PCB机加工工艺要点

PCB机加工工艺要点—技术中心孙俊杰总括涉及工位/工序：下料、内层冲孔/钻定位孔、（层压准备）配板、层压（+微蚀）、钻孔、外形、（包装）。工艺特点概述：1、依托自动化机械设备实现PCB板的外观与机械性能（相对于湿法、图形）变化。2、首件制作在机加中扮演着重要角色。3、抽检起着不可或缺的作用——防止板面划伤。具体内容：Ⅰ、分工位加工控制要点与品质缺陷分析；Ⅱ、“PCB尺寸稳定性与机械加工”专题；第一部分分工位加工控制要点与品质缺陷分析一、下料（芯板、半固化片和铜箔）目的：选用指定芯板（半固化片、铜箔）按照MI指定的长宽尺寸切割以后供下工序加工。控制要点：①芯板与半固化片下料：规格与型号、常规料与高Tg料、过期料与正常料、物料供应商、材料经纬向、烘板温度与烘板时间（抽湿温度与抽湿时间）。②铜箔下料：铜箔要比对应的半固化片大出一定尺寸、裁切刀的锋利程度。二、内层冲孔/内层钻定位孔1、内层冲孔概述：通过光反射找到板子的识别点，识别出板子尺寸后调动相应的冲销冲切出对应的孔（方槽和圆孔）。板子尺寸相同时，对应的孔位完全相同。一般为四槽四孔。目的：槽孔用来定位（对应于邦定机底盘或铆钉工具板上的方销），圆孔用来打铆钉。控制要点：①防止上工序来料不良，识别点不完整时将无法加工；②当板子实际尺寸相对CAM尺寸误差超过机器设定误差时机器将拒绝加工。2、内层钻定位孔（INSPCTA）概述：指采用INSPECTA机对尺寸不符合冲孔规范（指冲孔机对应的工程规范）的板加工出内层定位孔。它通过X光穿透识别实现。控制要点：①注意各层次的收缩误差（识别点之间的实际距离相对CAM设计值之差）；②加工时应按照MI层压结构同一方向进行放板；③若板翘时需用胶带纸固定其边缘使其平整。三、邦定、铆合与配板1、邦定与铆合概述：把内层芯板和半固化片按照MI要求定位于工具板上，然后把各层固定在一起（邦定采取加热、加压的熔合方式，铆合采取铆钉铆接的方式）。目的：对层压的板进行预定位。控制要点：①邦定机的压力、温度、时间；②铆钉规格；③铆钉开花面铜粒的清洁。2、配板概述：把邦定/铆合后的内层（常规四层板只有一个芯板）按照MI要求配上外层半固化片。控制要点：防止划伤（棕化层）。四、层压压合叠板概述：把配好的板按要求铺上外层铜箔后放入垫有牛皮纸的托盘中并用打磨干净的隔离钢板层层隔离。压合概述：在适当的升温速率与压力作用下使半固化树脂充分流动填充芯板图形的同时把芯板粘接在一起。控制要点：①TMP、VIGOR和Cedal三种压机参数形式的不同；②特殊板（厚板、厚铜箔板、特殊材料板等）需用特殊参数加工；③8层及以上板需后固化以消除压合过程中板内残留的内应力，防止后续制程中板子产生变形。五、钻靶标概述：采用X光识别的方法钻出定位孔供钻孔定位。控制要点：①靶标与识别点的加工选择；②加工方式的选择；③钻头的更换；④首件检查与收缩异常处理。六、微蚀概述：为保证孔内镀层厚度达标且防止表面铜层过厚而侧蚀过大需在钻孔前降低表面铜箔厚度。控制要点：①加工前测量铜厚；②镀层厚度异常板的处理；③喷嘴工作状况。七、钻孔概述：利用数控钻床选择不同规格的钻头对表面平整的PCB进行加工以得到MI要求的孔径。控制要点：①叠板层数；②钻头规格（钻径、刃磨次数）；③主轴转速、进给速度、退刀速度。首件检查内容：①加工参数是否合理（毛刺等）；②是否有漏钻、划伤等；③尺寸变化与程序的关系：板四角焊环状况、板中心焊环状况、长边中心焊环状况、短边中心焊环状况。八、钻头刃磨概述：对使用过的钻头用专用设备进行研磨以增加切削刃的锋利程度。控制要点：①翻磨次数与（钻头柄）标识颜色；②磨后清洗；③首件检查与确认。九、V-刻加工概述：对多零件交货拼板内的各零件边框划V形线，以方便客户对上线焊接后的拼板进行分割。控制要点：①V-刻深度的首件检验（切片观察）与抽检；②V-刻尺寸（V-刻线与定位孔的距离、V-刻间距等）与走刀状况（板弯板翘时）；③（多刀、多方向V-刻时）已加工板与未完全加工完毕板的标识区分。十、倒角（斜边）加工概述：用切刀沿与PCB棱角垂直的方向进行切削得到斜角以方便客户插装（装配）。控制要点：①加工角度设定；②倒角深度；③首件检查与抽检（板面划伤）；④特殊板的加工（凹形板、跳刀加工板）。十一、外形加工（包括铣边框）概述：用不同规格的铣刀对PCB拼板进行加工以得到客户要求的外观尺寸。目的：去除客户不需要的PCB加工过程中的辅助边框（铣边框目的：方便后工序加工）。控制要点：①首件检验与抽检（尺寸、公差）；②定位孔的选择（金属化孔与非金属化孔）；③板面状况（划伤）；④特殊板的加工（多把刀板、厚铜箔板）。第二部分“PCB尺寸稳定性与机械加工”专题由于PCB所用材料的基本构成为网状结构的玻璃丝，因此在PCB加工过程中就不可避免地遇到板子尺寸的变化。一般来说，电镀、层压后表现为收缩，蚀刻、黑化后表现为膨胀（用“万分之”表示）。这种变化严重影响着PCB加工，尤其是PCB的机械加工。因此，在工程设计以及现场加工中须采取一定的处理方法以消除这种影响。1、设计上的解决方案工程对内层图形预放比例（不同厂家、不同结构有不同的预放比例）——抵消层压收缩的影响。靶标点与识别点位置的设计：如右图。2、加工过程中的解决方案内层冲孔/钻定位孔的误差设定。层压钻靶标时的伸缩误差反馈。钻孔程序的调整（外图、阻焊、字符底片也须做相应调整）。对两拼及以上板，当钻孔程序调整幅度较大时外形程序也需做相应更改。谢谢！