PTH工艺导入资料
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目录
一，通孔回流（PIH）工艺介绍 二，通孔回流优缺点 三，行业通孔回流印刷方式 四，通孔回流锡膏量的简易计算 五，凯杰通孔回流工艺引进实例
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一，通孔回流工艺介绍
PTH(Paste- thru- hole):把PIN脚插入填满焊膏的插装孔中，并用回流法焊接。可以替 代波峰焊、选择性波峰焊、自动焊接机器人、手工焊等。
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WK15 HR
Hyflex SPMagTPPeaa1gg2ee 1122
正常回流工艺
印刷
贴片
回流
通孔回流工艺
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二，通孔回流工艺优缺点
a 可靠性高，焊接质量好，不良比率DPPM可低于20 。
b 虚焊、桥接等焊接缺陷少，修板的工作量减少。
优
c 无锡渣的问题，PCB板面干净，外观明显比波峰焊好。机器为全封闭式， 干净，生产车间里无异味。
焊膏
焊膏 印刷模板 已焊接SMD
漏嘴
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3.钢网印刷
三，通孔回流工艺的印刷方式
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4.焊料预制片
三，通孔回流工艺的印刷方式
矩形焊料预制片卷带 贴放在通孔附近的焊膏上
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四，通孔锡膏量的简易计算
• 通孔中的焊膏量=（Vpth-Vpin）×2 • 式中： • 2—为补偿焊膏在回流焊收缩因子； • Vpth—是通孔圆柱体的体积=πR²h • Vpin—是管脚圆柱体的体积=πr²h
PCB上、下表面焊盘的焊膏量也可根据焊盘尺寸计算
WK15 HR
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五，Hyflex PTH 导入实例-1
空板
印刷
印刷OK板
压盖子 炉后
贴片
将印刷OK的板放置到 预安装好排针的载具上
预先安装
好排针 的载具
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通孔回流完成品
五，Hyflex PTH 导入实例-2
通孔品质效果图
通孔焊接切片效果图
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六，成本节约
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如电位器、铝电解电容等可能由于高温而损坏。（如果采用专用回流炉，
元件表面最高温度可以控制在120~150℃。因此一般的电解电容，连接器
等都无问题）
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三，通孔回流工艺的印刷方式
1.管状印刷机印刷
刮刀 印刷方向
间隙0.1~0.3mm
焊膏 PCB
支撑台
2.点胶机滴涂
点
d 简化工序，节省流程时间，节省材料，设备管理及保养简单，使操作和管
理都简单化了。
e 降低成本，增加效益（厂房、设备、人员）。
a 焊膏的价格成本相对波峰焊的锡条较高。
b 有些工艺需要专用模板、专用印刷设备和回流炉，价格较贵。而且不适合多
个不同的PCBA产品同时生产。
缺 点 c 传统
PTH(DIP)插件及组装基础培训教材
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5.使用载具要轻拿轻放，禁止纤维物质接触载具；
6.作业时双手协调作业，提高效率，降低劳动强度；
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PTH各工段介绍-插件
常见插装元件图例
PTH各工段介绍-ICT
定义：
检查产品零件 电阻（R），电容（C），电感(L)，晶体(TR)，等是否存在，和针对产 品物质特性开路和短路的测试。
还有一种称为DIP，其源于波峰焊制程中零件脚浸在锡波中从
而达到焊接的目的，此称为多用于日系企业。 业界内认识： DIP=PTH
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PTH生产制造流程
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PTH工段介绍-插件
插件种类 MI人工插件 插件注意事项 1.前一工序插件内容不得妨碍下一工序作业； 2.带有卡PIN的零件优先安装； 3.零件外观颜色相近的分配到不同工站安装； 4.对有极性的零件要做到防呆，需要对此做重点检查；
锡上元件本体
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结束语:
邓小平说，“产品质量的问题从侧面反映出一个民族 的素质” 从今天起请大家牢固地树立： 客户第一、质量第一的思想观念， 请对自己大声的喊出： 质量在我心中! 质量在我手中! 我的岗位无差错! 我的岗位请放心!
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PTH各工段介绍-手焊组装
焊接工程
人工焊接时一门集技巧，技术于一体的工种，是电子制造工艺中一个机器重要的环节， 它必须由技术全面的人员担当。
工具-烙铁的使用
1.烙铁的握法：a.低温烙铁-手执钢笔写字状；b.高温烙铁-手执向下抓握。 2.烙铁头与PCB的理想角度为45℃；
PTH工艺
PTH 工艺一、PTH 流程：上板→脱脂→微蚀→预浸→活化→速化→化铜→电铜二、流程组成成份及作用1. 脱脂成份：无机盐碱性溶液；作用：除去手指印，清洁板面，调整孔壁基材静电荷；时间：5--8min2. 微蚀成份：H 2SO 4、H 2O 2有机酸等或Na 4S 2O 8、（NH 4）2S 2O 8 、H 2SO 4等； 作用：除锈、增加表面接触面积和粗糙度；时间：1--3 min3. 预浸成份：HCL 、NH 2NH 2等；作用：防止水份带入催化槽，增加胶体表面吸附力；时间：1--2min4. 催化成份：胶体钯溶液（Pd 「Sn CL 3」-n ）；作用：提供沉积铜的结晶核心；时间：约5-7min胶体钯反应机理：1） Pd 2++2Sn 2+—「Pd Sn 2」2+2） 「PdSn 2」2+—Pd+ Sn 2++ Sn 4+5. 速化成份：含肼之碱性溶液；作用：去除胶体微粒之胶体部分，露出起催化作用之Pd 晶体； 时间：3--5minSncl2+H2O →Sn （OH ）CL ↓+Hcl6. 化铜成份：CU 2+、HCHO 、NaOH 、稳定剂等；作用：孔径金属化，连接内外层线路及导电；时间：15--20mina. 化学沉铜反应机理： Cu —EDTA+2HCHO+4OH Cu ↓+H 2↑+2HCOO+2H 2O+EDTAb. 同时又进行下面一些副反应：2 Cu 2++ HCHO+5OH →Cu 2O+ HCOO —+3H 2OCu 2O+ H 2O →Cu + Cu 2++2 OHc. 防止沉铜液的反缸现象当副反应中Cu 2O 和Cu 粉过多时，就会形成反缸现象，造成整缸沉铜液的报废；防止反缸现象，要做到：1. 不能停止空气搅拌；2. 保持连续过滤；三、PTH 品质控制：1. 微蚀速度测定在微蚀缸前之水洗缸拌入—速率板，在微蚀后第二道水洗缸取出。
Pd Cu2.沉积厚度测定a.取5cm×5cm的基材，随生产板走完PTH流程后取出；b.将板放在400ml烧杯中，加15mlph=10氨性缓冲液，加2-3滴H2O2；c.待铜溶解后，加15-20ml无水乙醇；d.加20mlDI水，加PAN指示剂5滴；e.用0.1MEDTA滴定至溶液呈草绿色为终点，记录消耗EDTAvml；f.计算：薄铜：0.3um--0.8um中铜：1.25um--1.75um厚铜：2um--3um3.背光测试：a.双面板背光要求7级以上；b.多层板背光要求8级以上；。
PTH
PTH工艺培训教材一、简介PTH --plated through hole.镀通孔工艺，目的是将钻孔内非导电的基材上，通过金属化处理来完成双面或多层印制线路板各层间导线的连接。
金属化工序长久以来，主要应用化学沉Cu工艺，所以又简称为化镀或沉Cu工艺。
二、PTH流程：1.desmear(除钻污)2.PTH process(化学沉Cu)三、Desmear工艺1.钻污的成因：在钻孔过程中产生高温，超过基材(例如FR-4,环氧树脂玻璃基材)的玻璃转化温度(Tg)造成环氧树脂熔化在孔壁流动，并附于内层Cu表面。
2.desmear的目的：除去内层Cu表面的钻污，以确保各内层有可靠的讯号连接。
3.Desmear通常有：①.浓硫酸法；②.铬酸法；③.等离子法；④.kMnO4法，本厂无论是PTH 1＃shipley line 还是PTH 2# Macdermid line都是采用kMnO4法。
4.kMnO4法较之其它法具有以下特点：优点：a. 除去钻污外，并提高孔壁粗糙度。
b. 增加接合力。
c. 增加表面湿润及活化效能。
d. 液寿命长，可再生。
缺点：a. 只能除钻污，要达到凹蚀有困难。
b. 处理时间较长(10')。
5.膨胀剂：功能：a. 目的是借物理作用，渗透入基材内，改变聚合物之间的键合物质。
b. 新建立的键较容易受到kMnO4所侵蚀。
膨胀剂成份：针对我们环氧树脂材料主要成份为有机溶剂和片碱。
6.除胶：功能：a. 除去内层Cu表面的钻孔树脂胶，使之与沉铜、电镀铜导通。
b. 除去孔壁的钻孔对脂胶，使内壁粗糙加大，提高沉积铜的接合力。
原理：kMnO4分解k2MnO4+MnO2+[O][O]与环氧树脂胶反应，副产物在再生器的阻极上被氧化：MnO2 + MnO42- -e→ MnO4-7.中和功能：a. 除去锰酸盐及MnO2.b. 加入除玻璃剂，去除过长或松散的玻璃。
c. 如中和步骤不彻底，可导致背光不稳定或接着力不足。
沉铜、电镀工序培训讲义
除胶前后孔壁状态对比
第7页
入职工艺知识培训讲义
RD-CM-WI01S1A
高锰酸钾再生
除胶过程中，高锰酸钾逐渐被还原，氧化能力弱的锰酸钾以及不溶性的二 氧化锰浓度增大，使得溶解树脂的能力逐渐变低，同时生成的二氧化锰沉淀于 槽内，易于附着于印制板上，而造成产品不良。所以，必须进行氧化再生。
4K2MnO4 + O2 + 2H2O → 4KMnO4 + 4KOH
维护频率 每12H 每12H 每12H 每12H 每12H 每12H 每天 每天 每天 每天
工艺控制参数 氧化缸温度75-85℃（设定78℃） 中和缸温度40-50℃（设定45℃） 膨松缸温度73-83℃（设定78℃） 除油缸温度38-45℃（设定40℃） 微蚀缸温度25-32℃（设定30℃） 活化缸温度40-48℃（设定45℃） 加速缸温度22-30℃（设定25℃） 化学沉铜温度30-38℃（设定34℃） 震动频率：运转20S停止20S
化学沉铜（PTH）
第6页
入职工艺知识培训讲义
RD-CM-WI01S1A
各工步工作原理
去毛刺：通过刷磨去除钻孔后的孔口毛刺与孔内钻屑。 溶胀：溶胀环氧树脂，使其软化，保证高锰酸钾去钻污效果。 除胶：利用高锰酸钾的强氧化性，在高温及强碱的条件下，与使溶胀软化 的环氧树脂钻污氧化裂解 中和：去除高锰酸钾去钻污残留的高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰。
流负载的需要。 掩孔电镀：一次性将孔铜和面铜加厚到客户需求的厚度（20-25µm）。 电镀填孔：将盲孔进行电镀铜的填充，实现盲孔的互联。
第12页
入职工艺知识培训讲义
1.2.2 电镀铜的主要工艺流程：
图形电镀工艺： 除油→微蚀→预浸→镀铜→浸酸→镀锡
PTH工艺指导书
PTH工艺指导书PTH工艺指导书编制：XXX 审核：XXX 批准：XXXPTH工艺第一节双面板PTH工艺一、目的:本指导书第一节规定PTH工位双面板的工作内容及步骤。
二、范围:本指导书第一节内容适用于PTH工位双面板的操作过程。
设备：奥图全自动PTH生产线，包括前处理、化学沉铜两部分。
生产能力：---挂篮最大生产板尺寸607mm×546mm---每小时最多能生产5.7只挂篮×3.98m2=22.69m2程序:01上料→21去油→20热水洗→19水洗→18微蚀→17水洗→16水洗→15预浸→14活化→13水洗→12水洗→11促化→10水洗→09热水洗→（05～08）沉铜→04水洗→03水洗→02水洗→01下料材料:4.1钻孔及去毛刺后的双面板和后板4.2 工艺材料4.2.1 去离子水（电导率<10цs/cm PH:5.5～8）4.2.2 硫酸（化学纯） H2SO4（C.P）4.2.3 去油剂 METEX PTH CLEANER 9267 （19267）4.2.4 去油活化剂 METEX XD－6190－T （79203）4.2.5 微蚀溶液 METEX G－5B MICROETCH4.2.6 微蚀稳定液 METEX G－5S ROBUSTNESS4.2.7 预浸溶液 METEX PREDIP L （79236）4.2.8 预浸粉末添加剂 METEX PREDIP P （79235）0 4.2.9 活化剂 METEX ACT1VATOR A （79237）4.2.10 促化剂 METEX ACCELERATOR A （79240）4.2.11 促化添加剂 METEX ACCELERATOR B （79241）4.2.12 化学沉铜:① M－COPPER 85A② M－COPPER 85B③ M－COPPER 85C④ M－COPPER 85D⑤ M－COPPER 85G⑥甲醛 HCHO （C.P） 37％五、工艺5.1 溶液配制与控制（按工艺顺序排列）:---槽21 去油配制容积：251L注入50％槽体积去离子水加入15Kg METEX CLEANER 9267 （19267）搅拌加入5L METEX XD－6190－T （79203）并搅拌用去离子水注满至所需液位，充分搅拌、加热工作温度： 55～65℃时间： 4.5～6分钟分析:每周二、五进行分析9267浓度 45～65g/LXD－6190－T 3～5％每生产50m2板子加料一次，450g。
PTH工艺培训资料
30ml/L CP硫酸 CP硫酸 ---
≤25.0g/L ---
去钻污前后对比
去钻污前 去钻污后
副产物的再生
由于工作液中存在MnO2 将严重影响槽液的寿命， 由于工作液中存在MnO2 ,将严重影响槽液的寿命，并影响 除胶渣的质量，故必须抑制其浓度，一般控制Mn6 除胶渣的质量，故必须抑制其浓度，一般控制Mn6+在低于 25g/L 的浓度工作。 25 g/L的浓度工作 。 维持低浓度锰酸根最有效的办法是氧 化再生成有用的高锰酸根离子。 化再生成有用的高锰酸根离子。 再生原理 a.在外加电流及电压下，阳极所形成的氧化反应可将六价 在外加电流及电压下， 锰酸根离子氧化成七价的高锰酸根离子。 锰酸根离子氧化成七价的高锰酸根离子。 2Mn+6 - 2e -→→2Mn+74OH - - 4e→→2H2O + O2 ↑ Mn+6 →→2Mn+74OH →→2 b.阴极棒反应4H+ + 4e -→→3H2 ↑ b.阴极棒反应4 →→3H2 c.电解再生效果:理论上，每1AH (安培小时)的电量可将3g c.电解再生效果:理论上，每1 (安培小时)的电量可将3 的MnO4-2 氧化成2.2g 的MnO4MnO4- 氧化成2.2g MnO4-
活化后的孔壁
加速
作 用： 剥去Pd外层的Sn4+外壳，露出Pd金属； 清除松散不实的钯团或钯离子、原子等。 原 理： 钯胶团粘附的板子，在经水洗之后，Pd粒之外会形成 Sn(OH)4 等外壳。 ACC19加速剂是HBF4型加速剂 SnCl2 + 2 HBF4 → Sn(BF4)2 + 2HCl Sn(OH)4 + 4 HBF4 → Sn(BF4)4 + 4H2O Sn(OH)Cl + 2 HBF4 → Sn(BF4)2 + HCl + H2O 反应过程宜适可而止
PTH软板培训资料(外部)
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软板沉铜线设备规格表
缸号 1 2、3 4 5、6 7 8、9 10 11、12 13 14 15、16 17 18、19 20 21 22、23 工序 PI调整 水洗 整孔除油 水洗 微蚀 水洗 酸洗 水洗 预浸 活化 水洗 加速 水洗 化铜 化铜 水洗 材料 PP\PE\PVC P.P P.P\SS316 P.P P.P P.P P.P P.P P.P P.P P.P P.P P.P P.P P.P P.P 摆动 M M&A M&T M&A M&A M&A M&A M&A M M M&A M&A M&A M&A M&A M&A 水 DI CW DI CW CW\DI CW CW\DI CW DI DI CW\DI DI CW\DI DI DI CW 过滤 — — SS316\P.P — — — — — P.P P.P — P.P — P.P P.P — 发热器 QTZ\TA\SS — SS — QTZ — — — — QTZ — — — TF\SS TF\SS — 备注 — — V&T — C — — — — V&T — V — C&V&T C&V&T —
能有效地除去线路板表面轻微氧化物及轻微污渍(如手指印等)； 整孔功能: 对环氧树脂及玻璃界面活性调整有极好的效果
(将孔壁电荷由负转为正)；
整孔剂的控制直接影响沉铜的效果。
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整孔剂CD-120
独特的配方最适宜Pd的吸附
没有膜的形成 – 良好的清洁及平整效果 调整孔壁电性,确保化学铜覆盖完全
Sn
Sn
Pd
Sn Sn
化学沉铜工艺知识讲解
三、工艺流程简介-Desmear
再生电极：
结构截面示意图
电解再生器外观图
再生原理
第 13 页
三、工艺流程简介-Desmear
3.3.3 MLB 中和剂216（酸性强还原剂）
作用： 能将残存在板面或孔壁死角处的二氧化锰或高锰酸盐中和除去；
第 14 页
三、工艺流程简介-沉铜工艺
4. 沉铜工艺 4.2 设备要求 4.1 流程
Before PTH
After PTH
After Plating
第 3 页
二、工艺流程
plamsa 磨板
等离子处理 Deburr 去毛刺
特殊板材的除胶渣、表面活化. 去除孔口披风、清洗孔内粉尘 使孔壁上的胶渣软化、膨松. 溶解孔壁少量树脂及粘附孔壁内的胶渣。 将除胶渣后残留的高锰酸钾盐除去. 除掉铜表面轻微的手印、油渍、氧化等 使孔壁呈正电荷后，提高孔壁对钯的吸附 粗化铜箔表面,增强铜面与孔化之间的结合 防止板子带杂质、水分进入昂贵的活化槽 使胶体钯微粒均匀吸附到板面和孔壁上 剥去胶体钯微粒外层的Sn+4外壳,露出 钯核, 形成孔化时的反应中心 。
3.3.1 MLB 膨松剂 211
使孔壁上的胶渣得以软化，膨松并渗入树脂聚合后之交联处，从而降低其键结 的能量，使易于进行树脂的溶解。
第 11 页
三、工艺流程简介-Desmear
3.3.2 MLB 除钻污剂 214（主要成分高锰酸钾+液碱）
作用：
高锰酸钾具有强氧化性，在高温及强碱的条件下，与树脂发生化学反 应使其分解溶去。
放大镜
光 源
第 28 页
第 24 页
（我司采用）
三、工艺流程简介-沉铜工艺
PTH教材
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PLATED- THROUGH HOLES37
(GZ)
3、全板电镀的溶液及成分
1）、硫酸铜CuSO4
硫酸铜是作为镀液中的主盐，它在水溶液中电离出铜离子，铜离子在阴极
上获得电子沉积出铜镀层，硫酸铜浓度提高可以提高充 许电流密度，避免
高电压烧 焦，硫酸铜浓度过高，会降低镀液分 散能力。
基体表面自催化沉铜。
．PH调节剂—— 氢氧化钠，甲醛在强碱条件下才能还原。 ．添加剂—— 稳定化学镀铜液不产生自然分解，另外可以改善化 学镀 层物 理性能，改变化学镀铜速率。
n
PLATED- THROUGH HOLES26
(GZ) b、化学镀铜的反应机理 Cu2+ + 2CH2O + 4 OH2Cu2+ + HCHO + 3OH2Cu+ Cu +Cu2+ Cu + 2HCOO- + 2H2O + H2 2Cu+ +HCOO- +2H2O (2) (2) (1)
by)进入生产状态（Production)。
n
PLATED- THROUGH HOLES12
(GZ)
2、机械磨板
调整磨辘高度与压力，在机械磨刷的状态下，去除板材表面的氧化 层及钻孔毛刺。 •调整方式：自动调校或手动调校。 •调校效果的检验：磨痕试验。 •磨辘的保养：每周用砂板打磨磨辘，每三个月更换新磨辘。
(GZ)
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PLATED- THROUGH HOLES 1
(GZ)
目录
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PLATED- THROUGH HOLES 2
(GZ)
I.课程目标:
加深对 PTH 的认识 PTH工艺在实际中的运用
PTH板电教材
四、影响化学铜速率的因素
E、添加剂 （稳定剂） 添加剂具有稳定化学镀铜液的作用。 F、温度 提高化学镀铜液的温度可以提高化学镀 铜速率。 G、溶液搅拌 化学镀铜过程中快速激烈的搅拌能提高 沉积速率。
沉铜常见问题 产生原因及解决方法
孔粗 产生原因： 1、钻孔引起的，前工序漏波。 2、除胶过度引起。 3、铜缸沉积速度过快，使孔墙结铜渣。 解决方法： 1、控制来料，及时知会钻孔工序作出改善。 2、调整除胶各缸参数，如除胶温度，浓度， 时间等是否在MEI要求范围内。 3、知会ME调整铜缸各参数达到最佳值。
（10）化学铜缸 作用：在孔壁上镀上一层铜，为后面电镀作准备 药水成份：根据不同药水供应提供 温度：29-31℃ 时间：15-20分钟
三、PTH各药水缸成份及其作用 PTH各药水缸成份及其作用
化学反应方程式： 1、正反应：Pd催化及碱性条件下，甲醛 离解（氧化）而产生甲酸根阴离子 Pd HCHO+OH- H2↑+HCOO-（甲酸） 接着是铜离子被还原 Cu2++H2+2OH-→Cu+2H2O
四、影响化学铜速率的因素
A、铜离子Cu2+浓度 化学镀铜速率随镀液中Cu2+离子浓度增加 加快，当硫酸铜含量为10g/l以下时，几乎是 成正比例增加，当硫酸铜含量超过12g/l以后 化学镀铜速率不再增加反而会造成副反应增 加，使化学镀铜液不稳定。
四、影响化学铜速率的因素
B、络合剂 影响化学镀铜速率最关键的因素是络合 剂的化学结构。 C、还原剂浓度 甲醛在镀液中含量的增加甲醛的还原电 位升高，甲醛的浓度控制在意8-10ml/l。
PTH&板电培训教材 PTH&板电培训教材
能量
一、沉铜目的及原理 沉铜目的及原理