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双面电路板阅读:550

    高科技发展,人们需要性能高、体积小、功能多的电子产品,促使印制线路板制造也向轻、薄、短、小发展,有限空间,实现更多功能,布线密度变大,孔径更小。自1995 年至2005 年间,机械钻孔批量能力最小孔径从原来0.4mm 下降到0.2mm,甚至更小。金属化孔孔径也越来越小。层与层间互连所依赖的金属化孔,质量直接关系印制板可靠性。

杂物塞孔

    在长期生产控制过程中,我们发现当孔径达到0.15-0.3mm,其塞孔的比例递增30%

    1、孔形成过程中的塞孔问题:

    印制板加工时,对0.15-0.3mm 的小孔,多数仍采用机械钻孔流程。在长期检查中,我们发现钻孔时,残留在孔里杂质

    以下为钻孔塞孔的主要原因:

    当小孔出现塞孔时,由于孔径偏小,沉铜前高压水洗、化学清洗难以把小孔里面的杂物去除,阻挡化学沉铜过程中药水在孔里的交换,使化学沉铜失去作用。

    钻孔时根据叠层厚度选用合适钻嘴、垫板,保持基板清洁,不重复使用垫板,有效的吸尘效果(采用独立的吸尘控制系统)是解决塞孔必须考虑的因素。

孔化机理

    钻头在敷铜板上先打孔,再经过化学沉铜,电镀铜形成镀通孔。二者对孔金属化起着至关重要的作用。

    1、化学沉铜机理:

    在双面和多层印制板制造过程中,都需要对不导电的裸孔进行金属化,亦即实施化学沉铜使其成为导体。化学沉铜溶液是一种催化式的“氧化/还原”反应体系。在Ag、Pb、Au、Cu 等金属粒子催化作用下,沉积出铜来。

    2、电镀铜机理:

    电镀定义是利用电源,在溶液中将带正电的金属离子,推送到位在阴极的导体表面形成镀层。电镀铜是一种“氧化/还原”反应,溶液中的铜金属阳极将其表面的铜金属氧化,而成为铜离子。另一方面在阴极上则产生还原反应,而令铜离子沉积成为铜金属。两者皆通过药水交换,化学作用达到孔化目的,交换效果好坏直接影响孔化质量。

工艺流程

    双面锡板/沉金板制作流程:

    开料------钻孔-----沉铜----线路---图电----蚀刻-----阻焊---字符----喷锡(或者是沉金)-锣边—v割(有些板不需要)-----飞测----真空包装

    双面镀金板制作流程:

    开料------钻孔-----沉铜----线路----图电---镀金----蚀刻----阻焊----字符-----锣边---v割---飞测---真空包装

    多层锡板/沉金板制作流程:

    开料------内层-----层压----钻孔---沉铜----线路---图电----蚀刻-----阻焊---字符----喷锡(或者是沉金)-锣边—v割(有些板不需要)-----飞测----真空包装

    多层板镀金板制作流程:

    开料------内层-----层压----钻孔---沉铜----线路---图电----镀金----蚀刻----阻焊----字符-----锣边---v割---飞测---真空包装

    1、 图形电镀工艺流程

    覆箔板 --> 下料 --> 冲钻基准孔 --> 数控钻孔 --> 检验 --> 去毛刺 --> 化学镀薄铜 --> 电镀薄铜 --> 检验 --> 刷板 --> 贴膜(或网印) --> 曝光显影(或固化) --> 检验修板 --> 图形电镀(Cn十Sn/Pb) --> 去膜 --> 蚀刻 --> 检验修板 --> 插头镀镍镀金 --> 热熔清洗 --> 电气通断检测 --> 清洁处理 --> 网印阻焊图形 --> 固化 --> 网印标记符号 --> 固化 --> 外形加工 --> 清洗干燥 --> 检验 --> 包装 --> 成品。

    流程中“化学镀

    薄铜 --> 电镀薄铜”这两道工序可用“化学镀厚铜”一道工序替代,两者各有优缺点。图形电镀--蚀刻法制双面孔金属化板是六、七十年代的典型工艺。八十年代中裸铜覆阻焊膜工艺(SMOBC)逐渐发展起来,特别在精密双面板制造中已成为主流工艺。

    2、 SMOBC工艺

    SMOBC板的主要优点是解决了细线条之间的焊料桥接短路现象,同时由于铅锡比例恒定,比热熔板有更好的可焊性和储藏性。

    制造SMOBC板的方法很多,有标准图形电镀减去法再退铅锡的SMOBC工艺;用镀锡或浸锡等代替电镀铅锡的减去法图形电镀SMOBC工艺;堵孔或掩蔽孔法SMOBC工艺;加成法SMOBC工艺等。下面主要介绍图形电镀法再退铅锡的SMOBC工艺和堵孔法SMOBC工艺流程。

    图形电镀法再退铅锡的SMOBC工艺法相似于图形电镀法工艺。只在蚀刻后发生变化。

    双面覆铜箔板 --> 按图形电镀法工艺到蚀刻工序 --> 退铅锡 --> 检查 --> 清洗 --> 阻焊图形 --> 插头镀镍镀金 --> 插头贴胶带 --> 热风整平 --> 清洗 --> 网印标记符号 --> 外形加工 --> 清洗干燥 --> 成品检验 --> 包装 --> 成品。

    3、堵孔法主要工艺流程如下:

    双面覆箔板 --> 钻孔 --> 化学镀铜 --> 整板电镀铜 --> 堵孔 --> 网印成像(正像) --> 蚀刻 --> 去网印料、去堵孔料 --> 清洗 --> 阻焊图形 --> 插头镀镍、镀金 --> 插头贴胶带 --> 热风整平 --> 下面工序与上相同至成品。

    此工艺的工艺步骤较简单、关键是堵孔和洗净堵孔的油墨。

    在堵孔法工艺中如果不采用堵孔油墨堵孔和网印成像,而使用一种特殊的掩蔽型干膜来掩盖孔,再曝光制成正像图形,这就是掩蔽孔工艺。它与堵孔法相比,不再存在洗净孔内油墨的难题,但对掩蔽干膜有较高的要求。

    SMOBC工艺的基础是先制出裸铜孔金属化双面板,再应用热风整平工艺

前言

    随着孔径的缩小,原对较大孔径没影响的杂物,如磨刷碎屑、火山灰,一旦残留在小孔里面,将使化学沉铜、电镀铜失去作用,出现孔无铜,成为孔金属化的致命杀手。

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