专业PCB之绿油培训篇.ppt

皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process课堂守则课堂守则¡请将、请将、BP机等通讯工具调到震动状态机等通讯工具调到震动状态¡请勿在上课期间，随意进出，以免影响其他同事请勿在上课期间，随意进出，以免影响其他同事¡请勿交头接耳、大声喧哗请勿交头接耳、大声喧哗¡如有特殊事情，在征得培训导师的同意的情况下，如有特殊事情，在征得培训导师的同意的情况下，方可离场方可离场 皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing ProcessW/F - 绿油一、防焊防焊1.1 制程目的A.防焊：留出板上待焊的通孔及其pad，将所有线路及铜面都覆盖住，防止波焊时造成的短路，并节省焊锡之用量B.护板：防止湿气及各种电解质的侵害使线路氧化而危害电气性质，并防止外来的机械伤害，以维持板面良好的绝缘C.绝缘：由于板子越来越薄，线宽距越来越细，故导体间的绝缘问题日形突显，也增加防焊漆绝缘性质的重要性。

皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process1.2制作流程防焊漆，俗称“缘漆”，（Solder mask or Solder Resist)为便于肉眼检查，故于主漆中多加入对眼睛有帮助的绿色颜料，其实防焊漆绿色之外尚有黄色、蓝色、紫色、红色、白色、黑色等颜色W/F - 绿油皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process防焊的种类有传统环氧树脂IR烘烤型 ，UV硬化型，液态感光型（LPISM-Liquid Photo Imagable Solder Mask）等型油墨，以及干膜防焊型 （Dry Film, Solder Mask），其中液态感光型为目前制程大宗，所以本单元只介绍液态感光作业其步骤如下所述：铜面处理 印墨 预烤 曝光 显影 后烤 上述为网印式作业，其它coating 方式如Curtain coating,Spray coating等有其不错的发展潜力。

W/F - 绿油皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process¡制作交流之用皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process1.2.0液态感光油墨简介：A、缘起：液态感光油墨有三种名称：-液态感光油墨（Liquid Photoimagable Resist Ink）-液态光阻油墨(Liquid Photo Resist Ink)-湿膜(Wet Film以别于Dry Film )W/F - 绿油皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process其别于传统油墨的地方，在于电子产品的轻薄短小所带来的尺寸精度需求，传统网版技术无法突破网版能力一般水平线宽可达7~8mil间距可达10~15mil，而现今追求的目标则为Five &Five ，以下干膜制程则因密接不良而可能有焊接问题，此为液态绿漆发展之原因W/F - 绿油皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing ProcessB、液态油墨分类液态油墨分类 a.依电路板制程分类：-液态感光线路油墨(Liquid Photoimagable Etching & Plating Resist Ink)-液态感光防焊油墨(Liquid Photoimagable solder Resist Ink) W/F - 绿油皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing Processb.依涂布方式分类：-浸涂型(Dip Coating)-滚涂型（Roller Coating)- -帘涂型(Curtain Coating)-静电喷涂型(Electrostatic Spraying)-电着型(Electrodeposition)-印刷型(Screen Printing)W/F - 绿油皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing ProcessC、、液态感光油墨基本原理液态感光油墨基本原理a.a.要求-感光度解像度高-Photosensitivity&Resolution-感光性树脂 -密着性平坦性好-Adhesion&Leveling-耐酸碱蚀刻-Acid & Alkalin Resistance-安定性-Stability-操作条件宽-Wide Operating Condition-去墨性-Ink RemovingW/F - 绿油皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing Processb.主成分及功能主成分及功能 -感光树脂-感光-反应性单体-稀释及反应-感光剂-启动感光-填料-提供印刷及操作性-溶剂-调整流动性c.液态感光绿漆化学组成及功能液态感光绿漆化学组成及功能-合成树脂（压克力脂） -UV及热硬化-光启始剂（感光剂）-启动UV硬化-填充料（填充粉及摇变粉）-印刷性及尺寸安定性-色料（绿粉）-颜色-消泡平坦剂（界面活性剂）-消泡平坦-溶剂（脂类）-流动性W/F - 绿油皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process利用感光性树脂加硬化性树脂，产生互穿式聚合物纲状结构（Inter-penetrating Net-Work），以达到绿漆的强度。

显影则是利用树脂中含有酸根键，可以Na2CO3溶液显像，在后烘烤后由于此键已被融入树脂中，因此无法再被洗掉 W/F - 绿油皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process1.2.1 磨板 W/F - 绿油皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process1.2.2丝印A、印刷型（Screen Printing）a.档墨点印刷网板上仅做孔及孔环的档点阻墨，防止油墨流入孔内此法须注意档点积墨问题b.空网印(白网）不做档墨点直接空网印但板子或印刷机一面可小幅移动使不因积墨流入孔内c.有些要求孔塞油者一般在曝光显像后针对那些孔再印一次的方式居多d.使用网目在80~120目（36T~45T）刮刀硬度60~70度 W/F - 绿油皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing ProcessBW/F - 绿油皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing Processa.制程特点制程特点 W/F - 绿油皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing ProcessW/F - 绿油皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process1.2.3预烤预烤A.主要目的赶走油墨内的溶剂，使油墨部分硬化，不致在进行曝光时粘底片。

B.温度与时间的设定，须参照供应商的data sheet 双面印与单面印的预烤条件是不一样所谓双面印，是指双面印好同时预烤）C.烤箱的选择须注意通风D.温度时间的设定，必须有警报器，时间一到以必须马上拿出，否则overcuring会造成显像不尽E.Conveyor式的烤箱，其产能及品质都较佳，唯空间及成本须考量W/F - 绿油皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process1.2.41.2.4曝光曝光A.曝光机的选择：UV光源，7~10KW之能量，须有冷却系统维持台面温度25~30℃B.能量管理：以Step tablet（21step）结果设定能量C.抽真空至-60cmHg以上D.手动曝光机一般对对位Pattern对位，自动曝光机则以CCD对位，以现在高密度的板子设计，若没有自动对位势必无法达品质要求.（如lucent 19.7mil pitch要求）W/F - 绿油皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process1.2.5显像显像A.显像条件药液1~2%Na2CO3温度30±2℃喷压2.5~3kg/cm2B.显像时间因和厚度有关，通常在50~60sec,Break-point约在50~70%皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process1.2.6后烤后烤A.通常在显像后油墨硬度不足，会先进行UV硬化，增加其硬度以免做检修时刮伤。

B.后烤的目的主要让油墨之环氧树脂彻底硬化，后烤条件一般为150℃，60minW/F -W/F - 绿油绿油绿油绿油皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process 1.4品质要求品质要求根据IPC 840C对S/M要求分了三个等级：Class 1:用在消费性电子产品上如电视、玩具，单面板之直接蚀刻 而无需电镀之板类，只要有漆覆盖即可 Class 2:为一般工业电子线路板用，如电脑、通讯设备、商用机器 及仪器类，厚度要0.5mil以上Class 3:为高信赖度长时间连续操作之设备，或军用及太空电子设 备之用途，其厚度至少要以1mil以上实务上，表12.1所列测试项目可供参考W/F -W/F - 绿油绿油绿油绿油皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process表表12.1一般绿漆油墨测试性质项目一般绿漆油墨测试性质项目W/F -W/F - 绿油绿油绿油绿油测试项目测试方法Adhesion（粘着力）Crosshatch&Tape Test（剥离试验）Abrasion（磨擦抗力）Pencil Method（铅笔刮削试验）Resistance To Solder（抗锡能力）Rosin Flux 260 10sec 5 Cycle（抗锡测试）Resistance To Acid （抗酸能力）10%HCl OR H2SO4 R.T.30min Dip（耐酸测试）Resistance To Alkaline（抗碱能力）5% W/W RT 30min Dip （耐碱测试）Resistance To Solvent（抗溶剂力）Methylene Cloride R.T.30min Dip（氯乙烯测）Resistance To Flux（抗助焊剂力）Water Soluble Flux Dip（水溶性助焊剂测试）Resistance To Gold Plating（抗镀金能力）Electro Gold Plate（电解金测试）Resistance To Immersion Ni/GoldImmersion Ni/Gold（浸镍金测试）绿漆制程至此介绍完毕，接下来的制程是表面焊垫的各种处理方式。

皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing Process1.5 感光防焊油墨常见问题及排除方法感光防焊油墨常见问题及排除方法W/F -W/F - 绿油绿油绿油绿油项目问题名称现象可能原因对策1油墨不均板面油墨无法均匀附着成点状条状或片状油墨白点（无法下墨）1.油墨混合时间不足2.油墨混合错误3.板面油渍或水渍残留（前处理不洁）4.油墨杂质（胶带油渍混入而破坏表面张力）5.刮刀片材质不良6.网版清洗不洁7. 油墨混合后过期使用1.检查前处理线确认吹干烘干段之作业品质2.检查前处理各段是否合乎制程标准（水破test、贴尘测试）3.更新使用油墨并确认油墨混合参数4.清洗网版刮刀等使用工具皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing ProcessW/F -W/F - 绿油绿油绿油绿油项目问题名称现象可能原因对策2大铜面空泡大铜面上油墨全覆盖区油墨与铜面分离 1.前处理不良（刷磨不均水渍油渍残留微蚀酸洗不足或残留等）2.板面杂质附着3.铜面凹陷4.硬化剂混合不良5.铜面上油墨厚度不均6.油墨表面遭受撞击受贿损7. 烘烤不足8.多次喷锡或喷锡锡温过高1. 检查前处理线确认吹干烘干段之作业品质2.检查前处理各段是否合乎制程标准（水破test、贴尘测试）3.确认烘烤条件及烤箱分布升温曲线4.确认油墨混合参数5.检生流程减少外力撞击6.确认喷锡作业参数及状况3塞孔爆孔塞孔之Via hole于后烘烤后油墨溢出1.末区段性升温2.区段性升温低温段温度太高3.区段性升温低温段时间不足4.区段性升温未连续烘烤5.烤箱温度分布不平均或方向不固定1.后烘烤箱必须为区段升温2.区段性升温需连续烘烤3.确认烤箱内各区域之升温曲线4.热风方向必须为同一方向5.确认作业参数皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing ProcessW/F -W/F - 绿油绿油绿油绿油项目问题名称现象可能原因对策4显影不洁于欲显影掉之区域（防焊曝光时底片黑色或棕色区域）之油墨无法完全清除1.预烤过度2.烤箱排风回圈不良3.油墨过期4.油墨混合错误5.预烤后停滞时间太久6.环境不良（湿气太重；温度太高）7.作业区光线非防UV灯管8.曝光能量太高9.显影温度太低10.显影压力太小11.显影能力不足12.显影时间太短13.底片遮光率太低14.油墨不良感光度太高15.稀释到含水过高1.混合前确认油墨品牌及状况2.确认烘烤条件及烤箱分布升温曲线3.确认周边作业环境及设备4.确认曝光作业参数5.确认显影作业参数6.底片遮光率不佳7.印刷曝光后hold time过久8.修改油墨性质9.使用原广稀释剂皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing ProcessW/F -W/F - 绿油绿油绿油绿油项目问题名称现象可能原因对策5喷锡后油墨剥离于铜面区或线路区之防焊边于喷锡后防焊与铜面分离1.油墨印刷过薄耐热性不足2.曝光能量不够3.前处理不良板面粗糙度不足4.前处理后停滞过久而使作业板氧化5.烘烤不足6.多次喷锡或喷锡锡温过高7.浸泡FLUX 过久8.FLUX攻击力过强9.显影过度10.油墨附着力不良1.检查前处理线确认是否乎合制程标准品质2.降低前处理后作业板停滞时间3.确认曝光显影条件4.确认后烘烤条件5.确认喷锡参数及作业情形6.更换FLUX7.修改油墨特性6预烤干燥不良a.预烤完毕生指纹测试痕迹明显1.油墨干燥性不良2.预烤烤箱作业不稳定作业参数不佳3.预烤后hold time 不足1.确认预烤条件并量测各区域之升温曲线2.增加预烤后hold time3.修改油墨特性皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing ProcessW/F -W/F - 绿油绿油绿油绿油项目问题名称现象可能原因对策6预烤干燥不良b.曝光时沾贴底片1.油墨干燥性不良2.预烤烤箱作业不稳3.预烤后hold time 不足4.吸真空压力过大5.赶气动作压力过大1.确认预烤条件并量测各区域之升温曲线2.增加预烤后hold time3.确认曝光作业参数及作业情形4.修改油墨特性7铜面氧化以目视油墨下方大铜面色泽成暗红色之氧化情形1.烘精辟时间及温度过多2.重供货烘烤次数过多3.油墨颜色太浅4.油墨耐热性质不良1.降低烘烤时间及温度2.减少烘烤次数3.增加防焊厚度4.修改油墨特性皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing ProcessW/F -W/F - 绿油绿油绿油绿油项目问题名称现象可能原因对策8Under-cut 过大显影后以目视或目镜观察防焊边白色区域过大（大于1.5mil）1.油墨印刷太厚2.曝光能量不足3.显影温度太高4.显影压力太大5.显影时间过长6.底片透光量太低7.‘hold time时间不足8.曝光灯管过期9.曝光冷却石英管太脏10.油墨不良感光度不足1.确认曝光作业参数2.确认显影作业参数3.降低油墨印刷厚度4.增加曝光后停滞时间5.使用透光率较佳之作业底片6.确认曝光灯管寿命7.修改油墨性质9孔内油墨经显影后孔内的孔壁边油油墨残留无法显影干净1.印刷对位不良2.网板涨缩3.印刷机未使用错位印刷4.未刮除网背油墨5.使用空网印刷1.使用挡点网板2.印刷机使用错位功能3.需刮除网背油墨4.确认印刷曝光工具规格5.确认预烤条件并量测各区域之升温曲线皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing ProcessW/F -W/F - 绿油绿油绿油绿油项目问题名称现象可能原因对策9孔内油墨经显影后孔内的孔壁边油油墨残留无法显影干净6.挡点网板之挡墨点脱落过太小7.印刷参数不佳8.预烤过度9.曝光挡点太小10.曝光有为真空不良11.曝光底片遮光不良12.显影能力不佳13.影喷嘴不适用6.修改显影喷嘴型态及喷洒高度7.确认显影作业参数8.重视自主检查10油墨锯齿以目视或目镜观察防焊边非整齐之切面而锯齿状1.使用基材为非UV基材2.曝光底片药膜面制作错误3.曝光底片遮光区域遮光率不佳1.使用防UV之基材2.曝光前确认底片状况3.更改善黑片或遮光率较佳之底片皆利士电脑版（广州）有限公司皆利士电脑版（广州）有限公司Multi-layer Board Manufacturing ProcessW/F -W/F - 绿油绿油绿油绿油项目问题名称现象可能原因对策11化金后防焊剥离于铜面区或线路区之防焊边于化金后防焊与铜面分离1.显影过度2.曝光能量不够3.前处理不良板面粗糙度不足4.前处理后停滞过久而使作业板氧化5.烘烤时间过长或温度过高6.化金厂药水攻击力过强7.化金厂作业参数不佳8.油墨抗化金不良9.油墨厚度不良1.检查前处理线确认是否合乎制程标准品质2.降低前处理后作业板停滞时间3.确认曝光显影条件4.确认烘烤条件5.更改作业流程6.更换化金药液7.确认化金厂作业参数8.修改油墨特性。