关于PCB板边面积对制造成本影响因素的研究与分析

孙书升

【摘要】 在越来越追求高效率、低制造成本的今天，各行各业都在研究各种先进工艺以提高生产效率并获取更大的利润，特别是随着科学技术的日新月异，线路板作为电子元器件的有效载体，在社会发展的各个领域都得到了越来越广泛的应用，对科学技术的发展起到了积极的不可磨灭的促进作用，因此竞争也变得越来越激烈。所以，在这个竞争激烈的年代，如何用最少的投入获取最大的生产力，就成为广大工程技术人员一直研究的重要课题内容！本文阐述的是如何通过技术手段达到降低成本效果的一种工艺方法，希望能给业界同仁一点启发，为公司发展与行业进步贡献更大的力量！

【关键词】 阻焊 静电喷涂 全板电镀

一、 前言

在保证产品质量的前提下，如可通过新技术、新工艺、新方法达到提效降耗、提高生产力是永恒不变的话题，是现代企业得以生存并稳定发展的基本手段，也是企业赖以生存的根本保障，更是中华民族的传统美德。线路板制造技术集光、电、机、化学于一身，制造工艺复杂、流程长、成本高也是线路板的一个显著特点。本文较详细的描述了如何通过技术手段达到降低制造成本的效果，具体内容如下。

二、 研究内容

在线路板行业日趋发展成熟的环境中，表面处理工艺无铅化成为主流，而沉镍金、沉锡因焊盘平整，保质期相对较长，信号传输更稳定等原因，更是受到很越来越多客户的青睐，因此得到更为广泛的应用。控制成本是所有生产企业必须注重的一个问题，而原料成本又是其中重要组成。在不降低产品品质前提下，优化工艺流程，减少浪费是摆在每个工程技术人员面前的一个课题。但是受工艺能力所限，生产中很多原料“必须”无谓的损失掉，如生产板边缘铜层区在沉镍金过程中对药水的消耗、板边材料的消耗、油墨的消耗、金属材料的消耗等。那么就药水消耗而言，怎样能减少板边缘铜层区对药水的消耗呢？我们来做具体讨论分析。首先，成本分析。在药水、镍金价格一定的前提下，药水的消耗只和生产面积相关。以现有生产板边长600×500mm为例，其生产板边铜层区宽度为7mm，需要沉镍金的面积占生产板总面积的5%。经计算，沉镍金实际面积1.5dm2，而板边铜层区面积达到1.53dm2。也就是说沉镍金一半的药水消耗在板边上，板边又是要浪费掉的。即使沉镍金面积达到10%，板边铜层区宽度减至5mm，那么板边铜层区消耗沉镍金药水也在25%以上。如此比例的无谓消耗实对于企业而言是一种巨大的浪费。

三、 具体实施方法分析

1、增大阻焊曝光面积，减小阻焊胶片四周的黑区，显影后使板边铜层区一部分被阻焊油墨覆盖，在后续沉镍金时，节省了板边铜层区对沉镍金药水的消耗。这处方法的优点是利用现有工艺及设备即可进行，不需额外购买设备，也不需要增加工序，不影响人工成本，但是增加了工艺流程，所以这种方法仅限于有特殊要求的生产板，不适合大批量采用，在实际生产过程在，要具体情况具体分析。

2、采用静电喷涂替代丝印阻焊。这种工艺的优点是，因使用夹具，悬挂喷涂油墨，可将板边铜层区将最低。缺点：需要额外购买静电喷涂设备，增加设备及油墨成本，这种方法适合大批量加工时的采用。

3、全板电镀+负片蚀刻。化学沉铜后，采用全板电镀的方法将生产板表面铜、孔内铜一次性加工完毕，贴干膜后使用负片胶片，保留图形部分干膜，进行酸性蚀刻，完全去除板边铜层区。工艺流程为：化学沉铜→全板电镀→外层图像转移→酸性蚀刻→丝印阻焊→化学沉镍金→成型→后续工序；这种工艺的优点是能完全去除板边没有用的铜层区，对后工序不产生影响，这种工艺适合需镀面积小，线宽、线隙较小的生产板，不适合大批量采用。

4、丝印阻焊后通过数控铣床将板边处理掉。即丝印阻焊后使用数控铣床将板边铜层区处理掉，只保留基材部分，使之在后续不参与化学反应。这种工艺的优点是完全去除板边铜层区，对后工序不产生影响，缺点是在转运过程中可能会增加产品划伤等品质隐患，并且增加数控铣床的运行成本，但是增加的这些内容均可以通过技术手段进行处理优化，并且相对于镀金来讲，成本还是得到很大的降低。

四、结论及下一步计划或方向

节约成本的方法有很多种，更远远不止上面这些，重要的是举一反三。正如前所述，通过新技术、新方法、新工艺达到降低成本、提高生产效率的目的是很多企业的共同愿景，也是企业得到长足、健康发展的根本途径，特别是对于一些中小型企业而言，如何在保证产品质量，并且在不增加成本的前提下，达到降低本的目的与效果，是身为工程技术人员真正面临的课题与挑战。所以，作为工程技术人员，如何通过自己的理论知识为公司创造价值，如何从实践中总结经验教训，并转化成理论才是最重要的。这种精神、作风符合线路板高速发展的需要，在以后的工作中，我们也要把这种作风发扬光大，为线路板更好的发展贡献更大的力量。

參 考 文 献

[1] 唐殿军/陈春『印制插头与化学镍金复合表面处理加工工艺研究』，印制电路信息，2015年Z1期