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电路板维修培训:印刷电路板工艺流程

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印刷电路板工艺流程本文由电路板维修培训学校为大家分享电路板维修方法相关文章,希望能对大家提升自己的电路板维修技术水平有所帮助,也希望大家能够早日精通如何维修电路板。以下便是电路板维修培训学校与大家分享 ...

印刷电路板工艺流程

本文由电路板维修培训学校为大家分享电路板维修方法相关文章,希望能对大家提升自己的电路板维修技术水平有所帮助,也希望大家能够早日精通如何维修电路板

以下便是电路板维修培训学校与大家分享的电路板维修知识。

目前印刷电路板制造工艺基本定型的有减成法工艺和加成法工艺两种。所谓减成法工艺,就是通过有选择性地除去不需要的铜箔部分来获得导电图形的方法。如丝网印刷法、光化学法及图形电镀一蚀刻法等。加成法工艺则是在未覆铜箔的层压板基材上,有选择性地积淀导电金属而形成导电图形的方法。加成法又可以分为全加成法和半加成法,如掩蔽法。

生产中,印刷电路板生产工艺流程分为单面板生产工艺流程、双面板生产工艺流程和常规多层板生产工艺流程。

单面板生产工艺流程包括:单面覆铜板→下料→清洗、干燥→网版制作→印刷抗蚀刻线路图形→固化、检查修版→蚀刻铜→去抗蚀油墨、干燥→冲压定位孔→清洗、干燥→印刷阻焊图形、UV固化→印刷字符标记图形、UV固化→预热、冲孔→电气通、断检测→清洗、干燥→预涂阻焊防氧化剂、干燥→检验包装→成品出厂等过程。

双面板生产工艺流程包括:双面覆铜板→下料→钻基准孔→数控钻导通孔→检验、去毛刺刷洗→化学镀(导通孔金属化)全板电镀薄铜→检验刷洗→网版制作→印刷电路阴图、固化(干膜或湿膜、曝光、显影)→检验、修版→线路图形电镀→电镀锡(或抗蚀镍/金)→蚀刻铜→去除油墨→退锡→清洗、干燥→印刷阻焊图形→清洗、干燥→印刷字符标记图形、固化→外形加工→清洗、干燥→电气通、断检测→检验包装→成品出厂等过程。

常规多层板生产工艺流程包括:内层覆铜板双面开料→刷洗→钻定位孔→贴光致抗蚀干膜或涂覆光致抗蚀剂→曝光→显影→蚀刻与去膜→内层粗化去氧化→内层检查→(外层单面覆铜板线路制作、黏结片、板材黏结片检查、钻定位孔)→层压→数控制钻孔→孔检查→孔前处理与化学镀铜→全板镀薄铜→镀层检查→贴光致耐电镀干膜或涂覆光致耐电镀剂→面层底板曝光→显影修版→线路图形电镀→电镀锡铅合金或镍/金→去膜与蚀刻→检查→印刷阻焊图形或光致阻焊图形→印字符图形→数控铣外形→成品检查→包装出厂等过程。

通过印刷方式得到抗酸膜的印刷腐蚀法,采用网版印刷,制版工艺简单,应用较为广泛。下面就以腐蚀法制作单面型印刷电路板为例,说明印刷电路板的具体生产工艺过程及所用主要设备。

1.印前准备

网版印刷所用基板大多采用纸酚醛树脂板或玻璃(布)环氧树脂板,并在其双面或单面复合0.035mm或0.07mm厚的铜箔。铜层厚度为0.

03~0.233mm,常用0.035mm和0.068mm这两种厚度。在印刷之前应使基板清洁、平整、粗化,使其具有良好的吸墨性能。

 

(1)酸洗机

酸洗机由酸洗槽、水洗槽、输入带组成。酸洗液可选用3%的稀盐酸溶液。

 

(2)研磨机

研磨机由研磨刷对基板表面进行粗化、净化处理。

 

(3)干燥机

干燥机分前后两段干燥。前段的干燥装置为吸水性较强的海绵辊,除去基板表面上大部分水分,后段为中温(约60℃)强风干燥。

 

(4)静电去除机

基板本身已带有静电,经过研磨、干燥后其静电性更强,使板面吸附尘埃,造成印刷不良等故障,为此,应设静电去除装置以消除静电。静电去除机实际上是一放电装置,基板上的静电在短时间内即可消失。同时,还应设吸尘装置,以便将基板上的灰尘清除干净。

 

(5)矫正机

板料在生产和输送过程中,可能会发生翘曲和变形,通过矫正机加以矫正,使之保持完全平整状态。

2.第一印刷单元

由第一印刷单元完成线路印刷,并经腐蚀形成线路图。

(1)送料机

剔除机由送料机不断将板料输入。由于送料节拍与印刷节拍在设计中虽然是相等的,但是有时会产生板料重叠现象,使送料速度大于印刷速度,为此,应设置板料剔除装置,将多余的板料及时输出。

 

(2)制版

制版方法为满足高精度印刷要求,丝网的选择应以印出0.07mm宽的线条为原则,并保证丝网不产生歪斜变形,为此以选用不锈钢丝网为宜。在绷网时,为避免出现锯齿形印刷故障,可采用45°的斜网绷网法。通过制版形成丝网阴图版,其制作要求及质量标准从以下几个方面来评价。

①丝网目数。印刷线路板用油墨丝网目数选择范围见表9-1。

9-1印刷线路板用油墨丝网目数选择范围

图片1. 

②图像精度。由于网印是在预先钻好孔位的覆铜板上进行,故图像精度是指图像位置的正确性及尺寸精度这两方面的内容:前者是指整体的图像位置尺寸要求在允许的偏移误差之内;后者是指局部的印刷图像如导线宽度、焊盘圆环直径要求失真度小,精度误差不大于±0.05mm。

通常来说直接法制作的丝网版精度高于间接法制作的丝网版;接触曝光法制作的丝网版精度高于投影感光法制作的丝网版;采用自调式网框的丝网版优于普通网框的丝网版。

③分辨率。丝网版的分辨率是用能印刷出的图像的最小导线图形或间隔的尺寸数值大小来表示,在PCB工艺中通常用单位长度上印刷出导线图形或间隔的数量来表示,单位为l/cm,它与丝网版的感光乳剂的影像解像力、丝网的参数有关。

在已知丝网网纱的数据时根据以下的经验公式可推导出最小导线宽度或网点的尺寸,公式为:B=(2d+w)√2/w,式中,B为导线宽度;d为丝网网纱的线径;w为丝网的开孔值。

一般来说,感光乳剂能制出最小的图像尺寸,但与丝网结合后由于墨流受丝网网纱的阻挡或抑制,不一定能完整地印刷出,所以墨迹的分辨率不等于丝网版的分辨率。

④网版印刷面厚度。网版印刷面厚度与形成墨流印迹图像厚度有关,会影响到印迹的厚度尺寸和清晰性,尤其是对精细印制电路板的细导线、窄间距来说影响更大。因为当印刷图像的面积小于2.5mm×2.5mm或导线宽度小于2.5mm时,形成的墨层厚度应为网纱厚度与制版感光乳剂膜厚度之和。根据通常的网版印刷图像效果,丝网版的感光乳剂膜层厚度大约是网纱厚度的四分之一。

不适宜的丝网版厚度会引起较差的印刷效果。当形成过薄的印迹图像墨层厚度时,由于遮盖能力差会造成砂眼和针孔,图像的抗蚀刻和耐电镀性能差,在蚀刻工序或电镀工序中会产生缺口、断路或短路现象;而形成过厚的印迹时,可能会出现图像的扩展,使导线图像变粗或导线间隔变窄,影响到图像的分辨率和精度。

 

(3)印刷机

在自动生产线上所用的印刷机为平面型自动网版印刷机,一般选用金属网框。为保证套准精度,印刷机上应设有套准装置。

基板上的印刷图文如图9-4所示,图中白色部分为覆铜层,其上为线路图文层。

 合理地选择刮板有助于提高PCB各图形的网版印刷质量。刮墨板硬度增加,其出墨量减小;刮墨板角度减小,其出墨量增加;刮墨板顶部圆角半径增加,其出墨量增加。

单面印制电路板各图形的网版印刷刮板常用聚氨醋类胶刮,它的强度高,耐磨性及耐溶剂性非常好,厚度为8~10mm,硬度为65~75肖氏度,刮板的形状选用直角。

通常胶刮的硬度状况用颜色表示,随其硬度的增加颜色逐渐加深。硬度60~65肖氏度,为软胶刮,用浅黄、黄或红色代表,适用于PCB阻焊图形和字符图形等的印刷;硬度65~75肖氏度,为中硬度胶刮,用绿色或乳白色代表,多用于抗镀层和导电油墨的印刷;硬度75~80肖氏度,为高硬度胶刮,用蓝、棕或咖啡色代表,适用于抗蚀刻层的印刷。

有针对性地选择合适硬度的刮板,有利于改善网版印刷品质,如果选择不当,会造成印刷不良故障。譬如在PCB阻焊图形的印刷过程中,选用了75肖氏度或以上硬度的刮板,当遇到导线间距较密集的电路图案时,此种硬度的刮板是较难将网版上的印料全部印到线路上的,有时为了能将网版上的油墨完全印下,会加大印刷压力造成网版损坏或在刮板胶条上产生小缺口,在以后的印刷中,沿刮板的运动方向就会有条状痕迹,印刷过程中,刮板与印刷表面必须保持在70°~75°左右。每次刮过区域相接处不要有空白,刮板水平角度约为7°。

(4)

UV干燥机

 UV干燥机主要由UV灯管、冷风装置、防护装置等组成,根据印刷速度和灯管的功率决定灯管数目。干燥温度一般为90℃左右,印刷图文数秒钟即可干燥固化,为安全起见,设置防护装置。板料经UV干燥机干燥后,立即送入冷却机冷却。

 

(5)腐蚀机

腐蚀机主要由腐蚀槽和水洗槽组成。在印刷电路板自动生产线中一般不使用氯化铁腐蚀液,而使用氯化铜。选用氯化铜腐蚀液可使双氧水还原以便重复使用,并可减轻公害,有利于环境的改善。腐蚀后在水洗槽用高压水将板面上的酸液冲刷干净,腐蚀后的电路板如图9-5所示。可以看到,没有覆盖抗腐蚀油墨的白色覆铜层被有选择地去除,只留下被抗腐蚀油墨覆盖的线路图文部分。


(6)去墨机

用碱性化学剂冲洗线路图文部分的油墨层,然后用高压水冲洗干净。如图9-6所示油墨层被洗掉,形成白色线路。


3.第二印刷单元

第二印刷单元是阻焊膜印刷,在蚀铜的基板上印刷出阻焊膜,一般采用网版印刷方式。印刷后,经过干燥、冷却、矫正及去除静电,然后便转入第三印刷单元。

4.第三印刷单元

第三印刷单元是在基板的背面完成印刷工序。印刷后通过相同的工序便转入第四印刷单元。

5.第四印刷单元

第四印刷单元为附属单元,根据用户要求来确定是否采用。本工艺完成配线板的正面文字印刷,其操作过程与第一印刷单元基本相同。

印刷电路板自动生产线适合于大批量生产,产品质量稳定,可大幅度降低成本,具有发展前途。但是因设备投资费很高,目前在国内推广尚有困难,若在此基础上进行改进设计,降低其自动化程度,组成印刷电路板流水线,可取得良好的经济效益。以上便是由电路板维修培训学校为大家分享的电路板维修方法,希望大家看过之后能掌握电路板维修技术,并且运用到电路板维修工作中去。

如果您对电路板维修感兴趣,那么欢迎致电我们电路板维修培训机构,我们将竭诚为您提供电路板维修入门教程,帮助您提升电路板维修技术水平,学会如何维修电路板。 


作者:电路板维修培训网 来源:www.pcb6.net

发布时间:18-04-17 15:09

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