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台山斗山镇自动对位冲靶机-自动报靶机系统

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《职业卫生导则与“职业危害层级控制”》台山斗山镇企业主要负责人与职业卫生管理人员培训考试入口

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《职业危害层级控制》

是职业卫生监管的必备基础知识

   前面讲解了:

《锌冶炼工艺与砷化氢中毒》

《常见工艺原理与危害控制一百讲》

   本月开讲电子工业职业卫生监督基础知识。   第一讲至第四讲已经讲解了电子科技之心《集成电路与芯片工艺职业危害与控制》。   今天第一节课讲解电子科技永远离不开的PCB、COB与PCBA中的PCB工艺及其职业危害与控制，第二节课讲解COB工艺及其职业危害与控制。   绿色字为详细资料的超链接，点进可读

职业病危害项目申报入口与指南

电路板

   电路板即线路板，是没有焊接元件的空板。   电路板有很多名称:陶瓷电路板，氧化铝陶瓷电路板，氮化铝陶瓷电路板，线路板，PCB板，铝基板，高频板，厚铜板，阻抗板，PCB，超薄线路板，超薄电路板，印刷(铜刻蚀技术)电路板等。

PCB   电路板可称为印刷线路板或印刷电路板，英文名称为PCB(Printed Circuit Board)、FPC(Flexible Printed Circuit board)线路板。    FPC线路板又称柔性线路板柔性电路板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板。具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。   软硬结合板(reechas，Soft and hard combination plate)-FPC与PCB的诞生与发展，催生了软硬结合板这一新产品。   因此，软硬结合板，就是柔性线路板与硬性线路板，经过压合等工序，按有关工艺要求组合在一起，形成的具有FPC特性与PCB特性的线路板。

  仅含贴片元器件和邦定IC的PCB，叫COB。

   COB+插脚元件+后焊元件的的PCB，叫PCBA。

PCB工艺

  PCB板的生产过程较为复杂，它涉及的工艺范围较广，从简单的机械加工到复杂的机械加工，有普通的化学反应还有光化学电化学热化学等工艺，计算机辅助设计CAM等多方面的知识。

常见PCBA生产工艺   简单PCB可以自己制作。

PCB板雕刻过程

复杂PCB就十分复杂了。

PCB板制造过程

   下面是一个完整的PCB工艺流程。

一、开料

  PCB制作第一步是整理并检查PCB布局（Layout）然后开料   开料的工艺流程：

   开料是将大片板料切割成各种要求规格的小块板料。

   用开料机将大料切割开成各种细料；用磨圆角机将板角尘端都磨圆；用洗板机将板机上的粉尘杂质洗干净并风干；用焗炉炉板，提高板料稳定性；用字唛机在板边打字唛作标记。

   作业过程需要注意高温危害，从焗炉内取板须戴石棉手套，并须等板冷却后才可取板。

二、内层干菲林

    在板面铜箔上贴上一层感光材料（感光油或干膜），然后通过黑菲林进行对位曝光，显影后形成线路图形。

   1.化学清洗  用化学清洗机除去 Cu 表面的氧化物、垃圾等，粗化 Cu 表面，增强 Cu 表面与感光油或干膜之间的结合力。

清洗覆铜板，如果有灰尘的话可能导致最后的电路短路或者断路

   2.辘干膜  用辘膜机在铜板表面上贴上一层感光材料（干膜）。

覆铜板清洗干净后会在表面盖上一层感光膜这种膜遇到光会固化，在覆铜板的铜箔上形成一层保护膜   3.辘感光油  用辘感光油机、粘尘机在已清洗好的铜面上辘上一层感光材料（感光油）。   4.曝光   用曝光机在已辘感光油或干膜的板面上拍菲林后进行曝光，从而形成线路图形。

   使用的设备/工具有曝光机、10 倍镜、21Step 曝光尺、手动粘尘辘。

感光机用UV灯对铜箔上的感光膜进行照射

透光的胶片下，感光膜被固化

不透光的胶片下还是没有固化的感光膜

PCB板线路图打印

   5.DES LINE   （1）显影   在DES LINE将未曝光的感光材料溶解掉，留下已曝光的部分从而形成线路。主要药水为Na2CO3溶液。 然后用碱液将没有固化的感光膜清洗掉需要的铜箔线路将会被固化的感光膜所覆盖

PCB板印刷工艺

   （2）蚀刻  在DES LINE蚀去没有感光材料保护的Cu面，从而形成线路。主要药水为HCl、H2O2、CuCl2。

然后再用强碱或酸将不需要的铜箔蚀刻掉

   （3）褪膜  在DES LINE溶解掉留在线路上面的已曝光的感光材料。主要药水是NaOH。

将固化的感光膜撕掉露出需要的PCB布局线路铜箔   6.啤孔  用PE啤机为过AOI及排板啤管位孔。然后在芯板上打对位孔方便接下来和其它原料对齐

由机器自动和PCB布局图纸进行比对查看错误

   7. 职业卫生防护  该作业存在硫酸、盐酸、Na2CO3、H2O2、CuCl2等化学品，存在高温和紫外辐射。   （1）化学清洗机及 DES LINE 加药水时必须戴防酸防碱的胶手套，保养时须戴防毒面罩；   （2）手不能接触正在运作的辘板机热辘；   （3）不得赤手接触感光油，保养 ROLLER COATER 机时必须戴防毒面罩；   （4）未断电时不得打开曝光机机门，更不能让 UV 光漏出。   （5）空感光油膜桶、硫酸桶、盐酸桶、除泡剂瓶、菲林水桶及片碱袋由专人负责处理回制定的仓。

三、内外层中检

   工艺流程：

   E-TESTER设备用于检测线路板开路及其短路缺陷；AOI光学检测仪用于检测线路板板面缺陷，如板面OPEN/SHORT、铜粒、缺口、DISH DOWN 等；覆检机用于修理由AOI 光学检测仪检测出来的缺陷；断线修补仪用于修理线路OPEN 缺陷；焗炉用于焗干补线板。

四、棕化工序

   工艺流程：

   本工序在棕氧化水平生产线完成，是继内层开料、内层D/F、内层蚀板之后对生产板进行铜面处理，在内层铜箔表面生成一层氧化层以提升多层线路板在压合时铜箔和环氧树脂之间的接合力（常见的有黑氧化及棕氧化等）。   因棕化液中含大量强氧化性物质和大量有机物（具体工艺需要查阅MSDS），添加药水操作时必须戴耐酸、碱胶手套、防护眼罩、防护口罩及耐酸、碱防护工作鞋等个人防护用品。

五、内层压板

   

这里需要一个新的原料叫做半固化片，是芯板与芯板（PCB层数>4），以及芯板与外层铜箔之间的粘合剂，同时也起到绝缘的作用。

   内层压板目的是完成环氧树脂的B Stage 到C Stage 的转化的压合过程。   环氧树脂组成为环氧基，含有两个碳和一价氧的三元环，FR-4是环氧树脂的一种，主要用于线路板行业。   环氧树脂的反应：   工艺流程：   1.排板   （1）将黑化板、P片按要求进行排列。   （2）过程：选P片→切P片→排P片→排棕化板→排P片。   （3）注意事项：操作员必须戴手套、口罩、穿洁净服。   2.叠板   用阳程LO3 自动拆板叠合线，将堆叠好的P片进行自动分离，并覆盖上铜箔，完成压板前的准备工作。

   3.压板

   用真空热压机产生高温高压使环氧树脂完成由B Stage 到C Stage 的是终转化；用冷压机消除内部应力。

真空热压机里的高温可以融化半固化片里的环氧树脂，在压力下将芯板们和铜箔们固定在一起。

   4.拆板

   用LO3 系统将压合好的半成品拆解出来，完成层压半成品和钢板的分离，其过程是：

   5.切板   用手动切板机、铣靶机、CCD 打孔机、锣机、磨边机、字唛机、测厚仪进行层压板外形加工，初步成形。   流程是：拆板→点点画线→切大板→铣铜皮→打孔→锣边成形→磨边→打字唛→测板厚

六、钻孔

   目的是在线路板上钻通孔或盲孔，以建立层与层之间的通道。

   用钻机进行线路板钻孔；用钉板机将一块或一块以上的双面板用管位钉固定或一叠，以方便钻板时定位；用翻磨钻咀机作为翻磨钻孔使用的钻咀；用上落胶粒机将钻咀摔胶粒长度固定在0.800〞±0.005〞供钻机使用，或将胶粒从钻咀上退下来；双面板钻孔后退管位钉使用退钉机；底板钻管位孔使用台钻机。   配套有吸尘器，及时吸走钻孔产生的粉尘，以免污染线路板。如果用X射线钻孔机机器对内层的芯板进行定位，然后给PCB打上定位孔，就需要电离辐射防护

将一层铝板放在打孔机机床上，然后将PCB放在上面

在之前的层压工序中，融化的环氧树脂被挤压到了PCB外面，所以需要进行切除。靠模铣床根据PCB正确的XY坐标对其外围进行切割。

七、沉铜&板电

  

先在孔壁上堆积一层导电物质通过化学沉积的方式在整个PCB表面也包括孔壁上形成1微米的铜膜

   本工序在除胶渣（desmear）、沉铜（PTH）及板电（PP）三合一自动生产线上完成，是继内层压板、钻孔后通过化学镀方法，在已钻孔板孔内沉积出一层薄薄的台山斗山镇度且细致的铜层，然后通过全板电镀方法得到一层0.2~0.6mil 厚的通孔导电铜（简称一次铜）。   详情请看《化学镀工艺危害》。   其工作原理是：在经过活化、加速等相应步骤处理后，孔壁上非导体表面已均匀分布着有催化活性的钯层，在钯金属的催化和碱性条件下，甲醛会离解（氧化）而产生还原性的氢。

   接着是铜离子被还原:

   上述析出的化学铜层，又可作自我催化的基地，使Cu2+在已催化的基础上被还原成金属铜，因此接连不断完成要求之化学铜层。固定PCB清洗PCB   职业卫生防护：   （1）添加药水操作时必须佩戴耐强酸强碱的胶手套，防毒面具，防护眼罩、防护口罩、耐强酸强碱的工作鞋、工作围裙等相应职业卫生个人防护用品。   （2）沉铜拉空气中含有NO、NO2、HCHO 等刺激性有毒气体，车间工作人员须戴好相应个人防护用品，车间全面通风与局部排气应全天开启。   详情请看《化学镀工艺危害》。

八、外层干菲林

   在板面铜箔表面上贴上一层感光材料（干膜），然后通过黄菲林进行对位曝光，显影后形成线路图形。

   （1）磨板   使用磨板机除去Cu表面的氧化物、垃圾等，粗化Cu表面，增强Cu表面与干膜之间的结合力。   流程图：

   （2）辘板   用自动贴膜机、自动粘尘机在铜板表面上贴上一层感光材料（干膜）。   （3）黄菲林的制作   用黑菲林作母片通过曝光，将黑菲林上的图像转移至黄菲林上。   工艺流程：

   应用曝光机、氨水机、辘保护机、10 倍镜通过曝光将黑菲林上的图像转移至黄菲林上，然后将已曝光的黄菲林通过氨水显影机，使其成为清晰、分明的图案，再在黄菲林的药膜面上贴上一层聚乙酯保护膜防止擦花。   （4）曝光   应用曝光机、10 倍镜、21Step 曝光尺、手动粘尘机，通过黑菲林或黄菲林对位拍板后曝光，将其上的图案转移到板面上。

   （5）显影

   用显影机（冲板机）通过Na2CO3 将未曝光的材料溶解掉后露出铜面形成线路，已曝光的留下来就形成线隙，为下工序电镀作准备。

   本工序使用的主要药水是Na2CO3。

   工艺流程：

   （6）执漏   对已显影后的板进行检查，对有缺陷且不能修理的缺陷进行褪膜翻洗，能修理的缺陷进行修理。   作业环境为洁净房环境要求。   职业卫生：   在给磨板机、冲板机加药水时必须戴防酸防碱的手套，保养时须戴防毒面罩。   辘板机在正常运行中，严禁将头、手伸进压膜区，以及用手触摸热辘；曝光时严禁打开机盖，以防UV 光对人体辐射。   空硫酸桶、盐酸桶、除泡剂瓶、菲林水桶及片碱袋由专人负责处理回仓。

九、图形电镀

   图形电镀是继钻房→PTH/PP→D/F 之后的重要工序，由D/F 执漏后，进行孔内和线路表面电镀，以完成镀铜厚度的要求。该工艺在图形电镀生产线中完成。   工艺流程图：上板→酸性除油→二级水洗→微蚀→水洗→酸浸→镀铜→水洗→酸浸→镀锡→二级水洗→烘干→下板→炸棍→二级水洗→上板   除油是除去板面氧化层及表面污染物，除油剂主要成份是清洁剂（酸性）和DI水（去离子水）。   微蚀是使板面活化，增强PT/PP 之间的结合力，使用过硫酸钠、硫酸、DI水。   酸浸是除去前处理及铜缸中产生的污染物，使用硫酸、DI水。

   镀铜是为了加厚孔内及线路铜层，提高镀层质量，使用硫酸铜、硫酸、光剂等。详情请看《化学镀工艺危害》。

   镀锡是为了保护线路以方便蚀板，只起中间保护作用，使用硫酸亚锡、硫酸、光剂、DI水等。详情请看《化学镀工艺危害》。   职业卫生：   确保流程上全面通风与局部排风系统良好，生产中必须佩戴安全防腐胶手套，防护口罩，防护眼镜等有关职业卫生个人防护用品。   详情请看《化学镀工艺危害》。

十、全板电金

   工艺流程图：

   除油是清除线路铜表面油脂及氧化物等，确保铜表面清洁。   微蚀是对铜表面进行轻度的蚀刻，以确保完全去除线路铜表面氧化物,增加其铜表面活性，从而增强PT/PP 铜层附着力。   镀铜是加厚线路铜层。   活化是提高铜表面活性，增强电镍时镍层与铜层或电金时金层与镍层的附着力。   电金是在已镀镍层上镀上一层符合客户要求厚度的有优良结合力的金层。   炸棍是去除电镀夹具上残留铜等金属。   职业卫生：   添加药水操作时必须佩戴耐酸碱胶手套、防毒面具，防护口罩、防护眼罩、防护工作鞋及工作围裙等相应配套个人防护用品。   详见《电镀工艺危害与控制》。

十一、外层蚀刻

   图形电镀完成以后的板，经过蚀刻以后，蚀去非线路铜层，露出线路部分，完成最后线路成形。

   工艺流程图：

   碱性蚀刻是蚀去非线路铜层，露出线路部分，使用铜氨络离子、氯离子等。   退膜段是除去菲林，露出非线路铜层，便于蚀刻使用NaOH（氢氧化钠）。   退锡段是除去线路保护层（锡层），得到完整的线路，使用褪锡水（主要为硝酸）。

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