張仁軍 牟玉貴 胡志強(qiáng) 楊海軍 鄧 嵐
(四川英創(chuàng)力電子科技股份有限公司,四川 遂寧 629000)
含有板邊插頭的印制電路板,客戶(hù)為了滿(mǎn)足插拔過(guò)程中導(dǎo)電性,耐磨性等,通常要求金手指部位做加厚電鍍金表面處理,且不允許板面殘留電鍍引線(xiàn)。對(duì)此問(wèn)題我們通過(guò)設(shè)計(jì)和工藝兩種方案進(jìn)行改進(jìn),來(lái)滿(mǎn)足客戶(hù)的需求,為市場(chǎng)接單提供保障。
如圖1所示,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為四層板,表面處理化學(xué)鎳金加上電鍍鎳金。其中板邊插頭位置做電鍍鎳/金表面處理,金厚要求0.25~0.5 μm,其余焊接位置做化金表面處理,要求金厚0.025~0.05 μm。板厚1.2 mm,板邊插頭不接受引線(xiàn)殘留。按此要求我們選擇了制作方案。
圖1 板邊插頭產(chǎn)品示意圖
3.1.1 制作流程及設(shè)計(jì)方法
采用板邊插頭外側(cè)制作引線(xiàn),將板邊插頭長(zhǎng)度生產(chǎn)稿設(shè)計(jì)時(shí)比客戶(hù)原稿加長(zhǎng)0.5 mm,電金時(shí)將加長(zhǎng)部分的板邊插頭用電金干膜覆蓋,然后貼二次干膜將引線(xiàn)及加長(zhǎng)部分板邊插頭露出蝕刻,保證板邊插頭整齊無(wú)殘留,流程為:開(kāi)料→鉆孔→一次銅→線(xiàn)路→二銅→蝕刻→濕膜→二次干膜→選擇電金→退膜→三次干膜→蝕刻引線(xiàn)→退膜→防焊→文字→貼高溫膠(保護(hù)金手指)→化金→撕高溫膠→成型→測(cè)試→終檢→包裝→出貨。
板邊插頭經(jīng)過(guò)線(xiàn)路蝕刻后的結(jié)果如圖2中所示,蝕刻后的板邊插頭較客戶(hù)設(shè)計(jì)值長(zhǎng)0.05 mm。在電金過(guò)程中并不會(huì)將所有板邊插頭露出,而是將加上的部分用濕膜和干膜覆蓋。這樣加長(zhǎng)部分在蝕刻引線(xiàn)的過(guò)程中被蝕刻去除。
圖2 產(chǎn)品金手指區(qū)域外側(cè)線(xiàn)路設(shè)計(jì)圖
3.1.2 測(cè)試結(jié)果
引線(xiàn)蝕刻后測(cè)量板邊插頭長(zhǎng)度數(shù)據(jù)如表1所示。
表1 板邊插頭外側(cè)加長(zhǎng)0.5 mm連接引線(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)(單位:mm)
3.1.3 方案一小結(jié)
蝕刻后板邊插頭偏差值≤±0.015 mm(要求≤0.025 mm),不同長(zhǎng)短金手指控制滿(mǎn)足要求。但是產(chǎn)品蝕刻引線(xiàn)后板邊插頭外側(cè)面觀察有漏銅現(xiàn)象,即板邊插頭側(cè)面未包金,不符合客戶(hù)要求。
3.2.1 制作流程及設(shè)計(jì)方法
采用板邊插頭內(nèi)側(cè)(線(xiàn)路與線(xiàn)路連接導(dǎo)通方式)設(shè)計(jì)引線(xiàn),如圖3和圖4,引線(xiàn)蝕刻前對(duì)去除引線(xiàn)部分設(shè)計(jì)分三種規(guī)格開(kāi)窗,引線(xiàn)蝕刻確認(rèn)線(xiàn)路連接位置線(xiàn)寬的品質(zhì)是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需求,工藝流程與方案一相同。方案二引線(xiàn)蝕刻前其他部分采用干膜覆蓋開(kāi)窗,分別比實(shí)際引線(xiàn)開(kāi)窗縮小0.075 mm、0.05 mm、0.025 mm三種規(guī)格測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)比,確認(rèn)引線(xiàn)殘留對(duì)線(xiàn)寬的影響。
圖3 方案二引線(xiàn)設(shè)計(jì)示意圖
圖4 方案二引線(xiàn)干膜覆蓋開(kāi)窗示意圖
3.2.2 測(cè)試結(jié)果
板邊插頭內(nèi)側(cè)線(xiàn)路連接引線(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)表2所示。
表2 板邊插頭內(nèi)側(cè)線(xiàn)路連接引線(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)(單位:mm)
3.2.3 蝕刻后引線(xiàn)殘留測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)比結(jié)果
蝕刻引線(xiàn)不同開(kāi)窗蝕刻后引線(xiàn)殘留對(duì)比值,見(jiàn)表3所示。
表3 蝕刻引線(xiàn)不同開(kāi)窗蝕刻后引線(xiàn)殘留對(duì)比值 (單位:mm)
3.2.4 小結(jié)
引線(xiàn)添加到板邊插頭內(nèi)則線(xiàn)路圖形內(nèi),蝕刻后板邊插頭導(dǎo)體長(zhǎng)度控制最大公差≤0.016 mm(要求公差±0.025 mm),符合要求。電金后板邊插頭導(dǎo)體側(cè)面能夠完全覆蓋。引線(xiàn)蝕刻后開(kāi)窗0.025 mm效果最佳,引線(xiàn)殘留后線(xiàn)凸最大0.008 mm,在線(xiàn)寬的5.3%(線(xiàn)寬為0.15 mm)。并且阻焊工序完成后引線(xiàn)凸出被油墨覆蓋,外觀不受影響。
同時(shí),根據(jù)蝕刻后引線(xiàn)殘留結(jié)果分析可知,0.008 mm是引線(xiàn)殘留在線(xiàn)路上的凸銅,凸銅要求標(biāo)準(zhǔn)小于客戶(hù)設(shè)計(jì)線(xiàn)寬的20%,滿(mǎn)足客戶(hù)品質(zhì)要求。
兩種試驗(yàn)方法測(cè)試后,可以得出以下結(jié)論。
方案一在板邊插頭外側(cè)制作引線(xiàn),將板邊插頭導(dǎo)體設(shè)計(jì)比客戶(hù)設(shè)計(jì)加長(zhǎng)0.5 mm,設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單,蝕刻后板邊插頭導(dǎo)體邊緣整齊,長(zhǎng)度符合客戶(hù)要求范圍,不足的是板邊插頭導(dǎo)體側(cè)面蝕刻后會(huì)露銅,不能被金全部包住。
方案二在板邊插頭內(nèi)側(cè)(線(xiàn)路與線(xiàn)路連接導(dǎo)通方式)設(shè)計(jì)引線(xiàn),蝕刻引線(xiàn)后確認(rèn)引線(xiàn)殘留狀態(tài)最佳可達(dá)到最大0.008 mm,并且電金后板邊插頭導(dǎo)體側(cè)面能夠完全覆蓋,滿(mǎn)足客戶(hù)要求。
綜合以上兩種方案結(jié)果來(lái)看,方案一工藝與設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單易操作,對(duì)于客戶(hù)要求板邊插頭導(dǎo)體側(cè)面需包金的產(chǎn)品不可采用該方案,方案二相對(duì)設(shè)計(jì)與工藝較為復(fù)雜,但效果能同時(shí)滿(mǎn)足客戶(hù)需求。