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APEC工艺培训教程APEC技术介绍1.1线路板：又称PCB（PrintCircuitBoard）。常见线路板实例：收音机内部绿色小板，电脑主机内绿色板，LED照明灯里白色金属板。图图1.简单线路板结构示意图线路板制备方法关键有：减成法和加成法。减成法：在敷铜板上，经过光化学成像法，网印图形转移或电镀图形抗蚀层，然后腐蚀掉非图形部分铜箔或采取机械方法去除不需要部分而制成印制电路板方法。减法减法覆铜板线路板半成品关键优点：PCB传统制备法，工艺成熟，可依据需要制作多种线路板。关键缺点：污染严重，浪费大量铜资源、工艺步骤复杂。加成法：在绝缘基板上，利用丝印、电镀或粘贴方法有选择性形成导电图形，从而制备出线路板方法。加法加法线路板半成品关键优点：工艺简单，污染少或无污染，无铜资源浪费。关键缺点：应用范围小，技术发展不完善。1.2APEC（AdditivePrintElectronicCircuit）工艺，即加成印刷电子线路板工艺，其加成方法为丝网印刷。将绝缘材料和导电材料印刷在基板上，取得线路板绝缘层和导电线路，基材选择能够是金属、环氧、软基板或其它基板，现在关键应用于铝基基板上。APEC工艺步骤APEC工艺制备步骤关键包含：绝缘层制备，下料钻孔处理，线路制备，油墨印刷，外形切割，成检包装等几大部分。基板绝缘层制备下料钻孔基板绝缘层制备下料钻孔线路制备阻焊字符油墨印刷外形切割图2.APEC工艺关键制备步骤示意图成品包装OKNG丝印阻焊油墨烘烤金属基板丝印线路底胶外形切割包装成检粗糙清洗烘干清洗烘干粗糙清洗印刷导电层辊压固化清洗烘干固化丝印字符油墨丝印绝缘材料绝缘层固化固化OKOKNG表面抛光NGOK下料、钻孔OKNG烘烤OKNG检检绝缘层制备油墨印刷线路制备下料钻孔废弃待定废弃图3.APEC工艺具体工序步骤图APEC工艺关键设备3.1剪板机作用：将大块基板剪切成适宜尺寸。工作原理：剪板机是借助于运动上刀片和固定下刀片，采取合理刀片间隙，对多种厚度金属板材施加剪切力，使板材按所需尺寸断裂分离。剪板机按类型可分为：脚踏式，机械式和液压摆式等。在采购剪板机时需注意其标称剪板厚度，选择适合型号。剪板机属于危险机械，需专员进行负责，在使用剪板机时需严格遵守安全操作规程，操作前要穿紧身防护服，袖口扣紧，上衣下摆不能敞开，不得在开动机床旁穿、脱换衣服，或围布于身上，预防机器绞伤。必需戴好安全帽，辫子应放入帽内，不得穿裙子、拖鞋。设备可安装在洁净度不太高环境。作用：钻孔和铣外形。钻孔：在基板上形成多种大小孔，用于制备线路板作用：钻孔和铣外形。钻孔：在基板上形成多种大小孔，用于制备线路板层和层之间导通和安装等。铣外形：按用户要求，对制备出电路板进行外形切割。工作原理：由计算机按程序对机床发出数控指令，实现要求机械加工，自动完成加工指令。一个PCB数控机床好坏有很多衡量标准，比较关键有：机床床台材料，控制端数控系统程序，主轴转速和稳定性，台面定位精度，反复定位精度等等。设备可安装在洁净度不太高环境。3.3丝网印刷机作用作用：在整个APEC工艺中饰演十分关键角色，是实现绝缘层印刷，导电线路印刷和油墨印刷必需设备。丝网印刷机可分为手动丝印机（台），半自动丝印机和全自动丝印机。半自动或全自动丝印机在工作时，可经过调整刮刀角度，力度，速度和行程，取得印刷质量高度一致性产品；全自动丝网印刷机更可取得大批量高速印制效果，极大提升生产率。作用：印刷线路压合。作用：印刷线路压合。滚压机大致结构为上下两只主轴处于一个平面金属辊，金属辊表面镀金属络以增加辊表面硬度。在操作时，将基板直接从对辊间隙中压过，经过辊压液压设定来调整压力从而取得理想压合效果。为了消除空气中灰尘对辊表面划伤，提议设备在无尘环境中使用。作用：用热处理方法使线路微结构重组键合、导电线路固化、油墨固化等作用：用热处理方法使线路微结构重组键合、导电线路固化、油墨固化等。鼓风作用是维持整个空间均匀受热，在批量生产时，需要注意鼓风位置和板材放置缝隙之间关系。3.6刷板机作用：清除板面油渍、手印等使表面达成微观粗糙，以增加表面结协力。刷版机为线路板制备过程中不可缺乏设备，关键功效有清洗，刷板，微蚀，烘干，助焊剂涂覆等。APEC工艺所需刷板机需要含相关键多个功效为：溶剂槽冲洗，清洗，刷板，烘干。作用：清除板面油渍、手印等使表面达成微观粗糙，以增加表面结协力。刷版机为线路板制备过程中不可缺乏设备，关键功效有清洗，刷板，微蚀，烘干，助焊剂涂覆等。APEC工艺所需刷板机需要含相关键多个功效为：溶剂槽冲洗，清洗，刷板，烘干。3.7隧道式烘道作用：将丝印好底胶、导电层经过烘道使其干燥，以利于下工序生产作用：将丝印好底胶、导电层经过烘道使其干燥，以利于下工序生产。工作原理：电加热平板线烘道采取加热管外置式加热，将电能转化为热能，热量经低噪音高压风机吹入进风道，传入箱内，形成热风循环，箱体设有对流搅拌技术，温度很均匀，含有自动控温，调速，故障报警等特点，使用安全，方便，环境保护，节能等优点作用：包装成品板真空包装机关键由真空腔体和一个热封口器件组成，结构简单，使用方便，为了预防制备成品板在空气中受潮氧化，通常线路板在出厂之前全部需要用真空包装袋进行包装。3.8真空包装机作用：包装成品板真空包装机关键由真空腔体和一个热封口器件组成，结构简单，使用方便，为了预防制备成品板在空气中受潮氧化，通常线路板在出厂之前全部需要用真空包装袋进行包装。APEC工艺步骤丝网制版工艺贴菲林片选择网框贴菲林片选择网框绷网网布脱脂涂感光胶烘干显影修网图2.1丝网版制作步骤图曝光工序详解：1.选择网框网框材质：铝合金尺寸大小：内框尺寸大于图形最少上下各20厘米，左右各10厘米。2.绷网设备：a.气动绷网设备b.手动绷网设备绷网要求：用张力计测量四个角和中心张力，250目要求达成18-22牛顿/厘米，180目要求达成24-26牛顿/厘米。3.网布脱脂材料：脱脂剂，刷子；洗网水。方法：对于新网，先用洗网水清洁丝网，用刷子往返刷洗几分钟，用清水冲洁净后，再用脱脂剂刷磨几分钟，最终用流水冲洗两面。对于旧网，先用洗网水清洗掉网上残留油墨，用流水冲洗洁净，再用退膜水去掉网上感光胶，最终用高压水枪将网布根本冲洗洁净，干燥，干燥温度40-50℃。4．涂感光胶材料：感光胶，刮盒环境要求：暗室环境(可用黄光或红光照明)方法：将感光胶倒入刮盒内，均匀将感光胶刮涂在网布上，刮涂方法为正面2次，反面3次，最终正面3次。要求：刮涂要均匀。5.烘干环境要求：用40-50度温度，直到完全干燥。。6.曝光设备：2KW真空紫外曝光机方法：将菲林片紧贴网板，注意图形正反，开启曝光机，对于2KW功率光源，时间参考：字符120~150秒，阻焊、线路250~300秒。7．显影：先用清水润湿网版两面，待出现图形后，用高压水枪根本清洗网孔。8.修网：显影后网板用40-50度烘烤至干燥，然后对着光台检验网版是否有漏点、未显出图像等等，检验好网版编好号就能够使用了2、线路板制备金属基板金属基板以其优异散热性能、机械加工性能、电磁屏蔽性能、尺寸稳定性能、磁力性能及多功效性能，在混合集成电路、汽车、摩托车、办公自剪化、大功率电器设备、电源设备等领域，得到了越来越多应用，尤其是在LED封装产品中作为底基板得到广泛应用。清洗烘干目标：清洗金属基板表面油污和灰尘，使其达成微观粗糙表面以增加表面附着力。设备：清洗设备（刷板机）方法：微蚀水洗机械磨板压力水洗自来水洗吸水冷风吹干燥丝印绝缘材料目标：将高导绝缘胶印刷在清洗后金属基板上材料：瓷化剂千层架设备：丝网印刷机250目油性网板方法：①将网版固定在丝印机上。②调整丝网位置和高度③经过定位孔对位，对好位板用定位销钉固定好④先用新闻纸试印，检验图形是否完整，确定无误后开始生产⑤将印刷完成板材平放在水平搁板架上注意事项：印刷完成板材必需平放，预防绝缘层固化目标：制备线路板绝缘层材料：步骤3板材设备：水平送风烘箱方法：①开启烘箱，设置温度150度②待炉温升到预定值后，将插有步骤3板材搁板架放入烘箱内。③15分钟后取出放入压机热压，温度170度40分钟下料目标：切割适宜大小板材设备：剪板机方法：①按预订尺寸调整剪板机卡具尺寸②开启剪板机，将板材剪切成预订尺寸钻孔目标：按设计图纸，完成全部钻孔和定位孔设备：数控钻床方法：①设置钻孔程序②将基板固定在钻床上③开启钻床进行作业表面抛糙目标：糙化绝缘层，增大绝缘层和线路结合面积设备：机械打磨设备300目水砂纸方法：机械抛磨绝缘层表面，将原有光亮面打磨成哑光面注意事项：打磨后绝缘层厚度不得少于100微米7、清洗烘干目标：清除板面灰尘，污渍等使其达成愈加好结协力设备：清洗设备（刷板机）要求：水质无沙粒、洁净、磨刷力度适宜，清洗后板表面无水渍、污渍8、丝印线路目标：印刷导线线路设备：丝网印刷机250目油性网板材料：复合导电膏方法：①导电膏配制：铜粉100份、混合树脂10-15份、7160粘合剂3份，按前后次序加入，均匀搅拌15分钟后方可使用②调整丝印机工作状态和网板位置。③导电膏给料，试印一块首板，确定无误后方可正常生产要求：线路厚度一致、定位正确、无毛边、重影、针孔9、压合线路目标：增加线路密度①烘板：温度120度2-3分钟，为了使导电层愈加好和基板结合在一起②辊压：设备：对辊压机方法：①调整两压辊间距，要求比加工板厚度小0.1MM②用一块和加工板相同厚度板试压，经过调整辊压机顶部微调来调整压力适宜度，确定OK后批量生产10、烘烤线路目标：固化线路设备：水平鼓风烘箱固化前板子必需经过检验合格后方可固化方法：①将线路板放入烘箱，设置温度150度③1小时后，将线路板取出。11、刷板目标：去除线路表面氧化物和碳化物设备：刷板机方法：①检验刷板机各注意事项②开启电源，依次将功效旋钮打开③将线路板送入刷板机传送带，注意检验板面是否刷洁净14、丝印阻焊油墨目标：在线路板上覆盖一层永久性保护层设备：丝网印刷台180目制好网版材料：阻焊油墨方法：①将板材固定在丝网印刷底座。②调整丝网位置和高度③阻焊给料，开始印刷④试印:先用一张纸试印好后检验有没有不下油、板面杂物等确定无误后再批量生产。⑤将印刷完成板材平放在插板架上15、固化目标：硬化阻焊层设备：烘箱方法：将印好阻焊墨线路板用150度温度烘烤30分钟后，即可取出丝印字符油墨。16、丝印字符油墨目标：对线路板上原件位置进行标识设备：丝网印刷台300目制好网板材料：字符油墨方法：参考步骤14.17、固化目标：固化油墨设备：烘箱方法：150度烘烤30分钟即可取出。18、外形切割目标：按用户标准，将多拼板铣出外形设备：数控铣床（冲床）方法：①设置铣床程序②将基板用定位销固定在铣床上③开启铣床进行作业19、成检目标：成品检测设备：（参考技术标准）方法：（参考技术标准）20、包装目标：成平包装入库设备：真空包装机方法：①将检测合格成品叠放整齐后放入真空包装带，装入合格证或使用说明书②设定真空包装机抽气参数和热封口时间③放入真空包装机内进行批次包装质检标准1、质量控制步骤用户文件审查用户文件审查设备及工作媒体检验和调整工艺文件编制原材料复验入库待用工序检验最终检验用户意见2、原材料复验在投入生产前，将所用原材料和辅助材料进行复验，复验材料性质和品种，依据生产中影响产品质量程度和对原材料厂家质量信任程度，确定复检周期和取样样本数。1、基础材料复验基础材料包含：瓷化剂，复合导电膏，铝板，阻焊油墨，字符油墨，丝网板。（1）瓷化剂项目判定合格标准判定不合格标准判定方法外观材质细腻材质粗糙目测表面表面细腻，颗粒物少表面颗粒物过多固化后目测电测试80um厚耐击穿电压超出V80um厚耐击穿电压低于V固化后电压摇表测试（2）复合导电膏项目判定合格标准判定不合格标准判定方法颗粒物大小颗粒细腻流动性好颗粒粗大流动性差搅拌均匀后铺开在丝网版上观察粘度值500~800Pa.s粘度过小或过大搅拌均匀后用粘度计进行测试（3）铝板检测项：铝板硬度，铝板尺寸厚度，基板翘曲度。（4）油墨检测项：固化温度，耐溶剂性和附着力性能。技术指标应符合产品标准。（5）网板张力检测项：张力。用张力计测量四个角和中心张力，要求达成18~26牛顿/厘米。。2、辅助材料复验辅助材料包含：制备网板各类溶剂，生产中需损耗化学药品。3、用户文件工艺性审查关键针对PCB图纸网板转化进行审查。审查内容包含：用户PCB图形文件是否清楚标明了线路层，阻焊层，字符层，机械层等等。假如有不清楚需要和用户沟通。PCB文件所反应线路图形、阻焊图形、字符图形、机械加工孔图形等，是否满足目前生产工艺精度。所要求用铝板型号，厚度是否和工艺相匹配，制备工艺是否能满足用户特殊要求，比如ROSH要求。4、APEC工序检验1、菲林片检验项：①检验菲林片种类是否齐全。②检验图形和型号是否和PCB图纸要求一致。③图形阴阳面是否正确等。④检验菲林是否有划伤等2、网板类型和目数检验项：①网板应使用油性网板②线路层：250目，阻焊层：180目，字符层：250-300目。③网版张力是否达标3、网板框架大小检验项：尺寸。内框尺寸大于图形最少宽边空余15厘米，长边空余20厘米。4、绝缘层检验项：①厚度，固化后绝缘层厚度用千分尺测量应不少于80um。②外观，固化后绝缘层表面色泽均匀，无颗粒感无杂物气泡等。③耐压测试，抗压能力需大于V。5、下料检验项：尺寸。下料尺寸误差不得少于，长宽各边各1毫米6、钻孔检验项：①孔相对位置和PCB图纸是否一致②钻孔质量，是否有歪，椭，破等不良情况，孔内是否有毛刺，异物。7、印刷复合导电膏检验项：①导电膏是否按要求进行储存（储存条件50-10度下存放）。②导电膏是否搅拌均匀，有没有颗粒物存在。③导电膏粘度是否在500~800内，是否流动性好。④网板调整是否正确。⑤印刷方法是否正确。⑥印刷出来线路是否呈显著网格状，图形是否均匀一致⑦印刷出来线路是否有不饱满、模糊或连线等情况印刷复合导电膏需要首样确定。8、压合检验项：①压力调整是否正确②压合过程，板子放置是否正确③线路压合是否均匀。④线路压合后是否有脱落，电路连线等情况。压合需要首样确定压力大小。9、刷板检验项：①酸液浓度（浓度3-5％）②刷板参数10、清洗烘干检测项：①线路完整性，有没有破损，断线等不良现象。②线路外观平整度，焊盘是否光亮，有没有针孔等不良现象。11、丝印阻焊油墨和字符油墨检验项：①网板调整是否正确②油墨调配是否按正确百分比③表面是否光滑均匀12、外形检验项：①外形尺寸是否和PCB图纸相符