PCB板制作及品质控制.ppt

深圳珈伟光伏照明股份有限公司 PCB板生产制作及品质控制 工艺流程04 目录 板材说明02 1 二 关键品质管控12 2 四 2 关键工序说明05 三 五 板材的发展方向15 一 一 板材说明 1 作用固定元件 连接线路便于安装 运输 使用提高效率及降低成本便于维护 维修2 组成部分它一般是由基板 不导电材料 布线层 用来连接电路的导电金属层 相当于导线 阻焊层 丝网印字层 过孔 安装孔 填充以及焊盘等组成3 PCB板的种类A 以材质分a 有机材质酚醛树脂 玻璃纤维 环氧树脂 Polyimide BT Epoxy等b 无机材质铝 Copper invar copper Ceramic等 2 3 B 以硬度分a 软板b 硬板c 软硬板C 以结构分a 单面板b 双层板c 多层板D 以用途分通信 耗用性电子 军用 计算机 半导体 电测板 4 PCB板的材质A 纸板94HB 94V0 FR 1等B 半玻纤板22F CEM 1 CEM 3等C 玻纤板FR 4等 二 工艺流程 4 单面板制作流程 开料 磨板 线路黑油丝印 蚀刻 钻孔 磨板 阻焊 丝印 成型 V割 测试 真空包装双面锡板 沉金板制作流程 开料 钻孔 沉铜 线路 图形电镀 蚀刻 阻焊 字符 喷锡 或沉金 锣板 V割 测试 真空包装双面镀金板制作流程 开料 钻孔 沉铜 线路 图电 镀金 蚀刻 阻焊 字符 锣板 V割 测试 真空包装多层锡板 沉金板制作流程 开料 内层 层压 钻孔 沉铜 线路 图电 蚀刻 阻焊 字符 喷锡 沉金 锣板 V割 测试 真空包装多层板镀金板制作流程 开料 内层 层压 钻孔 沉铜 线路 图电 镀金 蚀刻 阻焊 字符 锣板 V割 测试 真空包装 三 关键工序说明 1 开料开料是把原覆铜板切割成能在生产线加工板子的过程原覆铜板有以下几种常用规格 36 5INCH 48 5INCH40 5INCH 48 5INCH42 5INCH 48 5INCH等等2 内层干膜内层干膜是将内层线路图形转移到PCB板上的过程内层干膜包括内层贴膜 曝光显影 内层蚀刻等多道工序 内层贴膜是在内层铜板上贴一层特殊的感光膜 这种膜遇光会固化 在板子上形成一层保护膜 曝光显影时将贴好膜的板进行曝 5 光 透光的部分被固化 没透光的部分还是干膜 然后通过显影 褪掉没有固化的干膜 将贴有固化保护膜的板经行蚀刻 再经行褪膜处理 这时内层的线路图形被转移到板子上 3 黑化和棕化1 去除表面的油污 杂质等污染物2 增大铜箔的比表面 从而增加树脂的接触面积 有助于树脂的充分扩散 形成较大的结合力 3 使非极性的铜表皮形成带极性CuO和Cu2O的表面 增加铜箔与的极性结合 4 经氧化的表面在高温下不受湿气的影响 从而减少铜箔与树脂的分层几率 内层线路作好的板子必须经过黑化和棕化才能经行层压 它是对内层板子的线路铜表面经行氧化处理 一般生成的Cu2O为红色称棕化 生成的CuO为黑色称黑化 6 4 层压1 目的 将离散的多层板与黏结片一起压制成所需要的层数和厚度的多层板 2 原理 层压是借助于B 阶半固化片把各层线路黏结成整体的过程 这种黏结是通过界面上大分子之间的渗透 扩散进而产生相互交织而形成的 3 过程 将铜箔 半固化片 内层板 不锈钢 隔离板 牛皮纸 外层钢板等材料按工艺要求叠合同时将叠好的电路板送入真空热压机 利用机械所提供的热能 将树脂片内的树脂熔融 借以粘合基板并填充空隙 5 钻孔钻孔就是利用钻刀高速切割 在PCB板上形成上下贯通的穿孔 7 6 去钻污与沉铜目的 将贯通孔金属化概念 电路板基材是由基材 玻璃纤维 环氧树脂结合而成 在制作过程中基材钻孔后孔壁截面就是由以上三种材料组合而成 孔金属化就是解决在截面上覆盖一层均匀的 耐热冲击的金属铜 流程分为三个部分 一去钻污流程 二是化学沉铜流程 三加厚铜流程 全板电镀铜 7 外形干膜 湿膜与图形电镀外形图形转移与内层图形转移的原理差不多 都是运用感光的干膜和拍照的方式将图形转移到PCB板上 外层干膜与内层干膜不同在于 8 1 如果采用减成法 那么内层干膜与外层干膜的原理相同 采用负片做板 板上被固化的的干膜部分做成线路 去掉没有固化的干膜 经过酸性蚀刻后褪膜 线路图形因为被膜保护而留在板上 2 如果采用正常法 那么外层干膜采用正片做板 板子上被固化的部分为非线路部分 基材区 去掉没有固化的膜经行经行图形电镀 有膜处无法电镀 而没有膜处镀上铜后镀上锡 褪膜后经行碱性蚀刻 最后再褪锡 线路图形因为被锡的保护而留在板子上 8 阻焊1 概念 阻焊工序是在板子表面增加一层阻焊层 这层阻焊层又称阻焊剂 2 作用 主要是防止导体线路等不应有的上锡 防止线路因为潮气或化学品的原因引起短路 生产或装配过程中的不良操作造成的短路 绝缘以及抵抗各种恶劣环境 保证电路的各项功能 9 3 原理 目前PCB板厂家使用的这层油墨基本上都采用液态感光油墨 其制作原理与线路图形转移部分相似 它同样是利用菲林遮挡曝光 将阻焊图形转移到PCB板上 9 字符由于字符精度要求比线路与阻焊要求要低 目前丝印字符基本上是采用丝网印刷的方式 工序先按照字符菲林制作出印版用的网 然后再利用网将字符油墨印在板上 最后将油墨烘干 10 外形到目前为止整个板子还是一大块 现在因为整个板子已经制作完成 我们需要按照交货图形从大块板子分离出来 这是我们按照数控机床按照编好的图形经行加工 外形边 条形槽都在这一步完成 如要V割还需要增加V割工艺 10 11 测试电子性能测试最常用的有针床测试与飞针测试1 针床测试需要制作专用的针床 由于制作成本高主要用于量产时测试 缺点是制作成本高 一旦改版哪怕微小的变动都将导致针床的报废 优点是测试速度快 效率高 2 飞针测试使用的是飞针测试机 它通过两边的移动探针分别测试每个网络的导通情况 由于可以自由移动 飞针测试也称通用类测试 优点是通用性强 任何设计的改变都可以通过程序的改变来测试 缺点是测试速度慢 12 沉锡化学镀锡工艺是运用化学沉积的方式将锡沉积在PCB表面 13 最终检查14 包装 11 四 关键品质控制点 12 1 板材与油墨检验有没有供方出货报告 来料检验记录 油墨有没有温湿度管控 2 曝光区温湿度控制 员工人员着静电服饰 整齐 同时要有生产管控记录3 显影 蚀刻显影液 蚀刻液 化学品的管控 浓度比重 添加记录 参数及控制时间是否在管制范围 4 AOI内层线路检查人员认证 首件记录 良品与不良品区分5 压合是否有压合防呆设计 6 钻孔报废管制及研磨记录 断针检查与处理程序 首件检查记录 是否有孔偏现象 7 电镀电镀液的调配 时间 电流强度 如何管控 测试记录 8 覆膜储存条件 FIFO及保存期限 管控方式 重修管控 9 塞孔 涂布 文字网版 治具对位 油墨粘度比重管制 网版管理 人员取放板动作 10 喷锡 OSP温度 压力 浸锡时间 是否有X Ray测量锡厚 膜厚管控 重修流程 13 11 成型首件记录 V Cut检验 参数设定 深度 间距 外形尺寸 12 电测 品检测试板区分 标识人员认证 修补动作 检测动作 13 包装依规定将电路板真空包装 料号 数量及客户要求 14 外发厂的品质管控a外发厂的品质控制能力b外发项目记录c重点验收项目 14 六 PCB板发展方向 发展方向印制板从单层发展到双面板 多层板和挠性板 并不断地向高精度 高密度和高可靠性方向发展 不断缩小体积 减少成本 提高性能 使得印制板在未来电子产品的发展过程中 仍然保持强大的生命力 未来印制板生产制造技术发