洗压力2.水洗洁净度前处理流程前处理流程:流程需作管控参数备注吸干1.吸水海绵滚轮洁净度2.上、下海绵滚轮结合度吹干1.风刀洁净2.风车功率烘干1.烘干温度2.烘干段有效长度（确保孔内无残留水份）出料1.散热环境（避免从高温到低温时造成氧化与吸湿，一般方法为在烘干段出口处加装散热风扇）收板 /前处理流程前处理流程:项目处理方法备注水洗不干净每班需将槽内的水排出,如此才能保持水洗干净放板放板时须左右排列放板,以延长刷轮之寿命(避免狗骨头现象,以

4、确保刷压的稳定,另为预防狗骨头现象需定期对刷轮进行整平)输送速度需严格按sop定义调整输送速度(塞孔板尤为为重要)吸水海绵滚轮需定期清洗、更换避免板面氧化或吸水不良(后制程有防焊空泡隐患)烘干温度需定期用温度标准件对其进行测量,看其温度有无跑掉前前 处处 理理 注注 意意 事事 项项:v涂布的目的：涂布的目的：v涂布的方法：涂布的方法：v印刷工艺实战：印刷工艺实战：油墨涂布油墨涂布(ink-coating)讲解讲解: 利用感光油墨均匀涂布于外层线路的板面上以及把油墨塞入孔内于pcb上零件流程中有机率会由solder(焊接表面)渗入锡球至comp面的导通孔内。涂布的目的涂布的目的:喷涂法滚轮涂布

5、法帘幕式涂布法电荷涂布法d/f式油墨涂布印刷法（网版）油墨涂布的方法v以上所介绍的涂布法均表面涂布以上所介绍的涂布法均表面涂布( (尚须以印刷法塞孔尚须以印刷法塞孔) )油墨涂布的方法油墨涂布的方法:制网制网架网架网印印 刷刷塞孔塞孔 印双面油墨印双面油墨 连塞带印连塞带印入料入料制作治具制作治具调调 墨墨印刷大致流程图印刷大致流程图:上感光乳胶烘烤40/10min放a/w于曝光台面上将网版置于a/w上方将网版置于a/w上方将网版置于a/w上方在网版上用黑布盖住a/w曝光区域吸真空曝光洗网显像网版烘烤40/10min制网流程制网流程:取作治具用之中检板在单面印刷pin针或顶孔pin针背后粘双面

6、胶在w-pnl上需成型掉之区域架设pin针,以不顶伤线路和成型区内基材为原则在板边上架设基材条,厚度相同于pin针高度在板边上四个印刷孔套上固定pin试pin(在单面印刷pin上沾涂油墨后,用实物板实际套治具,确认实物上油墨沾附状况,看有无顶到线路和基材确认ok后可用于量产印刷但量产中需注意自检有无pin顶伤治具治具(针盘针盘)制作流程制作流程:取1.5mm基板,尺寸与需印刷料号一样之板钻板边上印刷孔,钻径等同于待印料号钻所需塞孔之孔,钻径一律选择2.0mm或1.9mm钻径均可把铜箔蚀刻干净后即作成导气板,可用于塞孔印刷导气板的作用:主要用于塞孔印刷,因导气垫板的孔径都要比塞墨孔孔径大,在塞孔

7、时,能更好的排挤掉孔内的空气使得油墨能更好的灌进孔内,防止有”针柱效应产生”.透气垫板透气垫板(导气板导气板)制作流程制作流程:取取调试之油墨(不同料号依制作规范单选择使用)主剂添加石硬化剂(依油墨厂牌于着色不同硬化剂的添加量也不相同,一般配比7:3)根据需要可适当加入些少许稀释剂,藉以降低粘度,一般需添加专用稀释剂约1020cc手工搅拌约5min后,再机器搅拌或震荡10min静置15min后可用于印刷,油墨调试后需在48h内使用完下墨不良渗墨、墨面太薄何为粘度:如果我们施加前力于液体的相邻质点上,那么此体的质点即发生连续不断的变形,此即为不易流体,我们就说安较粘,亦即安对剪力的抵抗力较大而不

8、易发生变形,因此,所谓粘滞性即液体对剪力之阴力,简单说法就是油墨的流动性决与慢防焊油墨粘度管控范围：一般为18040 dpa.s调墨流程调墨流程:选择刮刀柄,不同厂牌的印刷机其刮刀柄会不一样选择刮胶,厂内一般使用肖硬度为75度之刮胶皮把刮胶皮压入刮刀柄槽内,必须使各个部位都能未压紧用内六角旋紧各个螺丝,旋紧时需均匀旋紧,不可过松过紧把边上多出之刮胶裁剪掉,但要保证两边比刮刀柄多出约6mm研磨刮刀,保证棱角无缺口,及不行状况对着光确认棱角状况ok后即可用于印刷,使用后之刮刀每班印刷过后,须将刮刀重新研磨,以使刮刀保持平整锐利,且不沾上异物或硬化的油墨刮刀制作流程刮刀制作流程:刮刀:指空铝柄夹软质

9、橡皮刀的组合.刮刀在网版印刷的动作,是不断将油墨驱过露空的网目而达到待印的板面.刮刀倾角刮刀倾角:刮印方向说明:刮刀倾角即通常称为印刷角度可通过微调刮刀角度来调整,刮刀倾角越大其下墨量越大,反之下墨量越小外八字刮刀斜交角刮刀斜交角:说明:刮刀斜交角指刮刀在行进中其横向展开的方向,于行进目标方向之夹角,其目的是在避免刮刀压线于网布的织纹平行,也避免于版膜上的线路造成平行,使线路之间不易填入油墨(较不会产生跳印的状况).刮印方向刮刀的攻角刮刀的攻角:刮印方向说明:刮刀的攻角越大其下墨量越大,反之攻角越小其小墨量越小,影响刮刀攻角的因素主要有 (1):刮刀倾角的大小;(2)刮胶皮的长度、厚度、硬度;

10、 (3):印刷压力;(4):刮刀与印刷网面的高度等离网离网(架空架空)高度高度:说明:架空高度(off contact distance ocd)需要多少,则要看网布种类、新旧、油墨的种类、刮刀长度、用力大小等进行各种实验,以分别找出可行的最佳ocd高度约在45mm之间,而不锈钢网较顽硬故需至23mm之间.刮印方向off contactpivot根据料号,选取已制作好之网版,根据印刷方式不同可分有”塞孔网”,”挡点网”,”空网”等根据印刷方式不同,选择印刷用治具或导气板,印第一面时可直接架于台面不需用治具把网版固定于机台网框上后锁紧,避免在印刷过程中网版移位印刷台面归零,防止调试时无移动空间在

11、实物板两面粘上双面胶,为对板后固定用取粘双面胶之网版对网版后,下降印刷台面使用手压网版使板子能固定粘于印刷台面上 (印刷面不可搞反)在实物板四边上之印刷孔套单面印刷固定pin,后取下实物板套上治具或导气板在实物板四边上之印刷孔套单面印刷固定pin,后取下实物板套上治具或导气板接下页架网流程架网流程:接上页把实物板套上治具或导气板,下降印刷台面后微调使其挡点或漏墨点与实物板对准在治具或导气板四周用报废基板围住,以利于提高印刷时刮刀行走稳定度调整印刷参数如:网版高度,印刷速度,印刷压力,刮刀角度,抬版高度等上刮刀,加油墨后吸纸调整,视吸纸印刷状况而对参数作调整试印刷确认,确保无孔内积墨,板面无漏印

12、,无跳印,无pin顶伤,无积墨作首件或给当班领班、技术员确认ok即可量产,但过程中需作自检确认在实物板上粘试印膜后试印刷确认,视挡点偏移作微调架网流程架网流程:网版简介网版简介:网框网丝网眼防焊采用斜网的理由:斜网乃是在防止印刷时刮刀及网丝所形成的压力线,与线路成正作业方式(较会产生跳印的现象).但采用斜网仍会有跳印机率发生,通常改善办法是调整刮刀倾角或降低印刷速度.(一般斜张网有45及22.5 之分)网版简介网版简介:网框网丝网眼网框:是以合金铝条(空心或实心)焊接而成的正方或长方外框,可供网布之张网用,进面可贴附间接版膜(stencil),或涂布感光胶以形成直接网版网丝:电路板印刷用的网丝

13、大致上可分为不锈钢丝及聚酯类丝编织而成(不锈钢丝网用于内层线印用;聚酯类丝网用于防焊、文字用)网眼:为两丝所围成的四边形中央,可供下墨区域:t表示粗丝(防焊用)例36t : s表示细丝(文字及内印)例300s网目数:指单位长度网布中的网丝数以mc为符号.(目前厂内所使用折为36t斜网即每寸有36支网丝开口,防焊较多使用的目数有43t、40t、36t、32t(32t用于铜厚度较厚的板子上)序号注意事项备注a方向孔印刷时必须一致,防止pin顶伤b印刷时必须查看板面是否有氧化的状况(不要放置过久)c印塞孔时须查看塞孔位置是否正确是否有透光的现象(塞孔一般以8分满为原则,反面须以目视看见油墨为标准)d

14、塞孔时除客户有特别要求外一律由comp面施工(可避免c 面卡锡珠)e拿板子时不能碰到时预印刷的板面上(印刷后会有手纹残留于铜面)印刷时须注意的事项印刷时须注意的事项:序号注意事项备注f轻拿轻放不要撞断线路g印刷时随时注意是否有油墨不均积墨及塞孔不良的现象h印刷房的相对湿度应保持于5070%rh,湿度20-50.(厂内标准:湿度555%rh;温度:222i印刷人员应着穿无尘衣帽等,避免毛发及衣物上的毛屑散布于空气中影响印刷品质j印刷速度必须严格管控,尤其塞孔作业印刷时须注意的事项印刷时须注意的事项:序号注意事项备注k随时注意治具上的pin是否有位移的现象以免压伤线路或铜面l印墨的膜厚应保持1.0

15、mil1.2mil (可在预烤后量测),印刷湿膜厚度保证在20-35umm双面印刷时开启印刷平台位移的动作,以尽量避免孔内积墨的发生n印刷后的油墨板面应防止任何的触碰o印刷时刮刀棱角要保持平滑,不可有异物或凝固的油墨残留于刮刀棱角上,否则会影响印刷的品质印刷时须注意的事项印刷时须注意的事项:序号注意事项备注p印刷后的pcb应置于直立的框架中,静置1015min,待应用油墨本身的内聚力及自体力将气泡赶出再作预烤的动作q调墨完成的油墨避免放置过久以免变质硬化(摆放时间越久油墨粘度会增高)印刷时须注意的事项印刷时须注意的事项:静置的目的:静置的目的在于使其运用油墨的内聚力及自体力将气泡赶出,并将油墨

16、填满线路间的各个间距,使印刷表面变成均匀光泽的镜面热固型（thermal type）油墨的种类油墨的种类油墨的种类:感光型（uv. type）感光热固型（l.p.1）如:传统绿漆,内印,传统热硬化型文字油墨皆属此类如:文字用感光硬化油墨(俗称uv油墨)组成:liquid photo image,lp1是一种可受uv,热硬化的油墨,内含酸根的压克力树脂,单体,光启始剂,环氧树脂,溶剂,填充料,色素等,油墨于制程中须经过四种不同型态的转变a:印刷时的浓稠液状b:预烤受热后,使其内含的有机溶剂做部份的挥发,此一阶段的目的在于使油墨做初步的固化,但又不可破坏油墨内可受感光作用扩散合成份,失去原有功能c

17、:受uv光后聚合,又称一次聚合d:显影后烤:将油墨内所有可挥发的成份,以加热的方式赶出,使油墨达到时完全的硬化(二次聚合)预烤的目的预 烤预烤制程简介预烤制程简介:目的:使印刷后后油墨有机溶剂做部份挥发(但不可使之完全硬化),让曝光制程曝光底片不致沾粘上油墨影响曝光作业,并破坏板面油墨的完整性市面上各厂牌因其油墨成份稍有差异,所以预烤建议也不尽相同,大致上多为70 80之间预烤的温度因油墨品牌而定;我厂现用4044min,决定预烤时间及温度的因素主要有:(1)油墨的厚度;(2)油墨的板面积;(3)油墨的种类预烤的时间曝光的目的曝 光曝光制程简介曝光制程简介:目的:让uv光线穿过底片上及板面上的

18、感光油墨(或各式的感光阻剂),使其进行一连串的光化学反应,而翻印出最忠实的影像依曝光形式分有:高度平行光曝光机(d/f用);非平行光曝光机(防焊及内印、文字制网用)曝光机的种类曝光时需要在真空的状态下进行,以免底片于板子间有气体存在,进而翻印出最忠实的影像.另以d/f的高度平行曝光机而言,真空环境更可使光源的拆射现象消除而达于更高的解析度曝光需在真空下进行曝光能量曝 光曝光制程简介曝光制程简介:e=曝光累积能量(enertgy) 单位:mj/cm2曝光a/w、s/ci=光强度(intensity) 单位:mw/cm2t=时间(time) 单位:sec正性工作的定义为经过曝光后所得到的影像于底片

19、上的图形(暗区)相同s/c因要翻制a/w而较容易”失真”,也就是较易变形,但s/c的透光性较佳,对位较容易曝光工作曝 光曝光制程简介曝光制程简介:曝光作业参数目前厂内有自动曝光机及手动曝光机二种前者乃是利用蚀刻(外层)所造就的ccd定位pad对准曝光(亦可利用板内之可工作定位点);手动曝光则为开天窗方式人工对准后用胶带固定再曝光曝光能量高低(作曝光尺衡量)曝光吸真空度、曝光台面温度曝光a/w、s/c使用量(过量会影响其遮光性及透光性)序号注意事项备注a人员应穿着无尘衣帽,避免毛屑带入曝光室内,附着于机台在制板底片上,破坏曝光环境b现场底片的储存温度相对湿度应保持于工程出片时环境条件相近(湿度:

20、555%rh,温度: 222)c曝光机上的台面温度应界于1620(厂内标准172)d曝光室应保持正压,以免钋界粉尘由于曝光室气流通的地方进入.e曝光用水银灯工作时数超过1200h(效能降低)应予以更换曝光环境的管理曝光环境的管理:序号注意事项备注f预烤后待曝光的板子不可放置过久(24h以内)板面油墨硬化,造成显影法工作(显影不洁).g每班均利用21级曝光尺对能量进行确认,检测曝光能量是否合乎工作需求(一般102格满)h一般油墨颜色较深,所需曝光能量就越高曝光环境的管理曝光环境的管理:显影的目的显 影显影制程简介显影制程简介:目的:经过曝光后板面上的油墨会产生感光聚合的作用,而底片上的暗区(遮光

21、部份)即为设计让在制板不上墨之区域,这些区域绝大部份都是在孔环或铜箔面上.显影的目的即是把我们所希望留下铜面上的油墨去除掉,以利于下制程(喷锡,镀金,全面金,化学金,化学镍金,化学银,enter)把各种金色属附着于未受油墨遮盖的铜面。a:显影浓度显影需管控参数b:显影压力c:显影槽温d:显影速度何谓显影点显 影显影制程简介显影制程简介:定义:使板上未曝光而未聚合的油墨,在显影机中完全的使油墨分解的地方称为显影点,防焊的显影点最好设在1/3处,这样才可让通过显影机中的在制板处于良好的生产状况(降低显影过度及显影不洁的机率)(1):na2co3常用显影液种类(2):k2co3na2co3k2co3

22、优点1:价格便宜2:攻击性较低(较不会产攻击受曝光的干膜和油墨)1:原物料纯度高(液态)2:衰退速率较慢,寿命长3:可用ph meter来掌控4:废水处理成本低5:不需经常更槽6:机台内较不会产生结晶,积墨等现象7:清洗保养简单缺点1:原物料杂质多(粉态)2:寿命短3:易造成喷嘴,滚轮槽体管路等多处积墨结晶状况4:废水处理成本高 5:每日皆须更槽(一日两次) 7:清洗保养不易1:原物料成本高2:攻击性强3:需校正ph meterna2co3与与k2co3显影液比较显影液比较:优缺点类别序号问题原因1撞伤在搬运或移动板子使铜面上的线路撞断2显影残墨(scum)显影速度太快,显影槽浓度过低,预烤时间过久,印刷时油墨太簿皆有可能会scum.可用氯化铜检验,方可验证铜面上有无残膜或水玻璃现象3pin顶伤印刷时治具上的顶pin位移或治具制作不良致使印刷时pin顶作铜面线路等4曝偏曝光时对位不准确5油墨刮伤印刷后板面油墨遭受外力割伤显影后检修常出现问题与的原因显影后检修常出现问题与的原因:序号问题原因6bga透光bga中的小孔有透光的情形其主要原因为印刷塞孔时速度过快或者调墨时粘度太高(流动性低)或者是塞孔网上的孔印刷时未对在制板(漏塞),曝光时曝偏等.此处所称的透光可见到时析参见另一的光源