生产培训_pcb生产流程基础知识培训

1 PCB生产流程基础知识培训 2 1 PCB生产流程工序图片介绍2 生产制程说明 目录 3 1 1 内层图形 InnerLayerPattern 开料 板料 PanelCutting 完成内层 FinishedInnerLauer 对位 Registration 显影 蚀刻 退膜 Developing Etching PeelingFilm 内层清洗 InnerLayerCleaning 曝光 Exposure 下工序 NextProcess 4 棕化 BrownOxidized 内层板 InnerLayerPCB 叠层 Lay up 钻靶孔 DrillingTargetHole 铣靶标 RoutingTarget 铣边框 RoutingFrame 1 2 压合 Lamination 下工序 NextProcess 压合 Lamination 5 钻孔 Drilling QA检查 QAInspection 已钻孔 BeenDrilled 1 3 钻孔 Drilling 待钻孔 WaitingDrilling 下工序 NextProcess 6 1 4 化学镀铜 PlatedThroughHole 磨板 GrindingBoard 化学沉铜 LoadingPTH 除胶 Dismear 活化 Activation 化学沉铜 PlatedThroughHole 整板电镀 PanelPlating 下工序 NextProcess 已钻孔 FinishedDrilling 加速 Accelerating 7 1 5 图象转移 DryFilm 磨板 GrindingPCB 贴膜 JointingDry film 对位 Registration 来料 IncomingPCB 曝光 Exposure 显影 Developing QC检查 QCInspection 完成干膜 FinishedDryFilm 下工序 NextProcess 8 1 6 图形电镀 蚀刻 PatternPlating Etching QC检查 QCInspection 图形电镀 PatternPlating 待蚀刻 FinishedPlating 退膜 PeelingDry film 蚀刻 Etching 褪锡 RemovingTin 完成蚀刻 半成品 FinishedEtching 干膜板 FinishedDry film 下工序 NextProcess 9 1 7 阻焊 Solder mask 预烘 Pre heating 丝印阻焊 PrintingSolder mask 对位 Registration 曝光 Exposure 显影 Development 后固化 Curing QC检查 QCInspection 下工序 NextProcess 字符 Legend 磨板 GrindingBoard 10 1 8 喷锡 HotAirLeveling 11 已成形 AfterOutline PQA检查 PQAInspection 铣床 Routing 冲床 Punching 1 9 成型 Outline 下工序 NextProcess 铣刀 MillCutter 待成形 Waitingoutline 12 1 10 电测试 ElectricTesting 洗板 Washing 待电测 WaitingE T 飞针测试 FlyingProbeTester 通用测试 UniversalTester 专用测试 ProfessionalTester 追线 SeekingProblemPoint 修理 Repairing Pass Failed 下工序 NextProcess 13 1 11 终检 包装 出货 FQA Packing 包装 Packing 终检 FinalQC 最终QA FinalQAAuditing 翘曲检查 Bowl TwistChecking 测试合格板 FinalQC FQC合格板 FQCPassPCB 待发货 WaitingDelivery 出货 Delivery 14 2 1开料 2 1 1流程说明切料 按照订单要求 将大料切成MI规定的大小磨边 圆角 通过机械打磨去除开料时板边及板四边的直角留下的玻璃纤维 以减少在后工序生产过程中擦花 划伤板面 造成品质隐患 烤板 通过烘烤去除水汽和有机挥发物 释放内应力 促进交联反应 增加板料尺寸稳定性 化学稳定性和机械强度 2 1 2控制要点A 板料 拼板尺寸 板厚 板料类型 铜厚B 操作 烤板时间 温度 叠板高度2 1 3板料介绍板料类型 CEM 3料FR 4料CEM 1料高Tg料环保料ROSH料板料供应商 KB超声国际南亚生益松下斗山合正 15 2 2内层图形 2 2 1流程说明经磨板粗化后的内层铜板 经磨板干燥 贴上干膜iw后 用紫外线曝光 曝光后的干膜变硬 遇弱碱不能溶解 遇强碱能溶解 而未曝光部分遇弱碱就溶解掉 内层线路就是利用该物料特性将图形转移到铜面上来 线路图形对温湿的条件要求较高 一般要求温度22 3 C 湿度55 10 以防止菲林的变形 对空气中的尘埃度要求高 随制作的线路密度增大及线路越小 含尘量 1万级以下 2 2 2物料介绍干膜 干膜光致抗蚀剂简称干膜 Dryfilm 为水溶性阻剂膜层 厚度一般有1 2mil 1 5mil和2mil等 分聚酯保护膜 聚乙烯隔膜和感光膜三层 聚乙烯隔膜的作用是当卷状干膜在运输及储存时间中 防止其柔软的阻剂膜层与聚乙烯保护膜之表面发生沾黏 而保护膜可防止氧气渗入阻剂层与其中自由基产生意外反应而使其光聚合反应 未经聚合反应的干膜则很容易被碳酸钠溶液冲脱 湿膜 湿膜为一种单组份液态感光材料 主要由高感光性树脂 感光剂 色料 填料及少量溶剂组成 生产用粘度10 15dpa s 具有抗蚀性及抗电使镀性 湿膜涂覆方式有网印 辊涂 喷涂等几种 我司采用辊涂方式 16 2 2 3控制要点A 磨板 磨板速度 2 5 3 2mm min 磨痕宽度 500 针刷磨痕宽度 8 14mm800 不织布磨痕宽度 8 16mm 水膜实验 烘干温度 80 90 B 贴膜 贴膜速度 1 5 0 5m min 贴膜压力 5 1kg cm2 贴膜温度 110 10 出板温度 40 60 C 湿膜涂布 油墨粘度 涂布速度 涂布厚度 预烤时间 温度 第一面5 10分钟第二面10 20分钟 D 曝光 对位精度 曝光能量 曝光光尺 6 8级盖膜 停留时间E 显影 显影速度 1 5 2 2m min 显影温度 30 2 显影压力 1 4 2 0kg cm2 显影液浓度 N2CO3浓度0 85 1 3 2 2 4常见问题线路开短 路 线路缺口 干膜碎 偏位 线幼 17 2 3内层蚀刻 2 3 1流程说明干膜 湿膜覆盖电路图形的表面 防止铜蚀刻 其它裸露在基板上不要的铜 以化学反应方式将予以除去 使其形成所需要的线路图形 线路图形蚀刻完成再以氢氧化钠溶液退干膜 湿膜 蚀刻反应原理 在氯化铜溶液中入氨水 发生络合反应 CuCl2 4NH3Cu NH3 4Cl2 氯化氨铜 在蚀刻过程中 基板上面的铜被 Cu NH3 4 2 氨铜根离子 络离子氧化 蚀刻反应 Cu NH3 4Cl2 Cu2Cu NH3 2Cl所生产 Cu NH3 2 1不具备蚀刻能力 在大量的氨水和氯离子存在情况下 能很快地被空气中的氧所氧化 生成具有蚀刻能力的 Cu NH3 4 2 络离子 其再生反应如下 2Cu NH3 2Cl 2NH4Cl 2NH3 1 2O22Cu NH3 4Cl2 H2O因此在蚀刻过程中 随着铜的溶解 应不断补充氨水和氯化铵 2 3 2控制要点A 蚀刻 速度 温度 48 52 压力 1 2 2 5kg cm2 B 退膜 44 54 8 12 NaOH溶液2 3 3常见问题蚀刻不净 蚀刻过度 18 2 4压合 2 4 1流程说明棕化 通过水平化学生产线处理 在内层芯板铜面产生一种均匀 有良好粘合特性的有机金属层结构 使内层粘合前铜层表面粗化 增强内层铜层与半固化片之间压板后粘合强度 压合 在高温高压条件下利用半固化片从B stage向C stage的转换过程 将各线路层粘结成一体 压合叠板方式 如图 2 4 2控制要点A 棕化 各药水槽浓度 温度 传送速度B 压合 叠层结构 热压机参数2 4 3常见问题棕化不良 压合白点 滑板 板面凹痕 盖板 19 2 5钻孔 2 5 1流程说明利用钻咀的高速旋转和落速 在PCB板面加工出客户所需要的孔 线路板中孔主要用于线路中元件面与焊接面及层与层之间的导通 IC引脚的插装 11和2层之间导通22 5 2物料介绍生产用钻咀 采用硬质合金材料制造 硬质合金材料是一种钨钴类合金 是以碳化钨 WC 粉末为基材 以钴 CO 作粘结剂 经加压烧结而成 具有高硬度 耐磨 有较高的强度 为改善其硬质合金性能 可以改变粉末的颗粒大小 调整碳化钨与钴的配比 硬质合金材料的技术数据如下 碳化钨 WC 90 94 钴 6 10 硬度 91 8 94 9 HRA密度 14 4 15g cm3WC颗粒度 0 4 1 0um 20 2 5 3控制要点A 加工方法及切削条件 B 切削速度 转速 C 进给速度 D 待加工板的层数及每轴叠板片数 E 分步加工方法 2 5 4常见问题钻偏孔大 孔小多孔 少孔孔未钻穿 21 2 6沉铜 板电 2 6 1流程说明沉铜 通过一糸列化学处理 最终在绝缘的孔壁及板铜面上 沉积一层厚薄均匀的金属铜 0 3 0 7微米 为后工序提供一定的金属电镀导通层 板电 通过电镀铜的方式 将孔壁和板面铜加厚至一定的厚度 以确保后工序过程中孔壁的完整 上板膨胀二级逆流水洗除胶渣回收热水洗二级逆流水洗中和二级逆流水洗碱性除油热水洗二级逆流水洗微蚀二级逆流水洗预浸活化二级逆流水洗加速水洗化学沉铜二级逆流水洗下板浸稀酸2 6 2控制要点A 沉铜 各药水槽浓度 温度B 板电 电流密度 电流大小 电镀时间2 6 3常见问题孔无铜铜层起泡铜厚不均匀板面水印 22 2 7线路图形 2 7 1流程说明经磨板粗化后的内层铜板 经磨板干燥 贴上干膜后 用紫外线曝光 曝光后的干膜变硬 遇弱碱不能溶解 遇强碱能溶解 而未曝光部分遇弱碱就溶解掉 内层线路就是利用该物料特性将图形转移到铜面上来 线路图形对温湿的条件要求较高 一般要求温度22 3 湿度55 10 以防止菲林的变形 对空气中的尘埃度要求高 随制作的线路密度增大及线路越小 含尘量 1万级以下 2 7 2控制要点A 磨板 磨板速度 2 5 3 2mm min 水膜实验 烘干温度 80 90 磨痕宽度 500 针刷磨痕宽度 8 14mm800 不织布磨痕宽度 8 16mm B 贴膜 贴膜速度 1 5 0 5m min 贴膜压力 5 1kg cm2 贴膜温度 110 10 出板温度 40 60 C 湿膜涂布 油墨粘度 涂布速度 涂布厚度 预烤时间 温度 第一面5 10分钟第二面10 20分钟 D 曝光 对位精度 曝光能量 曝光光尺 6 8级盖膜 停留时间E 显影 显影速度 1 5 2 2m min 显影温度 30 2 显影压力 1 4 2 0kg cm2 显影液浓度 N2CO3浓度0 85 1 3 2 7 3常见问题线路开短 路 线路缺口 干膜碎 偏位 线幼 23 2 8图形电镀 2 8 1流程说明镀铜 图形电镀铜在图形转移后 通过电镀的方式对孔内及线路进行电镀处理 满足客户对孔内及线路的铜厚要求 保证其优良的导电性 镀锡 为碱性蚀刻提供抗蚀保护层 以保证碱性蚀刻后形成良好的线路 镀镍 镀镍层作为中间层起着金 铜之间的阻挡层的作用 它可以阻止金铜间的相互扩散和阻碍铜穿透到金表面 确保镀金层的平整性及硬度 镀金 镀金层是碱性蚀刻度的保护层 也可作为客户焊接和邦线的最终表面镀层 具有优良的导电性及抗化学浸蚀能力 全板电镀铜流程 上板 除油 两级水洗 浸酸 镀铜 水洗 出板 退镀 水洗图形电镀铜锡流程 上板 除油 两级水洗 微蚀 两级水洗 浸酸 镀铜 两级水洗 浸酸 镀锡 两级水洗 出板 退镀 水洗 镀铜镍金板 前工序来料 上板 除油 二级逆流水洗 微蚀 二级逆流水洗 酸洗 电镀铜 二级逆流水洗 酸洗 二级逆流水洗 电镀镍 镍缸回收水洗 二级逆流水洗 二级逆流水洗 DI水洗 电镀金 三级回收水洗 DI水洗 24 2 8 2控制要点电镀铜 铜缸成份CuSO4 5H2O 55 65g LH2SO4110 130ml LCL 40 70ppm温度25 2 镀锡 锡缸成份SnSO435 45g LH2SO490 110ml L温度20 2 镀镍 镍缸成份Ni2 65 75g L NiCl2 6H2O10 20g L H3BO335 55g L PH3 8 4 5温度45 55 镀金 金缸成份Au0 45 0 65g LPH3 8 4 2比重1 02 1 05温度40 2 8 3常见问题孔铜不足铜厚不均匀孔小金面发白甩镀层 25 2 9蚀刻 2 9 1流程说明通常采用正片电镀方式 镀锡 镍金层覆盖电路图形的表面防止铜蚀刻 其它干膜 湿膜覆盖在基板上不要的铜以化学反应方式将予以除去 使其形成所需要的线路图形 线路图形蚀刻前以氢氧化钠溶液退干膜 湿膜生产 2 9 2控制要点A 蚀刻 速度 温度 48 52 压力 1 2 2 5kg cm2 B 退膜 44 54 8 12 NaOH溶液2 9 3常见问题蚀刻不净 蚀刻过度 26 2 10阻焊 2 10 1流程说明阻焊 阻焊层作为一种保护层 涂覆在印制板不需焊接的线路和基材上 防止焊接时线路间产生桥接 同时提供永久性的电气环境和抗化学保护层 另外也起到美化外观作用 我司主要是采用丝网印刷方式来完成 字符 在板面上印出白 黄 或黑色字符标记 为元件安装和今后维修提供帮助 兰胶 成品印可剥兰胶是保护不需要焊接部位的焊盘 同时也方便了客户以不同方式焊接装配元器件 金手指印可剥兰胶是保护金手指在喷锡的过程中不上锡 仍保持金手指的属性 碳油 完成阻焊后在按键位的线路上印上导电碳油 增强按键位的耐磨性与导电性能 在印碳油前 先酸洗生产板以便减少阻值 生产流程 铜粉回收机印可剥兰胶来料 磨板 静置1 丝印阻焊 静置2 预烤 静置3 曝光 静置4 显影 检板 印字符 固化印碳油选网 上浆 晒网 冲网 封网 27 2 10 2控制要点磨板 磨板速度 水膜实验 烘干温度 磨痕宽度丝印 油墨类型油墨粘度停留时间预烤 预烤时间 温度曝光 对位精度 曝光能量 曝光光尺 停留时间显影 显影速度 显影温度 显影压力 显影液浓度丝印字符 网版目数 油墨类型丝印兰胶 兰胶类型 兰胶厚度丝印碳油 网版目数 碳油间距后烤 温度 时间2 10 3常见问题显影过度显影不净阻焊入孔下油不良字符不清 28 2 11喷锡 2 11 1流程说明印制板上浸上助焊剂 随后在熔融焊料里浸涂 然后从两片风刀之间通过 用风刀中的热压缩空气把印制板上的多余焊料吹掉 同时排除金属孔内的多余焊料 从而得到一个光亮 平整 均匀的焊料涂层 喷锡分有铅喷锡和无铅喷锡两种 有铅喷锡 使用Sn63 Pb37焊锡条 锡条熔点183 锡炉温度225 255 无铅喷锡 使用Sn Cu Ni合金焊锡条 含铅 500ppm 锡条熔点227 锡炉温度260 280 2 11 2控制要点A 有铅喷锡 锡炉温度225 255 浸锡时间1 6秒前后风刀温度350 450 B 无铅喷锡 锡炉温度260 280 浸锡时间2 8秒前后风刀温度350 450 2 11 3常见问题锡高锡塞孔锡面粗糙爆板 29 2 12沉金 2 12 1流程说明通过化学反应在铜表面沉积一层镍金 使其具有稳定的化学和电器性能 镀层具有优良的可焊性 耐蚀性等 上板 除油 级水洗 微蚀 级DI水洗 酸洗 级DI水洗 预浸 活化 级DI水洗 后浸酸 级DI水洗 沉镍 级DI水洗 沉金 级DI水洗 热水洗 下板沉镍 镍缸组分Ni主盐 络合剂 还原剂 加速剂 稳定剂 润湿剂并保持一定的比例平衡 主反应 H2PO2 H2OH HPO3 2 2H 活化表面 Ni2 2H 活化表面 Ni 2H 镍缸沉积层实际为Ni P合金 一般含磷量为6 8 中磷 3 6 低磷 8 12 高磷 沉金 通过置换反应在新鲜镍面置换一层薄金 作为防止基体 金属氧化和作为自身活化型镀金底层 镍基本上覆盖一层金后 沉积基本上停止 所以厚度有一定的限制 2 12 2控制要点各化学药水槽浓度 温度2 12 3常见问题漏镀 沉金不良 渗金 P 30 2 13外形 2 13 1流程说明锣板 将拼板尺寸线路板切割成客户所需要的尺寸的外形成品线路板 啤板 将拼板尺寸线路板通过压力机剪切成客户所需的尺寸外形的成品线路板 V Cut 在线路板上加工客户所需 V形坑 便于客户安装使用线路板 斜边 将线路板之金手指加工成容易插接的斜面 2 13 2控制要点A 锣板 锣刀直径 锣刀转速 进刀速 锣刀寿命B 啤板 啤板深度 啤模寿命C V Cut 刀具寿命 V cut刀角度D 斜边 斜边角度 斜边深度2 13 3常见问题外形尺寸超公差 V Cut深浅不一 金手指崩引线 31 2 14测试 2 14 1流程说明ET测试根据客户制订出测试需要的电压 导通电阻 绝缘电阻作为一个设定标准 当测得线路实际导通电阻大于设定导通电阻时 线路为开路 当测得实际绝缘电阻小于