第一篇：工藝總結

2011年工作總結

進入公司已經有大半年的時間，在公司領導和部門負責人循循善誘的帶領及關心支持下，本人在2011年度取得了不小的進步，較好地協助本部門完成了2011年年度工作計劃。現將2011年度本人的個人工作情況作總結如下：

一、年度工作情況：

1、熟悉了解公司各項規章制度

本人于2011年5月進入公司，為了更快更好地融入公司團隊，為日后的工作打好基礎，我及時對公司的各項規章制度進行全面了解，熟悉了公司優秀的歷史背景、發展歷程以及企業文化。通過熟悉和了解，我為能進入公司這個團隊感到自豪，同時也感到自身的學習壓力之大。

2、熟悉項目流程，項目狀況

作為工藝人員，熟悉和了解模具及狀況對開展工作是相當有利的。為了能更好地進行工作，我多次與相關部門到車間現場，對工藝的進展做更深層次的了解。在掌握第一手資料之后，查閱相關技術文件，對工藝項目的進展完成提供了可靠的依據。

3、與各相關部門的溝通和協調

工藝的研發、進展和完成，離不開公司各相關部門的參與和努力。在公司領導的大力支持和關心下，本人積極參與各相關部門的工藝會議及評審，使工藝進度能按照公司要求順利進行。

4、工藝文件完成狀況

⑴對機加工車間的自制零件的工藝進行改進；

⑵完成了組裝車間328C系列與678系列的工藝操作流程的編制，以及一系列的工裝夾具，如：壓鑄爐頭的工裝夾具、678C進氣管安裝夾具、678C機器管組件安裝夾具、328C進氣管組件安裝夾具；

⑶完成398系列、698系列、728C面板玻璃粘貼工裝的設計正在完成工藝編制。

二、存在的不足以及改進措施

2011年已經結束，回想自己在公司大半年來的工作，雖然工作量大、工作時間長，但收效并不太大，許多工作還有不盡如意之處，總結起來存在的不足主

要有以下幾點：

1、缺乏溝通，不能充分利用資源

在編寫工藝的過程中，由于本人對多種專業知識比較陌生，性格有較為羞澀，未能積極向其他同事求教，間接造成工作效率降低甚至錯誤的出現，沒能達到優勢資源充分利用。在以后的工作中，我會主動加強與其他部門同事的溝通，從而增長各方面知識、提高自身工作能力。

2、缺乏計劃性

在工作過程中，特別是工藝文件制作的初期階段，由于本人沒有實現做好完善的計劃，導致工作目的不明確，主次矛盾辨別不清，常常事倍功半。在今后的工作中，我會認真制訂工作計劃，做事加強目的認知，分清主次矛盾，爭取能事半功倍取得預期成果。

3、專業知識面狹窄

由于本人專業知識匱乏，對冷沖壓、模具以及其它專業知識知之甚少，認識不夠到位。在以后的工作過程中，我將提高主觀能動性，加強相關專業知識的學習，充分利用公司軟硬件資源，爭取把本職工作做的更加完美和成功。

三、展望

2011年工作多，任務重，對于剛走出校門的我來說是種挑戰。雖然一些工藝文件工作還沒有正式完成，但收獲也不少。特別是領導塌實的工作作風以及認真負責的工作態度給我樹立了榜樣。作為公司的工藝文件編輯和管理員，在新一年的工作中，我將認真執行公司的相關規定，充分發揮個人主觀能動性，不斷學習新技術新經驗，善于總結、積極提高。也希望公司領導能給我更多的理解和支持，爭取優質、高效、按期完成本人的本職工作任務，為工藝的開展貢獻自己的力量。

第二篇：工藝總結范本

2014年6月工藝管理總結

截止30日凌晨，2014年6月份共生產生料241323t，生產熟料154842t，生產水泥185176t，生產目標完成較差，存在較多的不足之處，存在的問題和教訓是今后我們努力的方向。

工藝管理追求的目標是均質穩定，高產優質低消耗，現就以下方面對公司6月份工藝管理作總結：

一、原燃材料的控制

6月份原材料進廠檢驗正常，符合使用工藝要求。原煤的揮發分、灰分、發熱值均與上月無差異，受原材料供應限制，進廠混合材水分較高，通過調整混合材比例，盡量控制入磨水分，混合材綜合入磨水分4.15，一定程度上影響生產。

二、生產環節控制

生料磨方面：為保證入窯生料成份穩定性，生料庫料位控制在34米左右，按照峰谷電情況安排生料磨避峰生產，最大程度降低生產成本。6月底由于回轉窯燒結情況較差，在一段時間內生料磨直接入窯，避峰時間降低，均化庫料位漲至40米。

窯系統方面：6月份，窯系統總體運轉存在較多的不足：

1、6月1-10日，窯系統運轉比較平穩，回轉窯的產量也保持的比較好，熟料強度結果還好，3天強度維持在32-33MPa,7天強度維持在44-45MPa。

2、6月中旬和6月下旬，窯系統運行較差，存在系統負壓大，尾煤用量一直偏低，煙室和分解爐錐部結皮很快的情況。分析可能的原因如下：

1、系統負壓變大，導致系統風量變小，風速變快，窯內煤粉的燃盡率降低，部分未完全燃燒的煤粉到煙室和入窯生料混合，在煙室和分解爐錐部富集形成結皮，進一步增大系統的負壓。

2、C4旋風筒溫度在6月中下旬一直較以前高20-30℃，懷疑分解爐撒料盒在經過一段時間的使用后磨損嚴重，從分解爐撒料盒進入分解爐的料子不能在分解爐中正常的進行熱交換，在料子進入煙室后，料子被風帶起，部分料子在煙室循環富集，導致煙室結皮嚴重；部分料子被風帶出分解爐，造成分解爐出口溫度高和系統負壓變大，導致尾煤用不進去。

下一步擬采取以下措施解決此問題：

1、穩定生料成份，提高操作員預見性，當料子易燒時，更加注意溫度控制。

2、嚴格控制分解爐出口溫度不高于880℃，降低煙室結皮需要的溫度，控制煙室結皮的產生。

3、每班清理窯尾結皮至少兩次以上，并且分解爐錐部每次一定要清掃一遍，保證系統通風。

4、降低高溫風機的拉風量，保證C1出口負壓在－5500—-5600Pa，在保證系統用風的情況下，降低系統風速。

5、保證窯及三次風的用風匹配，窯尾溫度控制在1150℃以下，減少結皮的加劇。

6、在中修時候，檢查各級旋風筒撒料盒子的工作狀態。由目前的情況來看，通過操作控制方面，回轉窯的情況有所好轉。

水泥磨系統方面：6月16日開始水泥磨產量上不去，查找了各種原因，從輥壓機的做功，磨內粉磨效率，選粉機選粉效率等方面做了檢查，但問題還沒有解決，輥壓機做功明顯下降，細粉料多。熟料小磨時間基本在40min以上，觀察熟料結粒偏細。經總結分析，水泥磨系統要做好以下方面的工作：

1、嚴格控制入磨物料綜合水分小于2%，減少堵篦縫的情況產生。

2、嚴密監控輥壓機做功效率，控制好入磨物料比表面積大于170以上，為磨內粉磨減輕壓力，提高磨機的臺時產量。

3、每班檢查袋收塵的噴吹情況，使噴吹效果達到最佳狀況。

4、利用計劃停機時間對系統各提升機及輥壓機的側擋板和輥面進行仔細檢查，消除隱患。

5、每天做選粉效率和循環負荷，監控好磨機的粉磨情況。

6、利用停機時間對皮帶秤進行校準工作。

三、能耗方面1、6月份生料磨本部電耗比5月份稍高，但相差不大，這兩個月生料磨的臺時產量較去年都提高不少，同時電耗大幅下降，分析認為有以下兩方面的原因：a、生料磨臺時的提高，使得單位電耗下降；b、生料磨實現避峰生產，進一步降低了生產電耗。

2、熟料綜合電耗較上月份有所上升，由于6月窯臺時產量較5月份低，并且有三次停窯造成運轉率比5月份低。煤耗方面：6月份煤耗144.2kg/t左右，努力提高熟料臺時產量是最有效的措施，另外良好的煤粉質量對窯系統的產質量及消耗有較大好處。

3、本月添加研磨體24噸，球耗130g/噸。電耗方面：水泥磨電耗較5月份有所上升，主要原因在兩個方面：a、水泥磨臺時產量較上月低，b、水泥庫庫存較高，經常開停機。

四、質量方面

1、主要質量指標完成情況

2、本月主要質量工作

①加強水泥磨改庫的監督和抽查，避免發生改錯庫、竄庫等現象的發生，對裝運系統的一些斜槽進行了改造，使不同品種的水泥由各自專用的斜槽、包機、散裝倉發灰，避免水泥發放出錯。

②化驗室重點工作在于加大各班組的對比及抽查頻率，確保檢驗數據的準確性，保證檢驗的可追溯性。

3、質量工作存在的問題及改進措施

①、過程質量控制的較多環節存在一定的不足之處，部分控制指標完成的結果與《水泥企業質量管理規程》的要求有一定的差距。如礦山的開采搭配還有待加強，出磨生料三率值合格率更是要當重點來抓。

②、混合材資源不穩定，質量波動大，也是造成水泥質量波動的主要原因之一。

改進措施：繼續加強過程質量的控制力度，嚴把各工序質量關，加強混合材進廠及搭配使用廣利，降低因混合材使用不均造成水泥質量的波動。

綜上，工藝管理的工作本著均質穩定，高產優質低消耗的目標去進行，不斷優化各生產環節的控制，認真分析總結每次的異常情況，把握細節，摸透本質問題，真正達到最大化降低生產成本的目的。

葛洲壩宜城水泥有限公司

2014.6.30

第三篇：變換工藝總結

變換工藝總結

一、變換工藝生產原理

（一）一氧化碳變換反應的特點 1．一氧化碳變換反應的化學方程式為

0CO+H2O（g）?CO2+H2?HR?-41.19kJ/mol

（1-1）

可能發生的副反應：

CO+H2?C+ H2O

（1-2）CO+3H2?CH4+ H2O

（1-3）

2．一氧化碳變換反應具有如下特點

1）是可逆反應，即在一氧化碳和水蒸氣反應生成二氧化碳和氫氣的同時，二氧化碳和氫氣也會生成一氧化碳和水。

2）是放熱反應，在生成二氧化碳和氫氣的同時放出熱量，反應熱的大小與反應溫度有關。

?HR?-41868-1.2184T?1.1911?10-3-4.0625?10-6T2 kJ/kmol

T-溫度，K 3）該反應是濕基氣體體積不變、干基氣體體積增加的反應。4）反應需要在有催化劑存在的條件下進行，對反應1-1要有良好的選擇性。同時，在催化劑的作用下，一氧化碳變換反應進行所需要的能量大大降低，反應速度因此而加快。

（二）一氧化碳變換反應的化學平衡

1．平衡常數：平衡常數用以衡量一定條件下可逆反應進行的限度。一氧化碳變換反應的平衡常數與反應體系中各組分的分壓有關，具體計算方法如下：

Kp?**pCOpH22pp*CO*H2O?*y*yCO2H2yy*CO*H2O（1-4）

由于一氧化碳變換反應是放熱，故平衡常數隨溫度的降低而增大。因而降低溫度有利于變換反應的進行，變換氣中殘余的一氧化碳含量降低。一氧化碳變換反應是等體積的反應，故壓力低于5MPa時，可不考慮壓力對平衡常數的影響。

在變換溫度范圍內，平衡常數用下面簡化式計算：

lnKp?4757T-4.3

3（1-5）

2．變換率與平衡變換率：變換率定義為已變換的一氧化碳的量與變換前一氧化碳的量之百分比。而反應達平衡時的變換率為平衡變換率，其值為一定操作條件下一氧化碳變換反應可能達到的最大的極限。

在工業生產中由于受到各種條件的制約，反應不可能達到平衡，故實際變換率不等于平衡變換率，通過測量反應前后氣體中一氧化碳的體積百分數(干基)來計算變換率，具體表達式如下：

a-a'（1-6）x?'a(1?a)

a—變換前氣體中一氧化碳體積百分數(干基)； a’—變換后氣體中一氧化碳體積百分數(干基)。

由（1-5）和（1-4）式可以看出平衡變換率的影響因素： 變換溫度：降低變換體系溫度，平衡常數增大，故平衡一氧化碳含量降低，平衡變換率增加。變換壓力：升高變換壓力，平衡常數不變，故平衡一氧化碳含量不變，平衡變換率不變。

H2O/CO比：體系中增加H2O，即H2O/CO比高有利于反應平衡向生成氫氣的方向移動，平衡變換率增加，平衡一氧化碳含量降低。但H2O/CO比過高，平衡變換率趨于平坦，經濟上不合理。

原料氣組成：原料氣一氧化碳含量增加，二氧化碳減少，平衡變換率增加。

綜上所述，生產中提高平衡變換率的措施為：降低變換溫度、適當提高H2O/CO比、減少二氧化碳的含量。

（三）一氧化碳變換的反應機理

一氧化碳變換反應氣固相催化反應。一氧化碳變換反應與一般氣固催化反應一樣，總過程由下列幾個步驟連續組成：

a.反應物從氣相主體擴散到固體催化劑的外表面；b.反應物從催化劑外表面擴散到內表面；c.反應物在催化劑內表面的吸附、表面上的化學反應以和反應產物從內表面上的脫附；d.產物由催化劑的內表面擴散至催化劑的外表面；e.產物由催化劑外表面擴散至氣相主體。

其中a和b步驟為外擴散過程，d和e步驟為內擴散過程，c步驟為化學動力學過程。

反應過程若包括了反應氣體流動狀況、傳質及傳熱等物理過程（即內外擴散過程）對催化反應速度的影響，其動力學為宏觀動力學。而在催化劑表面上進行的化學反應動力學則為本征動力學。

研究表明，在一氧化碳變換的操作條件能保證氣體與催化劑外表面之間的傳遞過程足夠快，即外擴散的影響可忽略不計，以下將分別討論內擴散和本征化學反應動力學過程。

一氧化碳在催化劑表面上進行的變換反應機理，普遍認為是按如下過程進行的：

水蒸氣分子被催化劑的活性表面吸附，并分解為氫和吸附態氧原子，氫進入氣相，吸附態氧在催化劑表形成吸附層

一氧化碳分子碰撞到氧原子吸附層而生成二氧化碳，并離開催化劑表面

上述過程表示為：

［K］+H2O（g）=［K］O+H快

［K］O+CO=［K］+CO2

慢，控制步驟 ［K］：催化劑活性中心 ［K］O：為吸附態氧

（四）一氧化碳變換反應速度的影響因素 一氧化碳變換反應本征動力學方程式如下：

lmnq rco?kpCO?pH?p?p（1－?）OCOH222nq或rco?kp?ylCO?ym

（1-7）（1－?）HO?yCO?yH222?＝pCO2?pH2KppCO?pH2O??yCO2?yH2KpyCO?yH2O?

k: 速度常數，kmol/(kg?h?MPa)k‘: 速度常數，kmol/(kg?h)p、pi：總壓、各組分分壓，MPa l、m、n、q：冪指數

?＝l＋m＋n＋q

由該式可知一氧化碳變換反應速度的影響因素：

變換壓力：當溫度和氣體組成一定時，反應速度隨反應總壓增大而增大，研究發現，這是由于壓力對催化劑活性有顯著影響。所以升高變換壓力使一氧化碳變換的速度加快。

H2O/CO比：在H2O/CO較低時，一氧化碳變換速度隨之增加而加快，然后趨于平緩。這與H2O/CO對一氧化碳平衡變換率影響是一致的。

變換溫度：氣體組成和變換壓力一定時，溫度對反應速度的影響體現在k、KP隨溫度的變化中。在較低溫度范圍內，KP很大，溫度提高，k顯著提高，故一氧化碳的變換速度隨變換溫度提高而增大。但隨溫度逐漸升高，可逆放熱的平衡常數KP降低，一氧化碳的變換速度隨變換溫度升高而減少。因此，有一最適宜變換溫度，在這一溫度下，一氧化碳變換速度最快，一氧化碳變換率最大，且一氧化碳變換率增大，最適宜變換溫度是下降的。

（五）內擴散的影響

在工業條件下，當使用當量直徑為2-10mm或更大的催化劑顆粒時，變換反應的內擴散是嚴重的，在一定程度上降低了反應速度。因此，一氧化碳變換反應過程的速度應是在本征反應速度的基礎上計入內表面利用率的宏觀反應速度。

對于同一尺寸的催化劑在相同壓力下，溫度升高，內表面利用率下降；在相同溫度和壓力下，小顆粒的催化劑具有較高的內表面利用率；而對同一尺寸的催化劑在相同溫度下，內表面利用率隨壓力的增加而迅速下降。

（六）一氧化碳變換催化劑

20世紀60年代以前，一氧化碳變換催化劑主要以鐵鉻系列，操作溫度較高，變換后一氧化碳含量較高。60年代以后，出現銅鋅催化劑系列，操作溫度較低，變換后一氧化碳較低，但抗硫毒能力較差。隨后，人們發現鈷鉬系列變換催化劑不但變換溫度較低，變換后一氧化碳低，而且抗硫毒能力極強，對水汽比也無要求。故本項目采用鈷鉬系列低變催化劑。

1．工業上對催化劑的一般要求

高的催化活性：催化劑的活性是表示催化劑加快反應速度能力的一種度量。高活性，即在相同條件下，能使反應具有較快的速度，對于可逆反應來說可縮短達到平衡的時間。

好的選擇性：選擇性是指反應能同時發生幾種不同的反應時，催化劑只能加速希望發生的某一反應。如鈷鉬僅僅加速一氧化碳與水蒸氣生成氫氣和二氧化碳的反應，而不能加速甚至能抑制甲烷化反應和析炭反應。

活性溫度低：活性溫度也稱操作溫度，是指起始溫度與催化劑耐熱溫度之間的范圍。活性溫度低，可在較低溫度下進行，提高一氧化碳變換率，減少反應物預熱，降低反應設備材質要求，簡化熱量回收裝置。

2．催化劑的基本組成及性能 催化劑通常由活性組分、促進劑和載體組成。活性組分是催化劑中起決定作用的物質，促進劑是加入到催化劑中的少量物質，它本身沒有活性或活性很小，加入它是提高催化劑的活性、選擇性或穩定性，載體是為催化劑活性組分提供附著的多孔物質。主要有Fe-Cr、Cu-Zn、Co-Mo三大催化劑系列

Fe-Cr系變換催化劑的變換工藝，操作溫度范圍為320~500℃，稱為中、高溫變換工藝。其操作溫度較高，在高水氣比下經變換后變換氣體仍含有3%左右的CO。Fe-Cr系變換催化劑的抗硫毒能力差，蒸汽消耗較高，有最低水氣比要求。

Cu-Zn系變換催化劑的變換工藝，操作溫度范圍為190~280℃，稱為低溫變換工藝。這種工藝要求變換溫升較小，通常串聯在中、高溫變換工藝之后，進一步將氣體中3~5%左右的CO降低到0.3%以下。Cu-Zn系變換催化劑的抗硫毒能力極差，適用于總硫含量低于0.1ppm的氣體。

Co-Mo系變換催化劑的變換工藝，操作溫度范圍為240~480℃，稱為耐硫寬溫變換工藝，寬溫變換催化劑操作溫區較寬，原料氣經變換后CO可降至1.0%以下；Co-Mo系變換催化劑的抗硫毒能力極強，對總硫含量無上限要求。

在以煤為原料制取合成氣工藝中，依據各煤種、煤氣化工藝及上下游流程配置的特點，可以采用Fe-Cr非耐硫高溫變換工藝或Co-Mo系耐硫變換工藝。非耐硫變換氣體要先脫硫，由于脫硫工藝要求在常溫下進行，故流程會出現“冷熱病”，進入變換需補加蒸汽，增加消耗。而采用耐硫變換時，氣體經提溫后可直接進入變換，流程短，能耗低。

開發Co-Mo系催化劑的目的就是為了滿足重油、煤氣化制化工產品流程中可以將含硫氣體直接進行CO變換，再脫硫脫碳的需要，從而簡化工藝路線。目前國內的Co-Mo系變換催化劑發展已相當成熟，并已取得國內同類規模項目的應用業績，能夠滿足本項目的要求。因此，本項考慮選擇國內Co-Mo系變換催化劑配置變換流程。

3．催化劑的硫化

催化劑中的鈷和鉬是以氧化態形式存在的，使用前必須進行硫化，使氧化鈷和氧化鉬完全轉化為硫化鈷和硫化鉬。為了保持活性組分處于穩定狀態，正常操作時氣體中應有一定的總硫含量。

對催化劑進行硫化，可用含氫的二硫化碳，也可直接用硫化氫或用含硫化氫的原料氣。

用含氫的二硫化碳硫化催化劑的化學式如下： 首先進行的是二硫化碳的氫解反應

CS2+4H2=CH4+2H2S

+240.6KJ/mol

（2-8）然后是催化劑的硫化反應

CoO+H2S?CoS+H2O

+13.4KJ/mol

（2-9）MoO3+2H2S+H2?MoS2+3H2O

+48.1KJ/mol

（2-10）直接用硫化氫硫化催化劑的化學式為（2-9）和（2-10）用含硫化氫的原料氣硫化催化劑的化學式（2-9）和（2-10），并且除上述反應外，還可能產生如下副反應：

CO+H2O?CO2+H+39.7KJ/mol CO+3H2?CH4+H2O

+214.6KJ/mol COS+H2O?CO2+H2S

+35.2KJ/mol 所以使用原料氣硫化必須注意避免副反應的發生，尤其在壓力較高的情況下，甲烷化反應的可能性很高。為了避免副反應發生，或者已經發生了，一般往原料氣中加氮氣以降低氫含量和CO分壓的方法來限制溫度超過允許值。

上述硫化反應都是放熱反應，個別的（甲烷化反應）是強放熱反應，且只有達到一定溫度硫化反應才能進行。硫化操作注意以下幾方面的問題：

硫化溫度的控制：溫度過低，如室溫，不會發生氫解反應，加入的二硫化碳在催化劑表面大量聚集，當溫度升到200℃時，氫解反應和硫化反應都急驟發生，溫度暴漲，溫度高于500℃，引起活性組分微晶增大甚至燒結。操作溫度過高，如大于300℃，因此時會發生還原反應生成金屬鈷，金屬鈷對甲烷化反應有很強的催化作用，再疊加上硫化反應，床層可能出溫度暴漲。另外，粗原料氣中氧含量過高、CS2加入過多過快或開始加入時床層溫度過高或過低、溫度調節不當，發生強放熱的甲烷化反應，也將導致溫度暴漲。所以，在床層溫度為200℃時加入二硫化碳，因為二硫化碳的氫解反應在大約200℃時方可較快發生，即使加入較高濃度的二硫化碳，只要控制適當，也不會溫度暴漲。

硫化物添加的速度：以H2S、COS、CS2或其它化合物形式存在的硫加入到催化劑中，應按一定的速度添加，避免加入過快，硫化反應放熱量大，溫度暴漲。如每噸催化劑加入60kg，添加時間應大于36h。

硫化終點的確定：硫化的終點應由反應爐出口的硫化氫濃度的增加來決定。在裝置內催化劑是否完全硫化或硫化程度在一個較低的水平是無關緊要的，未完全硫化的催化劑影響不是很大，因為在正常過程中催化劑可以繼續吸收硫。

催化活性的穩定：因上述硫化反應可逆反應，所以，為了保持硫化鈷和硫化鉬的穩定狀態，正常操作中原料氣中總硫不應低于0.1g/m3。

4．催化劑的反硫化

反硫化是指催化劑組分的MoS2和CoS的水解，反硫化是催化劑失活的重要原因。反硫化反應如下：

MoS2+2H2O=MoO2+2H2S CoS+H2O＝CoO+H2

因催化劑活性組分反硫化反應是可逆吸熱的，降低溫度、增加硫化氫含量或降低水蒸氣含量，有利于抑制反硫化反應，故抑制反硫化的因素如下：

操作溫度：在相同汽氣比的條件下，溫度升高，易發生反硫化反應。此時，硫化氫濃度必須相應升高才能保持催化劑的活性，否則就會出現反硫化現象。

硫化氫濃度：在相同的溫度條件下，汽氣比增大，易發生反硫化反應，硫化氫濃度必須相應升高才能保持催化劑的活性，否則就會出現反硫化現象。當溫度，汽氣比一定時，開始使MoS2發生水解反應的H2S濃度為最低硫化氫含量，當變換爐出口溫度升高時，相應的最低硫化氫含量也升高。

（七）操作條件

一氧化碳變換工序的操作條件包括：變換壓力、變換溫度、空間速度、H2O/CO比和最終一氧化碳變化率等。所選擇的操作條件必須滿足產量高、消耗定額低、工藝流程及設備結構簡單、操作方便及安全可靠等要求。

1．變換壓力

壓力較低時，變換壓力對變換反應的化學平衡幾乎無影響，但變換壓力對反應速度有影響，反應速度隨壓力的增加而增大，考慮到變換壓力對系統動力消耗和后續操作等影響，一氧化碳變換生產中采用加壓變換，其優點如下：

變換器的生產能力較大。這是因為提高壓力加快了變換的反應速度，采用較大空速提高催化劑的生產能力。

動力消耗低。因合成甲醇采用較高壓力，變換前干原料氣體積小于干變換氣體積，先壓縮干原料氣后再進行變換比常壓變化后再壓縮變換氣的動力消耗低。

提高熱能回收利用價值。加壓變換使得變換氣中水蒸氣冷凝溫度高，提高了過剩蒸汽的回收價值。

加壓有利于傳熱和傳質，所以，設備體積小，布置緊湊，設備投資小。生產中采用較高操作壓力的缺點是：

需要較高壓力的蒸汽，若采用的蒸汽全部靠外界引入，加壓變換增大高壓蒸汽的負荷。

設備投資大。這是因為較高的操作壓力，系統冷凝液的酸度增大，系統腐蝕性增強，對設備的材質和制造技術均提出了較高的要求。

綜上所述，加壓變換采用較高的壓力各有利弊，但優點是主要的，壓力選取的出發點是考慮到合成甲醇的工藝特點、工藝蒸汽和壓縮機各段的合理配置，現在合成甲醇工業廣泛采用加壓變換。

2．操作溫度

一氧化碳變換操作溫度必須控制在催化劑的活性溫度范圍內，目前工業上所用的鈷鉬催化劑的活性溫度范圍大體為200-550℃。

由于變換反應是可逆放熱反應，所以，在溫度范圍，操作溫度的高低對一氧化碳變換的結果有一個矛盾，即降低溫度有利于提高一氧化碳的平衡轉化率，但不利于加快變換反應速度。故在一定空速下存在最適宜的變換溫度，使一氧化碳變換速度最快。

最適宜溫度恒低于平衡溫度。在反應過程中，反應物的組成是不斷變化的，顯然反應初期，相應物系組成的平衡溫度最高，反應末期與物系組成相應的平衡溫度最低。故一氧化碳變換率由低到高變化，最適宜溫度隨之由高向低轉變。

實際生產中完全按照最適宜溫度曲線操作是不現實的，反應初期，一氧化碳變換率較低，平衡溫度較高，已大大超過催化劑允許使用溫度范圍，而此時，遠離平衡，即使離開最適宜溫度曲線在較低溫度下操作，仍可有較高的反應速度。隨反應的進行，一氧化碳變換率增加，反應熱增加，適宜溫度要求降低，要考慮適當移出熱量。

同一催化劑在不同的使用時期，其最適宜溫度不同。催化劑在使用初期活性較強，反應溫度可以低些；使用中期活性減弱，操作溫度要比使用初期提高8-10℃；后期活性衰退，操作溫度要比使用中期更高一些。

所以，在實際中生產中一氧化碳變換溫度要綜合考慮各種因素而確定，變換爐的設計及生產中溫度的控制原則是：

應在催化劑活性溫度范圍內操作，防止超溫造成催化劑活性組分因燒結而降低活性，反應開始溫度應高于催化劑起始活性溫度20℃左右。隨著催化劑使用年限的增長，由于中毒、老化等原因，催化劑活性降低，操作溫度應適當提高。

盡可能接近最佳反應溫度線進行反應。為此，必須從催化劑床層中排出熱量，不斷降低反應溫度，對排出的熱量加以合理利用。可采用分段冷卻，段數越多，則越接近最佳反應溫度線，但流程越復雜，根據原料氣中的CO含量，一般多將催化劑床層分為一段、二段或多段。段間進行冷卻，冷卻的方式有兩種，一是間接換熱式，用原料氣或飽和蒸汽進行間接換熱，二是直接冷激式，用原料氣、水蒸汽或冷凝液直接加入反應系統進行降溫。

對于低變過程，還應特別根據氣相中水蒸汽含量確定低變過程的溫度下限，操作溫度的下限必須高于氣體的露點溫度20-30℃。這是因為催化劑操作溫度較低，而氣相中水蒸汽含量又較高，當氣體降溫進入低變系統時，有可能達到該條件下的露點溫度而析出液滴，液滴凝聚于催化劑的表面造成催化劑的破裂粉碎，引起床層阻力增加。注意，露點溫度隨氣體中水蒸汽含量的增加而升高，隨水蒸汽分壓提高而提高，操作溫度的下限也要相應提高。

3．空間速度

一氧化碳變換爐的空間速度是指1立方米的催化劑在1小時內通過的氣體體積。該物理量的單位為h-1。增加空間速度，其實就是增加氣體通過催化劑床層的速度。空間速度對一氧化碳工序操作的影響可歸納如下：

增加空間速度，氣體與催化劑接觸時間縮短，出爐氣體中一氧化碳含量較高。

增加空間速度，處理氣量大，生產強度提高。

增加空間速度，使氣體通過催化劑床層的阻力增大，動力消耗增加。

降低空間速度，一氧化碳含量降低，但反應放熱量過大，催化床層維持最佳溫度難度加大。

空間速度的選取與催化劑的活性有關，活性好，反應速度快，可采用較大空間速度，一般空間速度在600-1500h-1。

4．汽氣（H2O/CO）比

汽氣比即水蒸汽與干原料氣（或其中CO）的體積比，它對生產操作和經濟效益都有重要影響。

采用高汽氣（H2O/CO）比的優點是： 增加水蒸氣用量，從化學平衡角度，有利于提高一氧化碳平衡變換率

增加水蒸氣用量，反應初期由于過量的水蒸氣對一氧化碳和二氧化碳起到稀釋作用，不利于提高反應速度，但反應末期，有利于提高一氧化碳變換的反應速度

增加水蒸氣用量，有利于抑制副反應2CO?C+CO2，CO+3H2?CH4+H2O 大量過剩的水蒸汽在絕熱反應器中起著熱載體的作用，將反應熱取出，使得床層溫升減小。因此，對CO濃度或原料氣中氧含量高者，可提高蒸汽比例，將反應熱充分移出避免催化劑燒壞。

采用高汽氣（H2O/CO）比的缺點是：

增加蒸汽消耗，這是變換過程中最主要的消耗指標 增加系統阻力或降低生產能力 變換爐內反應溫度維持困難

蒸汽比例過大，會減少反應時間，降低變換率

一氧化碳變換過程汽氣比確定的原則為：在保證工藝要求的一氧化碳變換率前提下，盡可能降低水蒸氣用量，合理回收熱能。汽氣比確定與原料氣CO含量、最終一氧化碳變換率和催化劑活性、變換溫度等有關。具體減低水蒸氣用量的措施如下：

采用低溫活性高的催化劑，使反應在較低的溫度下進行，平衡變換率較高，不需要很大的汽氣比便可以實現最終一氧化碳變換率

將一氧化碳變換與后續工序脫除殘余一氧化碳方法結合考慮，合理確定一氧化碳最終變換率

催化劑床層數要合適，段間冷卻良好，注意提高變換系統自產蒸汽量及預熱回收熱量等措施均可直接或間接降低蒸汽消耗

綜上，本項目由于原料氣中CO含量較高，變換余熱較多，為合理用能，需要進行逐級回收一氧化碳變換熱量，故擬采用三段變換，一氧化碳變換采用兩段寬溫耐硫變換串一段低溫耐硫變換工藝。為節省蒸汽消耗，段間采用鍋爐給水激冷方法（在淬冷過濾器中，產生蒸汽），采用激冷流程一方面提高變換爐入口水/氣比、另一方面降低變換爐入口溫度。低溫耐硫變換用于調節生產甲醇所需要的CO指標要求。

5．最終一氧化碳變換率 理論上提高變換率的途徑有：

降低反應溫度，這受到催化劑活性溫度限制。增大蒸汽用量，這應當從經濟上權衡得失。

變換到一定程度后除去CO2再變換，即變換和脫碳交替進行。這由于流程復雜，投資龐大，在實際生產中很少采用。

從制氫和除去CO角度都需要提高最終一氧化碳變換率，殘余一氧化碳含量少，合成甲醇原料的利用率高，甲醇產量得到提高。但最終一氧化碳變換率過高，則要耗用過多蒸汽和催化劑，生產成本加大，而且蒸汽量增加到一定程度，一氧化碳變換率提高不大。

具體最終一氧化碳變換率的確定取決于原料氣的來源和后工序的要求，當原料氣中含有足夠量蒸汽時，可提高一氧化碳變換率，當以液氮洗出去殘余CO時，可適當降低變換率的要求。

二、工藝流程

由于變換過程需要消耗大量的水蒸氣，通過改進工藝過程以盡量減少蒸汽消耗量對整個生產節能降耗具有重要的意義。而目前對變換工藝的模擬計算僅是在規定轉化率的前提下得到水蒸氣的消耗，從工藝本身而言，并不能確定最小的蒸汽耗量。目前變換工藝有如下幾種流程：

A.水煤氣經廢熱鍋爐降溫、分離冷凝液后的水煤氣全部通過變換爐的流程（稱為“全通過流程”），主要采用控制進變換爐的水氣比來達到變換的程度以滿足合成氣對氫碳比的要求。

B.部分水煤氣不經過變換，另一部分水煤氣直接通過變換爐的流程（稱為“純配氣流程”），主要采用控制進變換爐的氣量和配氣的流量來滿足合成氣對氫碳比的要求。

C.部分水煤氣不經過變換，另一部分水煤氣經廢熱鍋爐降溫氣、分離冷凝液后通過變換爐的流程（稱為“廢鍋-配氣流程”），主要采用控制進變換爐的氣量和配氣的流量來滿足合成氣對氫碳比的要求。

以上三種流程各有其特點及優缺點。

“全通過流程”最早應用在魯南化肥廠年產十萬噸/年的生產裝置（德士古氣化），由水煤氣廢熱鍋爐降溫氣、分離冷凝液后的水煤氣再進變換爐，其優點為：進變換爐的水煤氣相當經過了一次洗滌，進變換爐的水煤氣帶灰極小、減小變換爐的壓降、降低水煤氣的水氣比、降低反應溫度延長催化劑的使用壽命。缺點是水煤氣廢熱鍋爐需要設計上留出足夠大余量來控制進變換爐的水氣比、相對催化劑的需要增加一些；隨著氣化壓力的增加和規模大型化，“全通過流程”中的水煤氣廢熱鍋需要極大，為了解決這個問題，出現了配氣流程。

“純配氣流程”實際上按照生產合成氨的流程加配氣演變而來的，其優點為：需要的催化劑相對最小，缺點是進變換爐的水煤氣帶灰較多（在變換爐前單獨加予變爐也作用不大，這在合成氨生產廠無法解決的通病），增大變換爐的壓降、較高的水煤氣的水氣比、較高的反應溫度縮短催化劑的使用壽命；

“廢鍋-配氣流程”實際上是吸取了上述兩種流程的優點克服了缺點的流程，其優點為；部分水煤經廢熱鍋爐適當的降溫氣、分離冷凝液后進變換爐的水煤氣相當經過了一次洗滌，進變換爐的水煤氣帶灰較小，減小變換爐的壓降、降低水煤氣的水氣比、降低反應溫度延長催化劑的使用壽命，缺點是需要水煤氣廢熱鍋爐，催化劑的相對裝填量增加一點。變換工藝流程圖詳見附圖附圖

三、生產裝置：

寧夏寶豐能源有限公司共有三套水煤氣變換裝置，采用耐硫低水汽寬溫兩段配氣變換工藝，使用鈷鉬催化劑（兩年一換），操作溫度220-480℃，使用工藝包為青島聯信，去年5月原始開車，開車初期由于粗煤氣中帶灰嚴重，導致系統阻力增大，阻力最高達到0.9-1.0MPa，后對催化劑進行更換并對氣化系統進行工藝優化，目前運行穩定。從技術到設備全部實現國產化。

神華寧煤集團煤炭化學工業公司共有兩套水煤氣變換裝置，采用耐硫寬溫變換工藝，使用齊魯科力生產的催化劑。

陜西中煤榆林能源化工有限公司共有兩套水煤氣變換裝置，采用部分變換工藝，使用工藝包為國內技術，從技術到設備全部實現國產化。目前催化劑已更換一次，第一次使用莊信萬豐催化劑，運行了17月后進行更換，目前使用昌邑凱特生產的催化劑。從目前使用情況來看，國產催化劑并不比國外的差。

第四篇：SMT工藝總結

1、SMT用焊料合金主要有下列特性要求：（1）其熔點比被焊接母材的熔點低，而且與被焊接材料接合后不產生脆化相及脆化金屬化合物，并具有良好的機械性能。（2）與大多數金屬有良好的親和力，能潤濕被焊接材料表面，焊料生成的氧化物，不會成為焊接潤濕不良的原因。（3）有良好的導電性，一定的熱應力吸收能力。（4）其供應狀態適宜自動化生產等。

2、應用焊料合金時應注意以下問題：（1）正確選用溫度范圍。（2）注意其機械性能的適用性。（3）被焊金屬和焊料成分組合形成多種金屬間化合物。（4）熔點問題。（5）防止溶蝕現象的發生。（6）防止焊料氧化和沉積。

3、在目前的元器件、工藝與設備條件下選擇無鉛焊料，其基本性能應能滿足一下條件：(1)熔點低，合金共晶溫度近似于Sn63/Pb37的共晶溫度183℃，大致為180℃~220℃。(2)無毒或毒性很低，現在和將來都不會污染環境。（3）熱傳導率和導電率要與Sn63/Pb37的共晶焊料相當。（4）具有良好的潤濕性。（5）機械性能良好，焊點要有足夠的機械強度和抗熱老化性能。（6）要與現有的焊接設備和工藝兼容，可在不更新設備不改變現行工藝的條件下進行焊接。（7）與目前使用的助焊劑兼容。（8）焊接后對各焊點檢修容易。（9）成本低，所選用的材料能保證充分供應。

4、焊膏的特點：焊膏與傳統焊料相比具有以下顯著的特點：可以采用印刷或點涂等技術對焊膏進行精確的定量分配，可滿足各種電路組件焊接可靠性要求和高密度組裝要求，并便于實現自動化涂敷和再流焊接工藝；涂敷在電路板焊盤上的焊膏，在再流加熱前具有一定黏性，能起到使元器件在焊盤位置上暫時固定的作用，使其不會因傳送和焊接操作兒偏移；在焊接加熱時，由于熔融焊膏的表面張力作用，可以校正元器件相對于PCB焊盤位置的微小偏離，等等。

5、焊膏組成和功能：合金焊料粉：元器件和電路的機械和電氣連接；焊劑系統（焊劑、膠黏劑、活化劑、溶劑、觸變劑）焊劑：凈化金屬表面，提高焊料潤濕性；膠黏劑：提供貼裝元器件所需黏性；活化劑：凈化金屬表面；溶劑：調節焊膏特性；觸變劑：防止分散，防止塌邊。

6、影響焊膏特性的因素：焊膏的流變性是制約其特性的主要因素。此外，焊膏的黏度、金屬組成和焊料粉末也是影響其性能的重要因素。（1）焊膏的印刷特性：焊料顆粒的質量是影響焊膏印刷特性的重要因素。（2）焊膏的黏度：焊料合金百分含量、粉末顆粒大小、溫度、焊劑量和觸變劑的潤滑性能是影響焊膏黏度的主要因素：粉末顆粒尺寸增加，黏度減少；粉末顆粒尺寸減小，黏度增加。溫度增加，黏度減小，溫度降低，黏度增加。（3）焊膏的金屬組成。（4）焊膏的焊料粉末。

7、SMT工藝對焊膏的要求：（1）具有優良的保存穩定性。（2）印刷時和在再流加熱前，焊膏應具有下列特性：?印刷時有良好的脫模性。?印刷時和印刷后焊膏不易坍塌。?合適的黏度。（3）再流加熱時要求焊膏具有下列特性：?具有良好的潤濕性能。?減少焊料球的形成。?焊料飛濺少。（4）再流焊接后要求的特性：?洗凈性。?焊接強度。

8、焊膏的發展方向：

1、與器件和組裝技術發展相適應：（1）與細間距技術相適應。（2）與新型器件和組裝技術的發展相適應。

2、與環保要求和綠色組裝要求相適應：（1）與水清洗相適應的水溶性焊膏的開發。（2）免洗焊膏的應用。（3）無鉛焊膏的開發。

10、膠黏劑的黏結原理：當采用混合組裝工藝時，在波峰焊接之前，一般需采用膠黏劑將元器件暫時固定在PCB上。黏結時，為使膠黏劑與被黏結的材料緊密接觸，材料表面不能有任何類型的污染，以使膠黏劑能對材料產生良好的潤濕。當膠黏劑潤濕被黏結的材料表面并與之緊密接觸，則在它們之間產生化學的和物理的作用力，從而實現二者的黏結。

12、SMT對清洗劑的要求：

1、良好的穩定性。

2、良好的清洗效果和物理性能。

3、良好 的安全性和低損耗。

13、膠黏劑不同涂敷方式的特點比較：針式轉移：特點：適用于大批量生產；所有膠點一次成形；基板設計改變要求針板設計有相應改變；膠液曝露在空氣中；對膠黏劑黏度控制要求嚴格；對外界環境溫度、溫度的控制要求高；只適用于表面平整的電路板；欲改變膠點的尺寸比較困難。速度：300000點/h。膠點尺寸大小：針頭的直徑；膠黏劑的黏度。膠黏劑的要求：不吸潮；黏度范圍在15pa.s左右。

注射法：特點：靈活性大；通過壓力的大小及施壓時間來調整點膠量因而膠量調整方便；膠液與空氣不接觸；工藝調整速度慢，程序更換復雜；對設備維護要求高；速度慢，效率不高；膠點的大小與形狀一致。速度：20000點/h~40000點/h。膠點尺寸大小：膠嘴針孔的內徑；涂覆壓力、時間、溫度；“止動”高度。膠黏劑的要求：能快速點涂；形狀及高度穩定；黏度范圍70pa.s~100pa.s。

模板印刷：特點：所有膠點一次操作完成；可印刷雙膠點和特殊形狀的膠點；網板的清潔對印刷效果影響很大；膠液曝露在空氣中，對外界環境濕度，溫度要求較高；只適用于平整表面；模板調節裕度小；元件種類受限制，主要適用片式矩形元件及MELF元件；位置準確、涂敷均勻、效率高。速度：15s/塊~30s/塊。膠點尺寸大小：模板開孔的形狀與大小；模板厚度；膠黏劑的黏度。膠黏劑的要求：不吸潮；黏度范圍為200pa.s~300pa.s。

14、分配器點涂技術基本原理：分配器點涂是預先將膠黏劑灌入分配器中，點涂時，從分配器上容腔口施加壓縮空氣或用旋轉機械泵加壓，迫使膠黏劑從分配器下方空心針頭中排出并脫離針頭，滴到PCB要求的位置上，從而實現膠黏劑的涂敷。

15、分配器點涂技術的特點：適應性強，特別適合多品種產品場合的膠黏劑涂敷；易于控制，可方便地改變膠黏劑量以適應大小不同元器件的要求；而且由于貼裝膠處于密封狀態，其粘結性能和涂敷工藝都比較穩定。

16、針式轉印技術原理：操作時，先將鋼針定位在裝有膠黏劑的容器上面；而后將鋼針頭部浸沒在膠黏劑中；當把鋼針從膠黏劑中提起時，由于表面張力的作用，使膠黏劑黏附在針頭上；然后將黏有膠黏劑的鋼針在PCB上方對準焊盤圖形定位，接著使鋼針向下移動直至膠黏劑接觸焊盤，而針頭與焊盤保持一定間隙；當提起針時，一部分膠黏劑離開針頭留在PCB的焊盤上。

17、針式轉印技術的特點：能一次完成許多元器件的膠黏劑涂敷，設備投資成本低，適用于同一品種大批量組裝的場合。但它有施膠量不易控制、膠槽中易混入雜物、涂敷質量和控制精度較低等缺陷。隨著自動點膠機的速度和性能的不斷提高，以及由于ＳＭＴ產品的微型化和多品種少批量特征越來越明顯，針式轉印技術的適用面已越來越小。

18、印刷涂敷原理：印刷前將PCB放在工作支架上，由真空或機械方法固定，將已加工有印刷圖像窗口的絲網/漏模板在一金屬框架上繃緊并與PCB對準；當采用絲網印刷時，PCB頂部與絲網/漏模板底部之間有一距離，當采用金屬漏模板印刷時不留刮動間隙；印刷開始時，預先將焊膏放在絲網/漏模板上，刮刀從絲網/漏模板的一端向另一端移動，并壓迫絲網/漏模板使其與PCB表面接觸，同時壓刮焊膏通過絲網/漏模板上的印刷圖像窗口印制在PCB的焊盤上。

19、印刷涂敷的特點：（印刷涂敷分為絲網印刷和模板漏印）絲網印刷：

1、刮板前方的焊膏沿刮板前進方向作順時針走向滾動；

2、絲網和PCB表面隔開一小段距離；

3、絲網從接觸到脫開PCB表面的過程中，焊膏從網孔傳遞到PCB表面上。

模板漏印：

1、刮板前方的焊膏沿刮板前進方向作順時針走向滾動；

2、漏模板脫開PCB表面的過程中，焊膏從網孔傳遞到PCB表面上。20、絲網印刷原理：絲網印刷時，刮板以一定速度和角度向前移動，對焊膏產生一定的壓力，推動焊膏在刮板前滾動，產生將焊膏注入網孔所需的壓

力。由于焊膏是黏性觸變流體，焊膏中的黏性摩擦力使其流層之間產生切變。在刮板凸緣附近與絲網交接處，焊膏切變速率最大，這就一方面產生使焊膏注入網孔所需的壓力，另一方面切變率的提高也使焊膏黏性下降，有利于焊膏注入網孔。當刮板完成壓印動作后，絲網回彈脫開PCB。結果在PCB表面就產生一低壓區，由于絲網焊膏上的大氣壓與這一低壓區存在壓差，所以就將焊膏從網孔中推向PCB表面，形成印刷的焊膏圖形。

21、模板漏印特點：模板漏印屬直接印刷技術，采用金屬模板代替絲網印刷中的網板進行焊膏印刷，也稱模板印刷或金屬掩膜印刷技術。金屬模板上有按照PCB上焊盤圖形加工的無阻塞開口，金屬模板與PCB直接接觸，焊膏不需要溢流。它印刷的焊膏比絲網印刷的要厚，厚度由所用金屬箔的厚度確定。模板可以采用剛性金屬模板，將它直接連接到印刷機的框架上，也可以采用柔性金屬模板，利用其四周的聚酯或不銹鋼絲網與框架相連接。

22、模板印刷和絲網印刷相比：雖然它比較復雜，加工成本高。但有許多優點，如對焊膏粒度不敏感、不易堵塞、所用焊膏黏度范圍寬、印刷均勻、可用于選擇性印刷或多層印刷，焊膏圖形清晰、比較穩定，易于清洗，可長期儲存等。并且很耐用，模板使用壽命通常為絲網的25倍以上。為此，模板印刷技術適用于大批量生產和組裝密度高、多引腳細間距的產品。

23、焊膏印刷的主要工序為：基板輸入→基板定位→圖像識別→焊膏印刷→基板輸出。

24、焊膏印刷的不良現象，原因及改進措施：（1）位置偏移不良：原因：裝置本身的位置精度不好；焊膏印刷時進入網板開口部的均勻性差；由刮刀及其摩擦因素對網板形成的一種拉力不良。改進措施：加強對網板內的印刷壓力，另外還可檢查一下焊膏的特性是否符合要求。（2）焊膏量不足：原因：因印刷壓力過大對網板開口部生成一種挖取力所致；因印刷壓力過大引起其中的焊劑溢出，產生脫板性劣化；因印刷壓力不足，焊膏滯留網板表面造成脫板性劣化。改進措施：應及時觀察網板反面的滲溢狀況，適當地調整印刷壓力。（3）焊膏量過多：原因：由印刷壓力不足、網板表面留存的焊膏殘留會使印刷量增加焊膏滲流到網板反面，影響網板的緊貼性，使印刷量增加。改進措施：應及時觀察網板反面的滲溢狀況，適當地調整印刷壓力。（4）印刷形狀不良：原因：焊膏的n值偏大。改進措施：較理想的印刷狀態應該是觸變性系數在0.7左右。（5）焊膏滲透：基板與網板緊貼性差；印刷時壓力過大會產生焊膏的溢出；由刮刀及其摩擦因素對網板形成的一種拉力原因所致。改進措施：應適當降低印刷壓力。

25、印刷工藝參數（采用印刷機涂敷焊膏時需調整的主要工藝參數）：（1）刮刀速度（2）刮刀角度（3）印刷壓力（4）焊膏的供給量（5）刮刀硬度、材質（6）切入量（7）脫板速度（8）印刷厚度（9）模板清洗

26、貼裝機的3個最重要的特性：精度、速度、適應性。（1）貼片的精度包含：貼裝精度、分辨率、重復精度。（2）一般可以采用以下幾種定義描述貼裝機的貼裝速度：貼裝周期、貼裝率、生產量。（3）貼裝機的適應性包含以下內容：（1）能貼裝元器件類型；（2）貼裝機能容納的供料器數目和類型；（3）貼裝機的調整。

28、影響準確貼裝的主要因素：（1）、SMD貼裝準確度分析；（2）、貼裝機的影響因素；（3）、坐標讀數的影響；（4）、準確貼裝的檢測；（5）、計算機控制。

29、SMD貼裝準確度的影響因素：（1）、引腳與焊盤圖形的匹配性；（2）、貼裝吸嘴與焊盤的對稱性；（3）、貼裝偏差測量數據的分析；（4）、定位精度與重復精度。30、貼裝機的影響因素：（1）貼片機XY軸傳動系統的結構；【常見傳動結構形式有三種：（1）PCB承載平臺XY軸坐標平移傳動。（2）貼裝頭/PCB承載平臺XY軸平移聯動。（3）貼裝頭XY軸正交平移傳動。】（2）XY坐標軸向平

移傳動誤差；（3）XY位移檢測裝置；（4）真空吸嘴Z軸運動對器件貼裝偏差的影響；（5）貼裝區平面的精度；（6）貼裝機的結構可靠性；（7）貼裝速度對貼裝準確度的影響。

31、坐標讀數的影響：

1、PCB對準標志；【把PCB的位置特征寄存在貼裝機的坐標系統中，采用的方法有：（1）寄存PCB邊緣；（2）寄存加工孔；（3）PCB級視覺對準。】

2、元器件定心。【元器件定心方法：（1）機械定心爪；（2）定心臺；（3）光學定心。】

32、準確貼裝的檢測：

1、元器件檢測；【元器件檢測主要有3項基本內容：元器件有/無；機械檢測；電氣檢測。】

2、貼裝準確度的檢測。【貼裝準確度的測量方法：（1）多引腳器件貼裝準確度的測量；（2）片式器件貼裝準確度的測量。】

33、計算機的組成：計算機是由控制硬件和程序兩部分組成。

34、高精度視覺貼裝機的功能：它要能完成高密度PCB線路的貼片，即使在PCB焊盤變形扭曲或PCB翹曲和采用細間距器件情況下，也能可靠地精確貼片。

35、高精度貼裝機的組成：主要是由中央控制計算機、視覺處理計算機系統和貼裝現場控制計算機系統組成。

36、SMT與THT相比具有以下特點：（1）元器件本身受熱沖擊大；（2）要求形成微細化的焊接連接；（3）由于表面組裝元器件的電極或引線的形狀、結構和材料種類繁多，因此要求能對各種類型的電極或引線都能進行焊接；（4）要求表面組裝元器件與PCB上焊盤圖形的接合強度和可靠性高。

37、波峰焊的基本原理：波峰焊是利用波峰焊機內的機械泵或電磁泵，將熔融釬料壓向波峰噴嘴，形成一股平穩的釬料波峰，并源源不斷地從噴嘴中溢出。裝有元器件的印制電路板以直線平面運動的方式通過釬料波峰面而完成焊接的一種成組焊接工藝技術。

38、波峰焊工藝基本流程：準備→元件插裝→噴涂釬劑→預熱→波峰焊→冷卻→清洗

39、?波峰焊接中的3個主要因素是：釬劑的供給、預熱和熔融焊料槽。?焊劑的供給方式有：噴霧式、噴流式和發泡式。40、波峰焊工藝中常見的問題及分析：（1）潤濕不良：原因：印制電路板和元器件被外界污染物污染；PCB及元件嚴重氧化；助焊劑可焊性差等。措施：可采用強化清洗工序、避免PCB及元器件長期存放；選擇合格助焊劑等方法解決。（2）釬料球：原因：PCB預熱溫度不夠，導致線路板的表面助焊劑未干；助焊劑的配方中含水量過高及工廠環境濕度過高等。措施：注意控制PCB的預熱溫度及助焊劑的含水量。（3）冷焊：原因：輸送軌道的皮帶振動，機械軸承或電機電扇轉動不平衡，抽風設備或電扇太強等。措施：PCB焊接后，保持輸送軌道的平穩，讓釬料合金在固化的過程中，得到完美的結晶，即能解決冷焊的困擾。當冷焊發生時可用補焊的方式修整，若冷焊嚴重時，則可考慮重新焊接一次。（4）焊點不完整：原因：焊孔釬料不足，焊點周圍沒有全部被釬料包覆；通孔潤濕不良，釬料沒有完全焊接到孔壁頂端，此情形只發生在雙層或多層板；釬料鍋的工藝參數不合理，釬料鍋溫度過低，傳送帶速度過快等。措施：對于通孔潤濕不良，要注意是否有元器件及PCB本身的可焊性不良，通孔壁有斷裂或有雜物殘留，通孔受污染，防焊油墨流入通孔內，助焊劑因過度受熱而沒有活性，通孔與原件腳的比例不正確，釬料波不穩定或輸送帶振動等不良現象存在。（5）包焊料：原因：壓釬料的深度不正確；預熱或釬料鍋溫度不足；助焊劑活性與密度的選擇不當；不適合的油脂類混在焊接流程或釬料的成分不標準或已嚴重污染等。（6）冰柱：原因：機器設備或使用工具溫度輸出不均勻，PCB板焊接設計不合理，焊接時會局部吸熱造成熱傳導不均勻，熱沉大的元器件吸熱；PCB板或原件本身的可焊性不良，助焊劑的活性不夠，不足以潤濕；助焊劑中的固體百分含量太低；PCB板過釬料太深，釬料波流動不穩定，手動或自動釬料鍋的釬料面有

釬料渣或浮物；元件腳與通孔的比例不正確，插元件的過孔太大，PCB表面焊接區域太大時，造成表面熔融釬料凝固慢，流動性大等。（7）橋接：原因：PCB焊接面沒有考慮釬料流的排放，PCB線路設計太近，元器件腳不規律或元件腳彼此太近等；PCB或元器件腳有錫或銅等金屬雜物殘留，PCB板或元器件腳可焊性不良，助焊劑活性不夠，釬料鍋受到污染；預熱溫度不夠，釬料波表面冒出污渣，PCB沾釬料太深等。措施：當發現橋接時，可用手工焊分離。（8）焊點短路：原因：露出的線路太靠近焊點頂端，元件或引腳本身互相接觸；釬料波振動太嚴重等。40.再流焊接與波峰焊接技術相比具有以下特點：（1）它不像波峰焊接那樣，要把元器件直接浸漬在熔融的焊料中，所以元器件受到的熱沖擊小。但由于其加熱方法不同，有時會施加給器件較大的熱應力。（2）僅在需要部位施放焊料；能控制焊料施放量，能避免橋接等缺陷的產生。（3）當元器件貼放位置有一定偏離時，由于熔融焊料表面張力的作用，只要焊料施放位置正確，就能自動校正偏離，使元器件固定在正常位置。（4）可以采用局部加熱熱源，從而可在同一基板上，采用不同焊接工藝進行焊接。（5）焊料中一般不會混入不純物。使用焊膏時，能正確地保持焊料的組成。

41、在再流焊接中，將焊料施放在焊接部位的主要方法是：（1）焊膏法（2）預敷焊料法（3）預成形焊料

42、?根據提供熱源的方式不同，再流焊有：傳導、對流、紅外、激光、氣相等方式。?再流焊主要加熱方法：紅外、氣相、熱風、激光、熱板。?再流焊技術主要按照加熱方法進行分類：主要包括：（1）熱板傳導再流焊（2）紅外線輻射加熱再流焊（3）熱風對流加熱再流焊與紅外熱風再流焊（4）氣相加熱再流焊（5）激光加熱再流焊

44、氣相再流焊接技術與其它再流焊接方法相比，有以下特點：（1）由于在SMA的所有表面上普遍存在凝聚現象，氣化潛熱的轉移對SMA的物理結構和幾何形狀不敏感，所以可使組件均勻地加熱到焊接溫度。（2）由于加熱均勻，熱沖擊小，能防止元器件產生內應力。（3）焊接溫度保持一定。（4）在無氧氣的環境中進行焊接。（5）熱轉換效率高。

45、氣相再流焊接中需注意的問題：（1）在焊接前需進行預熱；（2）VPS系統運行中應控制氟惰性液體和輔助液體的消耗；（3）應嚴格控制工藝參數以確保SMA焊接的可靠性；（4）采用vps系統時，必須對液體進行定期或連續處理，以確保去掉液體低級分解產生的酸；（5）vps設備應按規定進行維修；（6）應注意氣相再流焊接時產生的缺陷。

46、?影響液體消耗的因素：（1）開口部的處理；（2）通道是否傾斜；（3）液體種類的差別；（4）傳送機構的差別。?控制vps工藝參數時應考慮以下因素：（1）加熱槽內液體面必須高于浸沒式加熱器。（2）冷卻蛇形管內的冷卻劑應始終保持制造廠家推薦的溫度范圍。（3）應該連續監控蒸氣溫度和液體沸點。（4）SMA在主蒸氣區的停留時間取決于SMA的質量。?氣相再流焊接缺陷：（1）芯吸現象：原因：再流加熱時，元器件引線比PCB焊盤先達到焊料熔融溫度，使焊料上吸。（2）曼哈頓現象：原因：左右兩邊電極上焊料熔融時間不同，表面張力不平衡和VPS液體浮力的作用，產生元件直立。措施：在VPS中對SMA進行預熱、防止焊膏厚度過厚、注意元件的大小與排列可避免“曼哈頓”現象產生。

47、紅外再流焊接的優點（與VPS相比）：（1）波長范圍1μm--5μm的紅外線能使有機酸和焊膏中的氫氧化氨焊劑活化劑離子化，顯著改善了焊劑的助焊能力。（2）紅外線能量滲透到焊膏里，使溶劑排放出來，而不會引起焊膏飛濺或表面剝落。（3）允許采用不同成分或不同熔化溫度的焊料。（4）加熱速度比VPS緩慢，元器件所受熱沖擊小。（5）在紅外加熱條件下，PCB溫度上升比氣相加熱快。（6）與VPS相比，加熱溫度

和速度可調整。（7）可采用惰性氣體氣氛進行焊接，可適用于焊后免洗工藝。

48、紅外再流焊接工藝問題：（1）預熱溫度和時間。（2）在預熱之后，逐漸提高再流加熱溫度，使SMA達到焊料合金的潤濕溫度，最后達到峰值，使SMA在峰值溫度下暴露時間最短，以防元器件劣化。（3）傳送機構的運動速度應滿足所需工藝要求。

49、工具再流焊接技術根據加熱方式的不同有：熱棒法、熱壓塊法、平行間隙法和熱氣噴流法等4種類型。50、在激光再流焊接中普遍采用：固體YAG激光和CO2激光

53、再流焊的焊接不良及其對策：

1、焊膏的未熔融：（1）在固定部位發生的未熔融（2）發生的部位不固定，屬隨即發生。

2、焊料量不足：檢驗項目：（1）刮刀將網板上的焊膏轉移時，網板上有沒有殘留焊膏。對策：?確認印刷壓力?設定基板、網板、刮刀的平行度（2）印刷網板的開口部有沒有被焊膏堵塞。對策：?當焊膏性能惡化會引起黏度上升，這時會同時帶來潤濕不良，從而對其進行檢查?焊膏印刷狀態與開口部尺寸是不是吻合（3）網板開口部內壁面狀態是否良好。對策：要注意到用腐蝕方式成形的開口部內壁面狀態的檢驗，必要場合，應更換網板。（4）聚酯型刮刀的工作部硬度是否適合。對策：刮刀工作部如果太軟，印刷時會切入網板開口部擠走焊膏，這在開口部尺寸比較寬時特別明顯。（5）焊膏的滾動性是否正常：措施：?重新設定印刷條件?在焊膏黏度上升時，如同時出現潤濕不良，從而對其進行檢查。?檢驗對印刷機供給量的多或少。

3、焊料潤濕不良。

4、焊料橋連：檢驗項目：（1）印刷網板與基板間是否有間隙。對策：?檢查基板是否存在撓曲，如有撓曲可在回流焊爐內裝上防變形機構?檢查印刷機的基板頂持結構，使基板的保持狀態與原平面一致?調整網板，基板工作面的平行度。（2）對應網板面的刮刀工作面是否存在傾斜。對策：調整刮刀的平行度。（3）刮刀工作速度是否超速。措施：重復調整刮刀速度。（4）焊膏是否回流到網板的反面一側。對策：?網板開口部設計是否比基板焊區要略小一些?網板與基板間不可有間隙?是否過分強調使用微間距組裝用的焊膏，微間距組裝常選擇粒度小的焊膏，如沒必要，可更換焊膏。（5）印刷壓力是否過高，有否刮刀切入網板開口部現象。對策：?聚酯型刮刀的工作部硬度要適中，太軟易產生對網板開口部的切入不良?重新調整印刷壓力。（6）印刷機的印刷條件是否適合。對策：檢查刮刀的工作角度，盡可能采用60度角。（7）每次供給的焊膏量是否適合。對策：可調整印刷機的焊膏供給量。

5、焊料球：（1）焊膏中焊料粉末氧化場合。解決對策：首先檢查一下焊料粉末氧化的原因，在再流焊中有沒有發生氧化，或者是焊膏的使用方法是否適當，是否因再流焊時間過長使焊膏失去活性所致。(2)由焊膏加熱時的塌邊而發生的場合。對策：先檢查焊膏的印刷量是否正確，再調查焊接預熱時間是否充分或是否發生焊膏中溶劑的飛散不良，當上述檢查得不到滿意結果或仍情況不明，則可考慮對選用的焊膏提出更換要求，或請供應商提供加入了防止加熱熔融塌邊材料的新焊膏品種。（3）由焊膏中溶劑的沸騰而引起焊料飛散場合。對策：檢查焊接工序設定的溫度曲線是否符合工藝要求，焊接預熱是不是充分，在找不到原因時，可對使用的焊膏提出更換要求。

6、元件位置偏移：檢驗項目：（1）在回流爐的進口部元件的位置有沒有錯位。對策：?檢驗貼片機貼裝精度，調整貼片機?檢查焊膏的黏結性?觀察基板進入回流爐時的傳送狀況。（2）在回流焊接中發生了元件的錯位。對策：?檢查升溫曲線和預熱時間是否符合規定?基板進入回流爐內是否存在振動等影響?預熱時間是否過長，使活性劑失去作用，再檢查升溫曲線。（3）焊區印刷的焊膏是否過多。對策：調整焊膏的供給量。（4）基板焊區設

計是否正確。對策：按焊區設計要求重新檢查。（5）焊膏的活性力是否合格。對策：可改變使用活性力強的焊膏。

7、引腳吸料現象：（1）焊料潤濕不良。對策：對潤濕不良實施對策。（2）焊接中引腳部溫度比焊接部溫度高，熔融焊料易向溫度高的部位移動，從而導致吸料現象。對策：對再流焊工序的溫度曲線重新確認或調整。

54、免洗焊接包括的兩種技術：（1）采用低固體含量的焊后免洗焊劑。（2）惰性氣體焊接和在反應氣氛中進行焊接。

55、免洗焊接工藝主要有：惰性氣氛焊接工藝和反應氣氛焊接工藝

56、無鉛焊接技術與傳統焊接技術相比的優缺點：優點：無鉛焊接除了對環境保護有利之外，與傳統含鉛焊料Sn/Pb合金相比，它還有抗蠕變特性好，能提高電子產品質量和壽命等。缺點：（1）由于焊接溫度提高帶來的問題。（2）焊接以后的焊點外觀變化帶來的問題。（3）金相組織變化帶來的問題。（4）無鉛焊料合金的潤濕性、擴散性不如Sn/Pb焊料合金好，表面張力大、比重小，容易受元器件、基板電極的Pb、Bi、Cu等雜質的影響，更容易產生紅眼、橋連、焊料球、接合部的剝離、強度劣化等質量故障。

58、影響清洗的主要因素：

1、元器件類型與排列。

2、PCB設計。

3、焊劑類型。

4、再流焊接工藝與焊后停留時間。

59、污染物的測試方法：

1、基本測試方法（目測法、溶劑萃取法、表面絕緣電阻法）。

2、極性污染物的測試。

3、非極性污染物和焊劑剩余物的測試。60、SMT檢測技術的基本內容：可測試性設計；原材料來料檢測；工藝過程檢測和組裝后的組件檢測等。61、來料檢測包括：

1、元器件來料檢測（1、元器件性能和外觀質量檢測。

2、元器件可焊性檢測。

3、元器件引腳共面性檢測。）

2、PCB來料檢測（1、PCB尺寸與外觀檢測。

2、PCB的翹曲和扭曲檢測。

3、PCB的可焊性測試。

4、PCB阻焊膜完整性測試。

5、PCB內部缺陷檢測。）

3、組裝工藝材料來料檢測（1、焊膏檢測。

2、焊料合金檢測。

3、焊劑檢測。

4、其它來料檢測。）62、AOI技術檢測功能：元器件檢驗、PCB光板檢查、焊后組件檢查63、常用的焊點檢測技術主要有：激光/紅外檢測、X射線檢測、超聲波檢測、圖像比較AOI技術等。66、返修加熱方法：可以用3種方法對PCB加熱：（1）熱傳導加熱。（2）熱空氣對流加熱。（3）輻射加熱

第五篇：PCB工藝總結

PCB工藝總結：

第一章、原材料

1、基板：一般印制電路板用基板材料可分為兩大類：剛性基板材料和柔性基板材料。一般剛性基板材料的重要品種是覆銅板。它是用增強材料(包括玻纖布基覆銅板；紙基覆銅板；復合基覆銅板，另外還有特殊增強材料構成的覆銅板還有：芳酰胺纖維無紡布基覆銅板、合成纖維基覆銅板等)，浸以樹脂膠黏劑（即絕緣材料，酚醛樹脂、環氧樹脂(EP)、聚酰亞胺樹脂(PI)、聚酯樹脂(PET)、聚苯醚樹脂(PPO或)、氰酸酯樹脂(CE)、聚四氟乙烯樹脂(PTFE)、雙馬來酰亞胺三嗪樹脂(BT)），通過烘干、裁剪、疊合成坯料，然后覆上銅箔，用鋼板作為模具，在熱壓機中經高溫高壓成形加工而制成的。一般的多層板用的半固化片，則是覆銅板在制作過程中的半成品(多為玻璃布浸以樹脂，經干燥加工而成)。

2、銅箔：覆銅板的銅箔在出廠前需要進行表面處理。（有電鍍銅箔和碾壓銅箔，后者主要用在撓性產品中。）A 傳統處理

a、瘤化處理：在粗面迅速鍍一層銅 b、是否鍍鋅、鍍鎳處理 c、是否進行鈍化處理

3、防焊漆：主要作用是留出板上等焊的通孔及PAD(錫墊),將其它的線路及銅面蓋住，防止波焊時造成短路；防止濕氣及各種電解質侵害線路、防止外來的機械傷害；絕緣功能。

防焊油漆顏色有綠、黃、白、黑。種類主要有環氧樹脂IR烘烤型、UV硬化型、液態感光型，干膜防焊漆。

環氧樹脂IR烘烤型：

UV硬化型：

液態感光型：液態感光雙組份防焊油墨吧，其主要成份是：樹脂，色粉，銅面促進劑，消泡劑，穩定劑等

干膜防焊漆：

4、油墨：

第二章 生產工工藝

一、內層制作工藝

1、裁板、磨邊：將一張大料根據不同拼板要求用機器切成小料的過程。開料后的板邊尖銳，容易劃傷手，同時使板與板之間擦花，所以開料后再用磨邊機磨邊。

2、銅面處理：在印刷電路板制程中不管那一個步驟，銅面的清潔與粗化的效果關系著下一工序的成敗。以下工序需要進行銅面處理： a.干膜壓膜；b.內層氧化處理前； c.鉆孔后；d.化學銅前；e.鍍銅前；

f.綠漆前；g.噴錫(或其它焊墊處理流程)前；h.金手指鍍鎳前

除a.c.f.g.外，其余工序的銅面處理皆屬制程自動化中的一部分。（1）銅面處理工藝（a.刷磨法、b.噴砂法、c.化學法）1刷磨法：需要做刷良試驗，確定刷深及均勻性。○

a、優點： 成本低、制程簡單彈性；

b、缺點： 薄板細線路板不易進行、基材拉長不適內層薄板、刷痕深時易造成D/F附著不易而滲鍍、有殘膠之潛在可能

c、工藝流程：利用刷磨均勻拋刷銅面其平整且刷痕一致，獲得均勻的粗糙度，對油墨有良好的附著力。刷磨輪分三種： 尼龍刷磨；白毛清洗刷磨（無研磨劑）、不織布刷磨輪；

2.噴砂法：噴砂材料由70%礦物化火山巖組成，去除氧化物，粗糙銅面。○3 化學微蝕法（發展趨勢，因為產品向著超薄方向發展）：只針對內層薄片○（厚度小于8mil）使用。有時與刷磨工序聯合使用。主要微蝕液為sps(過硫酸鈉)+硫酸，過硫酸銨+硫酸體系;雙氧水+硫酸體系.微蝕速度40～60u/s.3、圖像轉移

（1）印刷法（將逐步被干膜法替代）：下列是目前尚可以印刷法cover的制程: a.單面板之線路,防焊(大量產多使用自動印刷,以下同)b.單面板之碳墨或銀膠 c.雙面板之線路,防焊 d.濕膜印刷 e.內層大銅面 f.文字

g.可剝膠(Peelable ink)（2）絲網印刷：

絲網印刷中幾個重要基本原素:網材,網版,乳劑,曝光機,印刷機,刮刀,油墨,烤箱等,.a.網布材料

(1)依材質不同可分絲絹(silk),尼龍(nylon),聚酯(Polyester,或稱特多龍),不銹鋼,等.電路板常用者為后三者.(2)編織法:最常用也最好用的是單絲平織法 Plain Weave.b.網版(Stencil)的種類

(1).直接網版(Direct Stencil)將感光乳膠調配均勻直接涂布在網布上烘干后連框共同放置在曝光設備臺 面上并覆以原稿底片再抽真空使其密接感光經顯像后即成為可印刷的網 版通常乳膠涂布多少次,視印刷厚度而定.此法網版耐用,安定性高,用于大 量生產.但制作慢,且太厚時可能因厚薄不均而產生解像不良.(2).間接網版(Indirect Stencil)把感光版膜以曝光及顯像方式自原始底片上把圖形轉移過來然后把已有圖 形的版膜貼在網面上待冷風干燥后撕去透明之載體護膜即成間接性網版 其厚度均勻,分辨率好,制作快,多用于樣品及小量產.c.油墨

油墨的分類有幾種方式(1).以組成份可分單液及雙液型.(2).以烘烤方式可分蒸發干燥型化學反應型及紫外線硬化型(UV)(3).以用途可分抗蝕,抗鍍,防焊,文字,導電,及塞孔油墨.不同制程選用何種油墨,須視各廠相關制程種類來評估,如堿性蝕刻和酸性蝕刻 選擇之抗蝕油墨考慮方向就不一樣.d、烘烤

不同制程會選擇不同油墨, 烘烤條件也完全不一樣,須根據廠商提供的 data sheet,再依廠內制程條件的差異而加以修改.一般因油墨組成不一 烘烤方式有風干,UV,IR等烤箱須注意換氣循環溫控時控等.3、干膜法：

4、蝕刻：用于蝕刻的化學藥液種類常見者有兩種：一是酸性氯化銅(CuCl2)蝕刻液，一種是堿性氨水蝕刻液，主要配方見下圖：

酸性蝕刻液中CU2+濃度控制：

a.CuCl2酸性蝕刻反應過程之分析

銅可以三種氧化狀態存在原子形成Cu°, 藍色離子的Cu++以及較不常見 的亞銅離子Cu+金屬銅可在銅溶液中被氧化而溶解見下面反應式1 Cu°+Cu++2 Cu+-------------(1)在酸性蝕刻的再生系統就是將Cu+氧化成Cu++,因此使蝕刻液能將更多的 金屬銅咬蝕掉

以下是更詳細的反應機構的說明 b.反應機理及過程

直覺的聯想在氯化銅酸性蝕刻液中Cu++ 及Cu+應是以CuCl2 及CuCl存 在才對但事實非完全正確兩者事實上是以和HCl形成的一龐大錯化物存 在的

Cu° + H2CuCl4 + 2HCl 2H2CuCl3-------------(2)金屬銅 銅離子 亞銅離子

其中H2CuCl4 實際是 CuCl2 + 2HCl 2H2CuCl3 實際是 CuCl + 2HCl 在反應式(2)中可知HCl是消耗品即使(2)式已有些復雜但它仍是以下兩 個反應式的簡式而已

Cu°+ H2CuCl4 2H2CuCl3 + CuCl(不溶)----------(3)CuCl + 2HCl 2H2CuCl3(可溶)----------(4)式中因產生CuCl沈淀會阻止蝕刻反應繼續發生但因HCl的存在溶解 CuCl維持了蝕刻的進行由此可看出HCl是氯化銅蝕刻中的消耗品而且 是蝕刻速度控制的重要化學品。

1)蝕刻機理：

Cu+CuCl2→Cu2Cl2 Cu2Cl2+4Cl-→2(CuCl3)2-

2)影響蝕刻速率的因素：影響蝕刻速率的主要因素是溶液中Cl-、Cu+、Cu2+的含量及蝕刻液的溫度等。a、Cl-含量的影響：溶液中氯離子濃度與蝕刻速率有著密切的關系，當鹽酸濃度升高時，蝕刻時間減少。在含有6N的HCl溶液中蝕刻時間至少是在水溶液里的1/3，并且能夠提高溶銅量。但是，鹽酸濃度不可超過6N，高于6N鹽酸的揮發量大且對設備腐蝕，并且隨著酸濃度的增加，氯化銅的溶解度迅速降低。添加Cl-可以提高蝕刻速率的原因是：在氯化銅溶液中發生銅的蝕刻反應時，生成的Cu2Cl2不易溶于水，則在銅的表面形成一層氯化亞銅膜，這種膜能夠阻止反應的進一步進行。過量的Cl-能與Cu2Cl2絡合形成可溶性的絡離子(CuCl3)2-，從銅表面上溶解下來，從而提高了蝕刻速率。b、Cu+含量的影響：根據蝕刻反應機理，隨著銅的蝕刻就會形成一價銅離子。較微量的Cu+就會顯著的降低蝕刻速率。所以在蝕刻操作中要保持Cu+的含量在一個低的范圍內。c、Cu2+含量的影響：溶液中的Cu2+含量對蝕刻速率有一定的影響。一般情況下，溶液中Cu2+濃度低于2mol/L時，蝕刻速率較低；在2mol/L時速率較高。隨著蝕刻反應的不斷進行，蝕刻液中銅的含量會逐漸增加。當銅含量增加到一定濃度時，蝕刻速率就會下降。為了保持蝕刻液具有恒定的蝕刻速率，必須把溶液中的含銅量控制在一定的范圍內。d、溫度對蝕刻速率的影響：隨著溫度的升高，蝕刻速率加快，但是溫度也不宜過高，一般控制在45~55℃范圍內。溫度太高會引起HCl過多地揮發，造成溶液組分比例失調。另外，如果蝕刻液溫度過高，某些抗蝕層會被損壞。

5、剝膜：剝膜在pcb制程中有兩個工序會使用：一是內層線路蝕刻后之D/F剝除，二 是外層線路蝕刻前（剝除(若外層制作為負片制程)）。化學藥液多為NaOH或KOH濃 度在1~3%重量比。內層之剝膜后有加 酸洗中和也有防銅面氧化而做氧化處理者。

6、AOX檢測：內層板線路成完后,必須保證通路及絕緣的完整性(integrity),即如同單面板一樣先要仔細檢查因一旦完成壓合后,不幸仍有缺陷時,則已為時太晚,對于高層次板子而言更是必須先逐一保證其各層品質之良好,始能進行壓合, 由于高層板漸多,內層板的負擔加重,且線路愈來愈細,萬一有漏失將會造成壓合后的昂貴損失.傳統目視外,自動光學檢查(AOI)之使用在大廠中已非常普遍, 利用計算機將原圖案牢記,再配合特殊波長光線的掃瞄,而快速完美對各層板詳作檢查但AOI有其極限,例如細斷路及漏電(Leakage)很難找出,故各廠漸增加短斷路電性測試。

7、壓合：

（1）表面氧化處理：

A.增加與樹脂接觸的表面積,加強二者之間的附著力(Adhesion).B.增加銅面對流動樹脂之潤濕性,使樹脂能流入各死角而在硬化后有更強的抓地力

C.在裸銅表面產生一層致密的鈍化層(Passivation)以阻絕高溫下液態樹脂中胺類(Amine)對銅面的影響

主要有黑化與棕化工藝：

黑化：黑化工藝：它是一種氧化處理在堿性介質中的一種化學反應，使得樹脂與銅面的接觸面積增大，結合力加強。在化學反應中通常使用強氧化劑亞氯酸鈉（NaclO2）、高錳酸鉀（K2MnO4)等,以NaclO2化學反應為例： 4Cu+NaCLO2------2Cu2O+NaCL 2Cu2O+NaCLO2------4CuO+NaCL 黑氧化處理的產物主要是氧化銅(CuO)，黑化層因液中存有高堿度而雜有Cu2O,此物容易形成長針狀或羽毛狀結晶。此種亞銅在高溫下容易折斷而大大影響銅與樹脂間的附著力, 并隨流膠而使黑點流散在板中形成電性問題,而且也容易出現水份而形成高熱后局部的分層爆板。黑化因結晶較長，厚度較厚，一般銅面的瑕疵較容易蓋過去而能得到色澤均勻的外表。但光面的黑化層卻容易受酸液之側攻而現出銅之原色,有些人認為黑化的產物是氧化銅和氧化亞銅，這是業內的一些錯誤論調，經過分析，可以測定銅原子和氧原子之間的結合能，氧化物表面銅原子和氧原子之間的比例；

黑化同時也帶來了一種缺陷，黑化層較厚,經PTH后常會發生粉紅圈, 這是因 PTH中的微蝕或活化或速化液攻入黑化層而將之還原露出原銅色之故。對于粉紅圈的處理又分為還原法和溶解法，其解決方法是提高黑化膜的抗酸能力，但是整個生產成本明顯增高。

棕化：棕化過程是銅在一種酸性的介質中的一種化學反應，棕化處 理的產物主要是氧化亞銅（CU20），棕化層則呈碎石狀瘤狀結晶貼銅面,其結構緊密無疏孔,與膠片間附著力遠超過黑化層,不受高溫高壓的影響,成為聚亞醯胺,另外氧化亞銅膜具有致密、完整、均勻提供一致性的粗糙度，為下一步有機金屬轉化膜提供了良好的物理結構。

棕化液的組成[3~6]：

① 硅烷類化合物，特別是易水解成膜的硅烷偶聯劑，使用一種或多種，有些不易溶于水，需要使用醇類有機溶劑，輔助溶解，最佳使用濃度質量百分比1%-5%(未水解時的濃度)。加入棕化液前，令硅烷部分或完全水解。水解處理就是把硅烷與酸性水混合攪拌，或者與含醇類化合物的水混合。

② 唑、吡咯等化合物。咪唑、苯并咪唑、三唑、苯并三唑等衍生物。如1,2,3-三唑，1,2,4-三唑，3-甲基-1,2,4-三唑，羥基苯并三唑等。使用濃度：重量百分比0.1%-10%。最佳1%-3%。

③ 氧載體。如過氧化氫。有助于唑類化合物吸附于銅表面，若缺少，則唑類化合物無法吸附于銅面上。原因：很薄的一層銅被氧氧化后，銅表面很可能首先形成了銅-唑類化合物。用量：重量百分比0.1%-5%，最好1%-2%。太少則處理時間過長，太多則微蝕過度。過氧化氫在這里的作用不是微蝕形成粗糙銅，而是去除一薄層銅，有利于有機銅層的沉積，該層能有效地提高結合力。

④ 有機或無機酸。如硫酸、磷酸、硝酸，醋酸、甲基磺酸、乙醇酸、檸檬酸等。其中硫酸最好，成本低，不會增加廢液處理難度。硫酸作用：一方面有利于硅烷水解，另一方面有利用去除一薄層銅。使用濃度：重量百分比1%-40%，最好5%-15%。

⑤ 鋅化合物。可溶性的有機或無機鋅鹽。如硝酸鋅、硫酸鋅、磷酸鋅、醋酸鋅、甲烷磺酸鋅。使用濃度：重量百分比0.01%-20%。最佳0.2%-2%。作用：在銅面吸附的第一層唑類化合物與后續吸附的唑類化合物之間，鋅化合物參與形成配位絡合物，這樣可以形成足夠厚的沉積層，該沉積層表現為暗棕色，適合應用于線路板制造。如果不使用鋅化合物，則沉積層厚度很薄、顏色很淡，并且沉積層非常不均勻。

⑥ 過氧化氫穩定劑：苯磺酸、乙二胺四乙酸、巰基乙酸、硅酸鈉。重量百分比濃度0.001%-1%，依穩定劑種類不同，選擇相應濃度。

棕化工序：堿清洗→DI水洗→預浸液→棕化液→DI水洗→烘干。堿洗目的是除去銅表面的有機殘渣和輕微的氧化層。預浸目的是保證銅表面的化學活潑性，使棕化變得快速和均勻，其中棕化是整個生產線的關鍵。

工藝條件：

① 使用PVC或聚四氟乙烯槽，采用搖擺或輕微攪拌。② 浸漬或水平噴淋。③ 處理溫度為 30℃～38℃。溫度低則耗時長，溫度高則銅易微蝕過度，且過氧化氫會分解。④ 處理時間為30秒～75秒(水平噴淋)。

各組分的作用 ① 硫酸：幫助雙氧水微蝕銅，水解含OH的有機聚合物，使其中的R基團變為H，以增強有機聚合物與銅的結合力。② 雙氧水作用是蝕刻一層很薄的銅，促使有機金屬層沉積在金屬銅面上。過硫酸銨(鈉)等也可以使用，但文獻認為雙氧水更好[7]。

③ 含OH的有機A：其與相同分子之間反應的同時與半固化環氧樹脂聚合；同時與含N 的雜環化合物B、金屬銅(含OH)形成化學鍵。

④ 含N的雜環化合物B：與基體銅結合外，通過A的橋鍵與環氧樹脂結合，含N的雜環化合物分子間通過銅離子以配位鍵的形式連接起來，增加了棕化層的厚度和平整性。⑤ 氯離子：對板子的顏色、微蝕厚度、抗撕強度有很大影響。需要監測其濃度。⑥ 3,5-二硝基水楊酸等含硝基的有機化合物[7]，可以與金屬表面反應，特別是銅和銅合金，以提供均勻的金屬轉化層，該層有利于和聚合物材料成鍵。

棕化液再生：棕化處理是一個化學蝕銅反應過程，隨著棕化生產的進行，棕化液中的銅離子濃度不斷上升，當銅離子超過一定限量后，棕化液便會因銅離子過多而產生棕化銅面發白、棕化銅面色澤不均等品質問題，因此，此時棕化槽液必須進行處理，使銅離子控制在一定范圍內，從而保證棕化產品的品質。通常棕化過程中銅離子濃度達到一定限量后，需要不斷排放棕化液，同時補充添加液以降低銅離子濃度，且保持棕化槽各有效組分含量的穩定。為了提高棕化液的利用率，可以收集排放的棕化液A，經過除銅和調整處理后作為棕化添加液B使用，即將棕化液A經過濃縮，成為銅離子含量較高的濃縮液，然后經過冷卻結晶析出硫酸銅晶體，使溶液銅離子含量降低，最后通過對棕化液有效成分分析調整，得到添加液B，再添加到棕化生產過程中，達到棕化液循環使用的目的。

主要工藝流程：A.堿性清洗-也有使用酸洗.市售有多種專業的化藥,能清除手指紋油脂,scum或有機物

B.酸浸-調整板面PH,若之前為酸洗,則可跳過此步驟.C.微蝕-微蝕主要目的是蝕出銅箔之柱狀結晶組織(grain structure)來增加表面積,增加氧化 后對膠片的抓地力通常此一微蝕深度以50-70微英吋為宜微蝕對棕化層的顏色均勻上非 常重要, D.預浸中和-板子經徹底水洗后,在進入高溫強堿之氧化處理前宜先做板面調整 ,使新鮮的銅 面生成-暗紅色的預處理,并能檢查到是否仍有殘膜未除盡的亮點存在

E.氧化處理-市售的商品多分為兩液,其一為氧化劑常含以亞氯酸鈉為主,另一為氫氧化鈉及添 加物,使用時按比例調配加水加溫即可通常氫氧化鈉在高溫及攪動下容易與空氣中的二氧化 碳形成碳酸鈉而顯現出消耗很多的情況,因堿度的降低常使棕化的顏色變淺或不均勻,宜分析 及補充其不足溫度的均勻性也是影響顏色原因之一,加熱器不能用石英,因高溫強堿會使硅 化物溶解操作時最好讓槽液能合理的流動及交換

F.還原此步驟的應用影響后面壓合成敗甚巨.G.抗氧化此步驟能讓板子的信賴度更好,但視產品層次,不一定都有此步驟.H.后清洗及干燥-要將完成處理的板子立即浸入熱水清洗,以防止殘留藥液在空氣中干涸在板面 上而不易洗掉,經熱水徹底洗凈后,才真正完工（2）、疊板

膠片相態變化：膠片中的樹脂為半硬化的 B-Stage 材料,在受到高溫后即會軟化及流動,經過一段軟化而流動 的時間后,又逐漸吸收能量而發生聚合反應使得黏度增大再真正的硬化成為 C-Stage 材料。壓合機種類：

a、艙壓式壓合機：壓合機構造為密閉艙體，外艙加壓、內袋抽真空受熱，壓合成型。各層板材所承受之熱力與壓力來自四面八方加壓加溫之惰性氣體

優點: 因壓力熱力來自于四面八方故其成品板厚均勻流膠小可使用于高樓層

缺點: 設備構造復雜成本高且產量小

b、液壓式壓合機：液壓式壓合機構造有真空式與常壓式。其各層開口之板材夾于上下兩熱壓盤間，壓力由下往上壓，熱力藉由上下熱壓盤加熱傳至板材。優點:a.設備構造簡單成本低且產量大 b.可加裝真空設備有利排氣及流膠 缺點: 板邊流膠量較大板厚較不均勻 C.ADARA SYSTEM Cedal 壓合機 Cedal為一革命性壓合機，其作動原理為在一密閉真空艙體中利用連續卷狀銅箔迭板。在兩端通電流,因其電阻使銅箔產生高溫,加熱。Prepreg用熱傳系數低之材質做壓盤，藉由上方加壓達到壓合效果。因其利用夾層中之銅箔加熱，所以受熱均勻，內外層溫差小，受壓均勻。比傳統式壓合機省能源故其操作成本低廉。優點: a.利用上下夾層之銅板箔通電加熱省能源操作成本低 b.內外層溫差小受熱均勻產品品質佳 c.可加裝真空設備有利排氣及流膠 d.Cycle time短約4Omin.e.作業空間減小很多.f.可使用于高樓層

缺點: 設備構造復雜成本高且單機產量小迭板耗時 壓合機熱源：

a、電加熱式：于壓合機各開口中之壓盤內安置電加熱器直接加熱 優點: 設備構造簡單成本低保養簡易

缺點: a.電力消耗大；b.加熱器易產生局部高溫使溫度分布不均 b、加熱軟水使其產生高溫高壓之蒸汽直接通入熱壓盤： 優點: 因水蒸汽之熱傳系數大熱媒為水較便宜

缺點: a.蒸氣鍋爐必需專人操作設備構造復雜且易銹蝕,保養麻煩；b.高溫高壓操作危險性高

C.藉由耐熱性油類當熱媒以強制對流方式輸送將熱量以間接方式傳至熱壓盤 優點: 升溫速率及溫度分布皆不錯操作危險性較蒸汽式操作低 缺點: 設備構造復雜價格不便宜保養也不易 D.通電流式: 利用連續卷狀銅箔迭板在兩端通電流因其電阻使銅箔產生高溫加熱Prepreg用熱傳系數低之材質做壓盤減少熱流失

優點: a.升溫速率快(35/min.)內外層溫差小及溫度分布均勻；b.省能源操作成本低廉

缺點: a.構造復雜設備成本高 疊板結構：

若壓合機有十二個開口，每一開口有上下熱壓盤，共十三個熱壓盤。迭板方式以鋼質載盤為底盤，放入十二張牛皮紙及一張銅箔。基板中間以一層鏡面鋼板一層板材的方式迭入十二層板材，上面再加一層鏡面鋼板及一張銅箔基板和十二張牛皮紙再蓋上鋼質蓋板.A-1 迭板結構各夾層之目的

a.鋼質載盤,蓋板(Press plate): 早期為節省成本多用鋁板,近年來因板子精密度的提升已漸改成硬化之鋼板,供均勻傳熱用.b.鏡面鋼板(Separator plate): 因鋼材鋼性高, 可防止表層銅箔皺折凹陷，拆板容易。鋼板使用后如因刮傷表面或流膠殘留無法去除，就應加以研磨。

c.牛皮紙: 因紙質柔軟透氣的特性可達到緩沖受壓均勻施壓的效果,且可防止滑動。因熱傳系數低可延遲熱傳均勻傳熱之目的，在高溫下操作牛皮紙逐漸失去透氣的特性,使用三次后就應更換。

d.銅箔基板:其位于夾層中牛皮紙與鏡面鋼板之間，可防止牛皮紙碳化后污染鏡面鋼板或黏在上面，緩沖受壓均勻施壓

e.其它有脫模紙(Release sheet)及壓墊(Press pad)Conformal press的運用,大半都用在 軟板coverlayer壓合上.壓板過程中壓力變化：

a.初壓(吻壓 Kiss pressure):每冊(Book)緊密接合傳熱,驅趕揮發物及殘余氣體

b.第二段壓:使膠液順利填充并驅趕膠內氣泡，同時防止一次壓力過高導致的皺折及應力

c.第三段壓:產生聚合反應使材料硬化而達到C-stage d.第四段壓:降溫段仍保持適當的壓力，減少因冷卻伴隨而來之內應力 壓板后處理： a、后烤：通常后烤條件是150,4小時以上.如果先前壓合步 驟curing很完整,可不做后烤,否則反而有害(降低Tg).目的：a.讓聚合更完全.b.若外表有彎翹,則可平整之.c.消除內部應力并可改善對位.B.銑靶,打靶-完成壓合后板上的三個箭靶會明顯的出現浮雕(Relief), 手動作業:將之置于普通的單軸鉆床下用既定深度的平頭銑刀銑出箭靶及去掉原貼的耐熱膠 帶,再置于有投影燈的單軸鉆床或由下向上沖的沖床上沖出靶心的定位孔,再用此定位孔定 在鉆床上即行鉆孔作業注意要定時校正及重磨各使用工具, b.X-Ray透視打靶: 有單軸及雙軸,雙軸可自動補償取均值,減少公差.C.剪邊(CNC裁板)：-完成壓合的板子其邊緣都會有溢膠,必須用剪床裁掉。以便在后續制程中作業方便及避免造成人員的傷害,剪邊最好沿著邊緣直線內1公分處切下,切太多會造成電鍍夾點的困擾,最好再用磨邊機將四個角落磨圓及邊緣毛頭磨掉,以減少板子互相間的刮傷及對槽液的污染。或者現在很普遍直接以CNC成型機做裁邊的作業。

8、鉆孔

鉆孔房環境設計

A.溫濕度控制： 一般鉆房的溫度應控制在18-22℃、相對濕度≦50€?當溫濕度不符合要求，會影響鉆機的性能表現。

B.干凈的環境：鉆房環境力求清潔。鉆機清理時不可使用高壓風槍吹塵，此舉一方面會影響操作員健康，另一方面會影響鉆機的壽命及精度。

C.地板承受之重量 D.絕緣接地的考量 E.外界振動干擾

鉆孔過程使用的物料：

鉆針(a.硬度高耐磨性強的碳化鎢（94%b.耐沖擊及硬度不錯的鈷（4%）、c.有機黏合劑）、蓋板、墊板。

9、鍍通孔：

其目的使孔壁上之非導體部份之樹脂及玻纖束進行金屬化(metalization), 以進行后來之電鍍銅制程,完成足夠導電及焊接之金屬孔壁。主要包括以下幾個步驟：

（1）去巴里：鉆完孔后,若是鉆孔條件不適當,孔邊緣有1.未切斷銅絲2.未切斷玻纖的殘留,稱為burr.因其要斷不斷,而且粗糙,若不將之去除,可能造成通孔不良及孔小,因此鉆孔后會有de-burr制程.也有de-burr是放在Desmear之后才作業.一般de-burr是用機器刷磨,且會加入超音波及高壓沖洗的應用.（2）除膠渣(Desmear)A.目的: a.去膠渣

b.創造表面粗糙的微孔，增加結合力。B.Smear產生的原因: 由于鉆孔時造成的高溫Resin超過Tg值而形成融熔狀終致產生膠渣 此膠渣生于內層銅邊緣及孔壁區會造成P.I.(Poor lnterconnection)C.除膠渣的四種方法: 硫酸法(Sulferic Acid)、電漿法(Plasma)、鉻酸法(Cromic Acid)、高錳酸鉀法(Permanganate).a.硫酸法：必須保持高濃度但硫酸本身為脫水劑很難保持高濃度且咬蝕出的孔面光滑無微孔，并不適用。

b.電漿法：效率慢且多為批次生產，而處理后大多仍必須配合其它濕制程處理。因此除非生產特殊板大多不予采用。

c.鉻酸法：咬蝕速度快，但微孔的產生并不理想，且廢水不易處理又有致癌的潛在風險故漸，被淘汰

d.高錳酸鉀法：因配合溶劑制程可以產生微孔同時由于還原電極的推出使槽液安定性獲得較佳控制因此目前較被普遍使用。

高錳酸鉀法(KMnO4 Process)簡介: A.膨松劑(70度，主要成分氫氧化鈉、已二醇乙醚、已二醇，5min): a.功能:軟化膨松Epoxy降低 Polymer 間的鍵結能使KMnO4 更易咬蝕形成 Micro-rough 速 率 作 用 Concentration b.不可和KMnO4 直接混合以免產生強烈氧化還原發生火災 c.原理解釋:(1)初期溶出可降低較弱的鍵結，使其鍵結間有了明顯的差異。若浸泡過長，強的鏈接也漸次降低，終致整塊成為低鏈接能的表面。如果達到如此狀態將無法形成不同強度結面。若浸泡過短則無法形成低鍵結及鍵結差異如此 將使KMnO4咬蝕難以形成蜂窩面，終致影響到PTH的效果。

(2)表面張力的問題: 無論大小孔，皆有可能有氣泡殘留。而表面力對孔內濕度也影響頗大。故 采用較高溫操作有助于降低表面張力及去除氣泡。至于濃度的問題，為使Drag out降低減少消耗而使用略低濃度，事實上較高濃度也可操作且速 度較快

在制程中必須先濕潤孔內壁以后才能使藥液進入作用。否則有空氣殘留后續制程更不易進入孔內其Smear將不可能去除

B.除膠劑(80度): a.使用KMnO4的原因:選KMnO4而未選NaMnO4是因為KMnO4溶解度較佳,單 價也較低

b.反應原理: 4MnO4-+ C + 4OH-=MnO4 + CO2 + 2H2O(此為主反應式)2MnO4-+ 2OH-2MnO4= + 1/2 O2 + H2O(此為高PH值時自發性分解反應)MnO4-+ H2O MnO2 + 2OH-+ 1/2 O2(此為自然反應會造成Mn+4沉淀)c.作業方式:早期采氧化添加劑的方式。目前多用電極還原的方式。操作不穩 定的問題已獲解決

d.過程中其化學成份狀況皆以分析得知但Mn+7為紫色, Mn+6為綠色,Mn+4 為黑色可由直觀的色度來直接判斷大略狀態若有不正常發生則可能 是電極效率出了問題須注意

除膠劑再生：KMnO4的再生：要提高KMnO4工作液的使用效率，必須考慮將溶液中的MnO4 2-再生轉變為MnO4-，目前

普遍采用的是電解再生法，再生器利用的是陰極為大面積的不銹鋼柱形圓筒，陽極為鈦材料，其與陰極的面積比很小，MnO4-2-在陽極表面發生的反應為MnO4-2--e→MnO4-。使用450~~550A的整流器，由于MnO4 2-不斷地氧化成MnO4-，因此工作液中不需大量添加KMnO4原料，它的少量添加是為了平衡工作液的帶出損耗，因而大大降低了生產成本，使用較長時間的工作液在槽底會形成沉淀，需定期清除，以保證處理效果。

MLB214D為樹脂蝕刻促進劑，可提高KMnO4的樹脂蝕刻能力，提高工作液的潤濕性，減少孔內氣泡，其為白色粉末狀固體。

C.中和劑(40度):由于錳是重金屬，它的存在會使鈀中毒，使鈀離子或原子失去活化性能。必須把Mn7+/ Mn6+/MnO2用酸中和成為Mn2+，反應機理如下：

a.NaHSO3是可用的中和之一。其原理皆類似Mn or Mn+6 or Mn+4(Neutralizer)->Mn+2(Soluable)b.為免于粉紅圈，在選擇Acid base必須考慮。HCl及 H2SO4系列都有。但Cl易攻擊氧化層。所以用H2SO4/雙氧水為Base 的酸較佳(還含有草酸鈉)。

c.藥液使用消耗分別以H2SO4及Neutralizer用自動控制設備來補充維護。(3)整孔：

除膠渣后孔內呈現雙極現象，其中Cu呈現高電位正電，Glass fiberEpoxy呈負電，整孔使表面清潔，孔壁呈正電性，以利Pd/Sn Colloid負電離子團吸附。

采用陰離子表面活性劑和硫酸。（4）微蝕：

清除清孔后表面之所形成的薄膜和氧化物。微蝕液種類：sps(過硫酸鈉)+硫酸，過硫酸銨+硫酸體系;雙氧水+硫酸體系.微蝕速度40～60u/s.(5)預活化 Catalpretreatment 1.為避免微蝕形成的銅離子帶入Pd/Sn槽，污染槽液。2.降低孔壁的表面張力

預浸槽與活化槽的成分基本相同，區別在于預浸槽中不含活化劑鈀。酸性膠體鈀預浸液成分：SnCl2 ：30g/L、HCl：30ml/L、NaCl：200g/L、脲素：50g/L(6)活化

①活化反應機理：溶液中的Sn2+ 和Pd2+ 的濃度為2：1時所得到的活化液活化性能最好，因此時Sn2+ 和Pd2+ 在溶液中反應形成不穩定的絡合物，Pd 2+ + 2Sn2+ →〔PdSn2〕6+ →Pd+Sn4+ +Sn 2+在30℃時〔PdSn2〕6+ 絡離子歧化反應12min，大約有90%以上的絡合離子被還原成金屬鈀，它 們呈現出極其細小的金屬顆粒分散在溶液中，當加入大量Sn2+ 的和Cl--時，這些細小的鈀核表面上很快吸附大量的Sn2+ 的和Cl-，形成帶負電的膠體化合物 〔Pd（SnCl3）〕-，這些膠體化合物懸浮在溶液中（負 負相斥），不會沉聚，膠體鈀在酸性環境中較穩定，當表面帶正電荷的印制板浸入處理液后，膠體鈀會很快被基材吸附，而完成活化處理。活化處理過的印制板，在水洗時，表面的SnCl2水解形成堿式錫酸鹽沉淀。

②目前市售的膠體鈀活化劑大多為鹽基膠體鈀。PdCl2：1g/l、NaCl：250g/l、SnCl2：12。8g/l、HCl：40ml/l、Na2SnO3：2g/l脲素：50g/l。

③CAT44濃縮液是一種不易燃，酸性，深褐色的液體，每公升大約含鈀4。7g，比重約1。2。

(7)速化 Accelerator

+71.Pd膠體吸附后必須去除Sn使Pd2+曝露如此才能在未來無電解銅中產生催化作用形成化學銅，實質是使堿式錫酸鹽溶解，可用酸也可用堿處理，效果最好的是 1%的HBF4處理1~~2min。

2.基本化學反應為

Pd+2/Sn+2(HF)Pd+2(ad)+ Sn+2(aq)Pd+2(ad)(HCHO)Pd(s)(8)化學鍍銅

鍍液成分及作用：

銅鹽（253A CuSO425H2O）、絡合劑（253E EDTA 絡合銅離子，減緩沉積速率），還原劑（甲醛，次磷酸鹽（新的還原劑，反應機理：Cu2+ ＋ H2PO2－ ＋H2O ====Cu↓+ H2PO3＋2H＋（酸性）；Cu2+ ＋ H2PO2－ ＋2OH－ ====Cu↓+ H2PO3＋H2O（堿性）），PH值調節劑（NaOH，甲醛在強堿條件下才具有還原性，因此必須加入適量的堿。

添加劑：溶液中存在微量的Cu+，其歧化反應形成的銅粉具有催化作用，易加速化學銅溶液的分解。添加劑能絡合Cu+，減小Cu+ 的干擾。

反應機理：

正常反應為 2HCHO+4OH++Cu2+→Cu+2HCOO-+H2O+H2 從反應式可看出，溶液必須為強堿性，HCHO的還原能力取決于堿性強弱，即PH值。在堿性中，必須有足夠的絡合劑，以穩定Cu2+不致生成 沉 淀。溶液中的相應成分必須保持相應的一定比例。同時反應必須有催化劑的催化作用。

副反應： 不管鍍銅液使用與否，總是存在以下兩個反應： Cu2O的生成：2Cu2+ +HCHO+5OH-→Cu2O+HCOO-+3H2O Cu2O +H2O→2Cu+ +2OH-2Cu+ →Cu2+ +Cu 形成的銅 粉是分子量級的，分散于溶液中，這些小顆粒具有催化能力，當銅粉數量較多時，就會引起沸騰式的反應，導致溶液迅速分解。HCHO與NaOH的反應：2HCHO+OH-→HCOO-+CH3OH 對于放置不用的化學銅液，幾天后，因歧化反應，HCHO變成CH3OH和HCOOH，且消耗大量的NaOH，溶液PH值變低，因此放置不用的溶液重新起用時，必須重新調整HCHO和PH值，特別是HCHO含量小于3g/L時，會加速Cu2O的生成，加速銅液的分解。

目前新工藝：超聲波輻射化學鍍銅、激光增強化學鍍、無鈀化學鍍（9）剝掛架

10、一次銅

非導體的孔壁經PTH金屬化后立即進行電鍍銅制程, 其目的是鍍上200~500微英吋以保護僅有20~40微英吋厚的化學銅被后制程破壞而造成孔破(Void)。

三、外層制作

1、銅面前處理（同內層制作工序）

2、壓干膜：（溶劑顯像型、半水溶液顯像型、堿水溶液顯像型），目前流行的為堿水溶液顯像型，以碳酸鈉顯像、用稀氫氧化鈉剝膜。

一、干膜的結構和種類

(1)干膜制造印制電路的優點 分辨率高，能制造線寬0.1mm的圖形，在干膜厚度范圍以內都能獲得邊緣垂直的線條，保證線條精度；干膜的厚度和組成基本穩定，避免成像時的不連續性，可靠性高；便于掌握。應用干膜可大大簡化印制板制造工序，有利于實現機械化和自動化。

(2)干膜結構 干膜由保護膜聚乙烯、光致抗蝕劑膜和載體聚酯薄膜三部分組成，三者厚度分別是25弘m，幾十至100μm和25μm。

(3)干膜種類 依照干膜顯影和去膜方法的不同，將干膜分成三類：溶劑型干膜、水溶性干膜和剝離型干膜。

根據干膜的用途，也將干膜分成三類：抗蝕干膜、掩孔干膜和阻焊干膜。(4)干膜的主要成分及作用

①膠黏劑 主要是使膠膜具有一定的化學、物理及機械性能，通常是酯化或酰胺化的聚苯丁樹脂。膠黏劑不含感光基團，屬于光惰性物質，它與組分的混溶性、成膜性、顯影性和去膜性良好。

②光聚合單體 是膠膜的主要成分，在光引發劑的存在下，經紫外光照射發生聚合反應，而不溶于顯影液，未感光部分被顯影掉，形成抗蝕干膜圖像。光聚合單體還是增塑劑，直接影響干膜的韌性、抗蝕性及貼膜性。它主要采用高沸點、易混溶的多官能團不飽和酯類，如三乙二醇雙丙烯酸酯，季四醇三烯酸酯等。③光引發劑 在紫外光的照射下分解成游離基，引發聚合和交聯反應的物質常用安息醚，叔丁基蒽、醌等。④增塑劑 用于增加干膜的韌性，降低貼膜溫度，常用的是三縮乙二醇二乙酸酯。

⑤增黏劑 可增強干膜與銅表面之間的結合力，克服干膜固化后與銅表面之間產生應力而黏附不牢引起膠膜起皮翹起、滲鍍。常用增黏劑有苯并三氮，苯并咪唑等，是氮雜環化合物，與銅表面形成配價鍵結構而提高黏附力。

⑥熱阻聚劑 在于膜的制造、運輸、貯存和使用過程中，可能發生熱聚合，影響干膜的解像力和顯影性能。為阻止熱能引發的干膜聚合，可在于膜抗蝕劑中加入了對苯二酚，對甲氧基酚等物質。

⑦色料為使干膜抗蝕劑感光顯影后形成良好的視覺反差，在干膜中加入了孔雀石綠、甲基紫、亞甲基藍等顏料。

⑧溶劑 干膜中常用溶劑是丙酮和乙醇。

操作環境：無塵室中進行萬級以上，環境溫度應控制在23°±3，相對濕度應保持50RH±5左右。操作人員也要帶手套及抗靜電之無塵衣帽。

壓膜機可分手動及自動兩種,有收集聚烯類隔層的卷輪、干膜主輪、加熱輪、抽風設備等四主要部份。一般壓膜條件為：

壓膜熱輪溫度 120°±10 板面溫度 50±10 壓膜速度 1.5~2.5米/分 壓力 15-40 psi

3、曝光： 曝光機種類 手動與自動

平行光與非平行光 LDI雷射直接暴光

A.手動曝光機是將將欲曝光板子上下底片以手動定PIN（引線末端的一段，通過軟釬焊使這一段與印制板上的焊盤共同形成焊點）對位后送入機臺面 吸真空后曝光

B.自動曝機一般含Loading/unloading，須于板子外框先做好工具孔，做初步定位。再由機臺上之CCDCheck底片與孔的對位狀況并做微調后入曝光區。

C、非平行光與平行光的差異：平行光可降低Under-Cut 其差異點可見圖8.5顯影后的比較做細線路(4mil以下)非得用平行光之曝光機

D、LDI(Laser Direct Imaging)激光直接感光之設備與感光方式是利用特殊之感光膜coating在板面。不須底片直接利用激光掃描曝光其細線可做 到2mil以內利用多beam方式18in324in的板子已有號稱曝光時間僅30秒。

4、顯影

顯像是把尚未發生聚合反應的區域用顯像液（碳酸鈉）將之沖洗掉已感光部份則因已發生聚合反應而洗不掉仍留在銅面上成為蝕刻或電鍍之阻劑膜注意在 顯像前不可忘記把表面玻璃紙撕掉。

5、二次銅（負片制作）：（1）脫脂（2）水洗（3）微蝕（4）水洗（5）酸浸（6）鍍銅（7）水洗

（8）鍍錫

鍍液成分及作用：

硫酸銅：是供給槽液銅離子的主源。配槽時要用化學級之含水硫酸銅結晶溶解使用。平時作業中，則由陽極磷銅塊解離補充。配液后要做活性炭處理(Carbon treatment)及假鍍(是指對于重金屬污染物，可用較大面積的電解鎳板，經活化洗凈后，進入鍍液中進行電解，以此去除重金屬離子。這種方法叫做“假鍍”（dummy）)

硫酸：要使用試藥級的純酸硫酸有導電及溶解陽極的功用。日常操作中銅量因 吹氣的氧化作用使陽極膜的溶解增加故液中的銅量會漸增而酸量會漸減。要逐日作分析，以維持其酸與銅之重量比在10:1以上，以維持良好的分布力。鍍液在不鍍時要關掉吹氣以防銅量上升酸量下降及光澤之過度消耗。

氯離子：有助陽極的溶解及光澤劑的發揮功能。使陽極溶解均勻，鍍層平滑光澤。氯離子正常時陽極膜呈黑色，過量時則變成灰白色，配液及添加用的水一 定要純，不可用自來水。因其加有氯氣或漂白粉含次氯酸鹽會帶入大量的氯離子

陽極：須使用含磷0.02-0.06的銅塊其面積最好為陰極的兩倍

添加劑：主要有活性劑（聚乙二醇）、光澤（乙撐硫脲,二硫苯駢咪唑,四氫噻唑硫酮）、整平（）、載體、潤濕（消除氫氣泡吸附在鍍層表面所產生的針孔，主要種類包含乙基巳基硫酸鈉、乙基巳基硫酸鈉）等功能。

鍍液的過濾循環：:一則使鍍液流動，再則使浮游物被濾掉。其過濾速度應每小時至少使鍍槽全部鍍液能循環3次。當然速度愈大愈能降低擴散層的厚度，有利電鍍。濾心要在5微吋以下之密度以達清潔之目的。

6、鍍錫：

二次銅后鍍錫鉛合金的目的：

a.蝕刻阻劑, 保護其所覆蓋的銅導體不會在堿性蝕銅時受到攻擊 b.裝配焊接, 須再經IR重熔,目前多已不使用.由于鉛對人體有頗大的為害,廢液處理不便宜因此純錫電鍍已漸取代傳統錫鉛 鍍錫液組成：硫酸亞錫，硫酸和添加劑（蛋白質(Peptone)白明膠(Gelatin)-Naphthol 鄰苯二酚(Hydroquinone)）組成，硫酸亞錫含量控制在35克/升左右，硫酸控制在10%左右。

鍍錫前需要進行水洗和酸洗，以消除Cu2+等離子污染影響。

7、蝕刻：

A.剝膜:將抗電鍍用途的干膜以藥水剝除 B.線路蝕刻:把非導體部分的銅溶蝕掉

堿性環境下，蝕刻液成分見內層銅蝕刻工序。

在堿性環境溶液中銅離子非常容易形成氫氧化銅之沉淀，需加入足夠的氨水，使產生氨銅縫合離子團。則可抑制其沉淀的發生。同時使原有多量的銅及繼續溶解的銅在液中形成非常安定的氨銅絡合離子。此種二價的 氨銅絡合離子又可當成氧化劑使零價的金屬銅被氧化而溶解。不過氧化還 原反應過程中會有一價亞銅離子)出現即：一反應之中間態亞銅離子之溶解度很差必須輔助以，氨水氨離子及空氣中大量的氧使其繼續氧化成為可溶的二價銅離子而又再成為蝕銅的氧化劑周而復始的繼續蝕銅直到銅量太多而減慢為止故一般蝕刻機之抽風除了排除氨臭外更可供給新鮮的空氣以加速蝕銅

8、剝錫(鉛):最后將抗蝕刻的錫(鉛)鍍層除去 上述步驟是由水平聯機設備一次完工

剝錫液成分：溶液組成有氟系/H2O2,HNO3/H2O2等配方。

1、首先將需要處理的工件放入退錫水中，工件要錯開放置,不要重疊,25℃—40℃條件下退除錫鍍層，以退盡為止。

2、當錫鍍層退除后，在銅基體上會有一層灰黑色的膜，視客戶要求而定，如需要去除此膜則必須用我司配送的除膜劑再清洗一次。

3、將退盡錫層的工件從退錫水中取出后，用自來水沖洗干凈，然后投入到除膜劑中把銅基體表面上的膜去掉，大約浸泡20秒鐘至1分鐘。最后取出工件用潔凈自來水沖洗干凈即可。

4、在退錫過程中要輕緩對工件進行攪拌,但要注意:不要使工件與工件之間因碰撞而損害了精密零件.最好是將工件裝在固定的塑料框中,工件與工件之間有一定距離,退鍍過程只要晃動框,而不需要碰到工件.同時也避免了工件之間的重疊.9、防焊：

主要工藝流程如下：

印墨包含印刷型和簾涂型、靜電噴涂型。

預烤：趕走油墨內的溶劑,使油墨部分硬化,不致在進行曝光時黏底片 后烤： A.通常在顯像后墨硬度不足,會先進行UV硬化,增加其硬度以免做檢修時刮傷.B.后烤的目的主要讓油墨之環氧樹脂徹底硬化,文字印刷條件一般為150°C,30min

10、文字印刷

11、表面焊墊的各種處理（1）金手指及噴錫 A金手指：

a.貼膠,割膠：目的是讓板子僅露出欲鍍金手指之部份線路,其它則以膠帶貼住防鍍.b、鍍鎳（垂直）：在此是作為金層與銅層之間的屏障防止銅擴散。鎳液則是鎳含量甚高而鍍層應力極低的氨基磺酸鎳(Ni(NH2SO3)2)或者硫酸鎳，還有輔助劑（硼酸（緩沖作用，維持pH平衡，濃度35~55g/l）、氯化鎳（保證陽極正常溶解，防止陽極鈍化）、光亮劑（ACR-3010，濃度25~35ml/l）、防針孔劑（趕走氫氣泡，陰離子表面活性劑：十二烷基硫酸鈉、二乙基已基硫酸鈉））

c、鍍金：以弱酸性檸檬酸系列的微氰鍍液為宜。B、噴錫（又稱熱風平整）噴錫又稱熱風整平，是將印制板浸入熔融的焊料中，再通過熱風將印制板的表面及金屬化孔內的多余焊料吹掉，從而得一個平滑，均勻光亮的焊料涂覆層。

分為垂直式和水平式。流程：

烤板——前處理——助焊劑涂覆—— 浸入熔融焊料——熱風整平—— 后處理。

前處理包含：脫脂——清洗——微蝕——水洗酸洗(中和)——水洗熱風干

（2）OSP（有機保焊膜,又稱護銅劑,）

潔凈的裸銅表面上，以化學的方法長出一層有機皮膜。這層膜具有防氧化，耐熱沖擊，耐濕性，用以保護銅表面于常態環境中不再繼續生銹（氧化或硫化等）；但在后續的焊接高溫中，此種保護膜又必須很容易被助焊劑所迅速清除，如此方可使露出的干凈銅表面得以在極短的時間內與熔融焊錫立即結合成為牢固的焊點。

除油所使用藥液成分：(1)檸檬酸(2)潤濕劑(非離子界面活性劑)微蝕所用藥液同內層微蝕工序（(1)過硫酸鈉、(2)硫酸），使銅表面微粗化，與OSP膜之間有更好的附著性。

預浸：主成份為異丙醇及添加劑，作用:使銅面外層上一層保護膜,以避免銅離子帶入OSP槽內.OSP：主成份(1)主成分:苯基三連唑和(2)甲酸；作用使銅面外層覆蓋一層有機保焊膜,防止銅面氧化.（3）化學鎳金

A、化學鍍鎳 鍍液: B.一般常用的鎳鹽為氯化鎳(Nickel Chloride)C.一般常用的還原劑有次磷酸鹽類(Hypophosphite)/甲醛(Formaldehyde)/聯氨(Hydrazine)/硼氬化合物(Borohydride)/硼氫化合物(Amine Borane)D.螯合劑以檸檬酸鹽(Citrate)最常見

E.槽液酸堿度需調整控制傳統使用氨水(Amonia)也有配方使用三乙醇氨(Triethanol Amine)除可調整PH及比氨水在高溫下穩定同時具有與檸檬酸鈉結合共為鎳金屬螯合劑使鎳可順利有效地沉積于鍍件上.B、鍍金

分為“置換式鍍金”與“無電金（化學鍍）”。

“浸鍍金”： 鍍層薄且底面鍍滿即停止，Ni+2Au+→Ni2++2Au由于金和鎳的標準電位相差較大，在合適的溶液中會發生金在鎳表面置換沉積出來從反應式我們可以看出，浸金反應要進行必須要有鎳層的存在，但隨著置換出的金層厚度的增加，鎳被完全覆蓋后，浸金后反應就停止了。

常用化學浸金的配方與工藝條件：

氯化銨（150克/升）；檸檬酸氫二銨（100克/升）； 氰化亞金鉀（2克/升）；穩定劑（適量）溫度大于90℃； PH 4.0 化學鍍金：原理是利用還原劑，將金還原后均勻沉積在被鍍物上，達到所需要的厚度，金厚度可達15μ″以上。其反應式：Au++Red→Au0+ox 金（以氰化亞金鉀形式加入）0.5-2克/升 檸檬酸銨 40-60克/升 氯化銨 70-80克/升 偏亞流酸鉀（鈉）10-15克/升 次亞磷酸鈉 10-15克/升 PH 4.5-5.8 溫度 90℃

化學鍍鎳層是極為均勻的，只要鍍液能浸泡得到，溶質交換充分，鍍層就會非常均勻，幾乎可以達到仿形的效果。電鍍無法對一些形狀復雜的工件進行全表面施鍍，但化學鍍過以對任何形狀工件施鍍。

4、化學沉錫(垂直生產線)

酸性除油劑：甲烷磺酸＜10~25% ；丁氧基乙醇＜2.5~10%；水：剩余部份 微蝕液：硫酸氫鈉＜10~25%，過硫酸鈉＜50~100%

浸錫基本劑：LP

浸錫基本劑：2000 外觀：無色

外觀：無色 狀態：液體

狀態：液體 比重：1.33g/l

比重：1.12g/l 溶解性:完全溶于水

溶解性:完全溶于水 氣味:有較強的刺激性

氣味:有刺激性氣味 主要成份:

主要成份: 甲基磺酸＜10~25% 硫脲＜10~25% 水：剩余部份

水：剩余部份 錫溶液：SF-C

浸錫添加劑 ? 外觀：淺黃色

外觀：無色 ? 狀態：液體

狀態：液體 ? 比重：1.50g/l

比重：1.02g/l ? 溶解性:完全溶于水

溶解性:完全溶于水 ? 氣味:有較強的刺激性

氣味:有刺激性氣味 ? 主要成份:

主要成份: ? 甲基磺酸錫＜25~50%

甲基磺酸＜2.5~5% ? 水：剩余部份

水：剩余部份

5、沉銀

2Ag+ + Cu0 ? 2Ag0 + Cu++

主要工藝流程及藥液

? 酸性清潔(175084, 100ml/L, 43oC, 45s)? 水洗

? 微蝕(175085, 120g/l,175086,10g/l,2%的硫酸，2g/l的硫酸銅，37oC, 1min)? 水洗

? 預浸(0.1-0.2N的硝酸, 175098，0.01-0.02M，38oC, 30s)? 銀槽(0.12-0.22N的硝酸, 175098，0.02-0.04M，175097，0.6-0.9g/l, 52oC,60s)熱純水洗

? 抗氧化(XD-7437-T, 175503，30%,49-54oC, 1min)水洗

? 吹烘干

四、后序工序

成型、清洗、檢驗。

清洗：上板、高壓沖洗——輕刷——水洗——吹干——烘干——冷卻