雙面電路板

雙面電路板

高科技發展,人們需要性能高、體積小、功能多的電子產品,促使印製線路板製造也向輕、薄、短、小發展,有限空間,實現更多功能,布線密度變大,孔徑更小。自1995 年至2005 年間,機械鑽孔批量能力最小孔徑從原來0.4mm 下降到0.2mm,甚至更小。金屬化孔孔徑也越來越小。層與層間互連所依賴的金屬化孔,質量直接關係印製板可靠性。

基本介紹

  • 中文名雙面電路板
  • 外文名:Double-sided circuit board
  • 性能:輕、薄、短、孔徑更小
  • 本質:電子產品
前言,工藝流程,孔化機理,雜物塞孔,

前言

隨著孔徑的縮小,原對較大孔徑沒影響的雜物,如磨刷碎屑、火山灰,一旦殘留在小孔裡面,將使化學沉銅、電鍍銅失去作用,出現孔無銅,成為孔金屬化的致命殺手。

工藝流程

雙面錫板/沉金板製作流程:
開料------鑽孔-----沉銅----線路---圖電----蝕刻-----阻焊---字元----噴錫(或者是沉金)-鑼邊—v割(有些板不需要)-----飛測----真空包裝
雙面鍍金板製作流程:
開料------鑽孔-----沉銅----線路----圖電---鍍金----蝕刻----阻焊----字元-----鑼邊---v割---飛測---真空包裝
多層錫板/沉金板製作流程:
開料------內層-----層壓----鑽孔---沉銅----線路---圖電----蝕刻-----阻焊---字元----噴錫(或者是沉金)-鑼邊—v割(有些板不需要)-----飛測----真空包裝
多層板鍍金板製作流程:
開料------內層-----層壓----鑽孔---沉銅----線路---圖電----鍍金----蝕刻----阻焊----字元-----鑼邊---v割---飛測---真空包裝
1、 圖形電鍍工藝流程
覆箔板 --> 下料 --> 沖鑽基準孔 --> 數控鑽孔 --> 檢驗 --> 去毛刺 --> 化學鍍薄銅 --> 電鍍薄銅 --> 檢驗 --> 刷板 --> 貼膜(或網印) --> 曝光顯影(或固化) --> 檢驗修板 --> 圖形電鍍(Cn十Sn/Pb) --> 去膜 --> 蝕刻 --> 檢驗修板 --> 插頭鍍鎳鍍金 --> 熱熔清洗 --> 電氣通斷檢測 --> 清潔處理 --> 網印阻焊圖形 --> 固化 --> 網印標記符號 --> 固化 --> 外形加工 --> 清洗乾燥 --> 檢驗 --> 包裝 --> 成品。流程中“化學鍍
薄銅 --> 電鍍薄銅”這兩道工序可用“化學鍍厚銅”一道工序替代,兩者各有優缺點。圖形電鍍--蝕刻法制雙面孔金屬化板是六、七十年代的典型工藝。八十年代中裸銅覆阻焊膜工藝(SMOBC)逐漸發展起來,特別在精密雙面板製造中已成為主流工藝。
2、 SMOBC工藝
SMOBC板的主要優點是解決了細線條之間的焊料橋接短路現象,同時由於鉛錫比例恆定,比熱熔板有更好的可焊性和儲藏性。
製造SMOBC板的方法很多,有標準圖形電鍍減去法再退鉛錫的SMOBC工藝;用鍍錫或浸錫等代替電鍍鉛錫的減去法圖形電鍍SMOBC工藝;堵孔或掩蔽孔法SMOBC工藝;加成法SMOBC工藝等。下面主要介紹圖形電鍍法再退鉛錫的SMOBC工藝和堵孔法SMOBC工藝流程。
圖形電鍍法再退鉛錫的SMOBC工藝法相似於圖形電鍍法工藝。只在蝕刻後發生變化。
雙面覆銅箔板 --> 按圖形電鍍法工藝到蝕刻工序 --> 退鉛錫 --> 檢查 --> 清洗 --> 阻焊圖形 --> 插頭鍍鎳鍍金 --> 插頭貼膠帶 --> 熱風整平 --> 清洗 --> 網印標記符號 --> 外形加工 --> 清洗乾燥 --> 成品檢驗 --> 包裝 --> 成品。
3、堵孔法主要工藝流程如下:
雙面覆箔板 --> 鑽孔 --> 化學鍍銅 --> 整板電鍍銅 --> 堵孔 --> 網印成像(正像) --> 蝕刻 --> 去網印料、去堵孔料 --> 清洗 --> 阻焊圖形 --> 插頭鍍鎳、鍍金 --> 插頭貼膠帶 --> 熱風整平 --> 下面工序與上相同至成品。
此工藝的工藝步驟較簡單、關鍵是堵孔和洗淨堵孔的油墨。
在堵孔法工藝中如果不採用堵孔油墨堵孔和網印成像,而使用一種特殊的掩蔽型乾膜來掩蓋孔,再曝光製成正像圖形,這就是掩蔽孔工藝。它與堵孔法相比,不再存在洗淨孔內油墨的難題,但對掩蔽乾膜有較高的要求。
SMOBC工藝的基礎是先制出裸銅孔金屬化雙面板,再套用熱風整平工藝

孔化機理

鑽頭在敷銅板上先打孔,再經過化學沉銅,電鍍銅形成鍍通孔。二者對孔金屬化起著至關重要的作用。
1、化學沉銅機理:
在雙面和多層印製板製造過程中,都需要對不導電的裸孔進行金屬化,亦即實施化學沉銅使其成為導體。化學沉銅溶液是一種催化式的“氧化/還原”反應體系。在Ag、Pb、Au、Cu 等金屬粒子催化作用下,沉積出銅來。
2、電鍍銅機理:
電鍍定義是利用電源,在溶液中將帶正電的金屬離子,推送到位在陰極的導體表面形成鍍層。電鍍銅是一種“氧化/還原”反應,溶液中的銅金屬陽極將其表面的銅金屬氧化,而成為銅離子。另一方面在陰極上則產生還原反應,而令銅離子沉積成為銅金屬。兩者皆通過藥水交換,化學作用達到孔化目的,交換效果好壞直接影響孔化質量。

雜物塞孔

在長期生產控制過程中,我們發現當孔徑達到0.15-0.3mm,其塞孔的比例遞增30%
1、孔形成過程中的塞孔問題:
印製板加工時,對0.15-0.3mm 的小孔,多數仍採用機械鑽孔流程。在長期檢查中,我們發現鑽孔時,殘留在孔里雜質
以下為鑽孔塞孔的主要原因:
當小孔出現塞孔時,由於孔徑偏小,沉銅前高壓水洗、化學清洗難以把小孔裡面的雜物去除,阻擋化學沉銅過程中藥水在孔里的交換,使化學沉銅失去作用。
鑽孔時根據疊層厚度選用合適鑽嘴、墊板,保持基板清潔,不重複使用墊板,有效的吸塵效果(採用獨立的吸塵控制系統)是解決塞孔必須考慮的因素。

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