實用印制電路板制造工藝參考資料(上)

前言
在印制電路板制造過程中，涉及到諸多方面的工藝工作，從工藝審查到生產(chǎn)
到最終檢驗，都必須考慮到工藝質(zhì)量和生產(chǎn)質(zhì)量的監(jiān)測和控制。為此，將曾通過
生產(chǎn)實踐所獲得的點滴經(jīng)驗提供給同行，僅供參考。

第一章 工藝審查和準(zhǔn)備
工藝審查是針對設(shè)計所提供的原始資料，根據(jù)有關(guān)的"設(shè)計規(guī)范"及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，
結(jié)合生產(chǎn)實際，對設(shè)計部位所提供的制造印制電路板有關(guān)設(shè)計資料進(jìn)行工藝性審
查。工藝審查的要點有以下幾個方面：
1， 設(shè)計資料是否完整（包括：軟盤、執(zhí)行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等）；
2， 調(diào) 出軟盤資料，進(jìn)行工藝性檢查，其中應(yīng)包括電路圖形、阻焊圖形、
鉆孔圖形、數(shù)字圖形、電測圖形及有關(guān)的設(shè)計資料等；
3， 對工藝要求是否可行、可制造、可電測、可維護(hù)等。
第二節(jié) 工藝準(zhǔn)備
工藝準(zhǔn)備是在根據(jù)設(shè)計的有關(guān)技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行生產(chǎn)前的工藝準(zhǔn)備。
工藝應(yīng)按照工藝程序進(jìn)行科學(xué)的編制，其主要內(nèi)容應(yīng)括以下幾個方面：
1， 在制定工藝程序，要合理、要準(zhǔn)確、易懂可行；
2， 在首道工序中，應(yīng)注明底片的正反面、焊接面及元件面、并且進(jìn)行編號
或標(biāo)志；
3， 在鉆孔工序中，應(yīng)注明孔徑類型、孔徑大小、孔徑數(shù)量；
4， 在進(jìn)行孔化時，要注明對沉銅層的技術(shù)要求及背光檢測或測定；
5， 孔后進(jìn)行電鍍時，要注明初始電流大小及回原正常電流大小的工藝方法；
6， 在圖形轉(zhuǎn)移時，要注明底片的藥膜面與光致抗蝕膜的正確接觸及曝光條件
的測試條件確定后，再進(jìn)行曝光；
7， 曝光后的半成品要放置一定的時間再去進(jìn)行顯影；
8， 圖形電鍍加厚時，要嚴(yán)格的對表面露銅部位進(jìn)行清潔和檢查；鍍銅厚度
及其它工藝參數(shù)如電流密度、槽液溫度等；
9， 進(jìn)行電鍍抗蝕金屬-錫鉛合金時，要注明鍍層厚度；
10，蝕刻時要進(jìn)行首件試驗，條件確定后再進(jìn)行蝕刻，蝕刻后必須中和處理；
11，在進(jìn)行多層板生產(chǎn)過程中，要注意內(nèi)層圖形的檢查或AOI檢查，合格后再轉(zhuǎn)入下道工序；
12，在進(jìn)行層壓時，應(yīng)注明工藝條件；
13，有插頭鍍金要求的應(yīng)注明鍍層厚度和鍍覆部位；
14，如進(jìn)行熱風(fēng)整平時，要注明工藝參數(shù)及鍍層退除應(yīng)注意的事項；
15，成型時，要注明工藝要求和尺寸要求；
16，在關(guān)鍵工序中，要明確檢驗項目及電測方法和技術(shù)要求。

第二章 原圖審查、修改與光繪

第一節(jié) 原圖審查和修改
原圖是指設(shè)計通過電路輔助設(shè)計系統(tǒng)（CAD）以軟盤的格式，提供給制造廠商并按照所
提供電路設(shè)計數(shù)據(jù)和圖形制造成所需要的印制電路板產(chǎn)品。要達(dá)到設(shè)計所要求的技術(shù)指標(biāo)，
必須按照"印制電路板設(shè)計規(guī)范"對原圖的各種圖形尺寸與孔徑進(jìn)行工藝性審查。
（一） 審查的項目
1，導(dǎo)線寬度與間距；導(dǎo)線的公差范圍；
2，孔徑尺寸和種類、數(shù)量；
3，焊盤尺寸與導(dǎo)線連接處的狀態(tài)；
4，導(dǎo)線的走向是否合理；
5，基板的厚度（如是多層板還要審查內(nèi)層基板的厚度等）；
6， 設(shè)計所提技術(shù)可行性、可制造性、可測試性等。
（二）修改項目
1，基準(zhǔn)設(shè)置是否正確；
2，導(dǎo)通孔的公差設(shè)置時，根據(jù)生產(chǎn)需要需要增加0.10毫米；
3，將接地區(qū)的銅箔的實心面應(yīng)改成交叉網(wǎng)狀；
4，為確保導(dǎo)線精度，將原有導(dǎo)線寬度根據(jù)蝕到比增加（對負(fù)相圖形而言）或縮?。▽φ?
相圖形而言）；
5，圖形的正反面要明確，注明焊接面、元件面；對多層圖形要注明層數(shù)；
6，有阻抗特性要求的導(dǎo)線應(yīng)注明；
7，盡量減少不必要的圓角、倒角；
8，特別要注意機械加工蘭圖和照相（或光繪底片）底片應(yīng)有相同一致的參考基準(zhǔn)；
9，為減低成本、提高生產(chǎn)效率、盡量將相差不大的孔徑合并，以減少孔徑種類過多；
10，在布線面積允許的情況下，盡量設(shè)計較大直徑的連接盤，增大鉆孔孔徑；
12，為確保阻焊層質(zhì)量，在制作阻焊圖時，設(shè)計比鉆孔孔徑大的阻焊圖形。
第二節(jié) 光繪工藝
原圖通過CAD/CAM系統(tǒng)制作成為圖形轉(zhuǎn)移的底片。該工序是制造印制電路板關(guān)鍵技術(shù)之
一．必須嚴(yán)格的控制片基質(zhì)量，使其成為可靠的光具，才能準(zhǔn)確的完成圖形轉(zhuǎn)移目的。目
前廣泛采用的CAM系統(tǒng)中有激光光繪機來完成此項作業(yè)。
（一） 審查項目
1，片基的選擇：通常選擇熱膨脹系數(shù)較小的175微米的厚基PET（聚對苯二甲酸乙二醇
酯）片基；
2，對片基的基本要求：平整、無劃傷、無折痕；
3，底片存放環(huán)境條件及使用周期是否恰當(dāng)；
4，作業(yè)環(huán)境條件要求：溫度為20-270C、相對濕度為40-70％RH;對于精度要求高的底片
，作業(yè)環(huán)境濕度為55-60％RH.
（二）底片應(yīng)達(dá)到的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
1，經(jīng)光繪的底片是否符合原圖技術(shù)要求；
2，制作的電路圖形應(yīng)準(zhǔn)確、無失真現(xiàn)象；
3，黑白強度比大即黑白反差大；
4，導(dǎo)線齊整、無變形；
5，經(jīng)過拼版的較大的底片圖形無變形或失真現(xiàn)象；
6，導(dǎo)線及其它部位的黑度均勻一致；
7，黑的部位無針孔、缺口、無毛邊等缺陷；
8，透明部位無黑點及其它多余物；

第三章 基材的準(zhǔn)備
第一節(jié) 基材的選擇
基材的選擇就是根據(jù)工藝所提供的相關(guān)資料，對庫存材料進(jìn)行檢查和驗收，并符合質(zhì)
量標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計要求。在這方面要做好下列工作：
1，基材的牌號、批次要搞清；
2，基材的厚度要準(zhǔn)確無誤；
3，基材的銅箔表面無劃傷、壓痕或其它多余物；
4，特別是制作多層板時，內(nèi)外層的材料厚度（包括半固化片）、銅箔的厚度要搞清；
5，對所采用的基材要編號。
第二節(jié) 下料注意事項
1，基材下料時首先要看工藝文件；
2，采用拼版時，基材的備料首先要計算準(zhǔn)確，使整板損失最?。?
3，下料時要按基材的纖維方向剪切
4，下料時要墊紙以免損壞基材表面；
5，下料的基材要打號；
6，在進(jìn)行多品種生產(chǎn)時，所需基材的下料，要有極為明顯的標(biāo)記，決不能混批或混
料及混放。

第四章 數(shù)控鉆孔
第一節(jié) 編程
根據(jù)CAD/CAM系統(tǒng)所提供的設(shè)計資料（包括鉆孔圖、蘭圖或鉆孔底片等），進(jìn)行編程。
要達(dá)到準(zhǔn)確無誤的進(jìn)行編程，必須做到以下幾方面的工作：
1，編程程序通常在實際生產(chǎn)中采用兩種工藝方法，原則應(yīng)根據(jù)設(shè)備性能要求而定；
2，采用設(shè)計部門提供的軟盤進(jìn)行自動編程，但首先要確定原點位置（特別在多層板
鉆孔）；
3，采用鉆孔底片或電路圖形底片進(jìn)行手工編程，但必須將各種類型的孔徑進(jìn)行合并同
類項，確保換一次鉆頭鉆完孔；
4，編程時要注意放大部位孔與實物孔對準(zhǔn)位置（特別是手工編程時）；
5，特別是采用手工編程工藝方法，必須將底版固定在機床的平臺上并覆平整；
6，編程完工后，必須制作樣板并與底片對準(zhǔn)，在透圖臺上進(jìn)行檢查。
第二節(jié) 數(shù)控鉆孔
數(shù)控鉆孔是根據(jù)計算機所提供的數(shù)據(jù)按照人為規(guī)定進(jìn)行鉆孔。在進(jìn)行鉆孔時，必須嚴(yán)格
地按照工藝要求進(jìn)行。如果采用底片進(jìn)行編程時，要對底片孔位置進(jìn)行標(biāo)注（最好用紅蘭
筆），以便于進(jìn)行核查。
（一）準(zhǔn)備作業(yè)
1，根據(jù)基板的厚度進(jìn)行疊層（通常采用1.6毫米厚基板）疊層數(shù)為三塊；
2，按照工藝文件要求，將沖好定位孔的蓋板、基板、按順序進(jìn)行放置，并固定在機床上
規(guī)定的部位，再用膠帶格四邊固定，以免移動。
3，按照工藝要求找原點，以確保所鉆孔精度要求，然后進(jìn)行自動鉆孔；
4，在使用鉆頭時要檢查直徑數(shù)據(jù)、避免搞錯；
5，對所鉆孔徑大小、數(shù)量應(yīng)做到心里有數(shù)；
6，確定工藝參數(shù)如：轉(zhuǎn)速、進(jìn)刀量、切削速度等；
7，在進(jìn)行鉆孔前，應(yīng)將機床進(jìn)行運轉(zhuǎn)一段時間，再進(jìn)行正式鉆孔作業(yè)。
（二）檢查項目
要確保后續(xù)工序的產(chǎn)品質(zhì)量，就必須將鉆好孔的基板進(jìn)行檢查，其中項目有以下：
1，毛刺、測試孔徑、孔偏、多孔、孔變形、堵孔、未貫通、斷鉆頭等；
2，孔徑種類、孔徑數(shù)量、孔徑大小進(jìn)行檢查；
3，最好采用膠片進(jìn)行驗證，易發(fā)現(xiàn)有否缺陷；
4，根據(jù)印制電路板的精度要求，進(jìn)行X-RAY檢查以便觀察孔位對準(zhǔn)度，即外層與內(nèi)層孔
（特別對多層板的鉆孔）是否對準(zhǔn)；
5，采用檢孔鏡對孔內(nèi)狀態(tài)進(jìn)行抽查；
6，對基板表面進(jìn)行檢查；
7，通常檢查漏鉆孔或未貫通孔采用在底照射光下，將重氮片覆蓋在基板表面上，如發(fā)現(xiàn)
重氮片上有焊盤的位置因無孔而不透光。而檢查多鉆孔、錯位孔時，將重氮片覆蓋在基板表面上，如果發(fā)現(xiàn)重氮片上沒有焊盤的位置透光，就可檢查出存在的缺陷。
8，檢查偏孔、錯位孔就可以采用底片檢查，這時重氮片上焊盤與基板上的孔無法對準(zhǔn)。

第五章 孔金屬化工藝
孔金屬化工藝過程是印制電路板制造中最關(guān)鍵的一個工序。為此，就必須對基板的銅表
面與孔內(nèi)表面狀態(tài)進(jìn)行認(rèn)真的檢查。
（一）檢查項目
1，表面狀態(tài)是否良好。無劃傷、無壓痕、無針孔、無油污等；
2，檢查孔內(nèi)表面狀態(tài)應(yīng)保持均勻呈微粗糙，無毛刺、無螺旋裝、無切屑留物等；
3，沉銅液的化學(xué)分析，確定補加量；
4，將化學(xué)沉銅液進(jìn)行循環(huán)處理，保持溶液的化學(xué)成份的均勻性；
5，隨時監(jiān)測溶液內(nèi)溫度，保持在工藝范圍以內(nèi)變化。
（二）孔金屬化質(zhì)量控制
1，沉銅液的質(zhì)量和工藝參數(shù)的確定及控制范圍并做好記錄；
2，孔化前的前處理溶液的監(jiān)控及處理質(zhì)量狀態(tài)分析；
3，確保沉銅的高質(zhì)量，應(yīng)建議采用攪拌（振動）加循環(huán)過濾工藝方法；
4，嚴(yán)格控制化學(xué)沉銅過程工藝參數(shù)的監(jiān)控（包括PH、溫度、時間、溶液主要成份）；
5，采用背光試驗工藝方法檢查，參考透光程度圖像（分為10級），來判定沉銅效時和沉
銅層質(zhì)量；
6.經(jīng)加厚鍍銅后，應(yīng)按工藝要求作金相剖切試驗。