張仁軍 牟玉貴 胡志強 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,客戶為了滿足插拔過程中導電性,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。對此問題我們通過設計和工藝兩種方案進行改進,來滿足客戶的需求,為市場接單提供保障。
如圖1所示,產(chǎn)品結構為四層板,表面處理化學鎳金加上電鍍鎳金。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 制作流程及設計方法
采用板邊插頭外側制作引線,將板邊插頭長度生產(chǎn)稿設計時比客戶原稿加長0.5 mm,電金時將加長部分的板邊插頭用電金干膜覆蓋,然后貼二次干膜將引線及加長部分板邊插頭露出蝕刻,保證板邊插頭整齊無殘留,流程為:開料→鉆孔→一次銅→線路→二銅→蝕刻→濕膜→二次干膜→選擇電金→退膜→三次干膜→蝕刻引線→退膜→防焊→文字→貼高溫膠(保護金手指)→化金→撕高溫膠→成型→測試→終檢→包裝→出貨。
板邊插頭經(jīng)過線路蝕刻后的結果如圖2中所示,蝕刻后的板邊插頭較客戶設計值長0.05 mm。在電金過程中并不會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。這樣加長部分在蝕刻引線的過程中被蝕刻去除。
圖2 產(chǎn)品金手指區(qū)域外側線路設計圖
3.1.2 測試結果
引線蝕刻后測量板邊插頭長度數(shù)據(jù)如表1所示。
表1 板邊插頭外側加長0.5 mm連接引線測量數(shù)據(jù)(單位:mm)
3.1.3 方案一小結
蝕刻后板邊插頭偏差值≤±0.015 mm(要求≤0.025 mm),不同長短金手指控制滿足要求。但是產(chǎn)品蝕刻引線后板邊插頭外側面觀察有漏銅現(xiàn)象,即板邊插頭側面未包金,不符合客戶要求。
3.2.1 制作流程及設計方法
采用板邊插頭內(nèi)側(線路與線路連接導通方式)設計引線,如圖3和圖4,引線蝕刻前對去除引線部分設計分三種規(guī)格開窗,引線蝕刻確認線路連接位置線寬的品質是否滿足設計需求,工藝流程與方案一相同。方案二引線蝕刻前其他部分采用干膜覆蓋開窗,分別比實際引線開窗縮小0.075 mm、0.05 mm、0.025 mm三種規(guī)格測試數(shù)據(jù)對比,確認引線殘留對線寬的影響。
圖3 方案二引線設計示意圖
圖4 方案二引線干膜覆蓋開窗示意圖
3.2.2 測試結果
板邊插頭內(nèi)側線路連接引線測量數(shù)據(jù)見表2所示。
表2 板邊插頭內(nèi)側線路連接引線測量數(shù)據(jù)(單位:mm)
3.2.3 蝕刻后引線殘留測量數(shù)據(jù)對比結果
蝕刻引線不同開窗蝕刻后引線殘留對比值,見表3所示。
表3 蝕刻引線不同開窗蝕刻后引線殘留對比值 (單位:mm)
3.2.4 小結
引線添加到板邊插頭內(nèi)則線路圖形內(nèi),蝕刻后板邊插頭導體長度控制最大公差≤0.016 mm(要求公差±0.025 mm),符合要求。電金后板邊插頭導體側面能夠完全覆蓋。引線蝕刻后開窗0.025 mm效果最佳,引線殘留后線凸最大0.008 mm,在線寬的5.3%(線寬為0.15 mm)。并且阻焊工序完成后引線凸出被油墨覆蓋,外觀不受影響。
同時,根據(jù)蝕刻后引線殘留結果分析可知,0.008 mm是引線殘留在線路上的凸銅,凸銅要求標準小于客戶設計線寬的20%,滿足客戶品質要求。
兩種試驗方法測試后,可以得出以下結論。
方案一在板邊插頭外側制作引線,將板邊插頭導體設計比客戶設計加長0.5 mm,設計相對簡單,蝕刻后板邊插頭導體邊緣整齊,長度符合客戶要求范圍,不足的是板邊插頭導體側面蝕刻后會露銅,不能被金全部包住。
方案二在板邊插頭內(nèi)側(線路與線路連接導通方式)設計引線,蝕刻引線后確認引線殘留狀態(tài)最佳可達到最大0.008 mm,并且電金后板邊插頭導體側面能夠完全覆蓋,滿足客戶要求。
綜合以上兩種方案結果來看,方案一工藝與設計相對簡單易操作,對于客戶要求板邊插頭導體側面需包金的產(chǎn)品不可采用該方案,方案二相對設計與工藝較為復雜,但效果能同時滿足客戶需求。