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印制電路板制造簡易實用手冊
發(fā)布時間：
2022-11-03 10:29
第一章 溶液濃度計算方法
在印制電路板制造技術(shù)，各種溶液占了很大的比重，對印制電路板的最終產(chǎn)品質(zhì)量起到關(guān)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(nèi)，對確保產(chǎn)品質(zhì)量起到重要的作用。根據(jù)印制電路板生產(chǎn)的特點，提供六種計算方法供同行選用。
1．體積比例濃度計算：
定義：是指溶質(zhì)(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。
2．克升濃度計算：
定義：一升溶液里所含溶質(zhì)的克數(shù)。
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
3．重量百分比濃度計算
(1)定義：用溶質(zhì)的重量占全部溶液重理的百分比表示。
(2)舉例：試求3克碳酸鈉溶解在100克水中所得溶質(zhì)重量百分比濃度?
4．克分子濃度計算
定義：一升中含1克分子溶質(zhì)的克分子數(shù)表示。符號：M、n表示溶質(zhì)的克分子數(shù)、V表示溶液的體積。
如：1升中含1克分子溶質(zhì)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(shù)：
5. 當量濃度計算
定義：一升溶液中所含溶質(zhì)的克當量數(shù)。符號：N(克當量／升)。
當量的意義：化合價：反映元素當量的內(nèi)在聯(lián)系互相化合所得失電子數(shù)或共同的電子對數(shù)。這完全屬于自然規(guī)律。它們之間如化合價、原子量和元素的當量構(gòu)成相表關(guān)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(shù)
B 堿的當量＝堿的分子量/堿分子中所含氫氧根數(shù)
C 鹽的當量＝鹽的分子量/鹽分子中金屬原子數(shù)金屬價數(shù)
6．比重計算
定義：物體單位體積所有的重量(單位：克/厘米3)。
測定方法：比重計。
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(shù)?
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)
第二章 電鍍常用的計算方法
在電鍍過程中，涉及到很多參數(shù)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(nèi)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(fā)，使印制電路板表面與孔內(nèi)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。
鍍層厚度的計算公式：(厚度代號：d、單位：微米)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)
陰極電流密度計算公式：（代號：、單位：安/分米2）ηk=(60×r×d)/(C×t×Dk)
陰極電流以效率計算公式：Dk=(60×r×d)/(C×t×Dk)
第三章 沉銅質(zhì)量控制方法
化學鍍銅(Electroless Plating Copper)俗稱沉銅。印制電路板孔金屬化技術(shù)是印制電路板制造技術(shù)的關(guān)鍵之一。嚴格控制孔金屬化質(zhì)量是確保最終產(chǎn)品質(zhì)量的前提，而控制沉銅層的質(zhì)量卻是關(guān)鍵。日常用的試驗控制方法如下：
1．化學沉銅速率的測定：
使用化學沉銅鍍液，對沉銅速率有一定的技術(shù)要求。速率太慢就有可能引起孔壁產(chǎn)生空洞或針孔；而沉銅速率太快，將產(chǎn)生鍍層粗糙。為此，科學的測定沉銅速率是控制沉銅質(zhì)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(huán)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(guī)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(jié)果與工藝資料提供的數(shù)據(jù)進行比較和判斷。
2．蝕刻液蝕刻速率測定方法
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(jié)合力。為確保蝕刻液的穩(wěn)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(guī)定的范圍內(nèi)。
(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)。
3．玻璃布試驗方法
在孔金屬化過程中，活化、沉銅是化學鍍的關(guān)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?，F(xiàn)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。
第四章 半固化片質(zhì)量檢測方法
預浸漬材料是由樹脂和載體構(gòu)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(jié)過程，并與載體一起構(gòu)成絕緣層。俗稱半固化片或粘結(jié)片。為確保多層印制電路板的高可靠性及質(zhì)量的穩(wěn)定性，必須對半固片特性進行質(zhì)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(fā)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(shù)的穩(wěn)定性，檢測層壓前半固化片的特性是非常重要的。
1．樹脂含量(％)測定：
(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
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