PCB线路板生产制造行业的各工序危害有哪些?有什么良好的预防措施?
PCB行业如笙为你解答
印制电路板钻孔机是一种用于印制电路板钻孔的机器。在插入元件之前,PCB板必须钻一些小孔,以便插入元件的插脚,或者上下(通过)连接不同层的电线。随着PCB板集成度的不断提高,对孔径的要求越来越小。现在孔径为0.1毫米。在印制板钻孔中,有许多方面需要注意。数控钻床的日常维护保养是非常重要的。它不会影响使用效率,并且与机器的寿命有关。为达到清洁印刷电路板应注意
(1)每班都要用吸尘器吸工作台面并用软布浸上酒精擦干净,特别是大理石台面和气浮脚都要保持干净。数控床的X、Y、Z轴上气鞭导向应做到用酒精擦拭不允许涂油,如果是导轨或导柱则要定期擦干净并涂上一层润滑油。
(2)每天应需按时清洁控制柜和过滤网的灰尘,检查冷却风扇是否运转正常,每天倒吸尘器的粉尘,使之达到额定的吸气量、负压,因为吸尘的好坏与钻孔的质量有直接关系。
(3)数控钻床应采用专用地线连接。最下面的街道埋在地下1米深的铜棒里。在铜棒周围撒盐。记住要配备稳压器。一般来说,数控钻床的温度太高,不容易损坏控制器。润滑油或润滑脂的温度过低,温度的变化会使机器膨胀或收缩,因此很难达到精度。相对湿度应控制在50%到65%。
(4)主轴的冷却液要每半年更换一次,有的机器使用去离子水,有的机器使用去离子水与汽车防冻液1:1的混合液。主轴冷却采用压力报警、流量报警、温度报警。由于数控钻床主轴均为中频电机,带负荷运转,会产生很高的温升,冷却不良会烧坏主轴。
(5)压缩空气的供气和压力应符合数控机床的要求,并配备冷冻空气干燥器。它的自动排放阀可以自动排放水和油。即使如此,机器本身的压缩空气过滤器也应定期清洗,以清除其污垢、水和油。
无论是钻机日常维护还是钻前准备,还是盖板垫或铜箔基板的准备要求,印刷电路板制造商都应严格规范地按照应有的程序操作。操作过程中避免发生损坏和事故。
以上编辑分享的关于印制电路板钻孔的几个重要问题,如有补充,请在留言板下房留言联系!PCB行业如笙什么是pcba生产工艺流程
1、PCB布局
PCB制作第一步是整理并检查PCB布局(Layout)。PCB制作工厂收到PCB设计公司的CAD文件,由于每个CAD软件都有自己独特的文件格式,所以PCB工厂会转化为一个统一的格式——Extended
Gerber RS-274X 或者 Gerber X2。然后工厂的工程师会检查PCB布局是否符合制作工艺,有没有什么缺陷等问题。
2、芯板的制作
清洗覆铜板,如果有灰尘的话可能导致最后的电路短路或者断路。
下图是一张8层PCB的图例,实际上是由3张覆铜板(芯板)加2张铜膜,然后用半固化片粘连起来的。制作顺序是从最中间的芯板(4、5层线路)开始,不断地叠加在一起,然后固定。4层PCB的制作也是类似的,只不过只用了1张芯板加2张铜膜。
3、内层PCB布局转移
先要制作最中间芯板(Core)的两层线路。覆铜板清洗干净后会在表面盖上一层感光膜。这种膜遇到光会固化,在覆铜板的铜箔上形成一层保护膜。
将两层PCB布局胶片和双层覆铜板,最后插入上层的PCB布局胶片,保证上下两层PCB布局胶片层叠位置精准。
感光机用UV灯对铜箔上的感光膜进行照射,透光的胶片下,感光膜被固化,不透光的胶片下还是没有固化的感光膜。固化感光膜底下覆盖的铜箔就是需要的PCB布局线路,相当于手工PCB的激光打印机墨的作用。
然后用碱液将没有固化的感光膜清洗掉,需要的铜箔线路将会被固化的感光膜所覆盖。
然后再用强碱,比如NaOH将不需要的铜箔蚀刻掉。
将固化的感光膜撕掉,露出需要的PCB布局线路铜箔。
4、芯板打孔与检查
芯板已经制作成功。然后在芯板上打对位孔,方便接下来和其它原料对齐。
芯板一旦和其它层的PCB压制在一起就无法进行修改了,所以检查非常重要。会由机器自动和PCB布局图纸进行比对,查看错误。
5、层压
这里需要一个新的原料叫做半固化片,是芯板与芯板(PCB层数>4),以及芯板与外层铜箔之间的粘合剂,同时也起到绝缘的作用。
下层的铜箔和两层半固化片已经提前通过对位孔和下层的铁板固定好位置,然后将制作好的芯板也放入对位孔中,最后依次将两层半固化片、一层铜箔和一层承压的铝板覆盖到芯板上。
将被铁板夹住的PCB板子们放置到支架上,然后送入真空热压机中进行层压。真空热压机里的高温可以融化半固化片里的环氧树脂,在压力下将芯板们和铜箔们固定在一起。
层压完成后,卸掉压制PCB的上层铁板。然后将承压的铝板拿走,铝板还起到了隔离不同PCB以及保证PCB外层铜箔光滑的责任。这时拿出来的PCB的两面都会被一层光滑的铜箔所覆盖。
6、钻孔
要将PCB里4层毫不接触的铜箔连接在一起,首先要钻出上下贯通的穿孔来打通PCB,然后把孔壁金属化来导电。
用X射线钻孔机机器对内层的芯板进行定位,机器会自动找到并且定位芯板上的孔位,然后给PCB打上定位孔,确保接下来钻孔时是从孔位的正中央穿过。
将一层铝板放在打孔机机床上,然后将PCB放在上面。为了提高效率,根据PCB的层数会将1~3个相同的PCB板叠在一起进行穿孔。最后在最上面的PCB上盖上一层铝板,上下两层的铝板是为了当钻头钻进和钻出的时候,不会撕裂PCB上的铜箔。
在之前的层压工序中,融化的环氧树脂被挤压到了PCB外面,所以需要进行切除。靠模铣床根据PCB正确的XY坐标对其外围进行切割。
7、孔壁的铜化学沉淀
由于几乎所有PCB设计都是用穿孔来进行连接的不同层的线路,一个好的连接需要25微米的铜膜在孔壁上。这种厚度的铜膜需要通过电镀来实现,但是孔壁是由不导电的环氧树脂和玻璃纤维板组成。
所以第一步就是先在孔壁上堆积一层导电物质,通过化学沉积的方式在整个PCB表面,也包括孔壁上形成1微米的铜膜。整个过程比如化学处理和清洗等都是由机器控制的。
固定PCB
清洗PCB
运送PCB
8、外层PCB布局转移
接下来会将外层的PCB布局转移到铜箔上,过程和之前的内层芯板PCB布局转移原理差不多,都是利用影印的胶片和感光膜将PCB布局转移到铜箔上,唯一的不同是将会采用正片做板。
内层PCB布局转移采用的是减成法,采用的是负片做板。PCB上被固化感光膜覆盖的为线路,清洗掉没固化的感光膜,露出的铜箔被蚀刻后,PCB布局线路被固化的感光膜保护而留下。
外层PCB布局转移采用的是正常法,采用正片做板。PCB上被固化的感光膜覆盖的为非线路区。清洗掉没固化的感光膜后进行电镀。有膜处无法电镀,而没有膜处,先镀上铜后镀上锡。退膜后进行碱性蚀刻,最后再退锡。线路图形因为被锡的保护而留在板上。
将PCB用夹子夹住,将铜电镀上去。之前提到,为了保证孔位有足够好的导电性,孔壁上电镀的铜膜必须要有25微米的厚度,所以整套系统将会由电脑自动控制,保证其精确性。
9、外层PCB蚀刻
接下来由一条完整的自动化流水线完成蚀刻的工序。首先将PCB板上被固化的感光膜清洗掉。然后用强碱清洗掉被其覆盖的不需要的铜箔。再用退锡液将PCB布局铜箔上的锡镀层退除。清洗干净后4层PCB布局就完成了。
PCBA生产工序可分为几个大的工序, SMT贴片加工→DIP插件加工→PCBA测试→三防涂覆→成品组装。
一、SMT贴片加工环节
SMT贴片加工的工序为:锡膏搅拌→锡膏印刷→SPI→贴装→回流焊接→AOI→返修
1、锡膏搅拌
将锡膏从冰箱拿出来解冻之后,使用手工或者机器进行搅拌,以适合印刷及焊接。
2、锡膏印刷
将锡膏放置在钢网上,通过刮刀将锡膏漏印到PCB焊盘上。
3、SPI
SPI即锡膏厚度检测仪,可以检测出锡膏印刷的情况,起到控制锡膏印刷效果的目的。
4、贴装
5、回流焊接
将贴装好的PCB板过回流焊,经过里面的高温作用,使膏状的锡膏受热变成液体,最后冷却凝固完成焊接。
6、AOI
AOI即自动光学检测,通过扫描可对PCB板的焊接效果进行检测,可检测出板子的不良。
7、返修
将AOI或者人工检测出来的不良进行返修。
二、DIP插件加工环节
DIP插件加工的工序为:插件→波峰焊接→剪脚→后焊加工→洗板→品检
1、插件
将插件物料进行引脚的加工,插装在PCB板子上
2、波峰焊接
将插装好的板子过波峰焊接,此过程会有液体锡喷射到PCB板子上,最后冷却完成焊接。
3、剪脚
焊接好的板子的引脚过长需要进行剪脚。
4、后焊加工
使用电烙铁对元器件进行手工焊接。
5、洗板
进行波峰焊接之后,板子都会比较脏,需使用洗板水和洗板槽进行清洗,或者采用机器进行清洗。
6、品检
对PCB板进行检查,不合格的产品需要进行返修,合格的产品才能进入下一道工序。
三、PCBA测试
PCBA测试可分为ICT测试、FCT测试、老化测试、振动测试等
PCBA测试是一项大的测试,根据不同的产品,不同的客户要求,所采用的测试手段是不同的。ICT测试是对元器件焊接情况、线路的通断情况进行检测,而FCT测试则是对PCBA板的输入、输出参数进行检测,查看是否符合要求。
四、PCBA三防涂覆
PCBA三防涂覆工艺步骤为:涂刷A面→表干→涂刷B面→室温固化5.喷涂厚度:喷涂厚度为:0.1mm—0.3mm6.所有涂覆作业应不低于16℃及相对湿度低于75%的条件下进行。PCBA三防涂覆用的还是很多的,尤其是一些温湿度比较恶劣的 环境,PCBA涂覆三防漆具有优越的绝缘、防潮、防漏电、防震、防尘、防腐蚀、防老化、防霉、防零件松脱及绝缘耐电晕等性能,可以延长PCBA的储存时间,隔离外部侵蚀、污染等。其中喷涂法是业界最常用的涂敷方法。
五、成品组装
将涂覆后测试OK的PCBA板子进行外壳的组装,然后进行测试,最后就可以出货了。
PCBA生产是一环扣着一环,任何一个环节出现了问题都会对整体的质量造成非常大的影响,需要对每一个工序进行严格的控制。
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