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绿油工序工艺培训教材一、流程简介绿油工序一般必须经过六个步骤，其流程顺序为：→前处理→（塞油）→丝印→预烘→对位、曝光→显影→后固化→（UV光固化）→步骤1步骤2步骤3步骤4步骤5步骤6而对于括号中的塞油步骤，只对要求塞油的板适用。对于括号中的UV光固化步骤，只对要求过UV光固化的板件适用，如沉锡板。前处理Pumice（火山灰磨板）丝印Screening（包括塞油Plug-hole）预烘Precure对位、曝光ExposureandRegistrationRecord显影Developing后固化PostCure包括UV光固化（UV-curing）前处理丝印对位、曝光显影步骤1步骤2步骤3步骤4步骤5步骤6二、工艺原理1.感光前处理感光前处理的主要作用是：以酸腐蚀和磨刷的研磨作用将基材和铜面上的氧化物及油污去除掉，并形成凹凸状粗化均匀的表面，以增加其与油墨的结合力。这是一个必须经过的流程。因为，蚀刻后的板件，其铜面是经过电镀镀上去的，表面光滑，光滑的铜表面和油墨的结合力不好。同时，蚀刻后板件不可避免会存在手印油痕、灰尘、氧化迹、擦花和其他污染物或影响因素，这些因素都会影响铜面与绿油的结合力或影响绿油丝印上去后的外观。而通过感光前处理可以将这些影响因素得以消除或减轻。在我们公司，感光前处理又通常称呼为感光前火山灰磨板。这是因为，在我们公司它主要是通过火山灰磨板机的磨板作用来达到上述目的的。在其他公司，有的是采用去毛刺，有的是采用化学处理的方法。但不管用什么处理方法，目的只有一个，就是将铜面处理成粗化均匀的微表面，以加强铜表面与油墨的结合力。各种处理方法都各有其优缺点。如火山灰磨板方式对普通的氧化擦花有很好的处理效果，但对于严重的氧化和镀层不良则无能为力。去毛刺对于严重氧化和镀层不良有较好的处理效果，但容易导致孔口铜厚不足或断裂。等等。具体情况要根据板件的特性和缺点的不同来选用不同的处理方式。我们公司在干膜前处理有去毛刺磨板，可以选用。感光前处理的具体流程为：上板→酸洗→两级水洗→三级磨板→自来水洗→高压水洗→DI水洗→吹干→烘干板件要先经过酸洗（1%~2%的硫酸），酸洗的作用主要是清洗油脂和轻微的氧化物。单经过酸洗，板面没有什么大的变化，氧化迹仍然明显。若不经过酸洗，很多板直接用火山灰磨板处理也可以达到同样的效果。似乎酸洗好象是可有可无的一道流程。但在实际中发现，对于氧化较严重的板件，酸洗板件比较容易用火山灰或去毛刺打磨干净。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，而对于孔内残留传送方向火山灰磨刷胶辊板件磨板段工作原理示意图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：孔内残留火山灰清洗不净→沉铜→干膜→电镀→蚀刻→感光前处理→塞油→丝印→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，孔边会出现油痕，影响外观，有些客户对这方面是要求很严格的。塞油网上芯板刀刮刀刮行进方向板件垫板芯板网塞油示意图塞得太满，孔边油痕严重影响外观塞油要塞得好，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，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≤0.40mm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0.60mm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。机台结构机台机台精密度机台稳定性网版种类芯板孔径芯板厚度网版刀刮刀刮厚度刀刮硬度刀刮角度刀刮压力刀刮速度刀刮平整度油墨塞孔油成分油墨搭配油墨黏度板件板件厚度塞油孔径板件温度操作对位精度判断检查塞油质量参数调整两种塞油孔以上（指不同钻嘴），且最大最小塞油孔径相差0.2mm（8mil）只用一种孔径，以最小孔为基准选择芯板孔径，孔径大小选择与一种塞油孔径的芯板孔径大小选择相同。两种塞油孔以上（指不同钻嘴），且最大最小塞油孔径相差≥0.2mm（8mil）1)钻嘴≤0.40mm的塞油孔位置加钻0.50mm的孔；2)0.40mm＜钻嘴≤0.60mm的塞油孔位置加钻0.40mm的孔；3)钻嘴0.60mm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→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。等等。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；等等。喷锡后塞油流程喷锡后塞油，顾名思义，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→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；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：O→12→6→12→6→···123O69时针位置图台面后前台面移动距离镟钮台面移动方向台面移动示意图台面板件丝网刀刮刀刮行进方向水平丝印示意图在丝印时，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，网版向左移动；当丝印第二刀时，台面则向右移动；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：O→9→3→9→3→···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：网版网版移动方向左右网版移动示意图升降架网版移动距离镟钮表示网上油点表示板件上的孔完全重叠，聚油严重部分重叠，仍聚油不重叠，不聚油板件垂直放置，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