吳慧珍
摘 要:只要有集成電路和電子元器件存在的地方,幾乎都離不開印制電路板(PCB)。本文就印制電路板工藝中故障率較高的流程,鉆孔及絲印流程進行分析,以保證印制線路板的質量。
關鍵詞:印制電路板;鉆孔;絲印;故障處理
印制電路板(PCB)是電路中元件和器件的支撐體,上面有安裝電子產品中的各電子元器件的位置,并由銅箔線將這些電子元器件連接起來,構成能完成一定功能的電路系統。在PCB制板工藝中,鉆孔及絲印的工藝流程故障率較高,以下是故障分析及處理方法。
一、鉆孔
全流程線路板廠,都會有鉆孔這麼一道工序??雌饋磴@孔是很簡單,只是把板子放在鉆機上鉆孔,其實那是只是表面的動作,而實際上鉆孔是一道非常關鍵的工序。如果把線路板工藝比著是“人體”,那麼鉆孔就是頸(脖子),很多廠因為鉆孔不能過關而面對報廢,導致虧本。下面分列出影響鉆孔的因素。在眾多影響鉆孔加工階段,施于各項不同的檢驗方法。
1.鉆孔前基板檢驗。A、品名、編號、規格、尺寸、銅鉑厚B、不刮傷C、不彎曲、不變形D、不氧化或受油污染E、數量F、無凹凸、分層剝落及折皺
2.鉆孔品質檢驗項目。A、孔徑B、批鋒C、深度是否貫穿D、是否有爆孔E、核對偏孔、孔變形F、多孔少孔G、毛刺H、是否有堵孔I、斷刀漏孔J、整板移位
3.斷鉆頭。產生原因:(1)主軸偏轉過度(2)數控鉆機鉆孔時操作不當(3)鉆頭選用不合適(4)鉆頭的轉速不足,進刀速率太大(5)疊板層數太多(6)板與板間或蓋板下有雜物(7)鉆孔時主軸的深度太深造成鉆頭排屑不良發生絞死(8)鉆頭的研磨次數過多或超壽命使用。(9)蓋板劃傷折皺、墊板彎曲不平(10)固定基板時膠帶貼的太寬或是蓋板鋁片、板材太小(11)進刀速度太快造成擠壓所致(12)焊接鉆頭尖的中心度與鉆頭柄中心有偏差。
解決方法:(1)應該通知機修對主軸進行檢修,或者更換好的主軸。(2)A、檢查壓力腳氣管道是否有堵塞B、根據鉆頭狀態調整壓力腳的壓力,檢查壓力腳壓緊時的壓力數據,正常為7.5公斤。C、檢查主軸轉速變異情況及夾嘴內是否有銅絲影響轉速的均勻性。D、鉆孔操作進行時檢測主軸轉速變化情況及主軸的穩定性。(可以作主軸與主軸之間對比)E、認真調整壓力腳與鉆頭之間的狀態,鉆頭尖不可露出壓腳,只允許鉆尖在壓腳內3.0mm處F、檢測鉆孔臺面的平行度
二、PCB絲網印刷中常見故障的排除
1.陰影和重影。(1)主要原因:油墨流動性太大;選擇的絲網目數不適,可能絲網網目太粗;網版上有小毛邊;基板不平;油墨附著面上墨量太多;絲網彈開板面時機不對導致絲網移動和網框高度不一;調配的油墨不合要求。(2)解決方法:降低油墨的流動性,選擇硬度相對小一點的刮刀,并注意調整好刮刀運行時的角度、壓力等,將刮刀刀刃修磨尖銳些;選擇合適的絲網,網目目數至少應在270目以上;注意網版的制作,改直接網版制作為間接網版制作,注意選用細網目的絲網;檢查基板是否平整,若不平整,則壓平基板;檢查油墨配方,若配方合適,則要調整刮印時推壓力及刮刀的角度,以減少附著面上的墨量;增加絲網與板面之間的蹁,調整絲網張力,整平網框;注意油墨的調配,要根據廠家提供的配方進行調配油墨。
2.電路板面上油墨堆積過多。(1)主要原因:電路板面上油墨堆積過多主要是由于供墨量和下墨太大,主要原因是:選擇的絲網網目太粗、刮墨刀太軟或刃口變圓、刮印時刮刀角度太小、刮刀推動的壓力太小、絲網上油墨的聚積量太多等。(2)解決方法:更換網目細一些的合適的絲網、根據油墨廠商提供的資料選擇合適的刮刀并磨銳刮刀的刃口、適當加大刮印角度(可基本上趨于直角)、加大刮刀的推動壓力、減少油墨的供給量直至方便刮刀行程進行。
3.電路板面板上油墨出現氣泡及油墨附著。(1)主要原因:對于印刷的電路板出現油墨氣泡和油墨附著不牢的故障,產生的主要原因是:a.絲網被污染;b.基板覆銅面有臟污;c.選擇的絲網網目太粗;d.刮印中推動刮刀的速度太快;e.油墨已過期變質;f.板面污染。(2)解決方法:a.注意清潔絲網,每次絲網用完后要徹底清潔,若絲網太舊就及時更換新的絲網;b.在印刷前注意檢查覆銅面,要徹底清除覆銅箔表面的氧化層和油污,使銅箔表面粗化,以增加油墨的附著力;c.更換合適網目的絲網,一般要選細一些網目的絲網;d.根據油墨濃度、絲網網目的粗細調整控制刮刀的推動速度和壓力;e.檢查并更換合格的油墨;f.仔細觀察氣泡現象,若發現“空洞”或“火山口”較大,則可能是由于板面污染和灰塵引起的,則應在印刷前對板面做真空吸塵,另外也要注意操作環境的整潔無塵。
4.絲網漏墨。(1)主要原因:絲網網目太粗;油墨太稀;油墨著網后間隔太久而未及時推動刮刀。(2)解決的方法:更換合適的較細的絲網;根據油墨廠商提供的配方重新調配合適濃度的油墨;印刷中要及時推動運行刮刀,不使油墨在網上停留時間太久。
5.電鍍時發現油墨針孔太多。(1)主要原因:a.因油墨粘滯度不合要求,如粘滯度太大使油墨不易流動而出現較多針孔,而粘滯度太小,當烤干后會發現因揮發分逃逸而出現大量針孔;b.承印的電路板覆銅面有污物;c.油墨與電鍍液的共容性不好;d.電鍍之電流密度太高、發氣太多。(2)解決的方法:a.注意檢查油墨配方,調整油墨粘滯度,粘滯度太大產生的針孔多在油墨干后才會發現,而粘滯度太小烤干后出現針孔主要發生于烤干型油墨,較少出現在UV油墨,所以,印前就要注意油墨的調配,一般應按廠商提供的配方調配油墨;b.印前要注意檢查覆銅面,徹底清除覆銅箔面上的氧化層和油污;c.檢查油墨與電鍍液的相容條件,選擇更換油墨或鍍液;d.重新檢查電鍍所用的電流,調整到合適的水平。
隨著科學技術的飛速發展,電子信息技術產業也必然會融入許多高新技術的行業,諸如微電子方面的超級存儲器、超導元件、超級智能芯片、光電子領域的光通信和光計算機元件、生物電子學科的生物傳感器、生物計算機、信息系統及設備所要求的超并行計算機、人工仿真系統等將成為推動高新技術發展的主要動力。因此,與電子工業關系密切的印制電路板,將成為電子工業的重要內容。
參考文獻:
[1]小型工業制板系統說明書.
[2]袁照蘭,基于Protel DXP的PCB板制作[J], 《電源技術應用》,2006年09期.