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PCB板钻孔检测
随着的发展，PCB产业的精细化要求越来越高。目前，PCB板的精度已经发展到最小孔径0.08mm、最小孔间距0.1mm甚至更高的水平。钻孔是PCB板制造中的一个重要环节，除了导通孔、零件孔，还有槽孔、孔、板外形等均需要检查。如何对PCB板的钻孔品质进行高效、精确的检测，已经成为保证产品质量的重要环节，PCB验孔机正是应用于钻孔质量检查的一种自动光学检查设备。在PCB钻孔工艺中，需主要管控以下可能发生的品质问题：多孔、漏孔、移位、错钻、未透、孔损、偏废、批峰、塞孔。目前各厂家的管控方法，主要是钻前规范钻机操作工艺，以及钻后加强检验手段。然而在实际生产过程中，由于钻前手段只能降低错误发生的概率，不能彻底消除，必须依靠钻后检验来确保产品质量。在钻后检查中，目前很多国内厂家还在采用结合人工目视菲林（胶片）套检比对的方法：通过塞规重点检查孔大、孔小，通过菲林重点检查多孔、漏孔、移位、未穿、未透，其他的孔损、披锋、孔塞等则通过人工目视来完成。在使用菲林检查时，每种产品钻孔时先钻出一张红菲林样板，检验时通过销钉与产品板固定，人工在灯箱下目视检查。这种方法理论上可以检查出各种不良，但是实际运用中效果折扣很大，主要问题体现在：不能保证小尺寸孔径的检查要求：生产实践表明，对最小孔径≥0.5mm的PCB板，人工可在保证一定的前提下达到较高的检查效果。这是由人眼的最小可识别视角、、注意力可持续决定的。随着孔径尺寸的减小，对于0.5mm以下的产品板人眼的检验能力迅速下降，对于≤0.25mm的产品板，人工连抽检质量都难以保证。人工检查效率低：人工检查的效率，与孔数、最小孔径有直接的关系。实际生产经验表明，在10000孔以上、最小孔&#mm时，人工检查效率会显著降低，只能用于抽检。对于高密度板，人检已经无法保证钻孔质量。不能保证品质的稳定性：人工会受到经验、、疲劳度、责任心等多方面因素的影响，故品质的稳定性难以得到保证。尽管一些厂家不得以采用多道人工、重复检查的方法，结果表明产品品质的稳定性依然较低，不能得到保证。为了解决以上问题，很多PCB大厂已经在大范围采用验孔AOI设备来替换人工，特别是日资企业和台资企业。多年实践证明，验孔AOI设备能有效提高钻孔质量和最终产品质量，值得众多国内PCB厂家重视和借鉴。验孔AOI设备的检查原理主要采用光学系统采集PCB板钻孔成像，与设计文件（钻带文件或CAM文件）做比对，当两者一致时说明钻孔正确，否则说明钻孔存在问题，再根据图像形态进行分析，归类缺陷的类型。与人工目检与菲林进行比对不同，验孔设备是与钻孔的设计文件进行对比的，在检验原理上可以有效避免由于出现菲林钻孔错误导致的问题，稳定性和可靠度更高。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　圆孔、槽孔、孔的缺陷图示验孔机对PCB钻孔工艺的作用主要体现在以下几个方面：高效、稳定的钻孔品质检查：常规检查中，可在最小孔径0.15mm、8m/min的速度下，同时检查多孔、少孔、孔大、孔小、残屑缺陷，并标出缺陷的位置、Review缺陷图像，为人工提供判定依据。对微小残屑进行完全检查；全面提升产品质量。辅助生产、质量管理部门的数据统计分析：为用户提供实时刀具分析、生产产能分析及机台分析。节约成本，投入产出比高：有效节约人员、原材料成本，减少产品投诉、退单和罚款。随着PCB厂家对钻孔工艺更高的品质要求，在人工成本提高、人工检查能力逐渐不能胜任的压力下，验孔机的重要性日益明显。验孔机的使用已经超过十年，设备的功能和性能持续提升，与生产的配合度也越来越紧密。特别是随着高密度板的快速发展，PCB厂家对钻孔工艺品质的要求也越来越高，在人工成本日益提高、人工检查能力逐渐不能胜任的压力下，验孔机已经由原来的辅助设备逐渐转变为关键配套设备。在工业4.0自动化快速发展的今天，采用验孔机对提高、节约生产成本、提高产品质量管理水平影响显著。
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高厚径PCB化学沉铜
2014年2期目录
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　题，国际知名大公司通常会建议沉两次铜（双周期）来降低孔无铜比例。虽然这一方法能比较有效地降低孔无铜比例，但它费时、费力，且要花费更多的药水。有些厂在使用这一方法后因沉铜塞孔比例增加，孔无铜比例反而上升。 中国论文网 /1/view-5376991.htm　　本文对我公司所作的探讨作一总结，试图为从业者找到一种更好制作高厚径比板的方法。 　　1. 高厚径比板孔无铜的成因 　　化学沉铜时产生氢气，这些氢气以气泡的形式滞留在孔内，气泡长大后会破裂。实际的沉铜过程为 ： 　　沉铜―产生氢气泡隔离孔壁与药水―沉铜停止―气泡长大破裂―沉铜―（进入循环过程） 　　以15分钟沉铜时间为例，对大孔而言，由于药水易流通，孔内气泡易破裂，因此有效的沉铜时间就是15分钟；但对于小孔，因孔内药水难以流通，孔内气泡不易排出，孔中心处气泡排出所需时间最长，因此孔中心处的实际沉铜覆盖时间远少于15分钟。 　　对于高厚径比板来说，孔内的气泡更不易破裂排出，药水更不易进入交换，孔中心处为最极端的情况。此外，小孔从孔口到孔中心存在着药水浓度的梯度分布，孔中心处药水浓度最低，这种情况加剧降低了小孔中心处沉铜层的厚度。 　　如果孔壁粗糙度较大，沉铜产生的气泡会滞留在孔壁粗糙凹陷处，造成那里的沉铜层更薄。 　　典型的气泡滞留造成的孔无铜如图1所示。 　　实际上，小孔中心处并非一点铜都沉不上，只是那里的厚度太薄。打个比方：稀薄的铜层就象一个新生抵抗力极低的婴儿，经不住半点波折，在沉铜待转电镀的时间段，极薄的沉铜层很易被氧化成氧化铜，随后被硫酸溶掉而成为无铜孔。 　　2. 震动对高厚径板孔无铜的影响 　　震动的作用是使孔内气泡提前破裂，增加孔中心处沉铜时间。2009年前某厂2期两条线使用某国际大公司化学沉铜，总产量约每月70万平方尺。 　　由于该厂小孔板集中在这两条线生产，因此沉铜孔无铜比例高达2‰，每月报废约1400平方尺。 　　按供应商建议，厂家使用了双周期沉铜。此方法虽然减小了气泡型孔无铜比例，但因塞孔无铜比例增加，结果是报废率并没有改善。 　　铜渣塞孔无铜的孔图形如图2所示。 　　2009年3月，2期线改为利尔公司沉铜工艺，开线后前两个月孔无铜比例在1.5‰左右。 　　针对以上问题，我们对沉铜水的比重进行控制，同时加多了湿润剂，升高了钯缸钯的含量以期能改善这一状况，但结果是收效甚微。 　　随后我们升高了沉铜缸的工作温度，增加了沉铜的厚度，结果见表1。根据结果，我们选取控制沉铜厚度为18～25微英?。 　　为进一步降低孔无铜比例，我们将沉铜缸的震动马达进行了更换，更换后测得的震幅从30MM/S上升到45MM/S，随后对结果进行跟踪，结果见表2。 　　从表中可以看出，震动的加强对孔无铜的改善作用很大，特别是对高厚径比板。震动可以是电震或气震。 　　3. 插架方式的影响 　　深圳某厂多年来一直使用某国际大公司沉铜药水，沉铜孔无铜报废率大约为0.24‰。在生产高厚径比板时，一直将沉积速率控制在中上限，由此造成部分板塞孔比例很高，导致单料号无铜比例很高，如料号83265板（8层板，板厚1.6mm，最小孔径0.25mm，1pnl/pcs） 无铜比例最高时为5～8%。 　　2012年底改为使用利尔公司沉铜药水，利尔工程师协同其设备部门对沉铜线的电震动与气顶震动进行了改进，按利尔公司经验所有板采用单周期一次沉铜，对拼板大的多层板采用隔板插架方式生产，结果8-12层板孔无铜比例大幅下降。试验的346pnl大尺寸高厚径比（8/1）板仅有1pcs塞孔报废。 　　表3是深圳某厂各月孔无铜的数据对比表。 　　4. 钻孔塞孔 　　钻孔时不可避免地会产生粉尘，如果抽风稍差，粉尘就会堵塞小孔，特别是高厚径比板，寄希望于高厚径板钻孔时完全没有塞孔是不现实的。磨板机的高压水洗是去除粉尘塞孔困扰至关重要的一环。 　　5. 后处理的影响 　　有些厂家在沉铜线上配备在线式烘干设备，希望通过烘干板面防止板面擦花和孔铜氧化，事实证明这种方法往往是得不偿失，板面插花是得到了微小的下降，但随之而来的是孔无铜报废大增。 　　由于高厚径比板的小孔内残留水份最不易烘干，在线烘干的结果是：最需要保护、沉铜层最薄的小孔因无法烘干而遭受高温湿气氧化，而沉铜层相对较厚、抗氧化能力相对较强的地方得到了烘干。 　　在我们跟踪的客户中，凡是在沉铜线上烘干PCB的厂家，其高厚径比板沉铜孔无铜的比例都很高。 　　正确的沉铜后处理方法是用低浓度的稀硫酸或柠檬酸养板，浓度控制在1～5‰为宜。 　　使用抗氧化液进行后处理是最好的处理方法。利尔公司客户超跃、三祥、同昌等在沉铜完成后使用抗氧化液进行养板处理，都获得了理想的效果。 　　总结：只要控制好关键点，高厚径比板的沉铜并不困难。如果想靠升高钯水的浓度、升高沉铜层的厚度、双周期沉铜等方式提升沉铜品质，结果往往会是事与愿违，沉铜线越调越乱，孔无铜比例不降反升。
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更新时间： 14:51
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汇乐PCB钻孔除尘技术设计成功为企业解决粉尘问题
一：工况分析
钻孔是线路板制作中一个主要工艺，在对PCB板裁切、钻孔、锣边的加工过程中，产生的颗粒性金属碎屑，如果不及时清除，会直接影响加工。比如：裁切完的PCB板如没有清理干净，后续的内层线板的蚀刻便难以达到要求，增大成本；而且如果钻孔后的PCB板孔内钻污未去除干净，而后对孔的表面化学沉积上铜便难以确保各层联通。
因此，在对PCB板钻孔、裁切加工中，配套使用工业吸尘器及时去除PCB板上的碎屑，不仅有利于加工的顺利完成，而且能有效减少员工清除钻污的时间，增加生产效率。
二：除尘方案设计
PCB钻孔作业过程中其配套的机器本身自带有吸尘口，包括PCB数控钻孔机、微切割机、圆角机、锣边机等。以下是我司为某企业做的一个PCB钻铣中央吸尘案例。
根据该企业的实际情况，汇乐清洁设备有限公司参考了该企业适用的机器吸尘口大小配备了合适的高负压式VJCF中央集尘器系列除尘，针对该企业多工位的PCB钻孔车间的系统除尘，合理设计了吸尘管路、连接至机器每个吸尘口进行集中处理，并在每个吸尘口处设置调风阀，而且可根据实际需要调整风量大小。此做法不仅改善了该企业的生产环境，而且大大降低了该企业在生产过程中的产品的报废率。
但是，就算是同一种工况，由于不同企业使用的钻孔、切边设备的不一样，所以具体的产品机型还要依照企业的实际情况来选取。在此，我们给大家推荐一些企业常用的机型：VZ系列、VZS系列、VZF系列、VJCF中央集尘器系列。
可适用行业：PCB钻铣、铝基板钻孔、金属钻铣等产生大量细微粉尘的行业。
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