PCB制造流程金手指及工藝說(shuō)明

1、來(lái)源:）表面處理等金手指噴錫，外觀檢查,防焊,PCB制造流程及說(shuō)明（更新日期：2007-6-11 15:32:03 作者:4644前言11.1一般pcb制作會(huì)在兩個(gè)步驟完成后做全檢的作業(yè)：一是線(xiàn)路完成（內(nèi)層與外層）后二是成品，本章針對(duì)線(xiàn)路完成后的檢查 來(lái)介紹.11.2檢查方式11.2.1 電測(cè)11.2.2 目檢以放大鏡附圓形燈管來(lái)檢視線(xiàn)路品質(zhì)以及對(duì)位準(zhǔn)確度 ，若是外層尚須檢視孔及鍍層 品質(zhì),通常會(huì)在備有10倍目鏡做進(jìn) 一步確認(rèn)，這是很傳統(tǒng)的作業(yè)模式，所以人力的須 求相當(dāng)大.但目前高密度設(shè)計(jì)的板子幾乎無(wú)法在用肉眼檢查 ，所以下面所 介紹的AOI會(huì)被大量的使用.11.2.3 AOI Automat

2、ed optical Inspection自動(dòng)光學(xué)檢驗(yàn)因線(xiàn)路密度逐漸的提高，要求規(guī)格也愈趨嚴(yán)苛，因此目視加上放大燈鏡已不足以 過(guò)濾所有的缺點(diǎn)，因而有AOI的應(yīng)用。 11.2.3.1應(yīng)用范圍A.板子型態(tài)-信號(hào)層，電源層，鉆孔后（即內(nèi)外層皆可）.）線(xiàn)路完成后，干膜顯像后，工作片（底片，干膜，銅層.B.目前AOI的應(yīng)用大部分還集中在內(nèi)層線(xiàn)路完成后的檢測(cè)，但更大的一個(gè)取代人力的制程是綠漆后已作焊墊表面加 工（surface finish）的板子.尤其如BGA,板尺寸小，線(xiàn)又細(xì)，數(shù)量大，單人力的須求就非常驚人.可是應(yīng)用于這領(lǐng)域者仍有待 技術(shù)上的突破.11.2.3.2 原理一般業(yè)界所使用的自動(dòng)光學(xué)檢驗(yàn) C

3、CD及Laser兩種；前者主要是利用鹵素?zé)敉ü饩€(xiàn)，針對(duì)板面未黑化的銅面，利用 其反光效果，進(jìn)行斷、短路或碟陷的判讀。應(yīng)用于黑化前的內(nèi)層或線(xiàn)漆前的外層。后者 Laser AOI主要是針對(duì)板面的基 材部份，利用對(duì)基材（成銅面）反射后產(chǎn)熒光（Fluorescences）在強(qiáng)弱上的不同，而加以判讀。早期的 Laser AOI對(duì)雙功能 所產(chǎn)生的熒光不很強(qiáng)，常需加入少許熒光劑以增強(qiáng)其效果，減少錯(cuò)誤警訊當(dāng)基板薄于6mil時(shí)，雷射光常會(huì)穿透板材到達(dá) 板子對(duì)另一面的銅線(xiàn)帶來(lái)誤判。四功能基材，則本身帶有淡黃色已具增強(qiáng)熒光的效果。Laser自動(dòng)光學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展較成熟，是近年來(lái)AOI燈源的主力.現(xiàn)在更先進(jìn)的激光技術(shù)

4、之AOI,利用激光熒光，光面金屬反射光，以及穿入孔中激光光之信號(hào)偵測(cè)，使得線(xiàn)路偵測(cè) 的能力提高許多，其原理可由圖11.1 ,圖11.2簡(jiǎn)單闡釋。11.2.3.3 偵測(cè)項(xiàng)目各廠牌的capability ,由其data sheet可得.一般偵測(cè)項(xiàng)目如下ListA.信號(hào)層線(xiàn)路缺點(diǎn)，B.電源與接地層，C.孔，.SMT,AOI是一種非常先進(jìn)的替代人工的檢驗(yàn)設(shè)備，它應(yīng)用了激光，光學(xué)，智能判斷軟件等技術(shù)，理論來(lái)完成其動(dòng)作.在這里我們 應(yīng)注意的是其未來(lái)的發(fā)展能否完全取代 PCB各階段所有白目視檢查.十二防焊12.1制程目的A.防焊：留出板上待焊的通孔及其 pad,將所有線(xiàn)路及銅面都覆蓋住，防 止波焊時(shí)造成的短

5、路，并節(jié)省焊錫之用量 B.護(hù)板：防止?jié)駳饧案鞣N電解質(zhì)的侵害使線(xiàn)路氧化而危害電氣性質(zhì)，并防 止外來(lái)的機(jī)械傷害以維持板面良好的絕緣，C.絕緣：由于板子愈來(lái)愈薄，線(xiàn)寬距愈來(lái)愈細(xì)，故導(dǎo)體間的絕緣問(wèn)題日形突顯，也增加防焊漆絕緣性質(zhì)的重要性.制作流程12.2.防焊漆，俗稱(chēng)2漆，(Solder mask or Solder Resist),為便于肉眼檢查，故于主漆中多加入對(duì)眼睛有幫助的綠色顏料，其 實(shí)防焊漆了綠色之外尚有黃色、白色、黑色等顏色 .防焊的種類(lèi)有傳統(tǒng)環(huán)氧樹(shù)脂IR烘烤型,UV硬化型，液態(tài)感光型(LPISM -Liquid Photo ImagableSolder Mask)等型油墨，以及干膜防焊型

6、(Dry Film, Solder Mask),其中液態(tài)感光型為目前制程大宗.所以本單元只介紹液 態(tài)感光作業(yè).其步驟如下所敘：銅面處理-印墨預(yù)烤-曝光-顯影-后烤上述為網(wǎng)印式作業(yè)，其它c(diǎn)oating方式如Curtain coating ,Spray coating 等有其不錯(cuò)的發(fā)展?jié)摿?，后面也有介紹.12.2.0液態(tài)感光油墨簡(jiǎn)介：A.緣起：液態(tài)感光油墨有三種名稱(chēng)：液態(tài)感光油墨(Liquid Photoimagable Resist Ink)液態(tài)光阻油墨(Liquid Photo Resist Ink)濕膜(Wet Film以別于Dry Film)其別于傳統(tǒng)油墨的地方，在于電子產(chǎn)品的輕薄短小所帶

7、來(lái)的尺寸精度需求，傳統(tǒng)網(wǎng)版技術(shù)無(wú)法突破。網(wǎng)版能力一般水準(zhǔn)線(xiàn)寬可達(dá) 7-8mil間距可達(dá)10l5mil,而現(xiàn)今追求的目標(biāo)則Five & Five,干膜制程 則因密接不良而可能有焊接問(wèn)題，此為液態(tài)綠漆發(fā)展之原因。B.液態(tài)油墨分類(lèi)a.依電路板制程分類(lèi)：液態(tài)感光線(xiàn)路油墨(Liquid Photoimagable Etching & Plating Resist Ink)液態(tài)感光防焊油墨(Liquid Photoimagable Solder Resist Ink)b.依涂布方式分類(lèi)：浸涂型(Dip Coating)滾涂型(Roller Coating)簾涂型(Curtain Coati

8、ng)靜電噴涂型(Electrostatic Spraying)(Electrodeposition)電著型印刷型(Screen Printing)C.液態(tài)感光油墨基本原理a.要求感光度解像度高-Photosensitivity & Resolution -感旋光性樹(shù)脂密著性平坦性好-Adhesion & Leveling耐酸堿蝕刻-Acid & Alkalin Resistance安定性-Stability操作條件寬-Wide Operating Condition一去墨性-Ink Removingb.主成分及功能-感光樹(shù)脂感光-反應(yīng)性單體-稀釋及反應(yīng)-感光劑-啟動(dòng)感

9、光-填料-提供印刷及操作性溶劑-調(diào)整流動(dòng)性c.液態(tài)感光綠漆化學(xué)組成及功能-合成樹(shù)脂（壓克力脂）UV及熱硬化）感光劑（-光啟始劑啟動(dòng)UV硬化-填充料（填充粉及搖變粉）-印刷性及尺寸安定性-色料（綠粉）-顏色-消泡平坦劑（界面活性劑）-消泡平坦-溶濟(jì)（脂類(lèi)）-流動(dòng)性利用感旋光性樹(shù)脂加硬化性樹(shù)脂，產(chǎn)生互穿式聚合物網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（Inter-penetrating Net -Work）,以達(dá)到綠漆的強(qiáng)度。顯影則是利用樹(shù)脂中含有酸根鍵，可以Na2CO3溶液顯像，在后烘烤后由于此鍵已被融入樹(shù)脂中，因此無(wú)法再被洗掉.12.2.1. 銅面處理請(qǐng)參讀四內(nèi)層制作12.2.2. 印墨A 印刷型（Screen Printi

10、ng）a.檔墨點(diǎn)印刷網(wǎng)板上僅做孔及孔環(huán)的檔點(diǎn)阻墨，防止油墨流入孔內(nèi)此法須注意檔點(diǎn)積墨，問(wèn)題b.空網(wǎng)印不做檔墨點(diǎn)直接空網(wǎng)印但板子或印刷機(jī)臺(tái)面可小幅移動(dòng)使不因積墨流入孔內(nèi)c.有些要求孔塞墨者一般在曝光顯像后針對(duì)那些孔在印一次的方式居多d.使用網(wǎng)目在80120刮刀硬度6070B.簾涂型（Curtain Coating）1978 Ciba -Geigy首先介紹此制程商品名為 Probimer52, Mass of Germany 則首 度展C Curtain Coating 設(shè)備,作業(yè)圖 a.制程特點(diǎn)較網(wǎng)印油墨低Viscosity 12.Solid Content 較少3 .Coating厚度由Con

11、veyor的速度來(lái)決定4 .可混合不同尺寸及不同厚度要求的板子一起生產(chǎn)但一次僅能單面coatingb.效益1 .作業(yè)員不必熟練印刷技術(shù)2 .高產(chǎn)能3 .較平滑4 . VOC較少5 . Coating厚度控制范圍大且均勻6 .維護(hù)容易C. Spray coating 可分三種a.靜電 sprayb.無(wú) air sprayc. 有 air spray其設(shè)備有水平與垂直方式，此法的好處是對(duì)板面不平整十時(shí)其 cover性非常好.另外還有roller coating方式可進(jìn)行很薄 的 coating.12.2.3. 預(yù)烤A.主要目的趕走油墨內(nèi)的溶劑，使油墨部分硬化，不致在進(jìn)行曝光時(shí)黏底片.B.溫度與時(shí)間

12、的設(shè)定，須參照供貨商的data shee.t雙面印與單面印的預(yù)烤條件是不一樣.(所謂雙面印，是指雙面印好同 時(shí)預(yù)烤)C.烤箱的選擇須注意通風(fēng)及過(guò)濾系統(tǒng)以防異物四沾.D.溫時(shí)的設(shè)定，必須有警報(bào)器，時(shí)間一到必須馬上拿出，否則overcuring會(huì)造成顯像不盡.E. Conveyor式的烤箱，其產(chǎn)能 及品質(zhì)都較佳，唯空間及成本須考量.12.2.4. 曝光A.曝光機(jī)的選擇：IR光源,710KW之能量，須有冷卻系統(tǒng)維持臺(tái)面溫度 2530° C.B.能量管理：以Step tablet結(jié)果設(shè)定能量.C.抽真空至牛頓環(huán)不會(huì)移動(dòng)D.手動(dòng)曝光機(jī)一般以pin對(duì)位，自動(dòng)曝光機(jī)則以CCD對(duì)位，以現(xiàn)在高密度的板

13、子設(shè)計(jì)，若沒(méi)有自動(dòng)對(duì)位勢(shì)必?zé)o法達(dá)品質(zhì)要 求.12.2.5. 顯像A.顯像條件藥液12% Na2CO3 溫度30 ±2° C噴壓2.53Kg/cm2B.顯像時(shí)間因和厚度有關(guān)，通常在5060sec,Break -point約在5070%.12.2.6. 后烤A.通常在顯像后墨硬度不足，會(huì)先進(jìn)行UV硬化，增加其硬度以免做檢修時(shí)刮傷.B.后烤的目的主要讓油墨之環(huán)氧樹(shù)脂徹底硬化，文字印刷條件一般為150。C,30min.12.3 文字印刷目前業(yè)界有的將文字印刷放在噴錫后，也有放在噴錫前，不管何種程序要注意以下幾點(diǎn)：A.文字不可沾PadB.文字油墨的選擇要和S/M油墨Compatibl

14、e.C.文字要清析可辨識(shí).12.4 .品質(zhì)要求根據(jù)IPC 840C對(duì)S/M要求分了三個(gè)等級(jí)：:用在消費(fèi)性電子產(chǎn)品上如電視、玩具，單面板之直接蝕刻而無(wú)需電鍍之板類(lèi)，只要有漆覆蓋1Class即可。Class 2 :為一般工業(yè)電子線(xiàn)路板用，如計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備、商用機(jī)器及儀 器類(lèi)，厚度要0.5mil以上。Class 3 :為高信賴(lài)度長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)操作之設(shè)備，或軍用及太空電子設(shè)備之用途，其厚度至少要1 mil以上。實(shí)務(wù)上，表一般綠漆油墨測(cè)試性質(zhì)項(xiàng)目可供參考綠漆制程至此介紹完畢，接下來(lái)的制程是表面焊墊的各種處理方式.十三 金手指，噴錫(Gold Finger & HAL )13.1 制程目的A.金手指

15、(Gold Finger,或稱(chēng)Edge Connector)設(shè)計(jì)的目的，在于藉由connector連接器的插接作為板對(duì)外連絡(luò)的出口 ，因 此須要金手指制程.之所以選擇金是因?yàn)樗鼉?yōu)越的導(dǎo)電度及抗氧化性.但因?yàn)榻鸬某杀緲O高所以只應(yīng)用于金手指，局部鍍 或化學(xué)金 加bonding pad等.圖13.1是金手指差入連接器中的示意圖.B.噴錫的目的，在保護(hù)銅表面并提供后續(xù)裝配制程的良好焊接基地.13.2 制造流程金手指-噴錫13.2.1 金手指A.步驟：貼膠-割膠-自動(dòng)鍍銀金-撕膠-水洗吹干B.作業(yè)及注意事項(xiàng)a.貼膠，割膠的目的，是讓板子僅露出欲鍍金手指之部份線(xiàn)路，其它則以膠帶貼住防鍍.此步驟是最耗人力的

16、，不熟練的作 業(yè)員還可能割傷板材.現(xiàn)有自動(dòng)貼，割膠機(jī)上市，但仍不成熟.須注意殘膠的問(wèn)題.b.鍍銀在此是作為金層與銅層之間的屏障，防止銅migration.為提高生產(chǎn)速率及節(jié) 省金用量，現(xiàn)在幾乎都用輸送帶式直立進(jìn)行之自動(dòng)鍍銀金設(shè)備，銀液則是銀含量甚高而鍍層應(yīng)力極低的氨基磺酸鎮(zhèn)(NickelSulfamate Ni(NH2SO3)2 )c.鍍金無(wú)固定的基本配方，除金鹽 (Potassium Gold Cyanide 金氟化鉀，簡(jiǎn)稱(chēng) PGC )以外，其余各種成份都是專(zhuān) 密的，目前不管酸性中性甚至堿性鍍金所用的純金都是來(lái)自純度很高的金鹽為純白色的結(jié)晶，不含結(jié)晶水，依結(jié)晶條件不同有大結(jié)晶及細(xì)小的結(jié)晶，前

17、者在高濃度的PGC水溶液中緩慢而穩(wěn)定自然形成的，后者是 快速冷卻并攪拌而得到的結(jié)晶，市場(chǎng)上多為后者.d.酸性鍍金(PH 3.55.0)是使用非溶解性陽(yáng)極，最廣用的是鈦網(wǎng)上附著有白金，或鋁網(wǎng) (Tantalam) 上附著白金層，后者較貴壽命也較長(zhǎng)。e.自動(dòng)前進(jìn)溝槽式的自動(dòng)鍍金是把陽(yáng)極放在構(gòu)槽的兩旁，由輸送帶推動(dòng)板子行進(jìn)于槽中央，其電流的接通是由黃銅電刷(在槽上方輸送帶兩側(cè))接觸板子上方突出槽外的線(xiàn)路所導(dǎo)入，只要板子進(jìn)鍍槽就立即接通電流，各鍍槽與水洗槽間皆 有緩沖室并用橡膠軟墊隔絕以降低 drag in/out,故減少鈍化的發(fā)生，降低脫皮的可能。f.酸金的陰極效率并不好，即使全新鍍液也只有30-4

18、0%而已，且因逐漸老化及污染而降低到 15%左右。故酸金鍍液的攪拌是非常重要，g.在鍍金的過(guò)程中陰極上因效率降低而發(fā)生較多的氫氣使液中的氫離子減少，因而 PH值有漸漸上升的情形，此種 現(xiàn)象在鉆系或銀系或二者并用之酸金制程中都會(huì)發(fā)生。當(dāng)PH值漸升高時(shí)鍍層中的鉆或銀量會(huì)降低，會(huì)影響鍍層的硬度甚至疏孔度，故須每日測(cè)其PH值。通常液中都有大量白緩沖導(dǎo)電鹽類(lèi)，故 PH值不會(huì)發(fā)生較大 的變化，除非常異常 的情形發(fā)生。h.金屬污染 鉛:對(duì)鉆系酸金而言，鉛是造成鍍層疏孔(pore)最直接的原因.(剝錫鉛制程要注意)超出10Ppm即有不良 影響.銅:是另一項(xiàng)容易帶入金槽的污染，到達(dá)100Ppm時(shí)會(huì)造成鍍層應(yīng)力破

19、制，不過(guò)液中的銅會(huì)漸被鍍?cè)诮饘又?，只?消除了帶入來(lái)源銅的污染不會(huì)造成太大的害處。鐵:鐵污染達(dá)50ppm時(shí)也會(huì) 造成疏孔，也需要加以處理。.C.金手指之品質(zhì)重點(diǎn)a.厚度b.硬度c.疏孑L度(porosity)d.附著力 Adhesione.外觀:針點(diǎn)，凹陷，刮傷，燒焦等.13.2.2 噴錫 HASL(Hot Air Solder Leveling)A歷史從1970年代中期HASL就已發(fā)展出來(lái)。早期制程，即所謂滾錫(Roll tinning)，板子輸送進(jìn)表面沾有熔融態(tài)錫鉛之滾輪， 而將一層薄的錫鉛轉(zhuǎn)移至板子銅表面。目前仍有低層次單面硬板，或單面軟板使用此種制程。接下來(lái)因有鍍通孔的發(fā)展 及錫鉛平坦

20、度問(wèn)題，因此垂直將板子浸入熔解的熱錫爐中，再將多余錫鉛以高壓空氣將之吹除。此制程逐漸改良成今日 的噴錫制程，同時(shí)解決表面平整和孔塞的問(wèn)題。但是垂直噴錫仍計(jì)多的缺點(diǎn)，例如受熱不平均Pad下緣有錫垂(SolderSag),銅溶出量太多等，因此，于1980年初期，水平噴錫被發(fā)展出來(lái)，其制程能力，較垂直噴錫好很多，有眾多的優(yōu) 點(diǎn)，如細(xì)線(xiàn)路可到15mil以下，錫鉛厚度均勻也較易控制，減少熱沖擊，減少銅溶出以及降低IMC層厚度。B .流程不管是垂直、噴錫or水平噴錫，正確的制造流程一樣如下：C.貼金手指保護(hù)膠 此步驟目的在保護(hù)金手指以免滲錫，其選擇很重要，要能耐熱,貼緊，不沾膠.D.前清潔處理前清潔處理主

21、要的用意，在將銅表面的有機(jī)污染氧化物等去除，一般的處理方式如下 脫脂清洗微蝕水洗-酸洗（中和）水洗熱風(fēng)干。使用脫脂劑者，一般用酸性，且為浸泡方式而非噴灑方式，此程序依各廠前制程控制狀況為選擇性。微蝕則是關(guān)鍵 步驟，若能控制微蝕深度在0.751.0 um（3040 u in）,則可確保銅面之有機(jī)污染去除干凈。至于是否須有后酸洗（中和）， 則視使用微蝕劑種類(lèi)，見(jiàn)表。此微蝕最佳方式，是以水平噴灑的設(shè)備為之維持一定的微蝕速率，以及控制后面水洗，熱風(fēng)吹干間隔的時(shí)間，防止再氧 化的情形出現(xiàn)；并和噴錫速度密切搭配，使生產(chǎn)速率一致。屬于前制程嚴(yán)重的問(wèn)題，例如 S/M殘留，或者顯影不凈問(wèn)題，則再?gòu)?qiáng)的微蝕都無(wú)法解

22、決這個(gè)問(wèn)題。前清潔處理的好壞，有以下幾個(gè)因素的影響：-化學(xué)劑的種類(lèi)活性劑的濃度（如氧化劑，酸）-微蝕劑的銅濃度一溫度作用時(shí)間槽液壽命，視銅濃度而定，所以為維持 etch rate的穩(wěn)定，可以分析銅濃度來(lái)控制添加新鮮的藥液。E.預(yù)熱預(yù)熱段一般使用于水平噴錫，其功能有三，一為減少進(jìn)入錫爐時(shí)熱沖擊，二是避免孔塞或孔小。三、接觸錫爐時(shí)較快 形成IMC以利上錫。若能加進(jìn)此程序，當(dāng)然最 好，否則浸錫時(shí)間須增加，尤其是厚度大于 1.6.mm的厚板，預(yù)熱方式 有使用烤箱者，水平方式則大半用IR做預(yù)熱，in-line輸送以控制速度及溫度。以1.6mm厚度而言，其預(yù)熱條件應(yīng)維 持表面溫度在144174 c間。若板

23、子是高層次，高縱橫比 （AspectRatio）,以及內(nèi)層為散熱層，則熱傳效果是非常重要的。有些公司的預(yù)熱放在 Coating flux之后，但根據(jù)實(shí)驗(yàn)顯示如此會(huì) 將flux中的活性成份破壞，而不利于吃錫。前述提到很多垂直噴灑式。不管用何種方式，均勻與完全的涂覆是最為主要 的。助焊劑的選擇，要考慮的因素非常的多。助焊劑要考量的是它的黏度與酸度（活 性），其適用范圍和助焊劑黏度的選 擇，就必須較垂直噴錫低很 產(chǎn)品的種類(lèi)，制程以及設(shè)備有很大的關(guān)連。譬如，水平噴錫的.多。因水平噴錫之浸錫時(shí)間短，所以助焊劑須以較快速度接觸板面與孔內(nèi)。除了這些以外，尚有以下的考慮：-與錫爐的抗氧化油是否兼容-是何不易清

24、潔，而有殘留物所以，為了易于清潔，大部份flux主成份為glycol ,可溶于水.活化劑則使用如HCl或HBr等酸。最后，因設(shè)備的差異，flux的一些特質(zhì)可能因使用的過(guò)程而有變化，如黏度以及揮發(fā)性成份。因此須考慮自動(dòng)添加系 統(tǒng)，除補(bǔ)充液之外，亦補(bǔ)充揮發(fā)性成份。F上錫鉛此段程序，是將板子完全浸入熔融態(tài)的錫爐中，液態(tài) Sn/Pb表面則覆蓋乙二醇類(lèi)（glycol）的抗氧化油，此油須與助 焊劑兼容，此步驟最重要的是停留時(shí)間，以及因在高溫錫爐中，如何克服板彎問(wèn)題的產(chǎn)生。板子和錫接觸的瞬間，銅表面即產(chǎn)生一薄層 IMC Cu6Sn5 ,有助后續(xù)零件焊接。此IMC層在一般儲(chǔ)存環(huán)境下，厚度的 成長(zhǎng)有限，但若高溫

25、下，則厚度增長(zhǎng)快速，反而會(huì)造成吃錫不良。垂直噴錫和水平噴錫極大的不同點(diǎn)，在于垂直噴錫從進(jìn)入錫爐瞬間至離開(kāi)錫爐瞬間的時(shí)間約是水平噴錫的二倍左右。整個(gè)PANEL受熱的時(shí)間 亦不均勻，而且水平噴錫板子有細(xì)小的滾輪壓住，讓板子維持同一平面。所以垂直噴錫一直有熱沖擊板子彎翹的問(wèn)題存在。雖有些公司特別設(shè)計(jì)夾 具，減少其彎翹的 情形，但產(chǎn)能卻也因此減少。G.整平當(dāng)板子完全覆蓋錫鉛后，接著經(jīng)高壓熱風(fēng)段將表面孔內(nèi)多余的錫鉛吹除，并且整平附著于PAD及孔壁的錫鉛。此熱氣的產(chǎn)生由空壓機(jī)產(chǎn)生的高壓空氣，經(jīng)加溫 后，再通過(guò)風(fēng)刀吹出.其溫度一般維持在210260 Co溫度太低，會(huì)讓仍 是液狀的錫鉛表面白霧化及粗糙，溫度太

26、高則浪費(fèi)電力。空氣壓力的范圍，一般在 1230Psi之間，視下列幾個(gè)條件來(lái) 找出最佳壓力：1.設(shè)備種類(lèi)2.板厚3.孔縱橫比4風(fēng)刀角度及距離（以板子做基準(zhǔn)）下列幾個(gè)變量，會(huì)影響整個(gè)錫鉛層厚度，平整度，甚至后續(xù)焊錫性的良贏。1 .風(fēng)刀的結(jié)構(gòu)2 .風(fēng)刀口至板子的距離3 .風(fēng)刀角度4 .空氣壓力大小5 .板子通過(guò)風(fēng)刀的速度6 .外層線(xiàn)路密度及結(jié)構(gòu)其中，前五項(xiàng)都是可調(diào)整到最佳狀況，但是第六項(xiàng)則和制程設(shè)備的選擇或者后處理設(shè)備有極大的關(guān)系，例如垂直噴錫，在PAD下緣，或孔下半部會(huì)有錫垂造成厚度不均及孔徑問(wèn)題。H.后清潔處理后清潔水洗目的，在將殘留的助焊劑或其由錫爐帶出之殘油類(lèi)物質(zhì)洗除，本步驟是噴錫最后一個(gè)程

27、序，看似沒(méi)什么， 但若不用心建置，反而會(huì)功敗垂成，以下是幾個(gè)要考慮的因素：1 .冷卻段及Holder的設(shè)計(jì)2 .化學(xué)洗3 .水洗水的水質(zhì)、水溫及循環(huán)設(shè)計(jì)4 .各段的長(zhǎng)度（接觸時(shí)間）5 .輕刷段成功的后清潔制程的設(shè)計(jì)必須是板子清洗后：1 .板彎翹維持最小比率2 .離子污染必須小于最高標(biāo)準(zhǔn)（一般為 6.5 n g/cm2 ）3 .表面絕緣阻抗（SIR）必須達(dá)最低要求。（一般標(biāo)準(zhǔn)：3X10 9Q噴錫水洗后35C, 85%RH , 24小時(shí)后） 錫爐中各種金屬雜質(zhì)的影響13.3噴錫品質(zhì)的好壞，因素復(fù)雜，除上述之錫爐溫度高壓噴氣溫度以及浸錫時(shí)間外，另一個(gè)頗為重要的因素是污染的程度。 溫度與時(shí)間的控制以各

28、種方式做監(jiān)控。但是雜質(zhì)的in-line監(jiān)控卻是不可能的是，它是須要特殊的分析設(shè)備來(lái)做精確分析，如AA等，規(guī)模夠大，有自已的化驗(yàn)室者，通常由化驗(yàn)人員做定期分析；或者由提供錫鉛的供貨商定期取回分析。決定錫爐壽命的主要兩個(gè)因素，一是銅污染，二是錫的濃度，當(dāng)然其它的金屬污染若有異?，F(xiàn)象，亦不可等閑視之。A.銅銅污染是最主要的，且產(chǎn)生來(lái)源亦是清楚不過(guò)。銅表面在Soldering時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一層IMC,那是因銅migrates至Solder 中，形成種化學(xué)u （Cu3Sn和Cu5Sn6 ）,隨 著處理的面積增加，銅溶入Solder的濃度會(huì)增加，但它的飽和點(diǎn)，是0.36% （在243 C）,當(dāng)超過(guò)飽和點(diǎn)時(shí)，錫

29、面就會(huì)呈現(xiàn)顆粒狀粗糙表面，這是因?yàn)镮MC的密度低于熔溶態(tài)錫鉛，它會(huì)nigrate到錫鉛表面，呈樹(shù)狀結(jié)晶，因此看起來(lái)粗糙，這種現(xiàn)像會(huì)有兩個(gè)問(wèn)題，一是外觀，二是焊錫性。因PAD表面錫鉛內(nèi)含銅濃度高，因此在 組配零件，會(huì)額外增加如 Wave Solder或IR Reflow時(shí)的設(shè)定溫度，甚至根本無(wú)法吃錫。B.錫錫和鉛合金的最低熔點(diǎn)183 C,其比例是63:37,因此其比例若因制作過(guò)程而有變化，極可能因差異太大，而造成裝 配時(shí)的條件設(shè)定不良。一般，錫含量比例變化在61.563.5%之間，尚不致有影響。若高于或低于此范圍，除了改變其熔點(diǎn)外，并因此改變其表面張力，伴隨的后果是助焊劑的功能被打折扣。助焊劑最

30、大的作用在清潔銅面并使達(dá)到較低的自由狀態(tài)。而且后續(xù)裝配時(shí)使用高速，低溫的焊錫應(yīng)用亦會(huì)大受影響而使表現(xiàn)不如預(yù)期。C.金金也是一個(gè)常見(jiàn)的金屬污染，若金手指板產(chǎn)量多時(shí)，更須注意控管。若Solder接觸金面，會(huì)形成另一 IMC層AuSn4。 金溶入Solder的溶解度是銅的六倍對(duì)焊接點(diǎn) 有絕對(duì)的傷害。有金污染的solder畫(huà)面看似結(jié)霜，且易脆。要徹底避免金 的污染，可將金手指制程放在噴之后。一旦金污染超過(guò)限度只有換新一途。D.錫 Antimony錫對(duì)于焊錫和銅間的wetting亦有影響，其含量若超出0.5%,即對(duì)焊性產(chǎn)生不良影響。E.硫(Sulfur)硫的污染會(huì)造成很?chē)?yán)重的焊錫性問(wèn)題，即使是百萬(wàn)之幾的

31、含量，而且它會(huì)和錫及鉛起化學(xué)反應(yīng)。因此要盡所有可能防止它污染的可能性，包括進(jìn)料的檢驗(yàn)，制程中帶入的可能。F.表13.1是一般可容許的雜質(zhì)百分比，所訂的數(shù)字會(huì)比較嚴(yán)苛，這是因?yàn)閭€(gè)別的污染雖有較高的容忍度，但若同時(shí)有幾個(gè)不同污染體，則有可能即使僅有容忍上限的.1/2,但仍會(huì)造成制程的不良焊錫性變差。因此，制程管理者須謹(jǐn)慎從事。SMOBC(Solder Mask Of Bare Copper)之噴錫制程完成后即進(jìn)行成型步驟(十五)十四 其它焊墊表面處理(OSP,化學(xué)銀金,)14.1 前言錫鉛長(zhǎng)期以來(lái)扮演著保護(hù)銅面，維持焊性的角色，從熔錫板至U噴錫板，數(shù)十年光陰至此，碰到幾個(gè)無(wú)法克服的難題，非得 用替

32、代制程不可：A. Pitch太細(xì)造成架橋(bridging)B.焊接面平坦要求日嚴(yán)C. COB(chip on board)板大量設(shè)計(jì)使用D.環(huán)境污染本章就兩種最常用制程O(píng)SP及化學(xué)銀金介紹之14.2 OSPOSP是Organic Solderability Preservatives的簡(jiǎn)稱(chēng)，中譯為有機(jī)保焊膜，又稱(chēng)護(hù)銅劑，英文亦稱(chēng)之Preflux,本章就以護(hù)銅劑稱(chēng)之.14.2.1種類(lèi)及流程介紹A. BTA(苯駢三氯嘎)：BENZOTRIAZOLEBTA是白色帶淡黃無(wú)嗅之晶狀細(xì)粉，在酸堿中都很安定，且不易發(fā)生氧化還原反應(yīng)，能與金屬形成安定化合物。ENTHON將之溶于甲醇與水溶液中出售，作銅面抗氧

33、化劑(TARNISH AND OXIDE RESIST)，商品名為CU-55及CU-56 , 經(jīng)CU-56處理之銅面可產(chǎn)生保護(hù)膜，防止裸銅迅速氧化。操作流程如表。B. AI(烷基咪嘎)ALKYLIMIDAZOLE PREFLUX 是早期以ALKYLIMIDAZOLE 作為護(hù)銅劑而開(kāi)始，由Japan四國(guó)化學(xué)公司首先開(kāi)發(fā)之商品，于1985年申請(qǐng)專(zhuān)利，用于蝕刻阻劑(ETCHING RESIST),但由于色呈透明檢測(cè) 不易，未大量使用。其后推出 GLICOAT等，系由其衍生而來(lái)。GLICOAT-SMD(E3)具以下特性：-與助焊劑相容，維持良好焊錫性-可耐高熱焊錫流程-防止銅面氧化操作流程如表。C.

34、ABI (烷基苯咪嘎)ALKYLBENZIMIDZOLE由Japan三和公司開(kāi)發(fā)，品名為 CUCOAT A，為一種耐濕型護(hù)銅劑。能與銅原子產(chǎn)生錯(cuò)合物(COMPLEXCOMPOUND),防止銅面氧化，與各類(lèi)錫膏皆相容，對(duì)焊錫性有正面效果。操作流程如表。D.目前市售相關(guān)產(chǎn)品有以下幾種代表廠家：醋酸調(diào)整系統(tǒng)：GLICOAT-SMD (E3) OR (F1)WPF-106A (TAMURA)ENTEK 106A (ENTHON)MEC CL-5708 (MEC)MEC CL-5800(MEC)甲酸調(diào)整系統(tǒng)：SCHERCOAT CUCOAT AKESTER大半藥液為使成長(zhǎng)速率快而升溫操作，水因之蒸發(fā)快速

35、，PH控制不易，當(dāng)PH提高時(shí)會(huì)導(dǎo)致MIDAZOLE不溶而產(chǎn)生結(jié)晶，須將PH調(diào)回。一般采用醋酸(ACETIC ACID)或甲酸(FORMIC ACID)調(diào)整。14.2.2有機(jī)保焊膜一般約0.4 um的厚度就可以達(dá)到多次熔焊的目的，雖然廉價(jià)及操作單純，但有以下缺點(diǎn)：A. OSP透明不易測(cè)量，目視亦難以檢查B.膜厚太高不利于低固含量，低活性免洗錫膏作業(yè)，有利于焊接之 Cu6Sn5 IMC也不易形成C.多次組裝都必須在含氮環(huán)境下操作D.若有局部鍍金再作OSP,則可能在其操作槽液中所含的銅會(huì)沉積于金上，對(duì)某些產(chǎn)品會(huì)形成問(wèn)題E. OSP Rework必須特別小心14.3化學(xué)鎮(zhèn)金14.3.1 基本步驟脫脂-

36、水洗-中和-水洗-微蝕-水洗-預(yù)浸-鈿活化-吹氣攪拌水洗-無(wú)電銀-熱水洗-無(wú)電金-回收水洗-后處理水洗干燥.14.3.2 無(wú)電銀A. 一般無(wú)電銀分為置換式與自我催化式其配方極多，但不論何者仍以高溫鍍層品質(zhì)較佳Chloride) (Nickel 一般常用的銀鹽為氯化銀B.C. 一般常用的還原劑有次磷酸鹽類(lèi)(Hypophosphite)/甲醛(Formaldehyde)/聯(lián)氨(Hydrazine)/硼僦化合物(Borohydride)/ 硼氫化合物(Amine Borane)D.螯合劑以檸檬酸鹽(Citrate)最常見(jiàn)E.槽液酸堿度需調(diào)整控制，傳統(tǒng)使用氨水(Amonia),也有配方使用三乙醇氨 (

37、Triethanol Amine),除可調(diào)整PH及比氨水在高溫下穩(wěn)定，同時(shí)具有與檸檬酸鈉結(jié)合共為銀金屬螯合劑，使銀可順利有 效地沉積于鍍件上F.選用次磷二氫鈉除了可降低污染問(wèn)題，其所含的磷對(duì)鍍層品質(zhì)也有極大影率G.此為化學(xué)銀槽的其中一種配方配方特性分析：a.PH值的影響：PH低于8會(huì)有混濁現(xiàn)像發(fā)生，PH高于10會(huì)有分解發(fā)生，對(duì)磷含量及沉積速率及磷含量并無(wú)明顯影響b.溫度的影響：溫度影響析出速率很大，低于70° C反應(yīng)緩慢，高于95° C速率快而無(wú) 法控制.90° C最佳c.組成濃度中檸檬酸鈉含量高，螯合劑濃度提高，沉積速率隨之下降，磷含量則隨螯合劑濃度增加而升高，

38、三乙醇氨系統(tǒng)磷含量甚至可高到15.5%上下d.還原劑次磷酸二氫鈉濃度增加沉積速率隨之增加，但超過(guò) 0.37M后槽液有分解現(xiàn)像，因此其濃度不可過(guò)高，過(guò)高反而有害。磷含量則和還原劑間沒(méi)有明確關(guān)系，因此一般濃度控制在O.1M左右較洽當(dāng)e.三乙醇氨濃度會(huì)影響鍍層的磷含量及沉積速率，其濃度增高磷含量降低沉積也變慢，因此濃度保持約0.15M較佳。他除了可以調(diào)整酸堿度也可作金屬螯合劑之用f.由探討得知檸檬酸鈉濃度作通當(dāng)調(diào)整可有效改變鍍層磷含量H. 一般還原劑大分為兩類(lèi)：次磷酸二氫鈉(NaH2P02H2O, Sodium Hypophosphate) 系列及硼氫化鈉(NaBH4 , Sodium Borohy

39、dride)系歹U,硼氫 化鈉價(jià)貴因此市面上多以次磷酸二氫鈉為主一般公認(rèn)反應(yīng)為：H2PO2 - + H2Oa H+ +HPO32 - + 2H(Cat) (1)Ni2+ + 2H(Cat)a Ni + 2H+ (2)H2PO2 - + H(Cat)a H2O + OH - + P(3)H2PO2 - + H2Oa H+ + HPO32 - + H2(4)銅面多呈非活化性表面為使其產(chǎn)生負(fù)電性以達(dá)到啟鍍之目的銅面采先長(zhǎng)無(wú)電鈿的方式反應(yīng)中有磷共析故，4-12%含磷量為常見(jiàn)。故銀量多時(shí)鍍層失去彈性磁性，脆性光澤增 力口，有利防銹不利打線(xiàn)及焊接 14.3.3無(wú)電金A.無(wú)電金分為置換式鍍金與無(wú)電金前者就是

40、所謂的浸鍍金(Immersion Gold plating)鍍層薄且底面鍍滿(mǎn)即停止。后者接受還原劑供應(yīng)電子故可使鍍層繼續(xù)增厚無(wú)電銀oB.還原反應(yīng)示性式為：還原半反應(yīng)：Au+ + e - + Au0氧化半反應(yīng)式：Reda Ox + e -全反應(yīng)式：Au+ + Red aAu0 + Ox.C.化學(xué)鍍金配方除提供黃金來(lái)源的錯(cuò)合物及促成還原的還原劑，還必須并用螯合劑、安定劑、緩沖劑及膨潤(rùn)劑等才能發(fā)揮效用D.化學(xué)金配方組成及功用：E.部份研究報(bào)告顯示化學(xué)金效率及品質(zhì)的改善，還原劑的選用是關(guān)鍵，早期的甲醛到近期的硼氫化合物，其中以硼氫化鉀最普遍效果也佳，若與他種還原劑并用效果更理想。代表反應(yīng)式如后：還原半

41、反應(yīng)：Au(CN)-2 + e-a Au0 + 2CN -:氧化半反應(yīng)式:BH4 - + H2O a BH30H - + H2 +3e- 2H20 + 3/2H2 + BO2 - a 30H - + BH3OH -全反應(yīng)式：BH3OH+3AU(CN)z+30H' -, BOz 吐 +/2Hz+2H,0 +3Auo6CN-F.鍍層之沉積速率隨氫氧化鉀及還原劑濃度和槽溫提高而提升，但隨氟化鉀濃度增加而降低G.已商業(yè)化的制程操作溫度多為 90 c左右，對(duì)材料安定性是一大考驗(yàn)H.細(xì)線(xiàn)路底材上若發(fā)生橫向成長(zhǎng)可能產(chǎn)生短路的危險(xiǎn)I.薄金易有疏孔易形成Galvanic Cell Corrosion K

42、.薄金層疏孔問(wèn)題可經(jīng)由含磷后處理鈍化方式解決 14.3.4制程重點(diǎn)：A.堿性脫脂：為防止鈿沉積時(shí)向橫向擴(kuò)散，初期使用檸檬酸系清潔劑。后因綠漆有疏水性，且堿性清潔劑效果又較佳，同時(shí)為防止酸性清潔劑可能造成的銅面鈍化，故采磷酸鹽系直煉非離子性清潔劑，以容易清洗為訴求。B.微蝕：其目的在去除氧化獲得新鮮銅面，同時(shí)達(dá)到絕對(duì)粗度約0.5-1.0 u m之銅面，使得鍍銀金后 仍能獲得相當(dāng)粗度，此結(jié)果有助打線(xiàn)時(shí)之拉力。配槽以SPS 150g/l加少量鹽酸，以保持氯 離子約200Ppm為原則，以提高蝕刻效率。C.銅面活化處理 鈿名3ppm,操作約40C, 一分鐘，由于氯化鈿對(duì)銅面鈍化比硫化鈿為快，為得較好的銀

43、結(jié) 合力自然是硫化鈿較適當(dāng)。由于鈿作用同時(shí)會(huì)有少量 Cu+會(huì)產(chǎn)生，它可能還原成Cu也可能 氧化成Cu+,若成為銅原子則沉積 會(huì)影響鈿還原。為使鈿還原順利須有吹氣攪拌，風(fēng)量約 為0./O.15M3/M2*min以上，促使亞銅離子氧化并釋出電子以 還原鈿，完成無(wú)電鎮(zhèn)沉積的動(dòng)作。D.活化后水洗：為防止銀層擴(kuò)散，清除線(xiàn)路間之殘鈿至為重要，除強(qiáng)烈水洗也有人用稀鹽酸浸漬以轉(zhuǎn)化死角的硫化鈿防止銀擴(kuò)散。為促進(jìn)鎮(zhèn)還原，熱水預(yù)浸將有助于成長(zhǎng)及均勻性，其想法在提高活性使大小面積及高低電壓差皆因提高活性而使差異變小以達(dá)到均一的目的。E.無(wú)電銀：操作溫度85 ± 5C ,PH4.54.8 ,銀濃度約為4.95

44、.1 g/l間，槽中應(yīng)保持銀濃度低于5.5 ,否則有氫氧化 沉淀的可能，若低于4.5g/l則鍍速會(huì)減慢，正常析出應(yīng)以15 u m/Hr,Bath loading則應(yīng)保持約0.51.5)dM2/l ,鍍液以5 g/l 為標(biāo)準(zhǔn)銀量經(jīng)過(guò)5個(gè)Turn即必須更槽 否則析出銀品質(zhì)會(huì)變差。銀槽可以316不銹鋼制作，槽體事先以50%硝酸鈍化， 并以槽壁 外加電解陽(yáng)極以防止鎮(zhèn)沉積，陰極可接于攪拌葉通以0.20.4 A/M2(0.0180.037 ASF)低 電流，但須注意不能在槳葉區(qū)產(chǎn)生氣泡否則代表電流太強(qiáng)或銀鍍層太厚必須燒槽。建浴操作應(yīng)維持在PH=54.7間，可用NaOH或H2s04調(diào)整，PH低于4.8會(huì)出現(xiàn)

45、混濁，槽液老化PH操作范圍也會(huì)逐漸提高才能維持正常析出速度。因線(xiàn)路底部為死角，易 留置反應(yīng)后所留的 殘堿，因此對(duì)綠漆可能產(chǎn)生不利影響，必須以加強(qiáng)攪拌及震動(dòng)使殘堿及氣泡去除。F.無(wú)電銀磷含量：一般無(wú)電銀多以次磷酸二氫鈉為還原劑，故鍍層會(huì)含有一定量的磷約 4-6%,且部份呈結(jié) 晶狀?？?含量在6-8%中含量則多數(shù)呈非結(jié)晶狀，當(dāng)高達(dá)12%的以上則幾乎全呈非結(jié)晶組織。就打線(xiàn)而言，中磷含量及硬度在500600HV最佳，焊錫性也以9%最好。一般在添加四回后 析出磷含量就會(huì)達(dá)到10% 應(yīng)考慮換槽，打線(xiàn)用厚度應(yīng)在130u以上。G.無(wú)電金：以檸檬酸為錯(cuò)合劑的化學(xué)金槽，含金5g/l,槽體以PP為材質(zhì)。PH=5.1

46、5.3時(shí)可與銅作用，PH=4.54.8時(shí)可與鎮(zhèn)作用實(shí)行鍍金，PH可以檸檬酸調(diào)整之。一般操作溫度在 85 C,厚度幾乎會(huì)停止在？上戳屣左右，大約五分鐘就可達(dá)到 此厚度，高的溫度固然可加快成長(zhǎng)但因結(jié)晶粗反而防蝕能力較差。由于大半采置換反應(yīng)，因此會(huì)有不少的銀溶入液中， 良好的管理最好不要讓銀濃度超過(guò) 200Ppm ,到40Oppm時(shí)金屬外觀及附著力都變差，藥水甚至變綠變黑，此時(shí)必須 更槽。金槽對(duì)銅離子極敏感，20Ppm以上析出就會(huì)減緩，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力增大。鍍銀后也不宜久置，以免因鈍化而無(wú) 法析鍍，故銀后水洗完應(yīng)盡速進(jìn)入金槽，有時(shí)為了特定狀況則作10%檸檬酸浸泡再進(jìn)入金槽也能改善一些結(jié)合力。經(jīng)鍍金后的

47、鍍面仍難免有部份疏孔，此鍍件經(jīng)水洗后仍應(yīng)經(jīng)一道封孔處理，如此可使底層鎮(zhèn)經(jīng)有機(jī)磷的處理增加其耐蝕性。14.4結(jié)語(yǔ)A. OSP制程成本最低，操作簡(jiǎn)便，通常終檢電測(cè)完，包裝前作業(yè)之.但此制程因須裝配廠修改設(shè)備 及制程條件且重工性 較差因此普及度仍不佳有待雙方努力. .不會(huì)普及化，等SubstrateCOB,IC會(huì)鎖定某些領(lǐng)域的板子如，化銀金制程則因成本極高B.C.目前也有其它較低成本而仍有化銀金功能之產(chǎn)品如Pd/Ni,Sn, Organic Silver等，以后陸續(xù)會(huì)再做探討.十五成型(Outline Contour)15.1 制程目的為了讓板子符合客戶(hù)所要求的規(guī)格尺寸，必須將外圍沒(méi)有用的邊框去除之

48、。若此板子是Panel出貨(連片)，往往須再進(jìn)行一道程序，也就是所謂的 V-cut,讓客戶(hù)在Assembly前或后，可輕易的將Panel折斷成Pieces。又若PCB是 有金手指之規(guī)定，為使容易插入，connector的槽溝，因此須有切斜邊(Beveling)的步驟。15.2 制造流程外型成型(Punching or Routing) -V-cutaBeveling ( 倒角)清洗15.2.1 外型成型外型成型的方式從PCB演變大致有以下幾個(gè)方式：15.2.1.1 Template 模板最早期以手焊零件，板子的尺寸只要在客戶(hù)組裝之產(chǎn)品可容納得下的范圍即可，對(duì)尺寸的容差要求較不嚴(yán)苛，甚至板 內(nèi)孔

49、至成型邊尺寸亦不在意，因此很多用裁剪的方式，單片出貨。再往后演變，尺寸要求較嚴(yán)苛，則打樣時(shí)，將板子套在事先按客戶(hù)要求尺寸做好的模板(Template) ±,再以手動(dòng)銃床， 沿Template外型旋切而得。若是大量，則須委外制作模具 (Die)以沖床沖型之。這些都是早期單面或簡(jiǎn)單雙面板通常使 用的成型方式。15.2.1.2 沖型沖型的方式對(duì)于大量生產(chǎn)，較不 CARE板邊粗糙度以及板屑造成的影響時(shí)，可考慮使用沖型，生產(chǎn)成本 較routing為低，流程如下：模具設(shè)計(jì)-模具發(fā)包制作-試沖-First Article量測(cè)尺寸-量產(chǎn)。a.模具制作前的設(shè)計(jì)非常重要，它要考慮的因素很多，例舉如下：(

50、1) PCB的板材為何，(例如FR4, CEM , FRI)等(2)是否有沖孔(3) Guide hole (Aligned hole)的選擇(4) Aligned Pin的直徑選擇(5)沖床噸數(shù)的選擇(6)沖床種類(lèi)的選擇(7)尺寸容差的要求b.模具材質(zhì)以及耐用程度目前國(guó)內(nèi)制作模具的廠商水準(zhǔn)不錯(cuò)，但是材料的選用及熱處理加工，以及可沖次數(shù)，尺寸容差等，和 Japan比較，尚 遜一籌，當(dāng)然價(jià)格上的差異，亦是相當(dāng)?shù)拇蟆?5.2,1,3切外型因?yàn)榘遄訉哟渭夹g(shù)的提升，以及裝配方法的改變，再加上模具沖型的一些限制，例如模具的高價(jià)以及修改的彈性不佳，且精密度較差，因此CNC Routing的應(yīng)用愈來(lái)愈普遍。

51、A.除了切外型外，它也有幾個(gè)應(yīng)用：a.板內(nèi)的挖空(Blank)b.開(kāi)槽 slotsc.板邊須部份電鍍。B.作業(yè)流程：CNC Routing程序制作試切尺寸檢查(First Article)-生產(chǎn)清潔水洗吹干烘干程序制作a.目前很多CAD心AM軟件并沒(méi)Support直接產(chǎn)生CNC Routing程序的功能，所以大部份仍須按 DRAWING上的尺寸 圖直接寫(xiě)程序。注意事項(xiàng)如下：(1)銃刀直徑大小的選擇，須研究清楚尺寸圖的規(guī)格，包括 SLOT的寬度，圓弧直徑的要求(尤其在轉(zhuǎn)角)，另外須考 慮板厚及STACK的厚度。一般標(biāo)準(zhǔn)是使用1/8 in直徑的Routing Bits。(2)程序路徑是以銃刀中心點(diǎn)

52、為準(zhǔn)，因此須將銃刀半徑offset考慮進(jìn)去.(3),考慮多片排版出貨，客戶(hù)折斷容易，在程序設(shè)計(jì)時(shí)，有如下不同的處理方式(4),若有板邊部份須電鍍的規(guī)格，則在 PTH前就先行做出Slot,(5) Routing Bit在作業(yè)時(shí)，會(huì)有偏斜(deflect)產(chǎn)生，因此這個(gè)補(bǔ)償值也應(yīng)算入b.銃刀的動(dòng)作原理一般銃刀的轉(zhuǎn)速設(shè)定在6,00036,000轉(zhuǎn)/分鐘。由上向下看其動(dòng)作，應(yīng)該是順時(shí)鐘轉(zhuǎn)的動(dòng)作，除在板子側(cè)面產(chǎn)生切削 的作用外，還出現(xiàn)一種將板子向下壓迫的力量。若設(shè)計(jì)成反時(shí)針的轉(zhuǎn)向，則會(huì)發(fā)生向上拉起的力量，將不利于切外形的 整個(gè)制程。1銃刀的構(gòu)造圖15.3是銃刀的橫切面以及各重點(diǎn)構(gòu)造的介紹,Relief

53、Angle浮離角：減少與基材的摩擦而減少發(fā)熱,Rake Angle(摳 角):讓chip(廢屑)切斷摳起，其角度愈大時(shí)，使用的力量較小，反之則較大。Tooth Angle(Wedge Angle)楔尖角：這是routing bit齒的楔形形狀，其設(shè)計(jì)上要考慮銳利及堅(jiān)固耐用。2,偏余( deflect )在切外型的過(guò)程中，會(huì)有偏斜的情形，若是偏斜過(guò)多將影響精準(zhǔn)程度，因此必須減少偏斜值。在程序完成初次試切時(shí)，必須量出偏斜的大小，再做補(bǔ)償，待合乎尺寸規(guī)格后，再大量生產(chǎn).影響偏斜的因素大致有如下幾個(gè)：-板子厚度一板材質(zhì)一切的方向-轉(zhuǎn)速根據(jù)這些因素，下面探討如何減少偏斜，以降低其造成的偏差。-銃刀必須標(biāo)

54、準(zhǔn)化，如直徑、齒型等-針對(duì)不同板材選擇適用的銃刀根據(jù)不同的材質(zhì)，找出不同的轉(zhuǎn)速及切速，如FR4材質(zhì)可以24,000轉(zhuǎn)/分鐘；至于切速一般而言速度愈快，偏斜值愈大；反之愈小。-若有必要，可設(shè)定兩次同樣的路徑，將因偏斜而較大尺寸的部份銃除。-銃刀進(jìn)行的路徑遵守一個(gè)原則：切板外緣時(shí)，順時(shí)針?lè)较颍邪鍍?nèi)孔或小片間之槽溝時(shí)，以逆時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)行，C.輔助工具NC ROUTING設(shè)備評(píng)估好壞，輔助工具部份的重要所占比例非常高。輔助工具的定義是如何讓板子正確的定位，有效率的上、下板子，以及其排屑渣的功能，圖 15.5(a,b)是一輔助工具說(shuō)明。1機(jī)械臺(tái)面(Machine Plate)必須讓工作面板對(duì)位PIN固定

55、于其上，尺寸通常為1/4 in左右2.工作面板（Tooling Plate）通常比機(jī)械臺(tái)面稍小，其用途為 bushings并且在每支SPINDLE的中心線(xiàn)下有槽構(gòu)（Slot） 3.Sub-plates:材質(zhì)為Benelax或亞麻布及酚醛樹(shù)脂做成的，其表面須將待切板子的形狀事先切出，如此可以在正式 切板時(shí)，板屑（chips）可以由此排掉同時(shí)其上也必須做出板子固定的PIN孔。其孔徑一般為1/8 in。每次生產(chǎn)一個(gè)料號(hào)時(shí)，先將holding -pins緊密的固定于pin孔（ping孔最好選擇于成型內(nèi)），然后再每片板套上（每個(gè)piece 2到3個(gè)pin孔），每 STACK13片，視要求的尺寸容差，PI

56、N孔的位置，應(yīng)該在做成型程序時(shí)，一起計(jì)算進(jìn)去，以減少誤差。D.作業(yè)小技巧,會(huì)設(shè)定不同定位孔一樣，因 P/N或客戶(hù)而有所不同，就如不同P/N因?yàn)橥庑统叽缫缶?，依不同此有幾種切型及固定方法可以應(yīng)用。不管何種方法，最小單一piece（分離的）最小尺寸必須0.15 in以上。（用一般1/8inRouter）1 .無(wú)內(nèi)Pin孔的方法：若無(wú)法找出成型內(nèi) Pin孔時(shí)，可依圖15.6方式作業(yè)a.先切單piece三邊。b.再以不殘膠 膠 布如圖貼住已切之所有piece所剩另一邊就可切除，TAPE拉起 時(shí)，也道將單Piece取出。此法之特征 ：準(zhǔn)確度：土 0.005in速度：慢（最好用在極小piece且需切開(kāi)的板子）每個(gè) STACK :每 STACK 僅置 1 panel2 .單一 Pin方法：且須依序切之，此法的特征 準(zhǔn)確度：土 0.005in速度：快每個(gè)STACK :每STACK可多片置放3 .雙pins方法此法準(zhǔn)確度最高，且須銃兩次，第一次依一般標(biāo)準(zhǔn)速度，因有偏斜產(chǎn)生，因此須切第二次，但第二次速度加快至200in/min。其特征：準(zhǔn)確度：土 0.002in速度：快（上、下板因pin較緊，速度稍慢于單pin） 每個(gè)STACK :多片15.2 V -cut （