PCB防焊制程介绍2

參、防焊概述
綠漆將隨著電路板進入后續組製程，并在往后陪同產品長期使用，故已成為永久性的一部份板材。

因而其品質除了阻焊對准之嚴格要求外，在功能性(即日文之机能性)方面亦十分講究；如在電氣性質(介質強度、介質常數、耐濕氣絕緣電阻等)；耐燃性質、耐化學品性質，以及與后加的“護形漆”（Conformal Coating）是否相容等性質，都有詳細規定。

與一般外觀性表面塗裝大異其趣，自不可等閑視之，必須列入重要製程小心從事。

單面板的綠漆多屬紫外光硬化（UV Curing）的壓克力樹脂，以方便快速加工。

變面多層板早期多採用雙液型高溫烘烤硬化的環氧樹脂類，其各種性質都要比前好的很多。

這種熱硬化式綠漆，在現場以手工進行網版印刷時，要謹慎操作小心對准，一旦印偏沾污環墊（Pads）或進孔時，將會嚴重影響下游組裝的“焊錫性”。

即使馬上用溶劑澈底洗清重印，也難擔保不出問題。

隨后因線路增密公差逼小，逐漸造成該網印熱烘型綠漆在高級板市場中出局。

之后較早出現的是感光型“防焊幹膜”，然卻因其附著力不良的問題困擾業界很久，直到90年感光型液態綠漆（Liquid Photoimageable Solder Mask ; LPSM）漸趨成熟后，現場遂可採用較簡單的空網全板滿印法施工，其成像硬化后的性質并不遜于防焊乾膜。

因而迫使后者提早退出市場，目前雙多層板業界几乎都已全部採用LPSM型綠漆了。

肆、流程概述
一.前處理：＜pretreatment＞
前處理的流程：
入料段──化學蝕洗段──復合水洗段──四刷刷膜段──中壓循環水洗段──輕刷段──中壓復合水洗段──滾輪吸乾段──熱風烘乾段──出料輸送段
前處理架線的方法如下圖：
１前處理作用：
１去除表面氧化物２增加板面清潔度
３增加板面粗糙度,使油墨附著力更佳 4 烘乾
２前處理酸洗水洗
物料：H2SO4(濃度7%-10%)軟水自來水
３化學性前處理密度高
微蝕處理：a〃SPS ＜酸性微蝕＞特點：反應速率快，適用于濕膜
(成分)b〃H2SO4+H2O2(催化劑)＜硫酸雙氧水＞適用于乾膜微蝕處理的優點：粗糙度比較均勻，孔內也能微蝕到，密度高〃
４物理性前處理比較均勻，粗糙度較為帄整
a 軟刷：金剛刷＜火山灰──微導電性＞
缺點：１打入銅面，粗糙度太大
２顆粒會卡在線路之間，造成微短路
浮石粉＜火山灰──非導電性＞
缺點：１机台不易保養，會造成管道堵塞
２密度太大，容易沉積，不易于作業
b 硬刷：尼龍刷缺點：粗糙度太帄整，太均勻，附著力不佳〃
不織布
陶瓷刷
根據板子材質的不同選擇用什麼樣的刷子〃
c 無砂輪：用噴嘴噴金鋼砂與浮石粉〃
缺點：成本高，机台壽命短〃
５烘乾
烘乾的形式：a 表面烘乾烘乾的條件：a 熱風烘乾
b 孔內烘乾 b 冷風烘乾
冷風烘乾的作用：將孔內的水份吹出孔，再把表面的水趟帄〃
熱風烘乾與冷風烘乾的區別：
用熱風急速烘乾，水份中的礦物質不能及時的帶走，反應時就會直接
留在板面面上，產生水痕等品質問題〃
用冷風烘乾，它會把水慢慢帶走，同時水中的礦物質也被帶走〃
二.印刷：＜Tenting Printing＞
印刷的流程：
取網──裝網──磨刮刀、裝刮刀──微調──詴印──自檢（OK后）──量產
１作用：將絕緣油墨利用机械式架構，均勻塗布于板面，利用曝光，烘烤到阻焊效果.〃
２方式：
a 手推印刷
b手動印刷＜包括手動式，自動式，半自動式＞─適用于表面印刷，塞
孔〃
c Roller Coater ＜滾動塗布＞──適用于大銅面的製程，不可以用來塞孔〃
d Curtain Coater ＜垂帘塗布＞──只可以表面塗佈單塞，不可以雙塞〃
e Spray Coater ＜靜電噴塗＞──表面塗佈，不可以塞孔〃
３網板：
網版分類：塞孔網版＜做塞孔＞〃
空白網版＜做表面印刷＞
擋墨點網版
文字網版
其它網版＜如：可剝膠等＞
4刮刀
a 按顏色分類：綠的、藍的、透明的等等，一般是用綠色刮刀，因為它的硬度適中〃
b 按硬度分類：60度、70度、75度等等
c 按厚度分類：1Cm 2Cm等等
５印刷方法
a 不塞孔1印刷－烘烤－印刷－烘烤（不需治具，單面印刷）
2印刷－印刷－烘烤（需治具，雙面印刷）
b 塞孔 1 單塞──塞孔－印刷－烘烤－印刷－烘烤（無治具）
──塞孔－印刷－印刷－烘烤（有治具）
2雙塞──雙塞：塞孔－印刷－塞孔－印刷－烘烤
──貫孔：一般：塞孔－印刷－印刷－烘烤
正片流程：塞孔－Beol
c 噴錫后塞孔：缺點（流錫，因為文字的溫度高，引起了錫氧化）
６印刷種類
a 表面印刷
b 塞孔
c 文字
7 治具
治具的功能：作兩面印刷時，因一面已經覆上油墨，為了避免另一面粘到机台上
造成退洗而制作的架空工具〃
8治具制作的方法：
取與生產板相同料號的板子，查閱工程工單，確認是否塞孔，什么地方塞孔，選擇與孔徑相同的Pin，有規則的在不會下墨的地方下Pin，下Pin時要考慮到板子厚薄，選擇Pin的密度，板子薄的相對密度高，厚的相對的低一些，然后用雙面膠帶粘在板子上〃
三.曝光:＜Exposure＞
曝光的流程：
取板──放板──吸真空──趕氣──框架前進──曝光──撕底片
１何謂曝光
利用影像轉移原理以UV光（一定波長），照射油墨，讓油墨成份中之感光啟始
劑反應，形成鏈接，進而達到硬化程度〃
2 油墨類型
a感光烘烤型（LPI）
b烘烤型
c感光型
3 曝光方式
a 手動曝光机──PIN（定位PIN）燈管能量一般用７KW，非帄行光，波長為350
PIN：優點：速度快，節省人力并省時〃
缺點：品質很難保証，精准度不高〃
──人工對位對位精准度高
人工對位：優點：精准度高，品質好〃
缺點：速度慢，費時、費力，人員操作多〃
b 自動曝光机──CCD（２，４）對位
缺點：速度慢，效率不高〃
優點：精准度佳〃
4 導氣條
作用是保証吸真空的效果
與板子的間隔留３－５mm的距離〃
根據板厚的不同，選擇與板厚相同的導氣條〃
5 格數片的看法（２１階格數表）格數片一般用２－３個月的時間
11 11格
11格
13 12 11 此時格數為12格
13 12 11 此時格數仍為12格
格片數是用來測能量的，每一階代表一個能量,第一格在半數以上,算是下一格,在一半之內是上一格〃
四.顯影：＜Development＞
顯影的流程：
入料段──顯影１槽──顯影２槽──顯影３槽──水洗槽──烘乾段──出料段
１顯影液成份：a Na2CO3 碳酸鈉
b K2CO3 碳酸鉀
說明：
利用顯影液中之Na2CO3(K2CO3)分離，Na+，CO32-與油墨中未曝光之“自由基”
形成鏈結，以去除油墨達到洗淨作用〃
２顯影時机：顯影點（Taiyo油墨）30—50%
顯影點：板子在顯影時，決定板子完全洗乾淨的那個點就是顯影點〃
顯影時間：（顯影＋水洗的時間）(Taiyo) 90—100秒
３結構
顯影槽＋水洗槽＋吸水滾輪＋烘乾段(冷風段＋熱風段)
４烘烤
a 預烤(Precure )－印刷后──將油墨中大量的稀釋液成份作烘乾，以達到油
墨硬度介于３－４H，避免曝光時造成品質上的
問題產生（壓痕）
b 后烘烤(Posture)－顯影后──利用高溫將板面上油墨經曝光后未硬化的部分，
加以烘烤使硬度達到7H左右〃
５硬度（取決于事物的密度，密度越高，硬度也最大）
a 抗破坏性程度
b 耐衝擊性
防焊如何作硬度測詴？（鉛筆硬度測詴）
烘烤曲線圖
a 烤箱(箱型)
b 隧道式烤箱
6 為什麼塞孔要分几段？
a epdxy漲縮系數(基材)
b 銅漲縮系數
c 油墨流体原理
d 空氣膨脹系數
e 流体學
五.底片管理：＜Film Management＞
底片料號的確認及申請
a .查生產排程表
b .生產排程（S/M當站）──review前一站，確認第二站，申請第三站
c .WIP
＊＊防焊是b和c 兩種方法搭配使用的，以WIP為主，排程為輔〃
申請底片禁忌：
１〃不可申請太多的底片
２〃壓的時間不可太短，按先后順序＜非急件＞
３〃料號明確，板量明確
４〃不可隨意申請底片
步驟：
ａ.填寫底片申請單：１〃主管簽名＜非急件＞
２〃生管簽名＜急件＞
３〃工程師簽名＜實驗底片＞
４〃主管簽名＜實驗底片＞b .拿底片：１〃底片領取簽收本
２〃分類放置底片櫃
底片存儲區域划分：
a .靜置區
b .作業區
c .漲縮底片區
c .底片領用單
d .底片報廢區
板子漲縮
１〃ME做測詴，測詴板子漲縮追蹤〃
２〃底片漲縮，申請補償底片〃。