多层印制线路板沉金工艺控制简述

多层印制线路板沉金工艺控制简述
多层印制线路板沉金工艺控制简述

多层印制线路板沉金工艺控制简述

一、工艺简介

沉金工艺之目的的是在印制线路表面上沉积颜色稳定,光亮度好,镀层平整,可焊性良好的镍金镀层。基本可分为四个阶段:前处理(除油,微蚀,活化、后浸),沉镍,沉金,后处理(废金水洗,DI水洗,烘干)。

二、前处理

沉金前处理一般有以下几个步骤:除油(30%AD-482),微蚀(60g/InaPS,2%H2SO4),活化(10%Act-354-2),后浸(1%H2S04)。以除去铜面氧化物,并在铜面沉钯,以作沉镍活化中心。其中某个环节处理不好,将会影响随后的沉镍和沉金,并导致批量性的报废。生产过程中,各种药水必须定期分析和补加,控制在要求范围内。较重要的比如:微蚀速率应控制在“25U—40U”,活化药水铜含量大于800PPM时必须开新缸,药水缸的清洁保养对联PCB的品质影响也较大,除油缸,微蚀缸,后浸缸应每周换缸,各水洗缸也应每周清洗。

三、沉镍

沉镍药水的主要成分为Ni2+(5.1-5.8g/1)和还原剂次磷酸钠(25-30g/1)以及稳定剂,由于化学镍对药水成分范围要求比较严格,在生产过程中必须每班分析化验两次,并依生产板的裸铜面积或经验补加Ni2还原剂,补加料时,

应遵循少量,分散多次补料的原则,以防止局部镀液反应剧烈,导致镀液加速老化,PH值,镀液温度对镍厚影响比较大,镍药水温度抄袭控制在85℃-90℃。PH在5.3-5.7,镍缸不生产时,应将镍缸温度降低至70℃左右,以减缓镀液老化,化学镍镀液对杂质比较敏感,很多化学成分对化学镍有害,可分为以下几类:抑制剂:包括Pb.Sn..Hg.Ti.Bi(低熔点的重金属),

有机杂质包括S2,硝酸及阴离子润湿剂。所有这些物质都会降低活性,导致化学镀速度降低并漏镀,严惩时,会导致化学镀镍工艺完全停止。

有机杂质:包括:除以上所提到的有机的稳定剂以外,还有塑料剂以及来自于设备和焊锡的杂质。尽管可通过连续镀清除一部分杂质,但不能完全清除。

不稳定剂:包括Pd和少量的铜,这两种成分造在化学镍不稳定,使镀层粗糙,而且过多地镀在槽壁及加热器上。固体杂质:包括硫酸钙或磷酸钙及其它不溶性物质沉入或带入溶液。过滤可清除固体颗粒。

总之:在生产过程中要采取有效措施减少此类杂质混入镀液。

四、沉金

沉金过程是一种浸金工艺,沉金缸的主要成分;Au(1.5-3.5g/l),结合剂为(Ec0.06-0.16mol/L),能在镍磷合金层上置换出纯金镀怪,使得镀层平滑,结晶细致,镀液PH值一般在4-5之间,控制温度为85℃-90℃。

五、后处理

沉金后处理也是一个重要环节,对印制线路板来说,一般包括:废金水洗,DI水洗,烘干等步骤,有条件的话可以用水平洗板积对沉金板进行进一步洗板,烘干。水平面洗板机可按药水洗(硫酸10%,双氧水30g/L),高压DI水洗(30~50PSI),DI水洗,吹干,烘干顺序设置流程,以彻底除去印制线路板孔内及表面药水和水渍,而得到镀层均匀,光亮度好的沉金板。

六、生产过程中的控制

在沉镍金生产过程中经常出现的问题,常常是镀液成分失衡,添加剂品质欠佳及镀液杂志含量超标,防止和改善此问题,对工艺控制起到很大的作用,现将生产过程中应注意的因素有以下几种:

1)、化学镍金工艺流程中,因为有小孔,每一步之间的水洗是必需的,应特别注意。

2)、微蚀剂与钯活化剂之间

微蚀以后,铜容易褪色,严重时使钯镀层不均匀,从而导致镍层发生故障,如果线路板水洗不好,来自于微蚀的氧化剂会阻止钯的沉积,结果影响沉金的效果,从而影响板的品质。

3)、钯活化剂与化学镍之间

钯在化学镍工艺中是最危险的杂质,极微量的钯都会使槽液自然分解。尽钯的浓度很低,但进入化学镀槽前也应好好水洗,建议采用有空气搅拌的两道水洗。

4)、化学镍与浸金之间

在这两步之间,转移时间则容易使镍层钝化,导致浸金不均匀及结合力差。这样容易造成甩金现锡。

5)、浸金后

为保持可焊性及延展性,镀金后充分水洗(最后一道水洗最好用蒸馏水),并完全干燥,特别是完全干燥孔内。

6)、沉镍缸PH,温度

沉镍缸要升高PH,用小于50%氨水调节,降低PH,用10%V/V硫酸调节。所有添加都要慢慢注入,连续搅拌。PH值测量应在充分搅拌时进行,以确保均衡的镀液浓度。温度越高,镀速越快。当镀厚层时,低温用来减慢针出现。不操作时,不要把温度保持在操作温度,这会导致还原剂和稳定剂成分分解见下表:

故障1:漏镀:在线路板边缘化学镍薄或没有镀上化学镍

原因:1.1重金属的污染.1.2稳定剂过量1.3搅拌太激烈1.4铜活化不恰当

改善方法:1.1减少杂质来源1.2检查维护方法,必要时进行改善1.3均匀搅拌,检查泵的出口1.4检查活化工艺

故障2:搭桥:在线之间也镀上化学镍

原因:2.1用钯活化剂活化时间太长2.2活化剂里钯浓度太高.2.3活化剂里盐酸浓度太低2.4化学镍太活泼2.5铜与线之间没有完全被微蚀2.6水洗不充分

改善方法:2.1缩短活化时间2.2稀释活化剂,调节盐酸浓度2.3调节盐酸浓度2.4调节操作条件.2.5改善微蚀,微蚀时间稍长会更有利

故障3:3、金太薄

原因:3.1浸金的温度太低.3.2浸金的时间太短.3.3金的PH值超过范围

改善方法:3.1检查后加以改善3.2延长浸金时间3.3检查后加以改善

故障4:4、线路板变形

原因:4.1化学镍或浸金的温度太高.

改善方法:4.1降低温度.

故障5:5、可焊性差

原因:5.1金的厚度不正确5.2化学镍或浸金工艺带来的杂质5.3工艺本身没有错误5.4线路板存放不恰当5.5最后一道水洗的效果不好.

改善方法:5.1金的最佳厚度是:0.05~0.1UM5.2参看1.15.3来自于设备和操作者的原因5.4线路板应存放在干燥凉爽的地方,最好放于密闭的塑料袋里5.5更换水,增加水流速度

故障6:6、金层不均

原因:6.1转移时间太长.6.2镀液老化或受污染.6.3金浓度太低.6.4浸金工艺中,来自于设备的有机杂质

改善方法:6.1优化水洗并缩短转移时间.6.2化学镍重新开始6.3检查后加以改善,检查槽及过滤器,原材料是否合适,并应在使用前滤洗,简单碳处理恢复浸金工艺,首先进行试验

故障7:7、铜上面镍的结合力差

原因:7.1微蚀不充分7.2活化时间太长.7.3活化时间太高.7.4水洗不充分

改善方法:7.1延长微蚀时间或提高温度.7.2减少活化时间.7.3降低温度7.4优化水洗条件

故障8:8、金层外观灰暗

原因:8.1镍层灰暗8.2金太厚

改善方法:8.1 缩短微蚀时间性或降低温度8.2降低浸金温度缩短浸金时间

故障9:9、镀层粗糙

原因:9.1化学镍溶液不稳定9.2化学镍溶液中有固体颗粒

改善方法:9.1调节温度9.2减少杂质来源,改善过滤

故障10:10、微蚀不均匀

原因:10.1清洗不充分10.2清洗剂老化或含有杂质10.3微蚀液老化(大于30G/L)10.4过腐蚀改善方法:10.1增加在清洗剂里的时间或添加清洗剂.10.2更换清洗剂.10.3更换,微蚀10.4缩短腐蚀时间

七、问题与改善

现将一些较典型沉金问题成因及解决方法列入上表1,以供参考:

八、注意事项:

在沉金的过程中,员工操作时应注意安全,穿戴好防护服,防护镜,而且必须采用通风设备,于泄露液,应用抹布,毛巾或其它吸水性材料吸收泄露液,置于衬塑料的容器中,以回收金,将溶液存放于衬塑料的桶中以回收金。

结论

印制线路板沉金品质问题,应考虑整个沉金工艺的控制,包括沉前表面处理,沉镍,沉金,及沉金后处理。在沉金工序中,应讨论沉金量,沉金液,添加剂配方,成分之素质等等,对生产工艺的要求越来越高,一些传统的工艺控制方法已不能满足品质的要求,线路板公司应不断探索先进工艺,严格控制所有参数,加强管理才能不断改善产品品质。

PCB板化镍金工艺控制

一、除油槽

一般情况,沉镍金采用酸性除油剂来处理制板,其作用在于去除铜面之轻度油脂及氧化物,达到铜面清洁及增加润湿的效果,它应当具备不伤材料,低泡型易水洗的特点,后以二级市水洗或三级水洗更佳。

二、微蚀槽

目的在于清洁铜面氧化及前工序遗留残渣,保持铜面新鲜及增加化学镍层的密着性,常用微蚀液为酸性SPS溶液。沉镍金生产也有使用双氧水或酸性过硫酸钾微蚀液。由于铜离子对微蚀速率影响较大,通常须将铜离子的浓度控制在5-25G/L,以保证微蚀速率处于0。5-1。5UM,生产过程中,换槽时往往保留1/5-1/3槽旧液,以保持一事实上的铜离子浓度,也有使用少量氯离子加强微蚀效果。

另外,由于带出的微蚀残液,会导致铜面在水洗过程中迅速氧化,所以微蚀后水持和流量以及浸泡时间都须特别考虑,否则,预浸槽会产生太多的铜离子,继而影响钯槽寿命,在条件允许的情况下,微蚀水洗后,再加入5%左右的硫酸浸洗后进入预浸槽。

三、预浸槽

预浸槽在制程中没有特别的作用,只是维持活化槽的酸度以及使铜面在新鲜状态(无氧

化)下,进入活化槽。理想的预浸槽除了钯之外,其它浓度与活化槽一致,实际上,一般硫酸钯活化系列采用硫酸作预浸剂,盐酸钯活化系列采用盐酸作预浸剂,也有使用氨盐作预浸剂(PH值另外调节),否则,活化制程失去保护会造成钯离子活化液局部水解沉淀。

四、活化槽

活化的作用是在铜面析出一层钯,作为化学镍起始反应之催化晶核,其形成过程则为钯与铜的化学置换反应。从置换的反应来看,钯与铜的反应速度会越来越慢,当钯将铜完全覆盖后(不考虑浸镀的疏孔性),置换反应会停止,但实际生产中,不可能也不必要将铜面彻底活化,(将铜面完全覆盖),从成本上讲,这会使钯的消耗大幅上升,更重要的是,这样容易造成渗镀等严重品质问题。

由于钯的本身特性,活化槽存在着不稳定这一因素,槽液中会产生细微的钯颗粒,这些颗粒不但会沉积在板的PAD 上,而且沉积在基材、板面及槽壁上,当其累计到一定程度,就可能造成板渗镀及槽壁发黑等现象。

影响钯槽稳定性的主要因素除了药水系列不同之外,钯槽控制温度和钯离子浓度则是首要考虑的问题。温度越低,钯离子浓度越低,越有利于钯槽的控制,但不能太低,否则会影响活化效果,引起漏镀发生,温度在20-30度,钯离子在20-40PPM。在正常情况下,活化常出的钯离子残液体,在二级水洗过程中可以被洗干净,吸附在基材上的微量元素,在镍槽中不足以导致渗镀的出现,另一方面,如果说不正常因素导致基材吸附大量活化残液,并不是硫酸或盐酸能将其洗去,只能从根本上去调整钯槽或镍槽,增加后浸及水洗,其作用是避免水中钯含量太多而影响镍槽。

需要留意的是,水洗槽中少量的钯带入镍槽,不会对镍槽造成太大的影响,所以不必太在意活化后水洗时间太短。一般情况下,二级水洗的时间控制在1-3分钟为佳,最重要的是活化后水洗不可使用超声波装置,否则,不但导致大面积漏镀,而且渗镀问题依然存在。

五、沉镍槽

化学沉镍是通过钯的催化作用下,NAH2PO2水解生成原子态H,同时H原子在钯催化条件下,将镍离子还原为单质镍而沉积在裸铜面上。作为沉镍,其本身也具备催化能力,由于其催化能力劣于钯晶体,所以反应初期主要是钯的催化作用在进行,当镍的沉积将钯晶体完全覆盖时,如果镍槽活性不足,化学沉积就会停止,于是漏镀问题就产生了,这种漏镀与镍缸活性严重不足所产生的漏镀不同,前者因已沉积大约20微英寸的薄镍,因而漏镀位在沉金后呈现白色粗糙金面,而后者根本无化学镍的沉积,外观至发黑的铜色。

从化学镍沉积的反应看出,在金属沉积的同时,伴随着单质磷的析出,而且随着PH值的升高,镍的沉积速度加快的同时,磷的析出速度减慢,结果则是镍磷合金的P含量降低。反之。随着PH值的降低,镍磷合金的P含量升高。沉镍中,磷的含量一般在7-11%之间变化,镍磷合金的抗蚀性能优于电镀镍,其硬度也比电镀镍高。

在化沉镍的酸性镀液中,当PH小于3时,化学镍沉积的反应就会停止,而当PH大于6时,镀液很容易产生NI(OH)2沉淀,所以,一般情况下,PH值控制在4.5-5.2之间,由于镍沉积过程产生氢离子(每个镍原子沉积的同时释放4个氢离子),所以生产过程中PH 的变化是很快的,必须不断添加碱性药液来维持PH值的平衡。

通常情况下,氨水和氢氧化钠都可以用于生产维持PH值的控制,两者在自动补药方面差别不大,但在手动补药时就应特别注意,加入氨水时,可以观察到蓝色镍氨络离子出现,随即扩散时蓝色消失,说明氨水对化学镍是良好的PH调整剂,在加入NAOH时,槽液立即出现白色氢氧化镍沉淀粉未析出,随着药水扩散,白色粉未在槽液的酸性环境下缓慢溶解,所以,当使用氢氧化钠作为化学镍的PH调整剂时,其配制浓度不能太高,加药时应缓慢加

入,否则会产生絮状粉未,当溶解过程未彻底完成前,絮状粉未就会出现镍的沉积,必须将槽液过滤干净后,才可重新生产。

在化学镍沉积的同时,会产生亚磷酸盐的副产物,随着生产的进行,亚磷酸盐浓度会越来越高,于是反应速度受生成物浓度的长高而抑制,所以镍槽寿命未期与初期的沉积速度相差1/3则为正常现象,但此先天不足采用调整反应物浓度方式予以弥补,开缸初期镍离子浓度控制在4.6g/l,随着MTO的增加镍离子浓度控制值随之提高,直至5.0G/L停止,以维持析出速度及磷含量的稳定,以确保镀层品质。

影响镍槽活性最重要的因素是稳定剂的含量,常用的稳定剂是PB(CH3COO)2或硫脲。也有两种同时使用的,稳定剂的作用是控制化学沉镍的选择性,适量的稳定剂可以使活化后的铜面发生良好的镍沉积,而基材或绿油部分则不产生化学沉积,当稳定剂含量偏低时,化学沉镍的选择性变差,产品表面稍有活性的部分都发生镍沉积,于是渗漏问题就发生了,稳定剂含量偏高时,化学沉积的选择性太强,产品漏铜面只有活化效果很好的铜位才发生镍沉积,于是部分PAD位出现漏镀的现象。

镀覆产品的装载量(以裸铜面积计)应适中,以0.2-0.5平方厘米/L为宜,负载太大会导致镍槽活性慢慢升高,甚至导致反应失控,负载太低会导致镍槽活性慢慢降低,造成漏镀问题,在批量生产过程中,负载尽可能保持一致,避免空槽或负载波动太大的现象,否则,控制镍槽活性的各参数范围就会变得很窄,很容易发生品质问题。

镍层的厚度与镀镍时间呈线性关系,一般情况下,200微英寸镍层厚度需镀镍时间28分钟,150微英寸镍层厚度需镀镍时间21分钟左右,由于不同制板所须的活性不同,可考虑采用不同活化时间。

六、沉金槽

置换反应形式的浸金薄层,通常30分钟可达到极限厚度,由于镀液金的含量很低,一般为0.8-2G/L,溶液的扩散速度影响到大面积PAD位与小面积PAD沉积厚度的关异,一般来说,独立位小PAD位要比大面积PAD位金厚高100%也属于正常现象。金槽容积越大越好,不但金浓度变化小而有利于金厚控制,而且可以延长换槽周期。

一、除油槽

一般情况,沉镍金采用酸性除油剂来处理制板,其作用在于去除铜面之轻度油脂及氧化物,达到铜面清洁及增加润湿的效果,它应当具备不伤材料,低泡型易水洗的特点,后以二级市水洗或三级水洗更佳。二、微蚀槽

目的在于清洁铜面氧化及前工序遗留残渣,保持铜面新鲜及增加化学镍层的密着性,常用微蚀液为酸性SPS溶液。沉镍金生产也有使用双氧水或酸性过硫酸钾微蚀液。由于铜离子对微蚀速率影响较大,通常须将铜离子的浓度控制在5-25G/L,以保证微蚀速率处于0。5-1。5UM,生产过程中,换槽时往往保留1/5-1/3槽旧液,以保持一事实上的铜离子浓度,也有使用少量氯离子加强微蚀效果。

另外,由于带出的微蚀残液,会导致铜面在水洗过程中迅速氧化,所以微蚀后水持和流量以及浸泡时间都须特殊考虑,否则,预浸槽会产生太多的铜离子,继而影响钯槽寿命,在条件答应的情况下,微蚀水洗后,再加入5%左右的硫酸浸洗后进入预浸槽。三、预浸槽

预浸槽在制程中没有特殊的作用,只是维持活化槽的酸度以及使铜面在新鲜状态(无氧化)下,进入活化槽。理想的预浸槽除了钯之外,其它浓度与活化槽一致,实际上,一般硫酸钯活化系列采用硫酸作预浸剂,盐酸钯活化系列采用盐酸作预浸剂,也有使用氨盐作预浸剂(PH值另外调节),否则,活化制程失去保护会造成钯离子活化液局部水解沉淀。四、活化槽

活化的作用是在铜面析出一层钯,作为化学镍起始反应之催化晶核,其形成过程则为钯与铜

的化学置换反应。从置换的反应来看,钯与铜的反应速度会越来越慢,当钯将铜完全覆盖后(不考虑浸镀的疏孔性)置换反应会停止,但实际生产中,不可能也不必要将铜面彻底活化,(将铜面完全覆盖),从成本上讲,这会使钯的消耗大幅上升,更重要的是,这样轻易造成渗镀等严峻品质问题。

由于钯的本身特性,活化槽存在着不稳定这一因素,槽液中会产生细微的钯颗粒,这些颗粒不但会沉积在板的PAD 上,而且沉积在基材、板面及槽壁上,当其累计到一定程度,就可能造成板渗镀及槽壁发黑等现象。

影响钯槽稳定性的主要因素除了药水系列不同之外,钯槽控制温度和钯离子浓度则是首要考虑的问题。温度越低,钯离子浓度越低,越有利于钯槽的控制,但不能太低,否则会影响活化效果,引起漏镀发生,温度在20-30度,钯离子在20-40PPM。在正常情况下,活化常出的钯离子残液体,在二级水洗过程中可以被洗干净,吸附在基材上的微量元素,在镍槽中不足以导致渗镀的出现,另一方面,假如说不正常因素导致基材吸附大量活化残液,并不是硫酸或盐酸能将其洗去,只能从根本上去调整钯槽或镍槽,增加后浸及水洗,其作用是避免水中钯含量太多而影响镍槽。

需要注意的是,水洗槽中少量的钯带入镍槽,不会对镍槽造成太大的影响,所以不必太在意活化后水洗时间太短。一般情况下,二级水洗的时间控制在1-3分钟为佳,最重要的是活化后水洗不可使用超声波装置,否则,不但导致大面积漏镀,而且渗镀问题依然存在。五、沉镍槽

化学沉镍是通过钯的催化作用下,NAH2PO2水解生成原子态H,同时H原子在钯催化条件下,将镍离子还原为单质镍而沉积在裸铜面上。作为沉镍,其本身也具备催化能力,由于其催化能力劣于钯晶体,所以反应初期主要是钯的催化作用在进行,当镍的沉积将钯晶体完全覆盖时,如果镍槽活性不足,化学沉积就会停止,于是漏镀问题就产生了,这种漏镀与镍缸活性严重不足所产生的漏镀不同,前者因已沉积大约20微英寸的薄镍,因而漏镀位在沉金后呈现白色粗糙金面,而后者根本无化学镍的沉积,外观至发黑的铜色。

从化学镍沉积的反应看出,在金属沉积的同时,伴随着单质磷的析出,而且随着PH值的升高,镍的沉积速度加快的同时,磷的析出速度减慢,结果则是镍磷合金的P含量降低。反之。随着PH值的降低,镍磷合金的P含量升高。沉镍中,磷的含量一般在7-11%之间变化,镍磷合金的抗蚀性能优于电镀镍,其硬度也比电镀镍高。?在化沉镍的酸性镀液中,当PH 小于3时,化学镍沉积的反应就会停止,而当PH大于6时,镀液很容易产生NI(OH)2沉淀,所以,一般情况下,PH值控制在4.5-5.2之间,由于镍沉积过程产生氢离子(每个镍原子沉积的同时释放 ...

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在化沉镍的酸性镀液中,当PH小于3时,化学镍沉积的反应就会停止,而当PH大于6时,镀液很容易产生NI(OH)2沉淀,所以,一般情况下,PH值控制在4.5-5.2之间,由于镍沉积过程产生氢离子(每个镍原子沉积的同时释放4个氢离子),所以生产过程中PH的变化是很快的,必须不断添加碱性药液来维持PH值的平衡。

通常情况下,氨水和氢氧化钠都可以用于生产维持PH值的控制,两者在自动补药方面差别不大,但在手动补药时就应特别注重,加入氨水时,可以观察到蓝色镍氨络离子出现,随即扩散时蓝色消失,说明氨水对化学镍是良好的PH调整剂,在加入NAOH时,槽液立刻出现白色氢氧化镍沉淀粉未析出,随着药水扩散,白色粉未在槽液的酸性环境下缓慢溶解,所以,当使用氢氧化钠作为化学镍的PH调整剂时,其配制浓度不能太高,加药时应缓慢加入,否则会产生絮状粉未,当溶解过程未彻底完成前,絮状粉未就会出现镍的沉积,必须将槽液过滤干净后,才可重新生产。

在化学镍沉积的同时,会产生亚磷酸盐的副产物,随着生产的进行,亚磷酸盐浓度会越来越高,于是反应速度受生成物浓度的长高而抑制,所以镍槽寿命未期与初期的沉积速度相差1/3则为正常现象,但此先天不足采用调整反应物浓度方式予以弥补,开缸初期镍离子浓度控制在4.6g/l,随着MTO的增加镍离子浓度控制值随之提高,直至5.0G/L停止,以维持析出速度及磷含量的稳定,以确保镀层品质。

影响镍槽活性最重要的因素是稳定剂的含量,常用的稳定剂是PB(CH3COO)2或硫脲。也有两种同时使用的,稳定剂的作用是控制化学沉镍的选择性,适量的稳定剂可以使活化后的铜面发生良好的镍沉积,而基材或绿油部分则不产生化学沉积,当稳定剂含量偏低时,化学沉镍的选择性变差,产品表面稍有活性的部分都发生镍沉积,于是渗漏问题就发生了,稳定剂含量偏高时,化学沉积的选择性太强,产品漏铜面只有活化效果很好的铜位才发生镍沉积,于是部分PAD位出现漏镀的现象。

镀覆产品的装载量(以裸铜面积计)应适中,以0.2-0.5平方厘米/L为宜,负载太大会导致镍槽活性慢慢升高,甚至导致反应失控,负载太低会导致镍槽活性慢慢降低,造成漏镀问题,在批量生产过程中,负载尽可能保持一致,避免空槽或负载波动太大的现象,否则,控制镍槽活性的各参数范围就会变得很窄,很容易发生品质问题。

镍层的厚度与镀镍时间呈线性关系,一般情况下,200微英寸镍层厚度需镀镍时间28分钟,150微英寸镍层厚度需镀镍时间21分钟左右,由于不同制板所须的活性不同,可考虑采用不同活化时间。六、沉金槽

置换反应形式的浸金薄层,通常30分钟可达到极限厚度,由于镀液金的含量很低,一般为0.8-2G/L,溶液的扩散速度影响到大面积PAD位与小面积PAD沉积厚度的关异,一般来说,独立位小PAD位要比大面积PAD位金厚高100%也属于正常现象。金槽容积越大越好,不但金浓度变化小而有利于金厚控制,而且可以延长换槽周期。

线路板制作工艺流程

线路板制作工艺流程(一) 作者:pcbinf 发表时间:2009-10-15 前言 在印制电路板制造过程中,涉及到诸多方面的工艺工作,从工艺审查到生产到最终检验,都必须考虑到工艺质量和生产质量的监测和控制。为此,将曾通过生产实践所获得的点滴经验提供给同行,仅供参考。 第一章工艺审查和准备 工艺审查是针对设计所提供的原始资料,根据有关的"设计规范"及有关标准,结合生产实际,对设计部位所提供的制造印制电路板有关设计资料进行工艺性审查。工艺审查的要点有以下几个方面: 1,设计资料是否完整(包括:软盘、执行的技术标准等); 2,调出软盘资料,进行工艺性检查,其中应包括电路图形、阻焊图形、钻孔图形、数字图形、电测图形及有关的设计资料等; 3,对工艺要求是否可行、可制造、可电测、可维护等。 第二节工艺准备 工艺准备是在根据设计的有关技术资料的基础上,进行生产前的工艺准备。工艺应按照工艺程序进行科学的编制,其主要内容应括以下几个方面:

1,在制定工艺程序,要合理、要准确、易懂可行; 2,在首道工序中,应注明底片的正反面、焊接面及元件面、并且进行编号或标志; 3,在钻孔工序中,应注明孔径类型、孔径大小、孔径数量; 4,在进行孔化时,要注明对沉铜层的技术要求及背光检测或测定; 5,孔后进行电镀时,要注明初始电流大小及回原正常电流大小的工艺方法; 6,在图形转移时,要注明底片的药膜面与光致抗蚀膜的正确接触及曝光条件的测试条件确定后,再进行曝光; 7,曝光后的半成品要放置一定的时间再去进行显影; 8,图形电镀加厚时,要严格的对表面露铜部位进行清洁和检查;镀铜厚度及其它工艺参数如电流密度、槽液温度等; 9,进行电镀抗蚀金属-锡铅合金时,要注明镀层厚度; 10,蚀刻时要进行首件试验,条件确定后再进行蚀刻,蚀刻后必须中和处理; 11,在进行多层板生产过程中,要注意内层图形的检查或AOI检查,合格后再转入下道工序; 12,在进行层压时,应注明工艺条件; 13,有插头镀金要求的应注明镀层厚度和镀覆部位; 14,如进行热风整平时,要注明工艺参数及镀层退除应注意的事项;

几种自制印刷电路板的方法

几种自制印刷电路板的方法 本篇文章的目的,除了想给大伙儿一个比较全面的如何制作电路板的简介外,要紧是想和大伙儿一起开阔思路,从而举一反三,因地制宜的采纳各种方法灵活地制作电路板。只要能够达到设计的要求,采纳哪种方法,甚至是否使用电路板都并不重要,不要被本文中介绍的一些具体方法所限制。 PCB是Printed Circuit Board的缩写,中文名即印刷电路板。PCB是每一种电子器件的必备部件,几乎所有大大小小的电子元器件差不多上固定在PCB版上。 PCB板的基板是由不易弯曲的绝缘材料所制作成。在表面能够看到的粗细不一的线路材料是铜箔,原本铜箔是覆盖在整个板子上的,而在制造过程中部份被蚀刻处理掉,留下来的部份就变成网状的细小线路了。这些线路被称作导线(conductor pattern)或称布线,并用来提供PCB上电子元器件的电路连接。 PCB单面板的正反面分不被称为器件面(Component Side)与焊接面(Solder Side),板上有大小不一的钻孔,一样来讲,电子元器件是穿过钻孔被焊接在PCB板上。工业用的PCB板上的绿色或是棕色,是阻焊漆(solder mask)的颜色。这层是绝缘的防护层,能够爱护铜线,也能够防止零件被焊到不正确的地点。 用来制作电路板的铜板的专业名称为:敷(覆)铜板,通常是由1-2毫米厚的环氧树脂板或纸板等绝缘且有一定强度和方便加工的材料构成基板,并在基板上覆上一层0.1毫米左右的铜箔而成,假如

只有一面覆有铜箔,就叫单面敷铜板,假如两面都有铜箔,就叫双面敷铜板。 当前流行电路板的材料是FR-4,厚度是0.062英寸(1.6毫米),敷铜厚度一样用未经切割的电路板上敷铜的质量来表示,通常有0.5 oz(盎司),1.0 oz,1.5 oz,关于手刻板来讲,通常用 1.0 oz,太薄或太厚,都会给制作带来困难。 目前工业界的PCB制作工艺进展专门快,适合大批量的PCB板制作。然而,关于无线电业余爱好者来讲,一些简单,易操作且成本低的PCB制作方法则更加有用,下面将介绍七种简易的PCB板制作方法,供读者参考。此外,本文还将介绍目前工业化制作PCB板的常用方法,以拓宽读者的思路。 注:在制作PCB板之前,需保证有完整的印版图。 一、蜡纸腐蚀法 1、制作敷铜板 按照印版图的尺寸裁切敷铜板,使其与实际电路图的大小一致,并使敷铜板保持清洁。 2、将电路印在敷铜板上 将蜡纸平铺在钢板上,用笔将印版图按照1:1的比例刻在蜡纸上,将蜡纸上的印版图依照电路板尺寸剪裁,并将其平放在敷铜板上。用少量油漆与滑石粉调成稀稠合适的材料,用毛刷蘸取印调好的材料,平均地涂蜡纸上,反复几遍,即可将电路印在印制板上(敷铜板)。 注:可反复使用,适用于少量PCB板制作。

自制PCB电路业余制作基本方法和工艺流程

PCB业余制作基本方法和工艺流程 一、印刷电路板基本制作方法 1.用复写纸将布线图复制到复铜板上:复制前应先用锉刀将复铜板四周边缘锉至平直整齐,而且尺寸尽量与设计图纸尺寸相符,并将复写纸裁成与复铜板一样的尺寸,为了防止在复制过程中产生图纸移动,故要求用胶纸将图纸左右两端与印刷板贴紧。 2.先用钻床将元件插孔钻好—一般插孔直径为0.9-1MM左右,可采用直径为1MM的钻头较适中,如果钻孔太大将影响焊点质量,但对于少数元件脚较粗的插孔,例如电位器脚孔,则需用直径为1.2MM以上的钻头钻孔。 3.贴胶纸:先用刀片将封箱胶纸切成0.5-2.0MM,3-4MM多种宽度的胶纸条后再进行贴胶,贴胶时应根据线条所通过的电流大小及线条间的间隙来适当选择线条的宽容。一般只需采用2-3种宽度即可,为了保证制作工艺水平,尽可能不要采用过宽或过窄,如需要钻孔的线条其宽度应在1.5MM以上,才不致于在钻孔时将线条钻断,贴胶时还应注意控制各相邻线条的间隙不要太小,否则容易造成线条间短接,贴胶时一定超过钻孔1MM左右,这样才能保证焊眯质量。 若采用电脑布图及常规制板技术,因设有焊盘,其焊盘直径分为0.05、0.062、0.07英寸等多种尺寸供布图设计时选用,一般设计时大多数取直径为0.062英寸(即为1.55MM)左右的焊盘;线条宽度不仅受插孔孔径的限制,也受到线条外邻近焊盘的限制。 4.对IC的脚位的定位要准确,钻孔时不要钻偏,故一般采用钻孔后贴胶的制板方式。 5.为了提高手工制版工艺水平,也可在插孔上设置圆形焊盘,这可采圆形贴胶片或采用油漆先在孔位上制作圆形焊盘,待油漆干了,再进行贴线条,也可以采用油漆画线条,一般可用鸭嘴笔作画线条工作。 二、印刷板制作工艺流程 制板工艺程序:修整板周边尺寸--复制--钻孔定位--贴胶--腐蚀--清洗--去胶--细砂纸擦光亮--涂松香水。 1.先将符合尺寸要求的复铜板表面用细砂纸擦光亮,再用复写纸将布线图复制到复铜板上。 2.用直径1.0mm钻头钻孔、定位口,再进行贴胶(或上油漆)。 3.贴完胶后,应在板上垫放一张厚张,用手掌在上面压一压,其目的是使全部贴胶与复铜板粘贴得更加牢靠。必要时还可用吹风筒加热,可使用权贴胶粘度加强,由于所用的贴胶具很好的粘性,而且胶纸又薄,故采用这种贴胶进行制板,效果较好,一般是不须再作加热处理。 4.腐蚀一般采用三氯化铁作腐蚀液,腐蚀速度与腐蚀液的浓度,温度及腐蚀过程中采取抖动有关,为保证制板质量及提高腐蚀速度,可采用抖动和加热的方法。 5.腐蚀完成后,应用自来水冲洗干净,并将胶纸去掉,把印刷板抹干。 6.用细砂布将印刷板复铜面擦至光亮为止,然后立即涂上松香溶液。(涂松香水时应将印刷电路板倾斜放轩再涂以松香水,以免松香水经钻孔流至背面)。 附注: (1)松香水的作用是防氧化,助焊及增加焊点的光亮度等;松香溶液是用松香粉末与酒精或天寻水按一定比例配制面成,其浓度应适中,以用感有一定粘性即可。 (2)三氯化铁溶液对人体皮肤不会有不良影响,但三氯化若搞到衣服上或地面上,寻是难以洗掉的,所以使用时一定要特别小心。 印刷电路板是电子制作中的一个大头,也是最能体现电子爱好者制作水平的技术了。印刷电路板简称印制板,工厂制作与业余制作有很大的不同。工厂一般根据客户提供的电路原理图用计算机设计出印刷板图,然后经过照相制版等技术做出印制板,然后上阻焊、印字等形成成品,需要一系列设备。 印刷电路板是电子制作中的一个大头,也是最能体现电子爱好者制作水平的技术了。印刷电路板简称印制板,工厂制作与业余制作有很大的不同。工厂一般根据客户提供的电路原理图用计算机设计出印刷板图,然后经过照相制版等技术做出印制板,然后上阻焊、印字等形成成品,需要一系列设备。 而传统的业余制作中只能采用敷铜板加腐蚀液的土方法制作印制板。近年来推出了万用试验板、感光电路板等

PCB电路板工艺流程(1)

PCB电路板工艺流程(1) PCB(印刷电路板)的原料是玻璃纤维,这种材料我们在日常生活中出处可见,比如防火布、防火毡的核心就是玻璃纤维,玻璃纤维很容易和树脂相结合,我们把结构紧密、强度高的玻纤布浸入树脂中,硬化就得到了隔热绝缘、不易弯曲的PCB 基板了--如果把PCB板折断,边缘是发白分层,足以证明材质为树脂玻纤。 光是绝缘板我们不可能传递电信号,于是需要在表面覆铜。所以我们把PCB板也称之为覆铜基板。在工厂里,常见覆铜基板的代号是FR-4,这个在各家板卡厂商里面一般没有区别,所以我们可以认为大家都处于同一起跑线上,当然,如果是高频板卡,最好用成本较高的覆铜箔聚四氟乙烯玻璃布层压板。 覆铜工艺很简单,一般可以用压延与电解的办法制造,所谓压延就是将高纯度(>99.98%)的铜用碾压法贴在PCB基板上--因为环氧树脂与铜箔有极好的粘合性,铜箔的附着强度和工作温度较高,可以在260℃的熔锡中浸焊而无起泡。 这个过程颇像擀饺子皮,最薄可以小于1mil(工业单位:密耳,即千分之一英寸,相当于0.0254mm)。如果饺子皮这么薄的话,下锅肯定漏馅!所谓电解铜这个在初中化学已经学过,CuSO4电解液能不断制造一层层的"铜箔",这样容易控制厚度,时间越长铜箔越厚!通常厂里对铜箔的厚度有很严格的要求,一般在0.3mil 和3mil之间,有专用的铜箔厚度测试仪检验其品质。像古老的收音机和业余爱好者用的PCB上覆铜特别厚,比起电脑板卡工厂里品质差了很远。 控制铜箔的薄度主要是基于两个理由:一个是均匀的铜箔可以有非常均匀的电阻温度系数,介电常数低,这样能让信号传输损失更小,这和电容要求不同,电容要求介电常数高,这样才能在有限体积下容纳更高的容量,电阻为什么比电容个头要小,归根结底是介电常数高啊! 其次,薄铜箔通过大电流情况下温升较小,这对于散热和元件寿命都是有很大好处的,数字集成电路中铜线宽度最好小于0.3cm也是这个道理。制作精良的PCB 成品板非常均匀,光泽柔和(因为表面刷上阻焊剂),这个用肉眼能看出来,但要光看覆铜基板能看出好坏的人却不多,除非你是厂里经验丰富的品检。 对于一块全身包裹了铜箔的PCB基板,我们如何才能在上面安放元件,实现元件--元件间的信号导通而非整块板的导通呢?板上弯弯绕绕的铜线,就是用来实现电信号的传递的,因此,我们只要把铜箔蚀掉不用的部分,留下铜线部分就可以了。 如何实现这一步,首先,我们需要了解一个概念,那就是"线路底片"或者称之为"线路菲林",我们将板卡的线路设计用光刻机印成胶片,然后把一种主要成分对特定光谱敏感而发生化学反应的感光干膜覆盖在基板上,干膜分两种,光聚合型和光分解型,光聚合型干膜在特定光谱的光照射下会硬化,从水溶性物质变成水不溶性而光分解型则正好相反。 这里我们就用光聚合型感光干膜先盖在基板上,上面再盖一层线路胶片让其曝光,曝光的地方呈黑色不透光,反之则是透明的(线路部分)。光线通过胶片照射到感光干膜上--结果怎么样了?凡是胶片上透明通光的地方干膜颜色变深开始硬化,紧紧包裹住基板表面的铜箔,就像把线路图印在基板上一样,接下来我们经过显影步骤(使用碳酸钠溶液洗去未硬化干膜),让不需要干膜保护的铜箔露出来,这称作脱膜(Stripping)工序。接下来我们再使用蚀铜液(腐蚀铜的化学药品)对基板进行

由原理图生成PCB板设计实例步骤

由原理图生成PCB板设计实例步骤 电路设计的最终目的是为了设计出电子产品,而电子产品的物理结构是通过印刷电路板来实现的。Protel 99SE为设计者提供了一个完整的电路板设计环境,使电路设计更加方便有效。应用Protel 99SE设计印刷电路板过程如下: (1)启动印刷电路板设计服务器 执行菜单File/New命令,从框中选择PCB设计服务器(PCB Document)图标,双击该图标,建立PCB设计文档。双击文档图标,进入PCB设计服务器界面。 (2)规划电路板 根据要设计的电路确定电路板的尺寸。选取Keep Out Layer复选框,执行菜单命令Place/Keepout/Track,绘制电路板的边框。执行菜单Design/Options,在“Signal Lager”中选择Bottom Lager,把电路板定义为单面板。 (3)设置参数 参数设置是电路板设计的非常重要的步骤,执行菜单命令Design/Rules,左键单击Routing按钮,根据设计要求,在规则类(Rules Classes)中设置参数。 选择Routing Layer,对布线工作层进行设置:左键单击Properties,在“布线工作层面设置”对话框的“Pule Attributes”选项中设置Tod Layer为“Not Used”、设置Bottom Layer为“Any”。 选择Width Constraint,对地线线宽、电源线宽进行设置。 (4)装入元件封装库 执行菜单命令Design/Add/Remove Library,在“添加/删除元件库” 对话框中选取所有元件所对应的元件封装库,例如:PCB Footprint,Transistor,General IC,International Rectifiers等。 (5)装入网络表 执行菜单Design/Load Nets命令,然后在弹出的窗口中单击Browse按钮,再在弹出的窗口中选择电路原理图设计生成的网络表文件(扩展名为Net),如果没有错误,单击Execute。若出现错误提示,必须更改错误。 (6)元器件布局 Protel 99SE既可以进行自动布局也可以进行手工布局,执行菜单命令Tools/Auto Placement/Auto Placer可以自动布局。布局是布线关键性的一步,为了使布局更加合理,多数设计者都采用手工布局方式。 (7)自动布线 Protel 99SE采用世界最先进的无网格、基于形状的对角线自动布线技术。执行菜单命令Auto Routing/All,并在弹出的窗口中单击Route all按钮,程序即对印刷电路板进行自动布线。只要设置有关参数,元件布局合理,自动布线的成功率几乎是100%。

印刷电路板的制作方法 1

印刷电路板的制作方法 1 印刷电路板的制作方法 本篇文章的目的,除了想给大家一个比较全面的如何制作电路板的简介外,主要是想和大家一起开阔思路,从而举一反三,因地制宜的采用各种方法灵活的制作电路板。只要能够达到设计的要求,采用哪种方法,甚至是否使用电路板都并不重要,千万不要被本文中介绍的一些具体方法所限制。 PCB是Printed Circuit Board的缩写,中文名即印刷电路板。PCB 是每一种电子器件的必备部件,几乎所有大大小小的电子元器件都是固定在PCB版上。 PCB板的基板是由不易弯曲的绝缘材料所制作成。在表面可以看到的粗细不一的线路材料是铜箔,原本铜箔是覆盖在整个板子上的,而在制造过程中部份被蚀刻处理掉,留下来的部份就变成网状的细小线路了。这些线路被称作导线(conductor pattern)或称布线,并用来提供PCB上电子元器件的电路连接。 PCB单面板的正反面分别被称为器件面(Component Side)与焊接面(Solder Side),板上有大小不一的钻孔,一般来说,电子元器件是穿过钻孔被焊接在PCB板上。工业用的PCB板上的绿色或是棕色,是阻焊漆(solder mask)的颜色。这层是绝缘的防护层,可以保护铜线,也可以防止零件被焊到不正确的地方。 用来制作电路板的铜板的专业名称为:敷(覆)铜板,通常是由1-

2毫米厚的环氧树脂板或纸板等绝缘且有一定强度和方便加工的材料构成基板,并在基板上覆上一层0.1毫米左右的铜箔而成,如果只有一面覆有铜箔,就叫单面敷铜板,如果两面都有铜箔,就叫双面敷铜板。 当前流行电路板的材料是FR-4,厚度是0.062英寸(1.6毫米),敷铜厚度一般用未经切割的电路板上敷铜的质量来表示,通常有0.5 o z(盎司),1.0 oz,1.5 oz,对于手刻板来讲,通常用1.0 oz,太薄或太厚,都会给制作带来困难。 目前工业界的PCB制作工艺发展很快,适合大批量的PCB板制作。但是,对于无线电业余爱好者来说,一些简单,易操作且成本低的PCB 制作方法则更加实用,下面将介绍七种简易的PCB板制作方法,供参考。此外,本文还将介绍目前工业化制作PCB板的常用方法,以拓宽读者的思路。 注:在制作PCB板之前,需保证有完整的印版图。 一、蜡纸腐蚀法 1、制作敷铜板 按照印版图的尺寸裁切敷铜板,使其与实际电路图的大小一致,并使敷铜板保持清洁。 2、将电路印在敷铜板上 将蜡纸平铺在钢板上,用笔将印版图按照1:1的比例刻在蜡纸上,将蜡纸上的印版图根据电路板尺寸剪裁,并将其平放在敷铜板上。用少量油漆与滑石粉调成稀稠合适的材料,用毛刷蘸取印调好的材料,

PCB线路板的生产工艺流程

PCB(印刷电路板)的原料是玻璃纤维,这种材料我们在日常生活中出处可见,比如防火布、防火毡的核心就是玻璃纤维,玻璃纤维很容易和树脂相结合,我们把结构紧密、强度高的玻纤布浸入树脂中,硬化就得到了隔热绝缘、不易弯曲的PCB基板了--如果把PCB板折断,边缘是发白分层,足以证明材质为树脂玻纤。 光是绝缘板我们不可能传递电信号,于是需要在表面覆铜。所以我们把PCB板也称之为覆铜基板。在工厂里,常见覆铜基板的代号是FR-4,这个在各家板卡厂商里面一般没有区别,所以我们可以认为大家都处于同一起跑线上,当然,如果是高频板卡,最好用成本较高的覆铜箔聚四氟乙烯玻璃布层压板。 覆铜工艺很简单,一般可以用压延与电解的办法制造,所谓压延就是将高纯度(>99.98%)的铜用碾压法贴在PCB基板上--因为环氧树脂与铜箔有极好的粘合性,铜箔的附着强度和工作温度较高,可以在260℃的熔锡中浸焊而无起泡。 这个过程颇像擀饺子皮,最薄可以小于1mil(工业单位:密耳,即千分之一英寸,相当于0.0254mm)。如果饺子皮这么薄的话,下锅肯定漏馅!所谓电解铜这个在初中化学已经学过,CuSO4电解液能不断制造一层层的"铜箔",这样容易控制厚度,时间越长铜箔越厚!通常厂里对铜箔的厚度有很严格的要求,一般在0.3mil和3mil之间,有专用的铜箔厚度测试仪检验其品质。像古老的收音机和业余爱好者用的PCB上覆铜特别厚,比起电脑板卡工厂里品质差了很远。 控制铜箔的薄度主要是基于两个理由:一个是均匀的铜箔可以有非常均匀的电阻温度系数,介电常数低,这样能让信号传输损失更小,这和电容要求不同,电容要求介电常数高,这样才能在有限体积下容纳更高的容量,电阻为什么比电容个头要小,归根结底是介电常数高啊! 其次,薄铜箔通过大电流情况下温升较小,这对于散热和元件寿命都是有很大好处的,数字集成电路中铜线宽度最好小于0.3cm也是这个道理。制作精良的PCB成品板非常均匀,光泽柔和(因为表面刷上阻焊剂),这个用肉眼能看出来,但要光看覆铜基板能看出好坏的人却不多,除非你是厂里经验丰富的品检。 对于一块全身包裹了铜箔的PCB基板,我们如何才能在上面安放元件,实现元件--元件间的信号导通而非整块板的导通呢?板上弯弯绕绕的铜线,就是用来实现电信号的传递的,因此,我们只要把铜箔蚀掉不用的部分,留下铜线部分就可以了。 如何实现这一步,首先,我们需要了解一个概念,那就是"线路底片"或者称之为"线路菲林",我们将板卡的线路设计用光刻机印成胶片,然后把一种主要成分对特定光谱敏感而发生化学反应的感光干膜覆盖在基板上,干膜分两种,光聚合型和光分解型,光聚合型干膜在特定光谱的光照射下会硬化,从水溶性物质变成水不溶性而光分解型则正好相反。 这里我们就用光聚合型感光干膜先盖在基板上,上面再盖一层线路胶片让其曝光,曝光的地方呈黑色不透光,反之则是透明的(线路部分)。光线通过胶片照射到感光干膜上--结果怎么样了?凡是胶片上透明通光的地方干膜颜色变深开始硬化,紧紧包裹住基板表面的铜箔,就像把线路图印在基板上一样,接下来我们经过显影步骤(使用碳酸钠溶液洗去未硬化干膜),让不需要干膜保护的铜箔露出来,这称作脱膜(Stripping)工序。接下来我们再使用蚀

《电子产品印刷电路板设计与制作》—课程标准

《电子产品印刷电路板设计与制作》课程标准 1、课程概述 1.1课程定位 “电子产品印刷电路板设计与制作”是电子信息工程技术、应用电子技术及电子工艺与管理专业教学计划实践性教学环节中的一个重要环节与必修课程,是一门基于职业和工作岗位分析,针对学生未来可能面对的岗位能力要求,按照通用PCB设计流程对学生进行PCB设计的专项能力培养和训练的实践性课程。 通过本课程的实训,使学生能够初步掌握常见电子线路原理图的绘制及PCB的设计方法,了解PCB的常见生产工艺流程,训练学生养成良好的PCB设计素养,为学生就业后从事电子产品辅助设计、电子产品生产等岗位奠定基础。 1.2与前后课程的联系 “电子产品印刷电路板设计与制作”课程应在学生学完电路基础,电子工艺基础等课程以后进行,对于与相关课程紧密相关的PCB设计方法,可以在相关课程授课过程中通过实例进行实践训练,以增强学生的感性认识,提高课程的实际教学效果。学生已经具备常用电子元器件的识别与电子装配焊接能力。 本课程对电子电路制作及测试、电子产品设计与制作实训、单片机应用实践等后续课程的实践技能训练提供支撑,与有关课程紧密相关的技能可以在上述课程的教学过程中结合相关的技能训练开展,不作为本课程的教学重点。 1.3课程设计思路 1.3.1 课程设计理念 (1)该课程是依据“高职高专电子信息类专业职业能力分析与岗位技能训练表”中的“电子产品研发”工作项目设置的。其总体设计思路是:打破以知识传授为主要特征的传统学科课程模式,转变为基于工作过程的实践教学模式,以典型电子电路的PCB设计为对象,组织学生在完成典型电子线路的PCB设计实践中学习相关的知识,培养相应的职业能力。以学生职业能力培养为中心,以职业活动为导向,在授课过程中介绍行业企业的PCB设计规范,充分体现高职课程教学职业性、实践性和开放性的要求,培养学生职业能力,提升职业素养。 课程内容突出对学生职业能力的实践性训练,相关知识均与所要完成的工作任务实践有密切联系,并充分考虑了高等职业教育对理论知识学习的需要,融合相关职业岗位对知识、技能和态度的

PCB板制造工艺流程

PCB板制造工艺流程 PCB板的分类 1、按层数分:①单面板②双面板③多层板 2、按镀层工艺分:①热风整平板②化学沉金板③全板镀金板④热风整平+金手指 3、⑤ 化学沉金+金手指4、⑥全板镀金+金手指5、⑦沉锡⑧沉银⑨OSP板 各种工艺多层板流程 ㈠热风整平多层板流程:开料——内层图像转移:(内层磨板、内层贴膜、菲林对位、曝光、显影、蚀刻、褪膜)——AOI——棕化——层压——钻孔——沉铜——板镀——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀、褪膜、蚀刻、褪锡)——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——丝印字符——热风整平——铣外形——电测——终检——真空包装 ㈡热风整平+金手指多层板流程:开料——内层图像转移:(内层磨板、内层贴膜、菲林对位、曝光、显影、蚀刻、褪膜)——AOI——棕化——层压——钻孔——沉铜——板镀——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀、褪膜、蚀刻、褪锡)——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——镀金手指——丝印字符——热风整平——铣外形——金手指倒角——电测——终检——真空包装 ㈢化学沉金多层板流程:开料——内层图像转移:(内层磨板、内层贴膜、菲林对位、曝光、显影、蚀刻、褪膜)——AOI——棕化——层压——钻孔——沉铜——板镀——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀、褪膜、蚀刻、褪锡)——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——化学沉金——丝印字符——铣外形——电测——终检——真空包装 ㈣全板镀金板多层板流程:开料——内层图像转移:(内层磨板、内层贴膜、菲林对位、曝光、显影、蚀刻、褪膜)——AOI——棕化——层压——钻孔——沉铜——板镀——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀镍金、褪膜、蚀刻、褪锡)——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——丝印字符——铣外形——电测——终检——真空包装(全板镀金板外层线路不补偿) ㈤全板镀金+金手指多层板流程:开料——内层图像转移:(内层磨板、内层贴膜、菲林对位、曝光、显影、蚀刻、褪膜)——AOI——棕化——层压——钻孔——沉铜——板镀——外光成像①(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影)——图形电镀铜——镀镍金——外光成像②(W—250干膜)——镀金手指——褪膜——蚀刻——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——镀金手指——丝印字符——铣外形——金手指倒角——电测——终检——真空包装 ㈥化学沉金+金手指多层板流程:开料——内层图像转移:(内层磨板、内层贴膜、菲林对位、曝光、显影、蚀刻、褪膜)——AOI——棕化——层压——钻孔——沉铜——板镀——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀、褪膜、蚀刻、褪锡)——化学沉金——丝印字符——外光成像②(交货面积>1平方米)/贴蓝胶带(交货面积≤1平方米)——镀金手指——铣外形——金手指倒角——电测——终检——真空包装 ㈦单面板流程(热风整平为例):开料——钻孔——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀、褪膜、蚀刻、褪锡)——AOI——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——丝印字符——热风整平——铣外形——电测——终检——真空包装(注:①因没有金属化孔,所以没有电测与沉铜板镀②外层线路菲林除全板镀金板用正片菲林外,其它都用负片) ㈧双面板流程(热风整平为例):开料——钻孔——沉铜——板镀——外层图像转移:(外层磨板、外层贴膜、菲林对位、曝光、显影、图镀、褪膜、蚀刻、褪锡)——丝印阻焊油墨——阻焊图像转移:(菲林对位、曝光、显影)——丝印字符——热风整平——铣外形——

印刷电路板及其制造方法与制作流程

提供了一种印刷电路板及其制造方法。根据本公开的示例性实施例的印刷电路板包括金属芯、贯穿所述金属芯的过孔以及形成在所述金属芯与所述过孔之间的绝缘膜。 权利要求书 1.一种印刷电路板,所述印刷电路板包括: 金属芯; 过孔,贯穿所述金属芯; 绝缘膜,形成在所述金属芯与所述过孔之间。 2.如权利要求1所述的印刷电路板,其中,所述绝缘膜形成在所述金属芯的上表面和下表面中的至少一个表面的整个表面上。 3.如权利要求2所述的印刷电路板,所述印刷电路板还包括形成在所述绝缘膜上并与所述绝缘膜接触的导通孔。

4.如权利要求1所述的印刷电路板,其中,所述金属芯由两种金属制成。 5.如权利要求1所述的印刷电路板,其中,所述过孔具有所述过孔的直径从所述金属芯的上表面和下表面朝向所述金属芯的内部减小的形状。 6.一种印刷电路板,所述印刷电路板包括: 金属芯,所述金属芯中形成有腔室; 电子器件,设置在所述腔室中; 过孔,贯穿所述金属芯; 绝缘膜,形成在所述金属芯与所述过孔之间。 7.如权利要求6所述的印刷电路板,其中,所述绝缘膜形成在所述金属芯的上表面和下表面中的至少一个表面的整个表面上。 8.如权利要求7所述的印刷电路板,所述印刷电路板还包括形成在所述绝缘膜上并与所述绝缘膜接触的导通孔。 9.如权利要求6所述的印刷电路板,其中,所述金属芯由两种金属制成。 10.如权利要求6所述的印刷电路板,其中,所述过孔具有所述过孔的直径从所述金属芯的上表面和下表面朝向所述金属芯的内部减小的形状。 11.如权利要求7所述的印刷电路板,其中,所述腔室为贯穿型并具有所述腔室的直径从所述金属芯的上表面和下表面朝向所述金属芯的内部减小的形状。 12.一种制造印刷电路板的方法,所述方法包括:

几种自制印刷电路板的方法

几种自制印刷电路板的方法

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几种自制印刷电路板的方法 【IT168 无线电频道】本篇文章的目的,除了想给大家一个比较全面的如何制作电路板的简介外,主要是想和大家一起开阔思路,从而举一反三,因地制宜的采用各种方法灵活地制作电路板。只要能够达到设计的要求,采用哪种方法,甚至是否使用电路板都并不重要,不要被本文中介绍的一些具体方法所限制。 PCB是Printed Circuit Board的缩写,中文名即印刷电路板。PCB是每一种电子器件的必备部件,几乎所有大大小小的电子元器件都是固定在PCB版上。 PCB板的基板是由不易弯曲的绝缘材料所制作成。在表面可以看到的粗细不一的线路材料是铜箔,原本铜箔是覆盖在整个板子上的,而在制造过程中部份被蚀刻处理掉,留下来的部份就变成网状的细小线路了。这些线路被称作导线(conductor pattern)或称布线,并用来提供PCB上电子元器件的电路连接。 PCB单面板的正反面分别被称为器件面(Component Side)与焊接面(Solder Side),板上有大小不一的钻孔,一般来说,电子元器件是穿过钻孔被焊接在PCB板上。工业用的PCB 板上的绿色或是棕色,是阻焊漆(solder mask)的颜色。这层是绝缘的防护层,可以保护铜线,也可以防止零件被焊到不正确的地方。 用来制作电路板的铜板的专业名称为:敷(覆)铜板,通常是由1-2毫米厚的环氧树脂板或纸板等绝缘且有一定强度和方便加工的材料构成基板,并在基板上覆上一层0.1毫米左右的铜箔而成,如果只有一面覆有铜箔,就叫单面敷铜板,如果两面都有铜箔,就叫双面敷铜板。 当前流行电路板的材料是FR-4,厚度是0.062英寸(1.6毫米),敷铜厚度一般用未经切割的电路板上敷铜的质量来表示,通常有0.5 oz(盎司),1.0 oz,1.5 oz,对于手刻板来讲,通常用1.0 oz,太薄或太厚,都会给制作带来困难。 目前工业界的PCB制作工艺发展很快,适合大批量的PCB板制作。但是,对于无线电业余爱好者来说,一些简单,易操作且成本低的PCB制作方法则更加实用,下面将介绍七种简易的PCB板制作方法,供读者参考。此外,本文还将介绍目前工业化制作PCB板的常用方法,以拓宽读者的思路。 注:在制作PCB板之前,需保证有完整的印版图。 一、蜡纸腐蚀法 1、制作敷铜板 按照印版图的尺寸裁切敷铜板,使其与实际电路图的大小一致,并使敷铜板保持清洁。 2、将电路印在敷铜板上 将蜡纸平铺在钢板上,用笔将印版图按照1:1的比例刻在蜡纸上,将蜡纸上的印版图根据电路板尺寸剪裁,并将其平放在敷铜板上。用少量油漆与滑石粉调成稀稠合适的材料,用毛刷蘸取印调好的材料,均匀地涂蜡纸上,反复几遍,即可将电路印在印制板上(敷铜板)。 注:可反复使用,适用于少量PCB板制作。

个人制作电路板的六种方法及操作步骤

个人制作电路板的六种方法及操作步骤 个人制作电路板方法一:1.将敷铜板裁成电路图所需尺寸。 2.把蜡纸放在钢板上,用笔将电路图按1:1刻在蜡纸上,并把刻在蜡纸上的电路图按电路板尺寸剪下,剪下的蜡纸放在所印敷铜板上。取少量油漆与滑石粉调成稀稠合适的印料,用毛刷蘸取印料,均匀地涂到蜡纸上,反复几遍,印制板即可印上电路。这种刻板可反复使用,适于小批量制作。 3.以氯酸钾1克,浓度15%的盐酸40毫升的比例配制成腐蚀液,抹在电路板上需腐蚀的地方进行腐蚀。 4.将腐蚀好的印制板反复用水清洗。用香蕉水擦掉油漆,再清洗几次,使印制板清洁,不留腐蚀液。抹上一层松香溶液待干后钻孔。 个人制作电路板方法二:在业余条件下制作印制板的方法很多,但不是费时,就是“工艺”复杂,或质量不敢恭维。而本人制作印刷板的方法就属于综合效果较好的一种,方法如下:1.制印板图。把图中的焊盘用点表示,连线走单线即可,但位置、尺寸需准确。 2.根据印板图的尺寸大小裁制好印板,做好铜箔面的清洁。 3.用复写纸把图复制到印板上,如果线路较简单,且制作者有一定的制板经验,此步可省略。 4.根据元件实物的具体情况,粘贴不同内外径的标准预切符号(焊盘);然后视电流大小,粘贴不同宽度的胶带线条。对于标准预切符号及胶带,电子商店有售。预切符号常用规格有D373(0D-2.79,ID-0.79),D266(0D-2.00,ID-0.80),D237(OD-3.50,ID-1.50)等几种,最好购买纸基材料做的(黑色),塑基(红色)材料尽量不用。胶带常用规格有0.3、0.9 、1.8、2.3、3.7等几种。单位均为毫米。 5.用软一点的小锤,如光滑的橡胶、塑料等敲打图贴,使之与铜箔充分粘连。重点敲击线条转弯处、搭接处。天冷时,最好用取暖器使表面加温以加强粘连效果。 6.放入三氯化铁中腐蚀,但需注意,液温不高于40度。腐蚀完后应及时取出冲洗干净,特别是有细线的情况。

印刷电路板的制作过程

印刷电路板的制作过程 我们来看一下印刷电路板是如何制作的,以四层为例。 四层PCB板制作过程: 1.化学清洗—【Chemical Clean】 为得到良好质量的蚀刻图形,就要确保抗蚀层与基板表面牢固的结合,要求基板表面无氧化层、油污、灰尘、指印以及其他的污物。因此在涂布抗蚀层前首先要对板进行表面清洗并使铜箔表面达到一定的粗化层度。 内层板材:开始做四层板,内层(第二层和第三层)是必须先做的。内层板材是由玻璃纤维和环氧树脂基复合在上下表面的铜薄板。 2.裁板压膜—【Cut Sheet Dry Film Lamination】 涂光刻胶:为了在内层板材作出我们需要的形状,我们首先在内层板材上贴上干膜(光刻胶,光致抗蚀剂)。干膜是由聚酯簿膜,光致抗蚀膜及聚乙烯保护膜三部分组成的。贴膜时,先从干膜上剥下聚乙烯保护膜,然后在加热加压的条件下将干膜粘贴在铜面上。

3.曝光和显影-【Image Expose】【Image Develop】 曝光:在紫外光的照射下,光引发剂吸收了光能分解成游离基,游离基再引发光聚合单体产生聚合交联反应,反应后形成不溶于稀碱溶液的高分子结构。聚合反应还要持续一段时间,为保证工艺的稳定性,曝光后不要立即撕去聚酯膜,应停留15分钟以上,以时聚合反应继续进行,显影前撕去聚酯膜。 显影:感光膜中未曝光部分的活性基团与稀碱溶液反应生产可溶性物质而溶解下来,留下已感光交联固化的图形部分。 4.蚀刻-【Copper Etch】 在挠性印制板或印制板的生产过程中,以化学反应方法将不要部分的铜箔予以去除,使之形成所需的回路图形,光刻胶下方的铜是被保留下来不受蚀刻的影响的。 5.去膜,蚀后冲孔,AOI检查,氧化 Strip Resist】【Post Etch Punch】【AOI Inspection】【Oxide】

生产印制电路板的工艺流程简介

生产印制电路板的工艺流程简介 工厂生产印制电路板的工艺大致为:绘图→照相制版→感丝网→落料→图形转移→蚀刻→钻孔→刻板→孔化→抛光→镀金镀银→阻焊→助焊→修边→印字符图→出厂检验等15道工序。现分别简介如下: ①照相制版将用户提供的印制电路板导电图形图制成照相底片(照相底片也称工作底片,是用来把导电图形转印到印制电路板或丝网板的正片或负片)。 ②感丝网对用户提供的助焊图及字符图做网架,为对印制电路板做助焊、阻焊处理和印制字符图做准备。 ③落料根据图纸提供的印制电路板外形尺寸备板。 ④图形转移将导电图形由照相底片转移到印制电路板上。一般由感光机完成,将导电图形感光到已落好料的敷铜板上。 ⑤蚀刻俗称烂板,将感光好的敷铜板置于三氧化铁(Fe2Cl3)溶液或其他蚀刻液中腐蚀掉不需要的铜箔。 ⑥整板去毛刺,整形,开异形孔,初检。 ⑦刻板将未腐蚀干净的导电条、工艺线等用手工法除去。 ⑧孔化孔化,全称引线孔金属孔化。即在双面板或多层板引线孔和过孔内壁和基板两面上用电化学方法沉积金属,实现两个外层电路和内外层电路之间的电气连接。 ⑨抛光烘干后的表面处理,去除表面氧化层。

⑩镀金镀银根据用户要求,采用电或化学镀金或镀银,再抛光两次,清洗烘干。 ⑥阻焊采用丝网印制法,将阻焊剂涂覆在除焊盘和过孔盘以外的区域上。 ⑥助焊采用丝网印制法,在焊盘和过孔盘上上助焊剂。 ⑩印字符图采用丝网印制法,在印制电路板元件面上印上字符图。 ⑩修边将制好的印制电路板对外轮廓按尺寸进行加工。 ⑩检验对印制电路板进行目视检验(10倍放大镜)、印制图形连通性检验、绝缘电阻测量、可焊性试验、电镀层检验和粘合强度检验等。

印制电路板的设计与制作

印制电路板的设计与制作 本章主要介绍印制电路板的元件布局及布线原则;应用PROTEL设计印制电路板的基本步骤及设计示例;印制电路板的手工制作与专业制作的方法,并以实验室常用的VP?108K电路板制作系统为例,介绍了PCB的制作步骤与方法。章末附有印制电路板的设计与制作训练。 现代印制电路板(简称PCB,以下PCB即指印制电路板)的设计大多使用电脑专业设计软件进行,PCB的制作也是通过专业制作厂家完成的。因此,大批量的PCB生产常常是用户自己设计好印制板,将文档资料交给印制板生产厂家,由其完成PCB板的制 出的印制板文档可以广泛地被各专业印制板生产厂家所接受。因此本章首先介绍使用PROTEL进行印制板设计的一般步骤,给出一个设计示例,然后简单介绍手工制作印制板的一般方法,最后介绍适合于实验室的印制电路板制作设备VP?108K。 印制电路板的设计原则 印制电路板的设计是一项很重要的工艺环节,若设计不当,会直接影响整机的电路性能,也直接影响整机的质量水平。它是电子装配人员学习电子技术和制作电子装置的基本功之一,是实践性十分强的技术工作。 印制电路板的设计是根据电路原理图进行的,所以必须研究电路中各元件的排列,确定它们在印制电路板上的最佳位置。在确定元件

的位置时,还应考虑各元件的尺寸、质量、物理结构、放置方式、电气连接关系、散热及抗电磁干扰的能力等因素。可先草拟几种方案,经比较后确定最佳方案,并按正确比例画出设计图样。画图在早期主要靠手工完成,十分繁琐,目前大多用计算机完成,但前述的设计原则既可适用于手工画图设计,也可适用于计算机设计。 对于印制电路板来说,一般情况下,总是将元件放在一面,我们把放置元件的一面称为元件面。印制板的另一面用于布置印制导线(对于双面板,元件面也要放置导线)和进行焊接,我们把布置导线的这一面叫做印制面或焊接面。如果电路较复杂,元件面和焊接面容不下所有的导线,就要做成多面板。在元件面和焊接面的中间设置层面,用于放置导线,这样的层面我们称之为内部层或中间层。中间层如果是专门用于放置电源导线的,又称做电源层或地线层。如果是用于放置传递电路信号的导线的,叫做中间信号层。多面板的元件面、焊接面要和中间层连通,靠印制电路板上的金属化孔完成,这种金属化孔叫通孔(Via)。 1. 要将一定数量的元件按原理图中的电气连接关系安装在印制电路板上,必须事先知道各元件的安装数据,以便元件布局。一般采用下述方法确定元件的安装数据。 (1)设计者提供元件正确的安装资料。 (2)若没有提供元件安装数据,应通过元件型号查手册找出元件的安装数据。

PCB板设计与制作——实验报告要点

一、实验目的及要求 1、学习AutoCAD的使用; 2、绘制电路图形 3、掌握AutoCAD图的输出和保存操作 二、实验内容 1、AutoCAD基本操作实验 2、AutoCAD图层、文字和标注操作实验 3、基于AutoCAD电路图绘制 4、AutoCAD图的输出与保存操作实验 三、实验原理 CAD(全称Computer Aided Designs)即是”计算机辅助设计”。Auto CAD是1982年问世,由美国Autodesk公司开发的计算机辅助设计制图软件,具有强大的图形绘制,编辑功能。CAD目前已广泛应用于机械、建筑、电子、航天、造船、石油化工、土木工程、冶金、地质、气象、纺织、轻工、商业等领域。 电子信息工程专业学生要求学会AutoCAD设计软件的使用,掌握基本图形的绘制和电子电路图的设计,培养学生的创新与自学能力。要求通过软件的安装、电路图形的绘制、图形标注、文字标注、电路原理图的设计等,学会AutoCAD的基本操作及应用。 四、仪器设备 PC、Autocad软件等 五、实验步骤 1. AutoCAD基本操作实验 (1)画圆、圆弧、直线、多边形、矩形、椭圆; (2)熟悉移动、复制、旋转、平移、偏移复制等操作。 2. AutoCAD图层、文字和标注操作实验 (1)建立多个图层,并设置图层的属性; (2)输入文字,并修改文字属性; (3)给不同的图形标注尺寸。 3. 基于AutoCAD电路图绘制 利用Autocad设计中心中的电器元件库,绘制电路图。

4. AutoCAD图的输出与保存操作实验 (1)绘制某个电路图; (2)将电路图以JPG格式输出; (3)将Autocad图插入到word中,并进行修改。 六、实验记录 (1):输入起点0,0 输入缩写L,空格,然后输入0,0,空格,直线的起点就到了零点零处。(x,y) (2):画出规定长度的直线 输入缩写L,空格,点先第一个点,然后选择方向,再输入长度,空格。

PCB印刷电路板制造过程和工艺详解

PCB(印刷电路板)制造过程和工艺详解 https://www.360docs.net/doc/a57445732.html,资源共享 pcb(印刷电路板)的原料是玻璃纤维,这种材料我们在日常生活中出处可见,比如防火布、防火毡的核心就是玻璃纤维,玻璃纤维很容易和树脂相结合,我们把结构紧密、强度高的玻纤布浸入树脂中,硬化就得到了隔热绝缘、不易弯曲的pcb基板了--如果把pcb 板折断,边缘是发白分层,足以证明材质为树脂玻纤。 光是绝缘板我们不可能传递电信号,于是需要在表面覆铜。所以我们把pcb板也称之为覆铜基板。在工厂里,常见覆铜基板的代号是fr-4,这个在各家板卡厂商里面一般没有区别,所以我们可以认为大家都处于同一起跑线上,当然,如果是高频板卡,最好用成本较高的覆铜箔聚四氟乙烯玻璃布层压板。 覆铜工艺很简单,一般可以用压延与电解的办法制造,所谓压延就是将高纯度(>9 9.98%)的铜用碾压法贴在pcb基板上--因为环氧树脂与铜箔有极好的粘合性,铜箔的附着强度和工作温度较高,可以在260℃的熔锡中浸焊而无起泡。 这个过程颇像擀饺子皮,最薄可以小于1mil(工业单位:密耳,即千分之一英寸,相当于0.0254mm)。如果饺子皮这么薄的话,下锅肯定漏馅!所谓电解铜这个在初中化学已经学过,cuso4电解液能不断制造一层层的"铜箔",这样容易控制厚度,时间越长铜箔越厚!通常厂里对铜箔的厚度有很严格的要求,一般在0.3mil和3mil之间,有专用的铜箔厚度测试仪检验其品质。像古老的收音机和业余爱好者用的pcb上覆铜特别厚,比起电脑板卡工厂里品质差了很远。 控制铜箔的薄度主要是基于两个理由:一个是均匀的铜箔可以有非常均匀的电阻温度系数,介电常数低,这样能让信号传输损失更小,这和电容要求不同,电容要求介电常数高,这样才能在有限体积下容纳更高的容量,电阻为什么比电容个头要小,归根结底是介电常数高啊! 其次,薄铜箔通过大电流情况下温升较小,这对于散热和元件寿命都是有很大好处的,数字集成电路中铜线宽度最好小于0.3cm也是这个道理。制作精良的pcb成品板非常均匀,光泽柔和(因为表面刷上阻焊剂),这个用肉眼能看出来,但要光看覆铜基板能看出好坏的人却不多,除非你是厂里经验丰富的品检。

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