PCB生产工艺流程概述

1、第1页PCB生产工艺流程 第2页 主要内容主要内容第3页1、PCB产品简介晶圓第0層次第1層次(Module)第2層次(Card)第3層次(Board)第4層次(Gate)第4页 1.1.早於早於19031903年年Mr. Albert HansonMr. Albert Hanson（阿尔伯特（阿尔伯特. .汉森）汉森）首创利用首创利用“线路线路”(Circuit)(Circuit)观观念应用于电话交换系统上。它是用金属箔切割成线路导体，念应用于电话交换系统上。它是用金属箔切割成线路导体，将之粘于石蜡纸上，上面同样粘上一层石蜡纸，成了现今将之粘于石蜡纸上，上面同样粘上一层石蜡纸，成了现今PCB

2、PCB的构造雏形。的构造雏形。如下图：如下图： 2. 2. 到到19361936年，年，Dr Paul EisnerDr Paul Eisner（保罗（保罗. .艾斯纳）艾斯纳）真正发明了真正发明了PCBPCB的制作的制作技术，也发表多项专利技术，也发表多项专利。而今天的加工工艺而今天的加工工艺“图形转移技术（photoimagephotoimage transfer) transfer) ，就是沿袭其发明而来的。，就是沿袭其发明而来的。 图2、PCB的演变第5页 PCBPCB在材料、层数、制程上的多样化以适合不同的电子产品及其特殊需求。在材料、层数、制程上的多样化以适合不同的电子产品及其特殊

3、需求。因此其种类划分比较多，以下就归纳一些通用的区别办法因此其种类划分比较多，以下就归纳一些通用的区别办法, ,来简单介绍来简单介绍PCBPCB的的 分类以及它的制造工艺。分类以及它的制造工艺。 A. 以材料分 a. a. 有机材料有机材料 酚醛树脂、玻璃纤维酚醛树脂、玻璃纤维/ /环氧树脂、环氧树脂、PolyimidePolyimide、BTBT等皆属之。等皆属之。 b. b. 无机材料无机材料 铝基板、铜基板、陶瓷基板等皆属之，主要取其散铝基板、铜基板、陶瓷基板等皆属之，主要取其散熱熱功能。功能。 B. 以成品软硬区分 a. a. 硬板硬板 Rigid PCB Rigid PCB b. b

4、. 软板软板 Flexible PCB Flexible PCB 见图见图1.3 1.3 c. c. 软硬结合板软硬结合板 Rigid-Flex PCB Rigid-Flex PCB 见图见图1.41.4 C. 以结构分 a. a. 单面板单面板 见图见图1.5 1.5 b. b. 双面板双面板 见图见图1.6 1.6 c. c. 多层板多层板 见图见图1.71.7 3、PCB的分类的分类第6页圖1.3圖1.4圖1.5圖1.6圖1.7圖1.8第7页4、PCB流程介绍 我们以多层板的工艺流程作为我们以多层板的工艺流程作为PCBPCB工艺介绍的引线，选择其中的工艺介绍的引线，选择其中的图形电图形电

5、镀工艺镀工艺进行流程说明，具体分为八部分进行介绍，分类及流程如下进行流程说明，具体分为八部分进行介绍，分类及流程如下：A、内、内层线路层线路（光成像工序）（光成像工序）D、孔金属化、孔金属化 （湿区工序）（湿区工序）E、外层、外层干膜干膜（光成像工序）（光成像工序）F、外层线路、外层线路G、丝印、丝印I、后工序、后工序B、层压、层压H、表面工艺表面工艺C、钻孔、钻孔第8页A、内层线路流程介绍、内层线路流程介绍前处理前处理压膜压膜曝光曝光DESDES开料开料冲孔冲孔第9页内层线路内层线路-开料介绍开料介绍第10页铜箔铜箔绝缘层绝缘层前处理后前处理后铜面状况铜面状况示意图示意图内层线路内层线路-前

6、处理介绍前处理介绍第11页干膜干膜压膜前压膜前压膜后压膜后内层线路内层线路压膜介绍压膜介绍压膜压膜第12页UV光光曝光前曝光前曝光后曝光后内层线路内层线路曝光介绍曝光介绍第13页显影后显影后显影前显影前内层线路内层线路显影介绍显影介绍第14页蚀刻后蚀刻后蚀刻前蚀刻前内层线路内层线路蚀刻介绍蚀刻介绍第15页去膜后去膜后去膜前去膜前内层线路内层线路退膜介绍退膜介绍第16页内层线路内层线路冲孔介绍冲孔介绍第17页内层检查工艺内层检查工艺LONG WIDTHVIOLATIONNICKSPROTRUSIONDISHDOWNFINE OPENSURFACE SHORTWIDE SHORTFINE SHOR

7、TSHAVED PADSPACING WIDTHVIOLATIONPINHOLENICKOVERETCHED PADCOPPER SPLASHMISSING PADMissing JunctionMissing Open返回主流程返回主流程第18页B、层压流程介绍、层压流程介绍棕棕化化铆铆合合叠叠板板压压合合后处理后处理钻钻孔孔第19页层压工艺层压工艺棕化介绍棕化介绍第20页2L3L 4L 5L铆钉层压工艺层压工艺铆合介绍铆合介绍第21页Layer 1Layer 2Layer 3Layer 4Layer 5Layer 6层压工艺层压工艺叠板介绍叠板介绍2L3L 4L 5L第22页钢板压力牛皮纸

8、承载盘热板可叠很多层可叠很多层层压工艺层压工艺压合介绍压合介绍第23页层压工艺层压工艺后处理介绍后处理介绍返回主流程返回主流程第24页C C、钻孔工艺、钻孔工艺钻孔介绍钻孔介绍铝盖板垫板钻头墊木板鋁板返回主流程返回主流程第25页 流程介绍流程介绍去毛刺去毛刺(Deburr)(Deburr)去胶渣去胶渣(Desmear)化学铜化学铜(PTH)(PTH)一次铜一次铜Panel platingPanel plating 目的目的: : 使孔璧上的非导体部分之树脂及玻璃纤维进行金属化 方便进行后面的电镀制程,提供足够导电及保护的金属孔璧。D、孔金属化工艺流程介绍、孔金属化工艺流程介绍第26页 去毛刺去

9、毛刺(Deburr):(Deburr): 毛刺形成原因毛刺形成原因: :钻钻孔后孔边缘未切断的铜丝及未切断的玻璃布孔后孔边缘未切断的铜丝及未切断的玻璃布 去毛刺的目的去毛刺的目的: :去除孔边缘的毛刺去除孔边缘的毛刺, ,防止镀孔不良防止镀孔不良 重要的原物料：磨刷重要的原物料：磨刷沉铜工艺沉铜工艺去毛刺除胶渣介绍去毛刺除胶渣介绍 去胶渣去胶渣(Desmear):(Desmear): 胶渣胶渣形成原因形成原因: : 钻钻孔时造成的高温的过玻璃化转变温度孔时造成的高温的过玻璃化转变温度 ( (TgTg值值) ), ,而而形成融熔态形成融熔态, ,产生胶渣产生胶渣 去胶渣的目的去胶渣的目的: :裸

10、露出各层需互连的铜环，另膨松剂可裸露出各层需互连的铜环，另膨松剂可 改善孔壁结构，增强电镀铜附著力。改善孔壁结构，增强电镀铜附著力。 重要的原物料：重要的原物料：KMnOKMnO4 4( (除胶剂除胶剂) )第27页 化学化学銅銅(PTH)(PTH) 化学铜之目的化学铜之目的: : 通通過過化学沉积的方式时表面沉化学沉积的方式时表面沉积上厚度为积上厚度为20-4020-40微英寸微英寸的化学铜。的化学铜。 孔壁变化过程：如下图孔壁变化过程：如下图化学铜原理：如右图化学铜原理：如右图PTH沉铜工艺沉铜工艺化学铜介绍化学铜介绍第28页 一次铜一次铜 一次铜之目的一次铜之目的: : 镀镀上上200-

11、500200-500微英寸微英寸的厚度的铜的厚度的铜以保护仅有以保护仅有20-40 micro 20-40 micro inchinch厚度的化学铜不被后制厚度的化学铜不被后制程破坏造成孔破。程破坏造成孔破。 重要重要生产物料生产物料: : 铜球铜球 一次銅电镀工艺电镀工艺电镀铜介绍电镀铜介绍返回主流程返回主流程第29页 流程介绍流程介绍:前处前处理理压膜压膜曝光曝光显影显影 目的目的: : 经过钻经过钻孔及通孔电镀后孔及通孔电镀后, ,内外层已经连通内外层已经连通, ,本制程制作外本制程制作外层干膜层干膜, ,为外层线路的制作提供图形。为外层线路的制作提供图形。E、外层干膜流程介绍、外层干膜

12、流程介绍第30页 前处理前处理: : 目的目的: :去除铜面上的污染物，去除铜面上的污染物，增加铜面粗糙度增加铜面粗糙度, ,以利于压膜制程以利于压膜制程重要原物料：磨刷重要原物料：磨刷外层干膜外层干膜前处理介绍前处理介绍 压膜压膜(Lamination):(Lamination): 目的目的: : 通过热压法使干膜紧密附著在铜面上通过热压法使干膜紧密附著在铜面上. .重要原物料：干膜重要原物料：干膜(Dry film)(Dry film)Photo Resist第31页 曝光曝光(Exposure):(Exposure):目的目的: : 通过图形转移技术在干通过图形转移技术在干膜上曝出所需的

13、线路。膜上曝出所需的线路。 重要的原物料：底片重要的原物料：底片乾膜底片UV光外层干膜外层干膜曝光介绍曝光介绍V V光光第32页 显影显影(Developing):(Developing):目的目的: : 把尚未发生聚合反应的把尚未发生聚合反应的区域用显像液将之冲洗掉区域用显像液将之冲洗掉, ,已感已感光部分则因已发生聚合反应而洗光部分则因已发生聚合反应而洗不掉而留在铜面上成为蚀刻或电不掉而留在铜面上成为蚀刻或电镀之阻剂膜镀之阻剂膜. .主要生产物料：弱碱主要生产物料：弱碱(K(K2 2COCO3 3) )一次銅乾膜外层干膜外层干膜显影介绍显影介绍返回主流程返回主流程第33页 流程介绍流程介绍

14、: :二次镀铜二次镀铜退膜退膜线路蚀刻线路蚀刻退锡退锡 目的目的: : 将铜将铜厚度镀至客户所需求的厚度。厚度镀至客户所需求的厚度。 完成客户所需求的线路外形。完成客户所需求的线路外形。镀锡镀锡F、外层线路、外层线路流程介绍流程介绍第34页 二次镀二次镀铜铜: : 目的目的: :将显影将显影后的裸露后的裸露铜面的厚度加后铜面的厚度加后, ,以达到客以达到客户所要求的铜厚户所要求的铜厚 重要原物料：铜球重要原物料：铜球乾膜二次銅外层线路外层线路电镀铜介绍电镀铜介绍 镀锡镀锡: : 目的目的: :在镀完二次铜的在镀完二次铜的表面镀上一层锡保护，做为表面镀上一层锡保护，做为蚀刻时的保护剂。蚀刻时的保

15、护剂。 重要原物料：锡球重要原物料：锡球乾膜二次銅保護錫層第35页退退膜膜: :目的目的: :将将抗电镀用途之干膜以药抗电镀用途之干膜以药水剥除水剥除重点生产物料：退膜液重点生产物料：退膜液(NaOH)(NaOH)线线路蚀刻路蚀刻: :目的目的: :将将非导体部分的铜蚀掉非导体部分的铜蚀掉重要生产物料：蚀刻液、氨水重要生产物料：蚀刻液、氨水二次銅保護錫層二次銅保護錫層底板外层线路外层线路碱性蚀刻介绍碱性蚀刻介绍第36页退锡退锡: :目的目的: :将导体将导体部分的起保护部分的起保护作用之锡剥除作用之锡剥除重要生产物料重要生产物料: :HNO3HNO3退锡液退锡液二次銅底板外层线路外层线路退锡介

16、绍退锡介绍返回主流程返回主流程第37页 流程介绍流程介绍: :阻焊阻焊字符字符固化固化 目的目的: :外层线路的保护层，以保证外层线路的保护层，以保证PCBPCB的绝缘、护板、防焊的目的的绝缘、护板、防焊的目的制作字符标识。制作字符标识。火山灰磨板火山灰磨板G、丝印工、丝印工艺流程介绍艺流程介绍显影显影第38页丝印工艺丝印工艺阻焊介绍阻焊介绍第39页阻焊工艺流程图阻焊工艺流程图预烘烤印刷第一面前处理曝光显影固化S/M预烘烤印刷第二面第40页阻焊工阻焊工艺艺前处理介绍前处理介绍第41页阻焊工艺阻焊工艺预烘介绍预烘介绍第42页阻焊工艺阻焊工艺曝光显影介绍曝光显影介绍S/M A/W第43页字符工艺字

17、符工艺印刷介绍印刷介绍烘烤印一面文字印另一面文字S/M文字 文字R105WWEI94V-0第44页字符工艺字符工艺固化介绍固化介绍返回主流程返回主流程第45页H、表面工、表面工艺的选择介绍艺的选择介绍返回主流程返回主流程第46页 流程介绍流程介绍: :外形外形终检终检/ /实验室实验室 目的目的: : 根据客户外形完成加工。根据客户外形完成加工。 根据电性能的要求进行裸板测试。根据电性能的要求进行裸板测试。 出货前做最后的品质审核。出货前做最后的品质审核。电测电测I、后工序工、后工序工艺流程介绍艺流程介绍第47页后工序外形工后工序外形工艺流程介绍艺流程介绍PNL固定固定pin折斷Misalignment偏移30o-90oWebWeb 厚度厚度V-cutV-cut深度深度尺寸孔尺寸孔準備位置準備位置第48页后工序电测工后工序电测工艺流程介绍艺流程介绍飞飞针针机机通用机通用机样品样品加急样品加急样品小批量小批量大批量大批量成成本本专用机专用机自動化自