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PCB制造實用與操作手冊

時間:2019-03-09 11:38 來源:未知 作者:澳門賭場

  澳門賭場技術,各種溶液占了很大的比重,對印制電路板的最終產品質量起到關鍵的作用。無論是選購或者自配都必須進行科學計算。正確的計算才能確保各種溶液的成分在工藝范圍內,對確保產品質量起到重要的作用。根據印制電路板生產的特點,提供六種計算方法供同行選用。

  定義:是指溶質(或濃溶液)體積與溶劑體積之比值。 舉例:1:5硫酸溶液就是一體積濃硫酸與五體積水配制而成。

  定義:一升溶液里所含溶質的克數。 舉例:100克硫酸銅溶于水溶液10升,問一升濃度是多少?100/10=10克/升

  定義:一升中含1克分子溶質的克分子數表示。符號:M、n表示溶質的克分子數、V表示溶液的體積。如:1升中含1克分子溶質的溶液,它的克分子濃度為1M;含1/10克分子濃度為0.1M,依次類推。

  舉例:將100克氫氧化鈉用水溶解,配成500毫升溶液,問這種溶液的克分子濃度是多少?解:首先求出氫氧化鈉的克分子數:

  定義:一升溶液中所含溶質的克當量數。符號:N(克當量/升)。 當量的意義:化合價:反映元素當量的內在聯系互相化合所得失電子數或共同的電子對數。這完全屬于自然規律。它們之間如化合價、原子量和元素的當量構成相表關系。 元素=原子量/化合價

  舉例:鈉的當量=23/1=23;鐵的當量=55.9/3=18.6 酸、堿、鹽的當量計算法:A酸的當量=酸的分子量/酸分子中被金屬置換的氫原子數B堿的當量=堿的分子量/堿分子中所含氫氧根數C鹽的當量=鹽的分子量/鹽分子中金屬原子數金屬價數

  舉例:A.求出100毫升比重為1.42含量為69%的濃硝酸溶液中含硝酸的克數?解:由比重得知1毫升濃硝酸重1.42克;在1.42克中69%是硝酸的重量,因此1毫升濃硝酸中 硝酸的重量=1.42×(60/100)=0.98(克) B.設需配制25克/升硫酸溶液50升,問應量取比量1.84含量為98%硫酸多少體積?解:設需配制的50升溶液中硫酸的重量為W,則W=25克/升 50=1250克由比重和百分濃度所知,1毫升濃硫酸中硫酸的重量為:1.84×(98/100)=18(克);則應量取濃硫酸的體積1250/18=69.4(毫升) 波美度與比重換算方法:A.波美度= 144.3-(144.3/比重); B=144.3/(144.3-波美度)

  在電鍍過程中,涉及到很多參數的計算如電鍍的厚度、電鍍時間、電流密度、電流效率的計算。當然電鍍面積計算也是非常重要的,為了能確保印制電路板表面與孔內鍍層的均勻性和一致性,必須比較精確的計算所有的被鍍面積。目前所采用的面積積分儀(對底片的板面積進行計算)和計算機計算軟件的開發,使印制電路板表面與孔內面積更加精確。但有時還必須采用手工計算方法,下例公式就用得上。

  d=(C×Dk×t×ηk)/60r 電鍍時間計算公式:(時間代號:t、單位:分鐘)t=(60×r×d)/(C×Dk×ηk)

  化學鍍銅(Electroless Plating Copper)俗稱沉銅。印制電路板孔金屬化技術是印制電路板制造技術的關鍵之一。嚴格控制孔金屬化質量是確保最終產品質量的前提,而控制沉銅層的質量卻是關鍵。日常用的試驗控制方法如下:

  使用化學沉銅鍍液,對沉銅速率有一定的技術要求。速率太慢就有可能引起孔壁產生空洞或針孔;而沉銅速率太快,將產生鍍層粗糙。為此,科學的測定沉銅速率是控制沉銅質量的手段之一。以先靈提供的化學鍍薄銅為例,簡介沉銅速率測定方法:

  (1)材料:采用蝕銅后的環氧基材,尺寸為100×100(mm)。 (2)測定步驟:A. 將試樣在120-140℃烘1小時,然后使用分析天平稱重W1(g);B. 在350-370克/升鉻酐和208-228毫升/升硫酸混合液(溫度65℃)中腐蝕10分鐘,清水洗凈;C.在除鉻的廢液中處理(溫度30-40℃)3-5分鐘,洗干凈;D. 按工藝條件規定進行預浸、活化、還原液中處理;E. 在沉銅液中(溫度25℃)沉銅半小時,清洗干凈;F. 試件在120-140℃烘1小時至恒重,稱重W2(g)。(3) 沉銅速率計算:速率=(W2-W1)104/8.93×10×10×0.5×2(μm)(4) 比較與判斷:把測定的結果與工藝資料提供的數據進行比較和判斷。

  通孔鍍前,對銅箔進行微蝕處理,使微觀粗化,以增加與沉銅層的結合力。為確保蝕刻液的穩定性和對銅箔蝕刻的均勻性,需進行蝕刻速率的測定,以確保在工藝規定的范圍內。(1)材料:0.3mm覆銅箔板,除油、刷板,并切成100×100(mm);(2)測定程序:A.試樣在雙氧水(80-100克/升)和硫酸(160-210克/升)、溫度30℃腐蝕2分鐘,清洗、去離子水清洗干凈;B.在120-140℃烘1小時,恒重后稱重W2(g),試樣在腐蝕前也按此條件恒重稱重W1(g)。(3)蝕刻速率計算速率=(W1-W2)104/2×8.933T(μm/min)式中:s-試樣面積(cm2) T-蝕刻時間(min)(4)判斷:1-2μm/min腐蝕速率為宜。(1.5-5分鐘蝕銅270-540mg)。

  在孔金屬化過程中,活化、沉銅是化學鍍的關鍵工序。盡管定性、定量分析離子鈀和還原液可以反映活化還原性能,但可靠性比不上玻璃布試驗。在玻璃布沉銅條件最苛刻,最能顯示活化、還原及沉銅液的性能。現簡介如下:(1)材料:將玻璃布在10%氫氧化鈉溶液里進行脫漿處理。并剪成50×50(mm),四周末端除去一些玻璃絲,使玻璃絲散開。(2)試驗步驟:A.將試樣按沉銅工藝程序進行處理;B. 置入沉銅液中,10秒鐘后玻璃布端頭應沉銅完全,呈黑色或黑褐色,2分鐘后全部沉上,3分鐘后銅色加深;對沉厚銅,10秒鐘后玻璃布端頭必須沉銅完全,30-40秒后,全部沉上銅。C.判斷:如達到以上沉銅效果,說明活化、還原及沉銅性能好,反則差。

  預浸漬材料是由樹脂和載體構成的的一種片狀材料。其中樹脂處于B-階段,溫度和壓力作用下,具有流動性并能迅速地固化和完成粘結過程,并與載體一起構成絕緣層。俗稱半固化片或粘結片。為確保多層印制電路板的高可靠性及質量的穩定性,必須對半固片特性進行質量檢測(試層壓法)。半固化片特性包含層壓前的特性和層壓后特性兩部分。層壓前的特性主要指:樹脂含量%、流動性%、揮發物含量%和凝膠時間(S)。層壓后的特性是指:電氣性能、熱沖擊性能和可燃性等。為此,為確保多層印制電路板的高可靠姓和層壓工藝參數的穩定性,檢測層壓前半固化片的特性是非常重要的。

  (1)試片的制作:按半固化片纖維方向:以45°角切成100×100(mm)小試塊;(2)稱重:使用精確度為0.001克天平稱重Wl(克);(3)加熱:在溫度為566.14℃加熱燒60分鐘,冷卻后再進行稱量W2(克);(4)計算: W1-W2 樹脂含量(%)=(W1-W2) /W1×100

  (1)試片制作:按半固化片纖維方向,以45°角切成100×100(mm)數塊約20克 試片;(2)稱重:使用精確度為0.001克天平準確稱重W1(克);(3)加熱加壓:按壓床加熱板的溫度調整到171±3℃,當試片置入加熱板內,施加壓力為14±2Kg/cm2以上,加熱加壓5分鐘,將流出膠切除并進行 稱量W2(克);(4)計算:樹脂流量(%)=(W1-W2) /W1×100

  (1)試片制作:按半固化片纖維方向,以45°角切成50×50(mm)數塊(每塊約15克);(2)加熱加壓:調整加熱板溫度為171±3℃、壓力為35Kg/cm2加壓時間15秒;(3)測定:試片從加壓開始時間到固化時間至是測定的結果。

  (1)試片制作:按半固化片纖維方向,以45°角切成100×100(mm)1塊;(2)稱量:使用精確度為0.001克天平稱重W1(克);(3)加熱:使用空氣循環式恒溫槽,在163±3℃加熱15分鐘然后再用天平稱重W2(克);(4)計算:揮發分(%)=(W1-W2) /W1×100

  在印制電路板制造技術方面,涉及到的很多專用名詞和金屬性能,其中包括物理、化學.機械等。現只介紹常用的有關電氣與物理,機械性能和相關方面的專用名詞解釋。 金屬的物理性質:見表1:印制電路板制造常用金屬物理性質數據表。

  常用金屬電化當量(見表3:電化當量數據表) 一微米厚度鍍層重量數據表(見表4)

  專用名詞解釋:(1)鍍層硬度:是指鍍層對外力所引起的局部表面變形的抵抗強度。(2)鍍層內應力:電鍍后,鍍層產生的內應力使陰極薄片向陽極彎曲(張應力)或背向陽極彎曲(壓應力)。(3)鍍層延展性:金屬或其它材料受到外力作用不發生裂紋所表現的彈性或塑性形變的能力稱之。(4)鍍層可焊性:在一定條件下,鍍層易于被熔融焊料所潤濕的特性。(5)模數:就是單位應變的能力,具有高系數的模數常為堅硬而延伸率極低的物質。(6)應變:或稱伸長率為單位長度的伸長量。(7)介電常數:是聚合體的電容與空氣或真空狀態時電容的比值。

  金屬名稱 密度g/cm2 熔點℃ 沸點℃ 比熱容20℃J/g℃ 線℃時W/cm℃電阻系數μΩ/cm

  序號金屬名稱符號原子價比重原子量當量電化學當量        mg/庫侖 克/安培小時

  硫酸:H2SO4-無色油狀液體,比重15℃時1.837(1.84)。在30-40℃發煙;在290℃沸騰。濃硫酸具有強烈地吸水性,因此它是優良的干燥劑。

  硝酸:HNO3-無色液體,比重15℃時1.526、沸點86℃。紅色發煙硝酸是紅褐色、苛性極強的透明液體,在空氣中猛烈發煙并吸收水份。

  鹽酸:HCl-無色具有刺激性氣味,在17℃時其比重為1.264(對空氣而言)。沸點為-85.2。極易溶于水。

  硝酸銀:AgNO3-無色菱形片狀結晶,比重4.3551,208.5℃時熔融、灼熱時分解。如沒有有機物存在的情況下,見光不起作用,否則變黑。易溶于水和甘油。能溶于酒精、甲醇及異丙醇中。幾乎不溶于硝酸中。有毒!

  氯化亞錫:SnCl2無色半透明的結晶物質(菱形晶系)比重3.95、241℃時熔融、603.25℃時沸騰。能溶于水、酒精、醚、丙酮、氮雜苯及醋酸乙酯中。在空氣中相當穩定。

  重鉻酸鉀:K2CrO7-橙紅色無水三斜晶系的針晶或片晶,比重2.7,能溶于水。

  王水:無色迅速變黃的液體,腐蝕性極強,有氯的氣味。配制方法:3體積比重為1.19的鹽酸與1體積比重為1.38-1.40的硝酸,加以混合而成。

  活性炭:黑色細致的小粒(塊),其特點具有極多的孔洞。1克活性炭的表面積約在10或1000平方米之間,這就決定了活性炭具有高度的吸附性。

  氯化鈉:NaCl-白色正方形結晶或細小的結晶粉末,比重2. 1675,熔點800℃、沸點1440℃。溶于水而不溶酒精。

  碳酸鈉:Na2CO3·10H2O-無色透明的單斜晶系結晶,比重1.5;溶于水,在34℃時具有最大的溶解度。

  氫氧化鈉:NaOH-無色結晶物質,比重2.20,在空氣中很快地吸收二氧化炭及水份.潮解后變成碳酸鈉。易溶于水。

  硫酸銅:CuSO4·5H2O-三斜晶系的藍色結晶,比重2.29。高于100℃時即開始失去結晶水。220℃時形成無水硫酸銅,它是白色粉末,比重3.606,極易吸水形成水化物。

  硼酸:H3BO3-是六角三斜晶白色小磷片而有珠光,比重為1.44。能溶于水、酒精(4%)、甘油及醚中。

  高猛酸鉀:KnMO4-易形成淺紅紫色近黑色的菱形結晶,具有金屬光澤,比重2.71。能溶于水呈深紫色、十分強的氧化劑。     過氧化氫:H2O2-無色稠液體,比重1.465(0℃時),具有弱的酸性反應。

  氫氟酸:HF-易流動的、收濕性強的無色液體,比重在12.8℃時0.9879。在空氣中發煙。其蒸汽具有十公強烈的腐蝕性及毒性!

  堿式碳酸銅:CuC03·Cu(OH)2-淺綠色細小顆粒的無定形粉末,比重3.36-4.03。不溶于水,而溶于酸。也能溶于氰化物、銨鹽及堿金屬碳酸鹽的水溶液中而形成銅的絡合物。

  重鉻酸銨:(NH4)Cr2O7-橙紅色單斜晶系結晶。比重2.15。易溶于水及酒精。

  亞鐵氰化鉀(黃血鹽):K4Fe(CN)6·3H2O-淺黃色的正方形小片或八面體結晶,比重1.88。在空氣中穩定。

  鐵氰化鉀(赤血鹽):K3Fe(CN)6-深紅色菱形結晶:比重1.845。能溶于水,水溶液遇光逐漸分解而形成K4Fe(CN)6。在堿性介質中為強氧化劑。

  碘淀粉試紙:遇氧化劑即變藍(特別是游離鹵化物),因此,可以檢查這些物質。

  剛果試紙:在酸性介質中變藍,而在堿性介質中變紅(在PH=2—3時,則由藍色轉變成紅色。

  石蕊試紙:為淺藍紫色(藍色)或紫玫瑰色(紅色〕的試紙,其顏色遇酸性介質變藍色而遇堿性介質變成紅色。PH=6-7時則產生顏色變化。

  橙黃I試紙:在酸性介質中則變為玫瑰色紅色,酸值在1.3-3. 2的范圍內,則則由紅色轉變為黃色。

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