PCB全制程培训教材课件.pptx
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1、12n对我们公司的工艺流程有一个基本了解。n了解工艺流程的基本原理与操作。n了解PCB基本品质知识。n了解我公司技术发展方向。目 的3PCB 定义定义z 定义定义 全称为全称为Print Circuit Board or Print Wire Board 中文译为印制电(线)路板或印刷电(线)路板。中文译为印制电(线)路板或印刷电(线)路板。在绝缘基材上,按预定设计形成从点到点互连线路以及在绝缘基材上,按预定设计形成从点到点互连线路以及印制元件的印制板。印制元件的印制板。4z PCB的功能的功能提供完成第一层级构装的组件与其它必须的提供完成第一层级构装的组件与其它必须的电子电路元器件接合的载体
2、,以组成一个具电子电路元器件接合的载体,以组成一个具有特定功能的模块或成品。比如:电脑主机有特定功能的模块或成品。比如:电脑主机板、手机板、显卡、声卡等。板、手机板、显卡、声卡等。5沉银板沉银板喷锡板喷锡板沉金板沉金板镀金板镀金板金手指板金手指板双面板双面板软硬结合板软硬结合板通孔板通孔板埋孔板埋孔板碳油板碳油板OSPOSP板板单面板单面板多层板多层板硬板硬板盲孔板盲孔板HardnessHardness硬度性能硬度性能Hole Throught StatusHole Throught Status孔的导通状态孔的导通状态SoldersurfaceSoldersurface表面制作表面制作沉锡板
3、沉锡板软板软板ConstructureConstructure结构结构PCB Class PCB 分类分类6z 按结构分类按结构分类单面板:就是只有一 层导电图形层双面板:就是有两层导电图形的板7多层板多层板多层印刷线路板是指由三层及以上的导电图形层与绝缘材料交替层压粘结在一起制成的印刷电路板。四层板六层板八层板8n 按成品软硬区分按成品软硬区分 n硬板 Rigid PCB n软板 Flexible PCB 见左下图n软硬结合板 Rigid-Flex PCB 见右下图9616L1L2L5L63L3L48L7L8L9L10L11L126z 按孔的导通状态分按孔的导通状态分通孔盲孔埋孔10z根据表
4、面制作分根据表面制作分Hot Air Level Soldering 喷锡板Entek/OSP防氧化板Carbon Oil 碳油板Peelable Mask 蓝胶板Gold Finger 金手指板Immersion Gold 沉金板Gold Plating 镀金板Immersion Tin 沉锡板Immersion Silver 沉银板喷锡+金手指板选择性沉金+防氧化板11(1)前前 製製 程程 治治 工工 具具 製製 作作 流流 程程客 户CUSTOMER开 料LAMINATE SHEAR業 務SALES DEP.生 產 管 理P&M CONTROLMASTER A/W底 片 DISK,M/
5、T磁 片磁 帶藍 圖DRAWING資料傳送MODEM,FTP DRAWING圖 面RUN CARD製作規 範PROGRAM程 式 帶工 程 制 作FRONT-END DEP.工作底片WORKING A/WPCB流程12PCB流程(2)多多 層層 板板 內內 層層 製製 作作 流流 程程曝 光EXPOSURE 涂 膜LAMINATION前 處 理 PRELIMINARYTREATMENT去 膜STRIPPING 蝕 銅ETCHING顯 影 DEVELOPING棕化處理BLACK OXIDELAY-UP 預疊板及疊板後 處 理 POST TREATMENT壓 合LAMINATION內層乾膜內層乾膜
6、INNERLAYER IMAGE預疊板及疊板預疊板及疊板LAY-UP 蝕蝕 銅銅I/L ETCHING鑽鑽 孔孔DRILLING壓壓 合合LAMINATIONMLBAO I 檢檢 查查AOI INSPECTION开开 料料LAMINATE SHEARDOUBLE SIDE多層板內層流程 INNER LAYER PRODUCT13PCB流程(3)外外 層層 製製 作作 流流 程程通 孔電鍍P.T.H.鑽 孔DRILLING外 層 乾 膜OUTERLAYER IMAGE二次銅及錫鉛電鍍PATTERN PLATING檢 查 INSPECTION 前 處 理 PRELIMINARYTREATMENT二
7、次銅電鍍PATTERN PLATING蝕 銅 ETCHING全板電鍍PANEL PLATING外 層 製 作OUTER-LAYERO/L ETCHING蝕 銅TENTINGPROCESSDESMER除膠 渣 E-LESS CU通孔電鍍 前 處 理 PRELIMINARYTREATMENT剝 錫 鉛 T/L STRIPPING去 膜STRIPPING 壓 膜LAMINATION錫鉛電鍍T/L PLATING曝 光EXPOSURE14液態防焊液態防焊LIQUID S/M 外觀檢外觀檢 查查VISUAL INSPECTION 成成 型型FINAL SHAPING檢檢 查查 INSPECTION 電電
8、 測測ELECTRICAL TEST 出貨前檢查出貨前檢查O Q C 包包 裝裝 出出 貨貨PACKING&SHIPPING 塗佈印刷 S/M COATING前 處 理 PRELIMINARY TREATMENT曝 光EXPOSUREDEVELOPING顯 影POST CURE後 烘 烤預 乾 燥 PRE-CURE噴噴 錫錫HOT AIR LEVELING銅面防氧化處理O S P(Entek Cu 106A)HOT AIR LEVELING G/F PLATING鍍金手指鍍化學鎳金E-less Ni/AuFor O.S.P.印印 文文 字字SCREEN LEGEND 選擇性鍍鎳鍍金SELECT
9、IVE GOLD 全面鍍鎳金GOLD PLATING(4)外外 觀觀 及及 成成 型型 製製 作作 流流 程程PCB流程15流程简介流程简介-开料开料1、流程:开料 磨边 倒圆角 烤板2、开料:就是将一张大料根据不同尺寸要求用开料机切成小料的过程。开料后的板边粗糙,有铜屑及玻璃纤维丝,需要磨边。开料后的板边角处尖锐,容易划伤手,同时使板与板之间擦花,所以开料后再用倒角机倒圆角。3、板料规格 尺寸规格:常用的尺寸规格有37“49”、41“49”等。厚度规格:常用厚度规格有:0.8mm、1.0mm、1.6mm等。底铜厚度规格:H/HOZ、1/1OZ、2/2OZ、3/3OZ 等。4、锔板 目的:1.
10、消除板料在制作时产生的内应力。提高材料的尺寸稳定性.2.去除板料在储存时吸收的水份,增加材料的可靠性。锔板温度:145+5 OC/4H 16流程简介流程简介-内层图形内层图形 1、流程底片底片干菲林干菲林曝光曝光显影显影蚀刻蚀刻褪膜褪膜贴膜贴膜CU基材基材17流程简介流程简介-内层图形内层图形2、磨板:去除铜面手指印、氧化及污物,便于菲林附着在铜面上。通常有尼龙刷磨板和火山灰磨板。3、贴膜:是将干膜贴在经过处理的铜面上。贴膜机将干膜通过压辘与铜面附着,同时撕掉一面的保护膜。4、曝光:是曝光机的紫外线通过底片使菲林上部分图形感光,从而使图形转移到铜板上。曝光操作环境的条件:a.温湿度要求:202
11、C,60 5%。(干菲林储存的要求,曝光机精度的要求,底片储存减少变形的要求等等。)b.洁净度要求:达到万级以下。18流程简介流程简介-内层图形内层图形(主要是图形转移过程中完全正确的将图形转移到板面上,而不允许出现偏差。)c.抽真空要求:图形转移的要求,使图形转移过程中不失真。5、显影:是将未曝光部分的干菲林去掉,留下感光的部分。显影的原理:未曝光部分的感光材料没有发生聚合反应,遇弱碱Na2CO3(0.8-1.2%)溶解。而聚合的感光材料则留在板面上,保护下面的铜面不被蚀刻药水溶解。6、蚀刻:是将不需要的铜面蚀刻掉。7、褪膜:是通过较高浓度的NaOH(3-5%)将保护线路铜面的菲林去掉,Na
12、OH溶液的浓度不能太高,否则容易氧化板面。19流程简介流程简介-AOIAOI1、AOI-Automatic Optical Inspection 中文:自动光学检查仪2、该机器原理是利用铜面的反射作用使板上的图形可以被AOI机扫描后记录在软件中,并通过与客户提供的数据图形资料进行比较来检查缺陷点的一种机器,如开路、短路、曝光不良等缺陷都可以通过AOI机检查到。3、检测条件:a、线宽线距小于等于5mil b、线宽在5mil以上,线路区域面积在30%以上20流程简介流程简介-棕化棕化1、棕化:在铜表面通过反应产生一种均匀,有良好粘合特性及粗化的有机金属层结构(通常形成铜的络合物)。21流程简介流程
13、简介-压合压合1、工艺简介:压板就是用半固化片将外层铜箔与内层,以及各内层与内层之间连结成为一个整体,成为多层板。2、工艺原理工艺原理:利用半固化片的特性,在一定温度下融化,成为液态填充图形空间处,形成绝缘层,然后进一步加热后逐步固化,形成稳定的绝缘材料,同时将各线路各层连接成一个整体的多层板。什么是半固化片?Prepreg是Pre-pregnant的英文缩写。是树脂与玻璃纤维载体合成的一种片状粘结材料。PP的规格:1080、2113、1506、2116、7628、等7630、22流程简介流程简介-压合压合Layer 1Layer 1Layer 2Layer 2Layer 3Layer 3La
14、yer 4Layer 4Copper FoilCopper FoilInner LayerPrepreg(膠片)Prepreg(膠片)23流程简介流程简介-压合压合 它具有三个生命周期满足压板的要求:A-StageA-Stage:液态的环氧树脂。B-StageB-Stage:部分聚合反应,成为固体胶片,是半固化片。C-Stage C-Stage:压板过程中,半固化片经过高温熔化成为液体,然后发生高分子聚合反应,成为固体聚合物固体聚合物,将铜箔与基材粘结在一起。成为固体的树脂叫做C-Stage。3、压板工艺条件:A、提供半固化片从固态变为液态、然后发生聚合反应所需的温度温度 B、提供液态树脂流动
15、填充线路空间所需要的压力压力。C、提供压板所需要的时间时间24流程简介流程简介-压合压合4、XRAY机钻靶位孔机钻靶位孔 通过机器的X光透射,通过表面铜皮投影到内层的标靶,然后用钻咀钻出该标靶对应位置处的定位孔。定位孔的作用:1、多层板中各内层板的对位。2、同时也是外层制作的定位孔,作为内外层对位一致的基准 3、判别制板的方向25流程简介流程简介-压合压合5、裁边裁边:根据MI要求,将压板后的半成品板的板边切到需要的尺寸26流程简介流程简介-钻孔钻孔1、目的:在板料上钻出客户要求的孔,孔的位置及大小均需满足客户的要求。实现层与层间的导通,以及将来的元件插焊。为后工序的加工做出定位或对位孔 钻嘴
16、墊木板鋁板27流程简介流程简介-PTH&PTH&板电板电1、目的:用化学的方法使钻孔后的板材孔内沉积上一层导电的金属,并用全板电镀的方法使金属层加厚,以此达到孔内金属化的目的,并使线路借此导通。2、流程:磨板 除胶渣孔金属化 全板电镀下工序3、除胶渣属于孔壁凹蚀处理(Etch back),印制板在钻孔时产生瞬时高温,而环氧玻璃基材(主要是FR-4)为不良导体,在钻孔时热量高度积累,孔壁表面温度超过环氧树脂玻璃化温度,结果造成环氧树脂沿孔壁表面流动,产生一层薄的胶渣(Epoxy Smear),如果不除去该胶渣,将会使多层板内层信号线联接不通,或联接不可靠。28流程简介流程简介-PTH&PTH&板
17、电板电4、孔金属化:化学沉铜(Electroless Copper Deposition),俗称沉铜,它是一种自催化的化学氧化及还原反应,在化学镀铜过程中Cu2+离子得到电子还原为金属铜,还原剂放出电子,本身被氧化。化学镀铜在印刷板制造中被用作孔金属化,来完成双面板与多面板层间导线的联通。5 5、全板电镀是作为化学铜层的加厚层,一般化学镀铜层、全板电镀是作为化学铜层的加厚层,一般化学镀铜层 为为0.3-0.50.3-0.5umum,而全板电镀则是而全板电镀则是5-85-8umum在直接电镀中全在直接电镀中全板用作增加导电层的导电性。板用作增加导电层的导电性。29z 沉铜沉铜/板面电镀板面电镀P
18、anel Plating板面电镀PTH 孔内沉铜PTH 孔内沉铜Panel Plating板面电镀PrepregP片沉铜沉铜/板面电镀剖面图板面电镀剖面图流程简介流程简介-PTH&PTH&板电板电30流程简介流程简介-外层图形外层图形 目的:即在经过清洁粗化的铜面上覆上一层感光材料,通过黑片或棕片曝光,显影后形成客户所要求的线路板图样,此感光材料曝光后能抗后工序的电镀过程。31n Dry Film 干菲林干菲林Diazo黄菲林Exposure曝光曝光Developing冲板冲板干菲林剖面图干菲林剖面图Exposed film曝光干膜Dry Film 干膜Circuit 线路Non-expose
19、d未曝光Preparing准备准备流程简介流程简介-外层图形外层图形32流程简介流程简介-图形电镀图形电镀 目的:将合格的,已完成干菲林图形转移工序将合格的,已完成干菲林图形转移工序的板料,用酸铜电镀的方法使线路铜和孔壁铜的板料,用酸铜电镀的方法使线路铜和孔壁铜加厚到可以满足客户要求的厚度,厚度一般在加厚到可以满足客户要求的厚度,厚度一般在20-40um左右,并且以镀锡层来作为下工序蚀左右,并且以镀锡层来作为下工序蚀刻的保护层。刻的保护层。33Exposed Film曝光干膜PTH Copper Layer沉铜铜层Pattern线路图P/P Copper Layer图形电镀铜层Panel Pl
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