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干货 | 如何对关键工序进行质量控制,以保证产品高可靠性?
华秋电子 | 2022-04-29 10:38:18    阅读:260   发布文章


那么在实际生产中,PCB 制作的大致工艺流程究竟是如何的呢?每一道工序都需要进行多种工艺加工制作,怎样才能保证产品的高可靠性呢?今天的华秋干货铺就带大家了解一下。


PCB 制板流程大致可以分为以下几个步骤,需要注意的是,生产 PCB 板,是一个工序多且需要相互协作的过程。前道工序产品质量的优劣,直接会影响下道工序的产品生产,甚至直接关系到最终产品的质量。因而,关键工序的质量控制,对最终产品的好坏起着尤为关键的作用。


01

开料


按生产所需要的板料,根据工程设计进行裁切、磨角、刨边、烤板,加工成基板尺寸,以方便后工序的生产。



02

内层线路制作


干膜

在铜板上贴附感光材料(干膜)。


曝光

利用感光照相原理,通过感光材料受到紫外光照射(即曝光)完成图形转移。


DES

去掉未曝光部分,得到所需图形线路。


AOI

利用光学原理,比对资料进行检验。


作为电子产品不可或缺的部件,印制线路板的线距、线宽均需符合设计要求,必须防止因线宽、线距等不合格而出现发热、短路和断路等情况。华秋购入线宽测量仪,检测 PCB 内层蚀刻后线路的上幅及下幅宽度、确保线宽线距在规格内。


此处,阻抗处理是必不可少的。PCB线路板阻抗是指电阻和对电抗的参数,对交流电起着阻碍作用。PCB 线路(板底)要考虑接插安装电子元件,接插后考虑导电性能和信号传输性能等问题,所以就会要求阻抗越低越好,此时必须使用阻抗测量仪——确保阻抗。


03

压合


棕化

利用化学原理将干净铜面生成一层氧化层。


压合

通过高温高压将PP片熔合,使内层芯板粘合在一起。


压合后处理:



双面多层印刷电路板以及 BGA、POP 或 QFN 数量的增加, 使得常规 X 射线检越来越难以检测影像上的重叠结构。本着对产品品质的把控,X-RAY 检测装备常被用作产品失效分析,其无损检测的特点对于检测产品内部缺陷十分有效,能够确保层间对位精度。


04

钻孔


按工程设计要求,为 PCB 的层间互连、导通及成品插件、安装,钻出符合要求的孔。


05

沉镀铜


①沉铜,在整个印制板(尤其是孔壁)上沉积一层薄铜,使导通孔金属化(孔内有铜可以导通),以便随后进行孔内电镀,在孔壁镀铜。

②电镀,利用电化学原理,及时的加厚孔内的铜层,保证 PCB 层间互连的可靠性。


金相切片是一种破坏性测试,可测试印制板的多项性能。通过对 PCB 板基切片、研磨、抛光后观察其界面,是发现 PCB 焊点钎料杂质、缺陷,控制元器件封装内部缺陷等 PCB 焊接质量,观察镀铜厚度的检测手段,能够确认背光等级,确保沉铜效果;确认孔铜、电镀效果、孔型等,确保电气连接的可靠性。


在线路板设计生产中,PCB 线路板的铜箔厚度对线路电流和信号传输也起到极其关键的作用,使用铜厚测量仪进行测量,精准可靠,操作简单,可测量电镀铜厚,确保电镀铜的厚度在规格内。


06

图形转移


磨板

线路前磨板保证贴膜 前的板面干燥、清洁、 无氧化、胶渍等污物外层。


干膜

在铜板上贴附感光材料(干膜)。


曝光

利用感光照相原理,使感光材料受到紫外光照射(即曝光)后发生聚合反应,完成图形转移。


显影

在显影液(碳酸钠溶液)中,去掉未曝光部分(未发生聚合反应部分)的干膜。



07

图形电镀


利用电化学原理,在露铜的板面及孔内,镀上一定厚度的金属(铜、锡、镍、金),使层间达到可靠互连的同时,并具有抗蚀或可焊接、耐磨等特点。


此处需进行第二次检测,同样是利用铜厚测量仪——测量电镀铜厚,确保电镀铜的厚度在规格内;另配合切片+金相显微镜——确认孔铜、电镀效果、孔型等,确保电气连接的可靠性。


08

碱性蚀刻


去除线路板上不需要的铜和锡,得到所需要的线路,完成外层线路制作。


与内层线路制作一样,这一步骤中需利用线宽测量仪,检测 PCB 内层蚀刻后线路的上幅及下幅宽度、确保线宽线距在规格内;


此外,PCB 线路板在生产过程中已经历沉铜、电镀锡(或化学镀,或热喷锡)、接插件焊锡等工艺制作环节,而这些环节所用的材料都必须保证电阻率底,才能保证线路板的整体阻抗低达到产品质量要求,能正常运行。


09

阻焊


印刷

通过丝网印刷的方式,在线路板上形成一层厚度均匀的防焊油墨。


预烤

通过低温蒸发油墨中的溶剂,使之在曝光时不粘底片,并在显影时能均匀溶解不曝光部分的油墨。


阻焊曝光

让需要留在板子上的油墨,经紫外光照射后发生交联反应,在显影时不被碳酸钠溶液所溶解掉,而露出焊盘、焊垫等需焊的区域。


阻焊显影

通过显影使曝光时未感光部分被碳酸钠溶液溶解而露出焊盘、焊垫等需焊接、装配、测试或保留的区域。


油墨的粘度采用旋转式粘度计测量。在生产中,还要根据不同的油墨及溶剂,具体调整粘度的最佳值,通过测量油墨粘度,确保印刷品质;使用张力计——测量网版张力,确保印刷品质;使用油墨厚度测量计——测量印刷油墨厚度,确保油墨厚度在规格内;使用三次元——测量阻焊开窗的大小,确保阻焊开窗在规格内。


10

文字


丝印

通过丝网漏印的方式,将字符油转移到线路板上,形成标识及元器件符号,以便于元器件的安装、识别及以后维修。



此处使用粘度计——测量油墨粘度,确保印刷品质;二次使用张力计——测量网版张力,确保印刷品质。


后烤

通过烘板使字符油达到所需的硬度和附着力。


11

表面处理


对焊盘进行处理,以便后续进行打件、插件等。


此处需要进行:拉拔测试——测试表面处理的品质,确保无甩金等

上锡性测试——确认上锡情况,确保后续SMT或DIP可正常生产。


12

成型


锣板

CNC 锣板主要是利用数控锣机将生产板加工成小片板(PCS/SET)。


V-cut

在 PCB 上加工客户所需的V型坑,便于客户安装元件后,使用线路板(掰下单元)。


13

测试


利用电脑测试出开/短路,保证产品电气连通性能符合用户设计和使用要求。




14

FQC


通过对成品的外观检验,确保产品外观质量符合客户要求。


15

包装


按客户要求,对产品进行包装。


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