电路板的后期加工制作

电路板多数以工作尺寸制作到止焊漆作业完毕，之后会进行金属表面处理、外形加工等后加工程序，以配合组装所需要的规格，这些都是电路板后加 工制程涵盖的范围。

一 后加工流程

为使电路板后续组装顺利，分片、外形加工等尺寸切割处理是必要的工作，而为了获得好的组装连结，会对接点表面作出适当的金属处理。因多数电路板厂都有广大的客群，因此随各家需求的不同，后加工程序也可能会有不同 结果。蘑反以所示为后加工流程范例。

完成止焊漆的电路板，会进行接点或端子的金属表面处理，其后依据组装需求将工作尺寸电路板切成合适的大小与形状，再经过清洗或排在较后段的金属处理、检验、包装出货。

二 金属表面处理

金属接点及端子的金属表面处理，主要是为了装载、连接各种电子元件而作。常见的电路板金属表面处理如图1所示.

现在最普遍用于焊接的焊锡为63/37的共熔锡铅组成，但由于环保因 素未来将禁用含铅产品，因此有各种替代方案被提出。无铅焊锡目前所见的方 案有Sn-Ag、Sn-Ag-Cu、Sn-Ag-Bi、Sn-Cu等，种类虽多但因都为锡膏， 在组装方面似乎物料不是问题。但在电路板的金属表面处理方面，就无法找出 完全兼容的产品。

图1    所示电路板金属表面处理

（1） 喷锡（HASL -Hot Air Solder Leveling)

电路板完成止焊漆涂布之后，必须将暴露于空气中的铜面保护起来，在铜 面上附着一层焊锡就是其中一种方法。由于一般用于电子焊接的焊锡，熔点大约在200°C以下，若熔成一炉融熔的锡就可以直接用浸泡的方式在铜表面覆上 一层焊锡保护膜。而这些銲锡又恰与未来焊接所用的锡组成相当，有利于元件 的组装。但是浸泡的方式，电路板板面的锡沉积量将会过高且未受控制，因此 以高压热风刮除表面的多余锡量并吹出通孔内的残锡，以达成保护铜面、孔内壁的目的。

图2 使用的电路板清洗机

一般的喷锡处理程序为：脱脂—微蚀—酸洗—干燥—助熔剂涂布—HAL—冷却—清洗—干燥

HASL是将电路板浸泡在熔融的焊锡中，在拉出时用风刀将高温高压的空气吹在面板上，以控制焊锡的厚度。由于短时间热风要将整个板面整平相当困 难，因此组装元件时较细的铜垫会有安装问题。由于喷锡完的瞬间，锡尚未完 全冷却凝固，因此水平置放一般会有较好的厚度分布。当然水平式喷锡和垂直 式喷锡的锡厚度不尽相同，一般的经验水平喷锡的均匀度又比垂直略好，但水 平喷锡机的维护比较麻烦。不久的未来，由于环保议题的无铅诉求，产生了喷 锡制程是否会继续使用的疑虑，焊锡的选定已成当务之急。

（2）有机保护膜（0SP)注113

在止焊漆未覆盖的铜面覆盖耐热性的有机保护膜，是另一种金属表面处理 的方式，也有称此为预助焊剂，因为紧接着的制程是焊接元件。由于新鲜的铜 面才有可銲锡性（Solder-ability)，如果能以有机析出层保有新鲜的铜面就 可以保有后续的銲锡性。其实并非所有的有机保护膜都有助焊性，除了少数的 松香系列保护膜外，多数的保护膜只有保护功能。因此在接下来的焊接时，保护膜必须与助焊剂有兼容性。一般而言如果使用有机保护膜，其焊接所使用的 助焊剂活性需要略强，较强的助焊剂可以使有机膜在热环境下分解并使锡与铜 底材直接连接。

现行组装常有超过一次以上的重熔制程，因此有机膜必须通过一定的耐热 考验才能胜任。

（3）选择性焊锡电镀

在线路电镀法制作线路的制程中，可以将焊锡直接电镀在线路区作为蚀刻阻绝层，蚀刻后先将光阻膜剥离，再作第二次的光阻膜选别将要保留的銲锡区 遮盖，之后以剥锡液将未覆盖区去除，保留需要銲锡的区域作为焊接之用。此 种作法必须在线路电镀时执行，若线路已形成则失去了导线就无法执行，因此 多数仍以喷锡制程制作焊锡涂布。

多数焊锡电镀探用的是锡、铅的氟硼酸盐电镀系统，部份使用者采用 有机酸电镀系统，电镀出的焊锡组成约为锡铅比60/40。

为焊接而作的电路必须控制铜垫上的析出量，因此电流密度及分布都必须 管制，否则不但厚度会偏离可能组成也会偏离。

（4）镍/金电镀

多层电路板及高密度增层板，在某些应用上会有裸晶组装、元件组装混用 的现象。近来由于有机封装板的逐步成长，BGA、PGA、CSP等封装板会有 打金属线(Wire Bonding)的需求，这些需要进行bonding的电路板必须进行 全板镀镍金处理。

常见的镀层厚度，镍大约需要1-5 m、金则需要约0. 05-0. 75m， 氨基磺酸镍镀液因为镀层应力少而被大量探用。

一般用于镀金手指的镀金系统并不适用于打线镀金，有金属系统添加剂的 镀液都会使镀层成为硬质。硬质金在连接器应用方面有良好的耐磨性，软质金与纯金相近，较适合用于打线。由于是使用电镀析出，因此电镀区必须与电极 有接线导通，再在电镀后切断。由于残线在电路板内具有天线效果，部分厂商 在电镀前以光阻将连线阻绝，电镀后将光阻剥除并将接脚蚀除，因而有所谓的 回蚀（Etch Back)制程，这与早期美国军方所谈的除胶渣Etch Back不是同 一件事。

制作化学镍/金^16时并不须要使用电流，所以无须线路连通，对电路板制作的弹性大幅提升因此受到重视。多数厂商进行化学镍制程.时，是以次磷酸盐 为还原剂，触媒与化学铜系统类似。由于探用磷酸盐系统还原剂，析出的镍会 有磷共析的现象，而磷含量会影响镀层的物性，因此共析量必须加以控制。

化学金析出基本上分为置换金系统及还原金系统两种，现在大部分所使用 者为置换的化学金，所能制作的金厚度约为0.05-0. 1m或此数值以下的 薄镀层。厚镀层的应用仍以还原金较适合，部分的应用达到0.5m。进行 金置换时由于与镍面有离子交换所以会生成针孔，但还原金是使用触媒析出故 较无此现象。化学镀金溶液多为氰基系统，由于此类物质会伤害止焊漆有机层，某些厂商正努力于开发亚硫酸金系统.

  对于封装板使用打金线组装的应用而言，会要求高纯度且厚度较厚的金鑛 层，至于以焊接为主或打铝线的产品应用而言，则会要求较低的镀金厚度。

三 机械加工

电路板为符合最终组装需求，必须成型及机械加工外形尺寸，而电路板加工自由度高可以适应多种需求。为了组装效率问题，组装作业会在许多单一 电路板整合在一起的状况下先行组装。在零件的组装测试后，再进行分割单片 的工作。为了使后续分割容易，电路板常作折断V形槽加工、折断孔钻孔加工 等，以使组装后处理容易。对产品外观要求较严的产品，切割会采用铣床 (Router)作外框加工，对较不严格的产品也有使用冲床加工的模式。此阶段同 时会进行组装工具孔的制作，部分过大的非电镀通孔也可在此加工。至于界面卡产品，由于时常插拔因此为使操作顺利会进行倒角修整.

大发快盈500 进行完整体机械加工后，面会有不少的粉屑必须去除，因此必须进 行最终的清洗动作以除切削粉或加工时的污物，干燥后再经过出货检查的作业 即为成品。