阻焊工艺流程

浅论阻焊工艺
三个月的实践总结,令我深刻认识到有付出才会有所收获,印制电路板流程长,工艺复杂,不良缺陷变异因素多,这就要求我们工程技术人员虚心好学,勤奋努力,在不断总结新的管理方法的同时,努力掌握工程技术,打好坚实的基础,在此仅以印制电路板众多工序中的一节---阻焊工序,向大家禀报我的学习情况, 阻焊涂层作为印制板的外衣,直观地反映了产品的品质,阻焊涂层上任何不良的存在,不仅有可能对电气性能产生不良的影响,而且对外观上也是一大缺憾,这就要求我们对阻焊工艺可分解为以下几点的组合过程:
-涂覆印刷-塞孔-预烤-曝光-显影-检修-后烤
-磨刷-循环水洗-高压水洗-市水洗-吸干-吹干-烘干
基板前处理:
光亮的或是存在氧化层的铜面与阻焊层的结合力较差,这种微弱的结合力很难经受住后续工序如喷锡的热冲击,造成防焊的脱落,因此基板在进行防焊涂覆前,须将线路板的表面的氧化层及异物除去,并对表面进行粗化,增强与防焊涂层的结合力.
防焊工艺段,主要在设备的选型,以及平时设备厂保养,基板前处理包括以下几部分:
A .前段,化学清洗段,也叫化学粗化段,有这样一种说法,盐酸粗化,硫酸去氧化.所以有些厂防焊前有盐酸,而喷锡前磨板用硫酸,浓度也一般控制在3%左右,如果浓度太高,冲洗会造成板面氧化,而浓度太低,板面往往清洗不干净.
B .中段磨刷洗段,也称机械粗化段,磨刷选用的关键因素是磨料的质量,防焊磨刷一般选用500#---800#刷辊,我厂前后均采用500K号刷辊.应注意换磨刷不要两条同时换,如果1个月为一个周期就半个月换一条,这样有利於保持所磨之板质量的稳定,平时要注意油脂的玷污,一旦玷污就很难清除.
C. 中后段清水洗,一般磨刷段循环水,磨刷后用高压回圈水,后清洗用自来水,水的流向,即后清洗水洗---磨后高压回圈水洗---外排.有些磨板机没有后高压回圈水洗,此种情况应控制前化学水洗酸的浓度,平时要注意水压力.保持不塞喷嘴,后海绵吸水轴应注意清洗干净,要不然用放大镜检查会发现点状白雾状物,有时很明显,有些防焊脱落及过锡防焊起泡就是这方面的原因,检查吸水海绵轴清洁度的方法,是在板子通过吸水海绵轴后把板拿起并用放大镜看水份的干燥过程,会看到一大片水膜向一点干燥,最后形成一个水珠再向中点干燥,白雾点就是不清洁水渍积聚成水珠干燥后形成.
D. 最后就是热干燥段,前面有一段强冷风力用於清除水珠在板面形成,中间热风力段发热丝不直接面对板而用回圈热风吹板,这样效率高,温度稳定,而且比炉丝烤的板面温度低,有利控制板翘板扭发生，烘干出来之板最好要有开放式冷风吹板，使板面热气吹散达到冷却效果，如果板从烘干段出来后不进行吹风冷却，而直接叠放丝印会发现有发花状氧化，严重时会导致防焊脱落。

基板前处理几乎是印制电路板整个制造流程中，每个工序都要用到的过程。

因此，只有把前处理工序控制好，才能有效的降低不良。

二．涂覆印刷:（网印）
网印涂覆时要求涂层厚度基本一致，不粘网，不允许有铜层露出并且线路两肩部的涂层要有适当的厚度，涂层时主要采用空网版丝印，尽量做到油墨少量进孔，最好不堵孔，这在丝印时可通过刮刀角度，速度，压力的调整来控制。

油墨层在刚印完后，会留下网线痕迹。

这可通过静置一段时间来改善。

同时线路边缘局部微小区域覆盖不全的情况也可以通过静置来改善，并且静置也能使部分溶剂挥发，减少预烤的负荷量，印刷工序的主要控制要点是：
A. 三点组合压力：6kg / cm²~8kg /cm²;
B. 刮刀压力： 4.5kg /cm² ~6.5kg /cm²;
C. 刮刀角度: 45º~ 90º;
D. .印刷速度: 8.5m /min~1.68m /min;
E. .油墨厚度：15—25um;
F．静置时间：15—20min;
三.导通孔塞孔:.]
随着PCB工艺技术的发展,越来越多的电子工厂要求对导通孔用阻焊油黑塞孔.塞孔的目的是波峰焊时锡从导通孔贯流到元件面上引起短路,避免防焊剂残留在导通孔内,电子工厂表面装贴和元件装配完成后电路板在测试机上要求吸真空形成负压才完成检测调试,避免孔内锡珠在回流焊时引起短路及金手指沾锡等.
四.预烤:
预烤的目的在于蒸发油墨中存在的溶剂.预烤温度,时间以及通风的控制异常重要,预烤温度过高或时间过长,易引起显影困难;预干不够,曝光时皮膜会粘底片,并且在显影时皮膜会受到碳酸钠的溶液侵蚀,使表面失去光泽;抽风不良,挥发物易返沉积于焊盘及孔壁,引起显影困难.如果膜层较厚,可适当延长预干时间.
五.曝光:
在开始曝光以前要检查曝光框内聚脂薄膜及玻璃框是否干净,如果不干净应及时用防静电滚轮滚拭干净,然后,打开曝光机的电源开关,再打开真空钮选择曝光程式,摇动曝光快门在未开始正式曝光前,应先让曝光机空爆五次,空曝的作用是使机器能够进入饱和的工作状态,最主要的是使紫外线曝光灯能量进入正常范围.如果不”空曝”曝光灯的能量可能未进入最佳的工作状态.”空曝”五次后,曝光机已进入最佳工作状态.在用照相棕片对位以前,要检查棕片质量是否合格.检查棕片上药膜是否有针孔和露光的部分,与印制板的图像是否一致,所以检查照相棕片可以避免因一些不必要的原因使印制板返工或报废.
对位通常采用目视对位,可使用黑片或棕片,把棕片的焊盘与印制板的焊盘以及焊工盘孔重合对准即可进行曝光.在对位中会遇到的问题很多,比如说,因棕片与温度,湿度等因素有关,如果温度与湿度不控制好,棕片有可能缩小或涨大变形,这样在对位的时候,棕片与印制焊盘不是完全吻合.在棕片缩小时候,如果与实物板相差很大,只有重新翻版,尽量使焊盘重合.在对位以前,还应注意棕片的药膜面是否翻反,应保证药膜面在对位时朝下,如果朝上,药膜面容易被划伤,导致棕片露
光,使印制板不需曝光处曝了光,从而造成显影不净,徒劳无功还得退洗,严重的会造成印制板报废.另外,还要注意有时拼板的棕片会与印制板沿边的边缘剪开,然后单拼对位,将整个印制板对好后再曝光.以上问题是在正式曝光对位前应注意问题.
然后进行曝光,在曝光应检查印制板是否被真空盒吸覆.真空吸覆应保证真空度在600-----700mmHg.如果吸气不充足，露气会使紫外光沿板子侧面照射进圆形内，造成遮光处曝光，显影不掉，有时遇到单面曝光的情况，在这种情况下，把单面没有图形的一面用黑色布与曝光灯射出的紫外光隔开,如果不用黑布,紫外光会透过没有图形的一面透射到另一面使焊盘上的阻焊油墨经光照射分解,导致显影不掉.在曝两图形不一致的印制板时,先网印一面阻焊,然后进单面曝光,显影后在网印另一面阻焊,因,如果两面阻焊同时网印曝光,有一面图形复杂焊盘多,需要遮光的部分多,而另一面需要遮光的部分少,使紫外光透过一面照射到另一面,遮光多的一面经过紫外光照射,在显影时显不掉影,会造成返工或报废.在曝光过程中,也会遇到网印后的印制板在固化时没有烘干的情况,这种情况下,在对位元时会使未干的防焊油墨沾到棕片上,导致露铜不良,所以,发现不干的情况,尤其是大部分印制板没有烘干就要放到烘箱中重新烘干.这些情况都是曝光过程中易出现的问题,所以要认真检查,及时发现,及时解决.
六.显影:
显影操作一般要在显影机中进行,控制好显影液的温度,传送速度,喷淋压力等显影参数,能够得到更好的显影效果.显影是把遮光的部分用显影溶液去掉焊盘上的阻焊剂.显影用的溶液是百分之一的碳酸钠,液温通常在二十八至三十二摄氏度度之间.在正式显影之前,要把显影机升温,使溶液达到预定温度,从而达到最佳的显影效果.显影机分三个部分:第一段是喷淋段,主要是利用高压喷射无水碳酸钠,使未被曝光阻焊油墨溶解下来;第二段是水洗段,首先是利用高压水洗,先将残留溶液水洗干净,然后再清水洗;第三段是吹干段,吹干段前后各有一个风刀主要是用热风把板子吹干，再则吹干段的温度较高也可把板子吹干。

正确的显影时间通过显出点来确定，显出点必须保持在显影段总长度的一个恒定百分比上，如果显影点离显影段的入口太近，被曝光的阻焊层由于与显影液过长时间的接触，可能被浸蚀而变得的发毛，失去光泽，。

通常显影点控制在显影段总长度的40%--60%之内，另外，要注意在显影时，很容易将板子划伤，通常解决的方法，是在显影时，放板操作人员要戴手套，轻拿轻放，另外印制板的尺寸大小不一，所以，尽量尺寸差不多大小的一起放，在入板时，板子与板子之间要保持一定的间距，以防止传动时，板子拥挤，造成“卡板“现象。

显完影后，将印制板插在铁架上。

七．修板:
修板包括两方面，一是修补图像的缺陷，二是除去与要求图像无关的疵点，在修板过程中应注意戴细纱手套，以防手汗污染板面，常见的板面缺陷有：
1．跳印也称飞白。

主要是由于电镀电流过大，镀层厚，造成图像线条过高，在网印制板时，由于刮板刀与印框成一定角度网印，所以在线条两侧由于线条过高，就不下墨，造成跳印，解决的方法主要有控制电镀电流和检查刮板刀是否有缺口。

2．表面不均匀，在网印时没有注意及时印纸，清除网版的残余油墨，造成表面不均匀，解决方法是及时印纸除网版的残余油墨。

3．孔内阻焊。

所造成的原因是在网印时没有及时印纸，造成网版堆积残余油墨印入孔内，解决方法是及时印纸，丝网目数太低，也造成孔内阻焊，要选择高网目的丝网制版，印料粘度太低，换用粘度大的印料，刮板网印角度太小，适当调大刮板网印角度，刮板刀口变圆，磨锐刮板刀口。

4．图形有针孔，原因是照相底版上有汗污，使印制板曝光过程中应见光的部分没有见光，造成图形有针孔，解决方法是在曝光过程中应经常检查照相底版的清洁度。

5．表面现象有污物。

因印制板网印房是属于洁净间，所以，在网印抽风口区应有一根静电线来一起吸附空气中的飞毛等杂物的作用，所以，为了减少表面污物，就要充分保证洁净间的洁净度并适当的实施一些具体的措施：如进入洁净间要充分保证操作者的清洁度，避免无关人员穿行洁净间，定期打扫洁净间等。

6．两面颜色不一致.所造成的原因,有可能是两面网印的刀数相差很大,还有是新旧油墨的混用,有可能性一面用搅拌好的新墨,而另一面是有的放置很长时间的旧墨,解决方法是尽量避免以上两种情况的出现.
7．龟裂.由于在曝光过程中,曝光量不足,造成板面有细小裂纹,解决方法是测曝光量使曝光灯能量,曝光时间等参数综合值达到9—11级曝光级数之间,在这个范围内就不会出现龟裂.
8．气泡.印制板线条间或单个线条侧面,在显影有气泡产生.主要原因:两根或多根线条间起气泡是由于线条过窄且线条过高,网印时使焊无法印到基材上,致使阻焊与基材间有空气或潮气存在,在固化和曝光时气体受热产生膨胀引起单根线条主要是由于线条过高引起,在刮刀与线条接触时,线条过高,刮刀与线条的角度增大,使阻焊无法印到线条根部,使线条根部侧面与阻焊层间有气体存在,受热后产生气泡,解决的方法有网印时应目检网印料是否完全印到基材及线条侧壁,电镀时严格控制电流.
9．氧化.印制板阻焊层下铜箔有发黑的现象,造成的原因有磨板后未烘干,印阻焊前印制板表面被液体溅过或是用手摸过,解决的方法是网印时目检印制板两面铜箔是否有氧化现象.
10．重影.整个印制板上焊盘旁边有规律的墨点存在,出现原因是网印时印制板定位不牢和网版上的残墨没有及时去掉堆积到印制板上,解决的方法是用定位销固定和及时印纸去掉网版上的残墨.
在修板过程中,由于有些印制板的缺陷很严重是不可修复的,用氢氧化钠的水溶液加热把板上的油墨溶解掉,即所谓的”退洗”,然后重新网印后进行曝光等返工,如果印制板的缺陷小,比如有小的露铜点.可以用细毛笔沾调好的阻焊料仔细修复好.
以上所述,就是印制板阻焊工序,在印制板各道工序中是较简单的一道工序,但是,它也有着重要的作用,阻焊工序控制着印制板的外观和孔内,为印制板”漂亮的外衣”做到”最美”而努力,使印制板看上去更舒服,并起到保护作用,控制孔内不要出现阻焊料,保证印制板的质量.所以说,印印制板阻焊工序是一道非常重要的工序.。