1、概述
隨著pcb多層板制造技術(shù)的快速發(fā)展,用戶現(xiàn)在不僅對(duì)pcb多層板的內(nèi)在質(zhì)量(內(nèi)在質(zhì)量是指孔電阻、銅箔厚度、通斷測(cè)試、可焊性等)要求愈來(lái)愈高,還對(duì)pcb多層板的外觀提出了更高的要求,比如:油墨顏色要均勻無(wú)雜質(zhì)、銅層表面沒(méi)有異物及氧化點(diǎn)等。下面討論絲印前處理對(duì)外觀質(zhì)量的影響。
絲印前處理對(duì)pcb多層板外觀的影響主要有:油墨下的銅有氧化現(xiàn)象,在前處理后有受硬傷(銅層或基材有明顯的劃痕)現(xiàn)象,在印阻焊后發(fā)現(xiàn)大面積銅箔上油墨顏色不均勻。前處理的好壞直接影響pcb多層板的外觀質(zhì)量,輕微的造成返工,影響生產(chǎn)進(jìn)度,推遲交貨期,降低了公司的信譽(yù)度;嚴(yán)重的還有可能造成板子報(bào)廢。最后使公司的“訂單”減少,直接影響到公司的經(jīng)濟(jì)效益。
為逐步減少因前處理造成的損失,提高公司的競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)前處理的過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格的控制是很有必要的。
2、前處理的目的及方式
前處理的最終目的要使銅表面無(wú)氧化物、油脂和雜質(zhì),并且還要有一定的粗糙度。前處理后的板子雜質(zhì)一定的粗糙度。前處理后的板子用Zero-Ion 100A型離子濃度測(cè)試儀進(jìn)行清潔度測(cè)試,看處理后的板子雜質(zhì)粒子的濃度,離子濃度要低于1.5μg/cm2,并且銅層表面的狀態(tài)如圖一所示,圖一是放大兩百倍的銅層表面狀態(tài),具有相對(duì)均勻的凹凸結(jié)構(gòu),無(wú)氧化點(diǎn),這樣才能增強(qiáng)與油墨機(jī)械結(jié)合力,不至于有起泡和大面積脫落的現(xiàn)象發(fā)生,同時(shí)也不影響pcb多層板的導(dǎo)電性能。
前處理的方式多種多樣,現(xiàn)在工業(yè)中常用的主要有以下幾種:尼龍刷磨刷、化學(xué)清洗處理、氧化鋁/浮石粉噴射、氧化鋁/浮石粉加尼龍刷、化學(xué)清洗加尼龍刷。
3、前處理的工藝流程和注意的事項(xiàng)
根據(jù)公司自身?xiàng)l件,對(duì)前處理的工藝流程、參數(shù)和操作中應(yīng)注意的事項(xiàng)進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn),并對(duì)工藝流程和參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,起到了很好的效果。
3.1 前處理的工藝流程
由于采用的是化學(xué)清洗加尼龍刷的處理方式,所以具體的工藝流程如下:
水預(yù)浸→酸洗→水清洗→刷板→高壓水洗→市水洗→擠水輥擠水→冷風(fēng)吹干→熱風(fēng)烘干
3.2 前處理的具體操作和注意事項(xiàng)
(1)水預(yù)浸
水預(yù)浸的目的是洗去銅表面上的雜質(zhì)和使銅層面潤(rùn)濕,以便酸洗時(shí)的速度加快,才好控制整個(gè)機(jī)器的傳遞速度,因機(jī)器的傳遞速度太慢,會(huì)過(guò)分研磨銅表面。
(2)酸洗
酸洗是采用5~10%的硫酸溶液進(jìn)行噴淋,時(shí)間控制在1分鐘以內(nèi)。酸洗主要除去板面上的化學(xué)雜質(zhì),并使銅表面輕微的微蝕。操作前要檢查噴嘴是否堵塞,以免有的地方噴射不到,影響酸洗的效果。酸洗后用市水沖洗掉溶液。
(3)刷板
刷板機(jī)的目數(shù)分為300目和500目?jī)煞N。使用300目的先進(jìn)行粗刷,粗刷的刷輥壓力要控制在2.2以下,才不至使基材和銅層表面受到不能接受的劃痕,而影響pcb多層板面的外觀。再用500目的進(jìn)行細(xì)刷,此時(shí)的刷輥壓力要控制在2.4~2.5之間,細(xì)刷使板面的刷痕密度提高,這樣使阻焊與板面間的機(jī)械作用增強(qiáng)。刷板的作用是機(jī)械的刮掉板面的污物并同時(shí)粗化銅表面。在操作前要打開(kāi)水源噴水,還要定期的檢查噴嘴,以保證噴水的壓力,這樣可減少尼龍對(duì)板面和孔內(nèi)的污染,同時(shí)還能延長(zhǎng)尼龍刷輥的壽命。
(4)高壓水洗
高壓水洗的壓力要保持在12.5bar以上,壓力可以通過(guò)壓力表看出,在實(shí)際的操作中這樣是不夠的,噴嘴的暢通與否直接影響到與板面作用的實(shí)際壓力。還有高壓水洗的水不是循環(huán)水,循環(huán)水的效果不好。高壓水洗是要沖掉刷板后的銅粉,以免造成板面的絕緣電阻不夠,影響板面的導(dǎo)電性能,操作者在接板時(shí)要檢查板面是否有銅粉,才好盡快解決。
(5)擠水輥擠水
刷板機(jī)一般采用三組擠水輥,擠水輥的作用是把經(jīng)過(guò)高壓水洗后的印刷板板面的水吸干,經(jīng)過(guò)擠水后的pcb多層板應(yīng)無(wú)水痕,不然在烘干段形成肉眼看不到的氧化,在印上阻焊后就有一層淡淡的黑色,嚴(yán)重的還能造成阻焊脫落。擠水輥應(yīng)一直保持在半干狀態(tài)(用手摸有濕氣,但又?jǐn)D不出水),這樣才能有很好的擠水效果,同時(shí)也能延長(zhǎng)擠水輥的壽命。
(6)冷風(fēng)吹干
冷風(fēng)吹干主要作用是把孔內(nèi)的水吹出,以免在熱風(fēng)烘干段使板面形成新的氧化點(diǎn)。板子在經(jīng)過(guò)冷風(fēng)吹干時(shí)應(yīng)上風(fēng)刀的風(fēng)先吹到板子上,這樣既能避免孔內(nèi)水滴在板面上形成氧化點(diǎn),同時(shí)也能防止卡板,才不至影響生產(chǎn)進(jìn)度。
(7)熱風(fēng)烘干
烘干段的溫度控制在75~85℃之間,熱風(fēng)烘干使要烘干板面和孔內(nèi)的水氣,以免在絲印阻焊后,油墨的附著力不夠。
4、前處理中的常見(jiàn)問(wèn)題的分析及探討
(1)銅面上有點(diǎn)狀的氧化
銅表面有氧化點(diǎn),嚴(yán)重的會(huì)在熱風(fēng)整平時(shí)使阻焊脫落,一般的在pcb多層板交付使用以后,有氧化點(diǎn)的線條易斷線。這種氧化點(diǎn)在接板時(shí)能看到,在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后,應(yīng)對(duì)擠水輥和冷風(fēng)吹干段進(jìn)行檢查。
(2)在印阻礙后,大面積銅發(fā)暗
印阻礙后,大面積銅發(fā)暗,板面油墨看起來(lái)顏色不一致,同時(shí)也影響到油墨和銅層的附著力,應(yīng)馬上返工。返工前,應(yīng)對(duì)刷板機(jī)的擠水輥和熱風(fēng)烘干段的溫度進(jìn)行檢查,看擠水效果好不好,烘干段的顯示溫度與實(shí)際溫度是否一致。
(3)有的地方?jīng)]有刷到
有的地方?jīng)]有刷到又分為兩種:同一塊pcb多層板左邊有明顯的刷痕,而右邊沒(méi)有刷到;在同一塊pcb多層板中間部位有沒(méi)有刷到的。
第一種是由于刷輥間不平行造成的,這主要是平時(shí)放小板子時(shí)經(jīng)常放得靠右,時(shí)間久了,刷輥就由圓柱形成了圓臺(tái)形,遇見(jiàn)大板子時(shí)就出現(xiàn)了。第二種是操作者放板子不均勻造成的。在平時(shí)應(yīng)經(jīng)常檢查刷輥,檢查方法為:放一塊基板在刷輥的正下(上)方,不開(kāi)傳動(dòng),開(kāi)動(dòng)刷輥,在基板上會(huì)留下磨痕。當(dāng)出現(xiàn)圖二的磨痕時(shí),在刷板的過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)第一種現(xiàn)象;而當(dāng)出現(xiàn)圖三的磨痕時(shí),就會(huì)出現(xiàn)的二種現(xiàn)象。在正常情況下,要求磨痕的邊緣線是兩條基本上平行的平行線。
5、設(shè)備的維護(hù)
為了減小前處理返工增加的生產(chǎn)成本,應(yīng)定期的對(duì)前處理設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。設(shè)備的維護(hù)不是擦下機(jī)器的外表面就萬(wàn)是的,維護(hù)的作用是要讓機(jī)器經(jīng)常處在正常的工作狀態(tài)。經(jīng)常檢查刷輥是否處在圖四的工作狀態(tài),不是就應(yīng)該使用與刷滾同樣長(zhǎng)的沙板進(jìn)行整修。平時(shí)還應(yīng)檢查噴嘴是否堵塞,以免影響前處理效果。對(duì)擠水輥的維護(hù)很重要,擠水輥在干硬的狀態(tài)下工作,起不到前處理的效果不說(shuō),還使擠水輥的使用壽命縮短,這也是要保護(hù)水?dāng)D水輥半干狀態(tài)的原因。
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