电镀铜是使用最广泛的为了改善镀层结合力而做的一种预镀层,铜镀层是重要的防护装饰性镀层铜/镍/铬体系的组成部分,柔韧而孔隙率低的铜镀层,对于提高镀层间的结合力和耐蚀性起重要作用。铜镀层还用于局部的防渗碳、印制线路板孔金属化,并作为印刷辊的表面层。经化学处理后的彩色铜层,涂上有机膜,还可用于装饰。本文中我们将介绍电镀铜技术在PCB电路板工艺中遇到的常见问题以及它们的解决措施。 酸铜电镀常见问题 硫酸铜电镀在PCB电路板电镀中占着极为重要的地位,酸铜电镀的好坏直接影响电镀铜层的质量和相关机械性能,并对后续加工产生一定影响,因此如何控制好酸铜电镀的质量是PCB电镀中重要的一环,也是很多大厂工艺控制较难的工序之一。 酸铜电镀常见的问题,主要有以下几个: 1.电镀粗糙; 2.电镀凹坑; 3.电镀(PCB板面)铜粒; 4.电路板板面发白或颜色不均等。 针对以上问题,进行了一些总结,并进行一些简要分析解决和预防措施。 1.电镀粗糙 一般板角粗糙,多数是电镀电流偏大所致,可以调低电流并用卡表检查电流显示有无异常;全板粗糙,一般不会出现,但是笔者在客户处也曾遇见过一次,后来查明时当时冬天气温偏低,光剂含量不足;还有有时一些返工褪膜板板面处理不干净也会出现类似状况。 2.电镀板面铜粒 引起PCB线路板板面铜粒产生的因素较多,从沉铜,图形转移整个过程,电镀铜本身都有可能。笔者在某国营大厂就遇见过,沉铜造成的线路板板面铜粒。 沉铜工艺引起的板面铜粒可能会由任何一个沉铜处理步骤引起。碱性除油在水质硬度较高,钻孔粉尘较多(特别是双面电路板不经除胶渣)过滤不良时,不仅会引起板面粗糙,同时也造成孔内粗糙;但是一般只会造成孔内粗糙,板面轻微的点状污物微蚀也可以去除;微蚀主要有几种情况:所采用的微蚀剂双氧水或硫酸质量太差或过硫酸铵(钠)含杂质太高,一般建议至少应是CP级的,工业级除此之外还会引起其他的质量故障;微蚀槽铜含量过高或气温偏低造成硫酸铜晶体的缓慢析出;槽液混浊,污染。 PCB线路板(电路板线路板) 活化液多数是污染或维护不当造成,如过滤泵漏气,槽液比重偏低,铜含量偏高(活化缸使用时间过长,3年以上),这样会在槽液内产生颗粒状悬浮物或杂质胶体,吸附在板面或孔壁,此时会伴随着孔内粗糙的产生。解胶或加速:槽液使用时间太长出现混浊,因为现在多数解胶液采用氟硼酸配制
导电孔Viahole又名导通孔,为了达到客户要求,线路板导通孔必须塞孔,经过大量的实践,改变传统的铝片塞孔工艺,用白网完成PCB电路板板面阻焊与塞孔。生产稳定,质量可靠。 Viahole导通孔起线路互相连结导通的作用,电子行业的发展,同时也促进PCB线路板的发展,也对印制板制作工艺和表面贴装技术提出更高要求。Viahole塞孔工艺应运而生,同时应满足下列要求: 导通孔内有铜即可,阻焊可塞可不塞; 导通孔内必须有锡铅,有一定的厚度要求(4微米),不得有阻焊油墨入孔,造成孔内藏锡珠; 导通孔必须有阻焊油墨塞孔,不透光,不得有锡圈,锡珠以及平整等要求。 随着电子产品向“轻、薄、短、小”方向发展,PCB也向高密度、高难度发展,因此出现大量SMT、BGA的PCB,而客户在贴装元器件时要求塞孔,主要有五个作用: 防止PCB线路板过波峰焊时锡从导通孔贯穿元件面造成短路;特别是我们把过孔放在BGA焊盘上时,就必须先做塞孔,再镀金处理,便于BGA的焊接。 避免助焊剂残留在导通孔内; 电子厂表面贴装以及元件装配完成后PCB在测试机上要吸真空形成负压才完成: 防止表面锡膏流入孔内造成虚焊,影响贴装; 防止过波峰焊时锡珠弹出,造成短路。 pcb线路板打样 导电孔塞孔工艺的实现 对于表面贴装板,尤其是BGA及IC的贴装对导通孔塞孔要求必须平整,凸凹正负1mil,不得有导通孔边缘发红上锡;导通孔藏锡珠,为了达到客户的要求,导通孔塞孔工艺可谓五花八门,工艺流程特别长,过程控制难,时常有在热风整平及绿油耐焊锡实验时掉油;固化后爆油等问题发生。现根据生产的实际条件,对PCB厂里面做的电路板各种塞孔工艺进行归纳,在流程及优缺点作一些比较和阐述: 注:热风整平的工作原理是利用热风将印制电路板表面及孔内多余焊料去掉,剩余焊料均匀覆在焊盘及无阻焊料线条及表面封装点上,是印制电路板表面处理的方式之一。 一、热风整平后塞孔工艺 此工艺流程为:板面阻焊→HAL→塞孔→固化。采用非塞孔流程进行生产,热风整平后用铝片网版或者挡墨网来完成客户要求所有要塞的导通孔塞孔。塞孔油墨可用感光油墨或者热固性油墨,在保证湿膜颜色一致的情况下,塞孔油墨最好采用与板面相同油墨。此工艺流程能保证热风整平后导通孔不掉油,但是易造成塞孔油墨污染板面、不平整。客户在贴装时易造成虚焊(尤其BGA内)。所以
扬帆起航
PCB电磁兼容布局 随着通信技术的发展,手持无线射频电路技术运用越来越广,如:无线寻呼机、手机、无线PDA等,其中的射频电路的性能指标直接影响整个产品的质量。这些掌上产品的一个最大特点就是小型化,而小型化意味着元器件的密度很大,这使得元器件(包括SMD、SMC、裸片等)的相互干扰十分突出。电磁干扰信号如果处理不当,可能造成整个电路系统的无法正常工作,因此,如何防止和抑制电磁干扰,提高电磁兼容性,就成为设计射频电路PCB时的一个非常重要的课题。同一电路,不同的PCB设计结构,其性能指标会相差很大。 1、板材的选择 印刷电路板的基材包括有机类与无机类两大类。基材中最重要的性能是介电常数εr、耗散因子(或称介质损耗)tanδ、热膨胀系数CET和吸湿率。其中εr影响电路阻抗及信号传输速率。对于高频电路,介电常数公差是首要考虑的更关键因素,应选择介电常数公差小的基材。 2、PCB设计流程 由于Protel99SE软件的使用与Protel98等软件不同,因此,首先简要讨论采用Protel99SE软件进行PCB设计的流程。 ①由于Protel99SE采用的是工程(PROJECT)数据库模式管理,在Windows99下是隐含的,所以应先键立1个数据库文件用于管理所设计的电路原理图与PCB版图。 ②原理图的设计。为了可以实现网络连接,在进行原理设计之间,所用到的元器件都必须在元器件库中存在,否则,应在SCHLIB中做出所需的元器件并存入库文件中。然后,只需从元器件库中调用所需的元器件,并根据所设计的电路图进行连接即可。 ③原理图设计完成后,可形成一个网络表以备进行PCB设计时使用。 ④PCB的设计。a.PCB外形及尺寸的确定。根据所设计的PCB在产品的位置、空间的大小、形状以及与其它部件的配合来确定PCB的外形与尺寸。在MECHANICAL LAYER层用PLACETRACK命令画出PCB的外形。b.根据SMT的要求,在PCB上制作定位孔、视眼、参考点等。c.元器件的制作。假如需要使用一些元器件库中不存在的特殊元器件,则在布局之前需先进行元器件的制作。在Protel99SE中制作元器件的过程比较简单,选择“DESIGN”菜单中的“MAKELIBRARY”命令后就进入了元器件制作窗口,再选择“TOOL”菜单中的“NEWCOMPONENT”命令就可以进行元器件
印制电路板根据制作材料可分为刚性印制板和挠性印制板。刚性印制板有酚醛纸质层压板、环氧纸质层压板、聚酯玻璃毡层压板、环氧玻璃布层压板。挠性印制板又称软性印制电路板即FPC柔性线路板,软性电路板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高可靠性和较高曲绕性的印制电路板。这种电路板散热性好,即可弯曲、折叠、卷挠,又可在三维空间随意移动和伸缩。可利用FPC缩小体积,实现轻量化、小型化、薄型化,从而实现元件装置和导线连接一体化。FPC柔性线路板广泛应用于电子计算机、通信、航天及家电等行业。 挠性线路板特点: (1)低成本。 (2)加工的连续性。 (3)FPC有利于热扩散。 (4)FPC体积小,重量轻。 (5)FPC可移动、弯曲、扭转。 (6)FPC可进行三位连接安装。 (7)FPC具有跟高的装配可靠性和装配操作性。 (8)FPC柔性线路板具有优良的电性能、介电性能及耐热性。 六层FPC线路板 挠性线路板产品特性: 软板是用柔性的绝缘基材制成的印刷电路,具有许多硬性印刷电路板不具备的优点。 产品体积小,重量轻,大大缩小装置的体积,适用电子产品向高密度,小型化,轻量化,薄型化,高可靠方向发展的需要。具有高度挠曲性,可自由弯曲,卷绕,扭转,折迭,可立体配线,依照空间布局要求任意安排,改变形状,并在三维空间内任意移动和伸缩,从而达到组件装配和导线连接一体化。 具有优良的电性能,耐高温,耐燃。化学变化稳定,安定性好,可信赖度高。具有更高的装配可靠性,为电路设计提供了方便,并能大幅度降低装配工作量,而且容易保证电路的性能,使整机成本降低。通过使用增强材料的方法增加其强度,以取得附加的机械稳定性。软硬结合的设计也在一定程度上弥补了柔性基材在组件承载能力上的略微不足。 刚性线路板特点: 可高密度化。100多年来,印制板高密度能够随着集成电路集成度提高和安装技术进步而发展着。 可生产性。采用现代化管理,可进行标准化、规模(量)化、自动化等生产、保证产品质量一致性。 高可靠性。通过一系列检查、测试和老化试验等可保证PCB长期(使用期,一般为20年)而可靠地工作着。 可测试性。建立了比较完整测试方法、测试标准、各种测试设备与仪器等来检测并鉴定PCB产品合格性和使用寿命。 可设计性。对PCB各种性能(电气、物理、化学、机械等)要求,可以通过设计标准化、
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