1 PCBA加工制程目的
經(jīng)鉆孔及通孔電鍍后，內(nèi)外層已連通，本制程在制作外層線路，以達(dá)電性的完整。
2 制作流程
銅面處理→壓膜→曝光→顯像。
PCBA加工打孔 首先選擇好合適的鉆頭，以鉆普通接插件孔為例，選擇0.95mm的鉆頭，安裝好鉆頭后，將電路板平放在鉆床平臺(tái)上，打開鉆床電源，將鉆頭壓桿慢慢往下壓，同時(shí)調(diào)整電路板位置，使鉆孔中心點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)鉆頭，按住電路板不動(dòng)，壓下鉆頭壓桿，這樣就打好一個(gè)孔。提起鉆頭壓桿，移動(dòng)電路板，調(diào)整電路板其它鉆孔中心位置，以便鉆其它孔，注意此時(shí)鉆孔為同型號(hào)。對(duì)于其它型號(hào)的孔，更換對(duì)應(yīng)規(guī)格的鉆頭后，按上述同樣的方法鉆孔。
特別提示：
打孔前，最好將FeCl3 腐蝕后的電路板噴上透明漆，以防止電路板被氧化。
不需用沉銅環(huán)的孔選用0.95mm的鉆頭，PCBA加工需沉銅環(huán)的孔用1.2mm的鉆頭，過孔用0.4鉆頭
PCBA加工干膜介紹
干膜(dry film)的構(gòu)造見圖8.1，1968年由杜邦公司開發(fā)出來這種感旋光性聚合物的干膜后，PCB的制作就進(jìn)入另一紀(jì)元，到1984年末杜邦的專利到期后日本的HITACHI也有自己的品牌問世。爾后就陸續(xù)有其它廠牌加入此一戰(zhàn)場(chǎng)。
依干膜發(fā)展的歷史可分下列三種Type：
�。軇╋@像型
－半水溶液顯像型
�。瓑A水溶液顯像型
現(xiàn)在幾乎是后者的天下PCBA加工，所以本章僅探討此類干膜。
A. 干膜之組成
水溶性干膜主要是由于其組成中含有機(jī)酸根，會(huì)與強(qiáng)堿反應(yīng)使成為有機(jī)酸的鹽類，可被水溶掉。其組成見圖8.1 水溶性干膜最早由Dynachem 推出，以碳酸鈉顯像，用稀氫氧化鈉剝膜，當(dāng)然經(jīng)不斷改進(jìn)才有今日成熟而完整的產(chǎn)品線。
B. 制程步驟
干膜作業(yè)的環(huán)境，需要在黃色照明，通風(fēng)良好，溫濕度控制的無塵室中操作，以減少污染增進(jìn)阻劑之品質(zhì)。其主要的步驟如下：
壓膜─停置─曝光─停置─顯像。
2.2.2 壓膜(Lamination)作業(yè)
A. 壓膜機(jī) 壓膜機(jī)可分手動(dòng)及自動(dòng)兩種，有收集聚烯類隔層的卷輪，干膜主輪，加熱輪，抽風(fēng)設(shè)備等四主要部份，進(jìn)行連續(xù)作業(yè)，其示意見圖8.2
一般壓膜條件為：
壓膜熱輪溫度 120°±10℃
板面溫度 50±10℃
壓膜速度 1.5~2.5米／分
壓力 15-40 psi
a. 傳統(tǒng)手動(dòng)壓膜機(jī)須兩人作業(yè)，一人在機(jī)前送板，一人在機(jī)后收板并切斷干膜，此方式用在樣品、小量多料號(hào)適合，對(duì)人力、物料的耗用浪費(fèi)頗多。
b. 自動(dòng)壓膜機(jī)市面上HAKUTO，CEDAL，SCHMID等多種廠牌，其機(jī)構(gòu)動(dòng)作在板前緣黏壓干膜方式及壓膜后緣切膜動(dòng)作多有不同，但都朝產(chǎn)速加快，節(jié)省干膜以及黏貼能力上在改進(jìn)。
c. 國(guó)內(nèi)志勝幾年前開發(fā)自動(dòng)壓膜機(jī)頗為成功國(guó)內(nèi)多家大廠均有使用。
d. 干膜在上述之溫度下達(dá)到其玻璃態(tài)轉(zhuǎn)化點(diǎn)而具有流動(dòng)性及填充性，而能覆蓋銅面。PCBA加工但溫度不可太高，否則會(huì)引起干膜的聚合而造成顯像的困難。壓膜 前板子若能預(yù)熱，可增強(qiáng)其附著力。
e. 為達(dá)細(xì)線路高密度板之高品質(zhì)，必須從環(huán)境及設(shè)備上著手，干膜之壓膜需要在無塵
室中進(jìn)行（10K 級(jí)以上），環(huán)境溫度應(yīng)控制在
23°±3℃，相對(duì)濕度應(yīng)保持50％RH±5％左右。
PCBA加工操作人員也要帶手套及抗靜電之無塵衣帽。
PCBA加工曝光機(jī)種類 －手動(dòng)與自動(dòng)
�。叫泄馀c非平行光
�。璍DI雷射直接暴光
A. 手動(dòng)曝光機(jī)，是將將欲曝板子上下底片以手動(dòng)定PIN對(duì)位后，送入機(jī)臺(tái)面， 吸真空后曝光。
B. 自動(dòng)曝機(jī)一般含Loading/unloading，須于板子外框先做好工具孔，做初步定位再由機(jī)臺(tái)上之CCD，Check底片與孔的對(duì)位狀況，并做微調(diào)后入曝光區(qū)曝光。依目前的精密須求程度，不以視覺機(jī)器自動(dòng)對(duì)位，恐怕做不到好品質(zhì)的板子。
C. 如何量測(cè)及評(píng)估曝光機(jī)的平行度：
�。x：從平行度(collimate)字面的意思就是使直向行進(jìn)，而從光的眼光而言則是讓光行進(jìn)同時(shí)垂直于照射面。
圖8.3是平行光與非平行光之比較。
�。叫卸鹊挠绊懀憾信衅叫兄边M(jìn)的方法有兩個(gè)值可供參考，平行羊角 (Collimate Half Angle)及偏斜(Declination Angle)。此二值可大略判斷 曝光機(jī)的平行度及曝光可能造成的側(cè)向偏移，也因此若使用非平行曝光機(jī) 曝光其影像會(huì)有偏料及底部側(cè)向顯像的問題。
�。繙y(cè)方法及工具：
一般量測(cè)平行度的方法是用一種叫平行度像機(jī)(Collimation Camera) 其量測(cè)方式是以此工具置于感光紙或感光物上曝光，之后再量偏移度，其示意圖如下（圖8.4(a，b)）：
D. 非平行光與平行光的差異，平行光可降低Under-Cut。其差異點(diǎn)，可見圖8.5，顯影后的比較。做細(xì)線路(4mil以下)非得用平行光之曝光機(jī)。
E. 另有一種LDI(Laser Direct Imaging)激光直接感光之設(shè)備與感光方式。是利用 特殊之感光膜coating在板面，不須底片直接利用激光掃描曝光。其細(xì)線可做到2mil以內(nèi)，利用多beam方式18in×24in的板子，已有號(hào)稱曝光時(shí)間僅30秒。
PCBA加工作業(yè)注意事項(xiàng)
A. 偶氮棕片的使用
手動(dòng)曝光因仰賴人目視對(duì)位，因此棕片是有必要的，但自動(dòng)曝光機(jī)由機(jī)器負(fù)責(zé)對(duì)位所以一般黑白底片即可。棕片的壽命較短。
B. 能量的設(shè)定
曝光機(jī)中有光能量之累積計(jì)算器，光能量子 (以焦耳或毫焦耳為單位）是指光強(qiáng)度（瓦特或毫瓦特）與時(shí)間的乘積，即
mili - Joule = mili Watt ╳ Sec. 焦耳＝瓦特╳秒
曝光機(jī)上有可以調(diào)動(dòng)的光能量數(shù)字鍵，并有測(cè)光強(qiáng)度之裝置，當(dāng)設(shè)定某一光能量數(shù)字后即可做定能量之曝光，每當(dāng)光源紫外燈老化而光強(qiáng)度衰減時(shí)，該設(shè)定系統(tǒng)即會(huì)自動(dòng)延長(zhǎng)時(shí)間以達(dá)到所需的光能量。定期以"Photometer" 或"Radiometer"做校正工作。
C. Stouffer 21 Step Tablet
Stouffer 21 step tablet是IN-process監(jiān)測(cè)曝光顯像后的條件是否正常，見圖8.6。它是放于板邊與正常板一樣曝光，停置及顯像后，其21格上之干膜殘留有顏色漸淡，至完全露銅的變化，最重要視其已顯像及仍殘存板面之交界是落于第幾格。一般標(biāo)準(zhǔn)是8~10格，F(xiàn)ollow各廠牌所給的Data Sheet。
D. 吸真空的重要
非平行光的作業(yè)中，吸真空的程度是影響曝光品質(zhì)的重大因素。因底片與膜面有間隙會(huì)擴(kuò)大under-cut。一般判斷貼緊程度是從光罩上之Mylar面出現(xiàn)的 牛頓環(huán)(Newton Ring)的狀況，以手碰觸移動(dòng)，若牛頓環(huán)并不會(huì)跟著移動(dòng)，則表吸真空良好。手動(dòng)作業(yè)，時(shí)常作業(yè)員尚要以"刮刀"輔助刮除空氣，此小動(dòng)作事實(shí)上極易影響對(duì)位及底片的壽命。平行光源則此問題可降至最低。
E. 對(duì)位
對(duì)于自動(dòng)曝光機(jī)來說，偏位不是不問題，只要評(píng)估好設(shè)備的制程能力以及維護(hù)工作底片的準(zhǔn)確度即可，但手動(dòng)曝光機(jī)作業(yè)影響對(duì)準(zhǔn)度的變量就很多：
<1> PIN孔大小的選擇
<2> 上制程通孔電鍍的厚度分析
<3> 孔位準(zhǔn)確度
<4> 底片套板的方式
<5> 人目視誤差
上述僅舉常見因素，各廠應(yīng)就產(chǎn)品層次來提升干膜作業(yè)的制程能力。
F. 靜置
曝光后板子須問隔板置放10~15分鐘讓吸收UV能量后的resist Film聚合更完全。
G.高強(qiáng)度的UV光對(duì)細(xì)線路而言是十分重要的，因?yàn)樗械墓庾瓒己姓诒蝿?(Inhibitor)，PCBA加工而此遮蔽劑遇UV光時(shí)會(huì)在數(shù)秒內(nèi)大量消耗。因此如果用弱光曝 光，則須用較長(zhǎng)時(shí)間來達(dá)到必須的能量，如此有較多的時(shí)間讓未見光區(qū)的遮蔽劑擴(kuò)散至曝光區(qū)，如此只要有一點(diǎn)折光或散射就會(huì)形成聚合，產(chǎn)生殘膠顯影不潔等問題。因此使用強(qiáng)光曝光機(jī)有助于細(xì)線的制作，有殘膠并不是代表只是顯影不潔或水洗不良的問題。
PCBA加工一般而言5mW/cm2能量密度對(duì)一般的線路已有不錯(cuò)的效果，如果要有更佳的分辨率則高一些的光強(qiáng)度有助于改善之。
H. 影響分辨率的因子互動(dòng)關(guān)系有：(I)曝光時(shí)間長(zhǎng)短(2)未曝光區(qū)遮蔽劑的量 (3)散射折射光的多少。其中第二項(xiàng)是來自供貨商的調(diào)配較無法調(diào)整，第(1)項(xiàng)可考慮控制光強(qiáng)度來改善其品質(zhì)，第(3)項(xiàng)則
PCBA加工使用平行曝光機(jī)及加強(qiáng)曝光前真空作業(yè)會(huì)有幫助。。
