绿油工序工艺培训教材2Word格式.docx

1、也就是说，酸洗似乎对氧化迹有“软化”的作用，可以使氧化迹先软化易于火山灰研磨干净。这时酸洗就是必须的，而且硫酸浓度还需要大点。 酸洗过后，需要用水清洗，将板面上残留的硫酸和已经过溶解下来的污染物和氧化物清洗干净。 我们公司的火山灰磨板机是标准的IS磨板机，处理效果好。其原理是用磨刷带动火山灰打磨板面，将板面处理成粗化均匀的表面。 磨板后，板件虽已打磨均匀，但板面残留有很多的火山灰和其他杂物，需用水洗将板面残留物清洗干净。但是单纯的自来水洗只能将板面清洗干净，而对于孔内残留的火山灰则很难清洗干净。特别是孔比较小，而火山灰颗粒又比较大的时候。这时需要用高压水将孔内的残留物冲洗出来。同时，对于小孔板

2、件最好采用颗粒比较小的火山灰（4F）。 板件用自来水清洗干净后，因自来水的离子含量比较高，板件的离子污染较高。因此，对于客户要求离子污染比较高的板件，还要经过DI水的清洗，以降低离子污染。 板面若残留水分，需要及时烘干，不然板面又再次氧化，影响绿油结合力和影响板件外观。所以，最后会有烘干段。但若直接烘干，反而会导致氧化。因板面残留的水分一般较多，水分还没有蒸发掉就在热的作用下和铜面发生氧化还原反应，导致铜面严重氧化。因此，在热烘干前需要用风刀将板面的水从侧面吹走，使板面只残留很少的水汽，再用热烘干就可以得到干燥、洁净、无氧化迹的粗化均匀的板件。风刀的设计也有讲究，最好的设计为如下形状：其中刀口

3、1与水平呈30，刀口2与水平呈60，刀口3则与水平呈90。2. 塞油有些板件因客户贴装的需要，需要将孔塞住。从塞孔材料和塞孔板件的制作流程来说，塞孔主要可分为塞树脂（也即塞热固化油，tenting）、感光塞绿油、喷锡后塞油三种。我司一般采用感光塞绿油流程。下面只主要介绍感光塞绿油流程。另两种流程除流程前后步骤不一样外，在塞油制作这一环节大同小异。从塞孔网版的不同来分类，一般可以分为铝片网塞孔、芯板网塞孔、菲林网塞孔。我司目前采用的是芯板网塞孔，另两种都曾经用过，但目前没有用。因此，主要介绍芯板网塞孔，另两种塞孔方法主要是网版材料不同。 感光塞绿油流程一般流程为：沉铜干膜电镀蚀刻感光前处理塞油丝

4、印也即，将塞油归入表面处理中绿油丝印的环节，塞油后就丝印。塞油时需用到如下工具：塞油机、塞油刀、塞油芯板网和塞油垫板。 芯板网 垫板塞油时塞油芯板在上面、板件居中、塞油垫板在下面。塞油芯板网、垫板在板件需要塞孔的相应位置也钻了孔，两者应和板件相应位置的孔要相互对准。这样油墨在刀刮的压力作用下，通过芯板上的孔塞入板件的孔内，而板件的其余地方不会上油。垫板的主要作用是导气和防止污染的作用。在板件的孔下面有个孔，可以起到导气的作用，使油墨更易塞进孔内。同时，当油墨从孔内冒出来时，有孔支撑就不会污染板面。塞孔要求塞得满，但有不要塞得太满。若塞不满则容易藏锡，这是客户不允许的缺陷。若塞得太满，孔边会出现

5、油痕，影响外观，有些客户对这方面是要求很严格的。塞油要塞得好，跟很多因素相关，下面于鱼骨图的方式列出来：特别应强调的是，芯板上的孔的大小对塞油质量影响是很大的。若芯板上孔太大，则孔边油痕严重。若芯板上的孔太小，则难于对准，油墨也难于塞进孔内。所以要取一个折中值。板件上孔径的大小对塞油质量影响也很大。一般来说，小孔难塞易塞不足，大孔易塞但易孔内流油出来。特别是同一块板中有多种孔径塞油时，往往小孔塞不满，而大孔就已经塞的太满了。这时就需要将芯板上的孔径进行优化。原则是“小孔改大，大孔改小”。即，若板件上的塞油孔孔径小，芯板上的孔就要大，以利于小孔孔内塞满。若板件上的塞油孔孔径大，则芯板上的孔就要小

6、，使孔内不容易进油，从而达到大小孔孔内塞油量大体一致的效果。目前芯板孔径的选择如下表所示，以供参考，并可考虑再如何优化：塞油孔径分类芯板上塞油孔钻嘴一种塞油孔径1） 钻嘴0.40 mm的塞油孔位置加比原钻孔孔径直径大0.1mm的孔。2） 0.40mm 钻嘴 0.60 mm的塞油孔位置加比原钻孔孔径直径小0.05mm的孔。3） 钻嘴0.60mm的塞油孔位置加比原钻孔孔径直径小0.10mm的孔。两种塞油孔以上（指不同钻嘴），且最大最小塞油孔径相差 0.60 mm的塞油孔位置加钻0.50mm的孔。 tenting流程tenting流程又叫塞热固化油、塞树脂、酸蚀流程等等。其具体流程为：沉铜、平板电镀

7、塞热固化油预固化磨板固化外层图形转移酸性蚀刻感光丝印绿油也即，将塞孔步骤改在沉铜平板电镀后，孔内塞满树脂，再用磨刷将多余的油墨打磨干净。这样，在感光就只需要丝印绿油就可以了。塞树脂与塞绿油相比有其优点：1） 孔边油痕几乎看不见，塞油孔孔边外观良好；2） 塞不足、塞油孔绿油剥离问题大大减少；3） 塞孔和丝印表面分离，有利于生产的安排和油墨种类的分别选择。同时也有其缺点：1） 塞油孔与非塞油孔距离不能太小，否则非塞油孔入油后就易出现孔内渗油问题；2） 热固化油一般都比较贵，导致成本会比较高；3） 热固化油一般都比较难磨，需要配备专用的磨板机，而且易出现孔口磨裂的问题； 喷锡后塞油流程喷锡后塞油，顾

8、名思义，就是感光先不塞孔，先喷锡后再塞孔，其具体流程为：感光丝印绿油喷锡塞孔这只是把塞油步骤移至喷锡后。这样可以彻底杜绝孔内藏锡、塞油孔剥离问题。但同时也带来一些其他问题。如，感光菲林上的孔需正常开窗，否则孔内藏油同样带来孔内藏锡和绿油剥离问题。但孔正常开窗，孔边就不可避免地有锡环存在。这是有些客户不允许的。另外，对于小孔，即使正常开窗也孔内显影不净，这类板就不能采用喷锡后塞油流程。喷锡后塞油时，只要求孔内入油而其他地方不能沾上油墨，否则就会出现外观问题或出现渗油问题影响板件的焊接，这就是严重的问题了。因此，塞油孔距离焊盘不能太近，同时，喷锡后塞油流程对塞孔技术的要求更高，检查要更仔细。对于影

9、响塞孔的因素，上面的鱼骨图所列举的因素同样适用，只是具体要求会有所不同，读者可以从原理上推导各因素具体要求，并可工作指示和参考相关资料。3. 丝印丝印步骤的主要作用是：在刮刀的压力下油墨均匀地通过丝印网，在塞油孔内塞满油、在板件表面形成均匀的绿油阻焊保护膜。 根据丝印方式的不同，可以分为：1）水平丝印；2）垂直丝印；3）钉床丝印。 水平丝印即用水平丝印机丝印板件，丝印图示为：丝印时关键要控制好刀刮的厚度和硬度、刀刮压力、丝印速度、油墨的黏度（化白水的添加）、网版高度等参数。同时，要根据油墨丝印厚度要求、板件的特性，选择不同的网目的网。水平丝印的具体流程为：前处理 丝印第一面 预烘 丝印第二面

10、预烘 对位曝光 丝印时板件平放在水平丝印机台面上（一般为防止擦花、粘油，台面上会垫上隔板纸），丝印完第一面后先预烘，将油墨烘干后再反过来丝印第二面。因为丝印时板件是接触台面的，印第二面时需要将第一面的油墨烘干后才能反过来放在台面上。水平丝印有容易操作、丝印速度快、丝印后板件容易检查、易更换品种等优点，但塞油板不能直接丝印，必须用钉床支撑，这就是下面说的钉床丝印。另外，水平丝印对密集线路、厚线路效果不是很好，容易产生针孔气泡、聚油等问题。对大孔也容易产生聚油问题，这时就需要使用水平丝印机的台面移动和网版移动功能。其原理图示如下：当网版下降丝印第一刀时，台面向后移动；当丝印第二刀时，台面则向前移动

11、；当丝印结束后网版上升时，台面不动。以时针位置示意图来表示，连续丝印时移动位置示意则为：O126126在丝印时，正是可以通过这种台面的移动来防止聚油的。当板件有大孔时，若网版与板件的相对位置没有发生变化，在网上孔的位置上就聚油，再印其他板件时孔边就发生聚油。当有台面移动时，就可以通过台面移动使网与板件发生相对位移，使网上不产生油点，从而防止聚油。但是相对移动的距离也有考究，一般相对移动的距离要大于孔径，否则仍然会有部分地方产生油点从而发生聚油。网版移动来防止聚油的原理跟台面防止聚油的原理相同。只是前者是通过网版左右移动来发生相对位移，而后者是通过台面的前后移动。当网版下降丝印第一刀时，网版向左

12、移动；当丝印第二刀时，台面则向右移动；O9393台面移动和网版移动可以单独也可以同时开启。 垂直丝印垂直丝印示意图如下所示：板件垂直放置，在垂直丝印机导轨的带动下运动到两个网版的中间。垂直丝印机的ISO刀刮首先从油槽中覆油到丝印网上，在用丝印刀刮将油均匀地涂覆在板件上。因板件是垂直放置的，可以同时丝印两面。因此对于塞油板制作很有优势。 钉床丝印钉床丝印是用水平丝印机达到丝印双面的目的。其做法是用钉床支撑起板件，使粘油的板件不致与台面接触，从而达到可以丝印双面丝印的目的。很多没有垂直丝印机的厂家就采用这种方法。钉位的选择有讲究。一般可以选择在板件的如下位置选择布钉位：1） 板件四周的工艺边、锣刀

13、位；2） 板件内有一定面积的开窗的基材；3） 板件内有一定面积的开窗的焊垫（对于沉金、沉锡、OSP、全板镀板不能选用）；4） 板件内有一定直径的开窗的孔（NP孔或PTH孔）有的时候，还需要选择不开窗的基材作为布钉位。用钉床丝印有很多限制条件。如，板件本身要有一定的厚度，能够使板件在钉床上面平放。又如，板件要满足上面的布钉条件，有些板件是没有足够的布钉位的（钉的数量和位置应使板件不至于接触台面）。 根据丝印次数的不同，可以分为：1）正常丝印（又叫丝印薄油）2）丝印厚油。这是根据油墨的厚度来分的。一般的板件，只丝印一次就可以达到厚度要求了。即：丝印第一面预烘丝印第二面预烘，或垂直丝印双面预烘但有些

14、板客户需要丝印的油墨比较厚，或为了其他工艺控制需要丝印厚油（如2OZ板件），一次丝印不能达到要求的油墨厚度。只好在预烘后再丝印一次以达到要求。一般第一次丝印使用43-36T的丝印网，第二次使用120-77T的丝印网。流程为：1）丝印第一面预烘丝印第二面预烘加印第一面预烘加印第二面预烘或2）垂直丝印双面预烘加印第一面预烘加印第二面预烘丝印厚油会严重影响产能、延长制作周期、增加成本。同时，还会带来很多质量问题，如易绿油条剥离、孔内显影不净、预烘过度孔内渗油等。所以，丝印厚油是不得已而为之。若要用之，必须控制好预烘、显影、绿油菲林开窗等条件，甚至油墨种类的选用等都要做好。4. 预烘预烘的作用主要是将

15、油墨烘干，以利于继续丝印或对位曝光。预烘的设备有的用烤箱，有的用烘道，有的还用紫外光，等等。但不管用什么设备，目的只是把油墨中的溶剂挥发出去，但又导致油墨反应而影响曝光和显影。目前我司用的是烘道。这里也只介绍烘道。预烘需要控制好烘板的温度设定、温度的均匀性和稳定性、烘道的抽风量、预烘时间的设定等工艺条件。否则很容易导致预烘过度或预烘不足。预烘过度会导致显影不净，而预烘不足会导致绿油粘菲林、压痕、绿油条剥离等问题。预烘参数的选择和控制要根据油墨的性能来确定。有的油墨预烘温度要求比较高，预烘时间要求比较长。而有的油墨的预烘温度有会偏低、预烘时间要求较短。有的油墨的温度和时间适应范围较宽，而有的油墨

16、的适应范围较窄。这些都在油墨验证时所要验证的项目。5. 对位曝光对位曝光的主要作用是，利用UV光（紫外光）的照射，把绿油菲林或重氮片上的图形转移到已丝印好油墨的板件上。菲林或重氮片上不开窗的部分能够透UV光，从而使其下的油墨发生光聚合反应形成交连高分子，显影时不受显影液体的溶解。而未开窗曝光部分能够遮住UV光，防止其下的油墨发生光聚合反应。这些未反应的油墨可以被显影液溶解下来。从而能在板件上留下希望保留的绿油图形。下图是曝光的原理示意图：把已经用对位底片对位好的板件放置到曝光台面上，盖上曝光框上盖，开启抽真空将对位底片和板件密切接触，然后曝光。曝光结束后，打开曝光框上盖，取出板件，撕掉对位底片

17、。（若是自动曝光机，则将板件放置到曝光台面上，上述动作由机器自动完成）。要使菲林上的图形能够如实转移到板件上，必须控制好如下的项目： 曝光能量适中曝光能量高会使绿油窗缩小、易导致曝光渗油、压痕、鬼影等问题，而曝光能量低又容易导致绿油条剥离、曝光不良等问题。 抽真空适中在曝光时抽真空的目的主要是将对位底片和板件间的空气赶跑，使对位底片和板件密切接触，防止曝光时因空气的存在光线发生折射，从而出现曝光渗油。 对位对准这是最起码的条件。对位底片和板件的相应图形需相互重合。若是手工对位，可以用放大镜检查。若是自动对位，需保证底片和板件相符，先试对对准。 对位底片与板件相符这主是指对位底片长宽方向的伸缩系

18、数和板件的相一致、对位底片和板件不能变形。6. 显影显影的主要作用是用弱碱或溶剂将没有受到紫外光照射的油墨冲洗掉，留下已曝光部分形成绿油图形。上板显影显影显影自来水洗自来水洗DI水洗烘干出板各显影机设计上的显影段和水洗段的长度和缸数不一致，但都经过显影、水洗和烘干三个环节。根据绿油是水溶性还是溶剂型的油墨，显影液也分为弱碱显影液或溶剂显影液。7. 后固化油墨既是光固化型的，又是热固化型的。油墨在曝光时经过UV光照射后，只是初步的固化，油墨分子只发生了初步的交联。其硬度、耐磨性、耐溶剂性能还很差。为此还需要用高温度烘烤将油墨分子充分交联。后固化最主要需控制的项目是固化温度、固化时间、温度均匀性。

19、固化温度过高、固化时间过长，会导致油墨老化发黄，其各项性能变差。温度过低、固化时间过短，油墨又没有完全固化，其各项性能指标又无法达到。温度均匀性也是为固化温度和固化时间服务的。不能在同一固化烘箱内有的地方温度低，有的地方温度高。这样会使有的板（或同一块板的一部分）固化过头，有的板还未固化完全。为了能够在烘板的过程中烘箱内的温度均匀，板件的放置方式要考究。板件的放置应使烘箱内的气流通畅，保证温度均匀。在固化参数上，普通板件只要烘高温就可以。但对于塞油板件，因塞油孔内的油墨多，只烘高温段会使孔内的油墨急剧膨胀，发生爆油或孔边绿油剥离。因此，还需要在高温之前先烘几段低温段，使孔内油墨慢慢受热、慢慢固

20、化。8. UV光固化有些油墨或板件在后固化后还需要UV光固化。经过UV光固化后，可以使油墨表面的离子减少或耐溶剂性能更好。但同时也可能会使油墨变脆，出现绿油剥离。这是由油墨的性能决定的，因油墨的不同而不同。三、 常用物料1、 火山灰前处理磨板段使用，为美国HESS PUMICE PRODUCTS公司出品。分两种4F和3F。4F火山灰为比较细的，适合于磨细线路板、小孔板件目前在新磨板机上使用。而3F火山灰因颗粒比较大，磨细线路板会容易把线路磨断，也容易藏在孔内塞孔。火山灰2、 硫酸前处理酸洗段用，浓度50%（实际应用要加水稀释至1-2%，故不能用浓硫酸，防止伤人）纯度没有特别限制，用工业级即可。

21、但现在常用分析纯的。硫酸3、 碳酸钠显影段用，为颗粒状，实际生产时溶解在水中配成碳酸钠弱碱溶液。对纯度没有特别要求，工业级即可。碳酸钠4、 氢氧化钠绿油返洗用，颗粒状，实际生产时溶解在水中配成氢氧化钠强碱溶液。5、 消泡剂显影线显影溶液消泡用。生产时显影液会产生很多泡沫，影响显影，需要用消泡剂把泡沫消除。目前用的消泡剂为GM168。GM168消泡剂6、 油墨这是感光工序的主物料。 根据油墨颜色的不同可分为绿油、蓝油、红油、黑油、白油、黄油等。目前主要用的是绿油和蓝油。 根据油墨的用途的不同可以分为表面油和塞孔油。但有的油墨是同时可以做塞孔和丝印表面的。 根据油墨的组分不同可以分为单组分和双组分

22、油墨。目前用的油墨都是双组分的。即分主剂和固化剂，使用前两者分开放置，适当的条件下可以放置很久。使用时两者要相互混合，混合后放置时间短，一般的油墨只能放置24小时以内。 根据显影液的不同，分为水溶性油墨和溶剂型油墨。水溶解性油墨显影是用碳酸纳弱碱溶液，溶解型油墨显影是用溶剂显影的。两者油墨的最主要区别是使用水溶性油墨的板件固化后可以返工，而使用溶剂型油墨的板件不可以返工。 根据油墨光亮度的不同，可以分为亮光油墨、亚光油墨、半亚光油墨。对目前使用的油墨的性能归纳如下表：名称厂家用途性能指标优点缺点PSR4000 G23KTAIYO表面油；亮光油墨1） 预烘宽容度：可以达到7580min，甚至温度

23、更高、时间更长；2） 曝光宽容度：曝光能量下限可达到Mylar下200mj，上限可达800mj。3） 停留时间宽容度：48小时内。4） 显影宽容度：厚油板4mil绿油条不剥离。 油墨易调匀； 显影后的侧蚀小； 各宽容度符合我司的要求且有一定的余量； 天气变冷时不容易产生压痕 塞孔板件不太容易产生白点。 油墨的触变性好，不容易出现不过油缺点。 颜色较浅，容易发现油下缺陷； 大铜面塞油孔绿油容易剥离 耐沉金、沉锡性能差，这两种板须丝印厚油； 较容易产生针孔气泡，所以丝印后放置时间不能太短。 只能作表面油。DSR2200 TT19GTAMURA曝光能量下限可达到Mylar下300mj，上限可达100

24、0mj。24小时内。 各宽容度符合我司的要求； 还可以同时塞孔。 大铜面塞油孔绿油容易剥离； 较容易产生针孔气泡，所以丝印后放置时间不能太短； 预烘宽容度、停留宽容度、显影宽容度比PSR4000 G23K略窄； 天气变冷时容易产生压痕。 塞油板钉床制作时易出现白点。XB7179/7180Huntersman半亚光油墨可以达到75100min、8070min，甚至温度更高、时间更长；曝光能量下限可达到Mylar下100mj，上限可达600mj。36小时内。 有优良的预烘宽容度、停留宽容度、曝光宽容度、显影宽容度； 油墨的触变性好，不容易出现不过油缺点； 非常优良的耐沉金、沉锡性能； 可以作为连塞

25、带印流程油墨； 不易产生针孔气泡； 开油后的油墨放置时间可达72小时。 天气变冷时不易出现压痕。 显影后侧蚀较大； 颜色较浅，容易发现油下缺点； 固化后难于清洗； 为半亚光油墨，因摩擦/擦花易于产生油面发亮,而影响外观的均匀性； 喷锡后绿油面细看有类似发霉似的点状白点； 作为塞孔油墨，与其它油墨（如PSR4000 G23K、DSR2200 TT19G）的配合性能欠佳； 若作为专门塞孔油，难于耐288热冲击，但正常喷锡后不会剥离。ETERTEC 780H GG 48长兴塞孔油、表面油；深绿色可以达到7560min，甚至温度更高、时间更长；曝光能量下限可达到Mylar下400mj，上限可达1000mj。 颜色深，不易发现油下缺点； 能同时塞孔和丝印表面。 天气冷时易产生压痕； 所需曝光能量略高； 绿油条能力略差； 耐沉金、沉锡性能差； 油墨触变性较差，较易出现不过油。PSR4000 MH亚光可以达到7590min、8090min，甚至温度更高、时间更长；曝光能量下限可达到Mylar下100mj，上限可达800mj。正常油厚4mil绿油条不剥离。 优良的预烘宽容度； 优良的耐沉金、沉锡性能； 不能作为塞孔； 油面上容易起亮点。7、 化白水稀释油墨用。目前用的是普登生产的化白水，业界普遍在使用。8、 刀刮目前用的刀刮分两种厚度，9mm和