某电子公司PCB生产工艺流程

1、昆山华晨电子有限公司昆山华晨电子有限公司8层化金板层化金板 带阻抗、带阻抗、BGA拟制单位：工艺部拟制单位：工艺部讲师：讲师：第2页 主要内容主要内容第3页1、PCB的角色晶圓第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

2、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PCBPCB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

3、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、聚酰亚胺聚酰亚胺、 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，主要取其散熱功能。铝基板、铜基板、陶瓷基板等皆属之，主要取其散熱功能。 B. 以成品

4、软硬区分 a. a. 硬板硬板 Rigid PCB Rigid PCB b. b. 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生产流程介绍 我们以多层板的工艺流程作为我们以多层板的工艺

5、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镀工艺镀工艺进行流程说明，具体分为十三部分进行介绍，分类及流程如下进行流程说明，具体分为十三部分进行介绍，分类及流程如下：2、内层线路、内层线路4、钻孔、钻孔6、外层线路、外层线路3、层压、层压10、文字、文字11、表面处理、表面处理12、成型、成型13、ET、FQC7、图形电镀、图形电镀9、阻焊、阻焊8、外层蚀刻、外层蚀刻1、开料、开料5、PTH、一铜一铜制前工程处理制前工程处理制前工程处理制前工程处理注：表面处理分为：喷锡、化金、电金、注：表面处理分为：喷锡、化金、电金、OSP、化银、化锡、化银、化锡第8页

6、流流 程程 圖圖 PCB Mfg. FLOW CHART多层板內层流程多层板內层流程 (INNER LAYER PRODUCT)多次埋孔Multiple Buried Via顾 客 (CUSTOMER)工 程 製 前 (FRONT-END DEP.)裁 板 (LAMINATE SHEAR) 内层干膜 (INNERLAYER IMAGE)預 叠 板 及 叠 板 (LAY- UP )通 孔 镀 铜 (P . T . H .)液 态 防 焊 (LIQUID S/M )业 务 (SALES DEPARTMENT) 生 产 管 理 (P&M CONTROL)蚀 刻(I/L ETCHING)钻 孔

7、 (PTH DRILLING)压 合 (LAMINATION)外 层干 膜 (OUTERLAYERIMAGE)二次铜及锡电镀 (PATTERN PLATING)蚀 刻 (O/L ETCHING)檢 查 (INSPECTION ) 噴 锡 (HOT AIR LEVELING)曝 光 (EXPOSURE) 压 膜 (LAMINATION)前处理 (PRELIMINARY TREATMENT )显 影 (DEVELOPIG) 蚀 刻 (ETCHING)去 膜 (STRIPPING)棕化处理 (BLACK OXIDE) 烘 烤 (BAKING)預 叠 板 及 叠 板 (LAY- UP ) 压 合 (L

8、AMINATION)后处 理 (POSTTREATMENT) 曝 光 (EXPOSURE) 压 膜(LAMINATION)二 次 铜电镀 (PATTERNPLATING)镀锡 (T/L PLATING)去 膜 (STRIPPING)蚀刻 (ETCHING)剥锡(T/L STRIPPING) 油墨 印 刷 (S/M COATING)預 烘 干 (PRE-CURE) 曝 光 (EXPOSURE)显 影 (DEVELOPING)后 烘 干 (POST CURE)全 板 电 镀 (PANEL PLATING)外外 層層 製製 作作 (OUTER-LAYER)TENTINGPROCESS镀 金 手指 (

9、G/F PLATING)化 学镍 金 (E-less Ni/Au)选择 性 镀镍 镀 金 (SELECTIVE GOLD)印 文 字 (SCREEN LEGEND) 网版制作 (STENCIL) 图纸 (DRAWING) 工 作 底 片 (WORKING A/W ) 制作规范 (RUN CARD)程 式 帶 (PROGRAM )钻孔、成型机 (D. N. C.) 样板 (sample plate)Gerber 蓝图 (DRAWING)资料传送 (MODEM , FTP) A O I 检 查 (AOI INSPECTION )除 胶 渣 (DESMER) 通 孔 电 镀 (E-LESS CU)D

10、OUBLE SIDE前处理 (PRELIMINARY TREATMENT )前处理 (PRELIMINARY TREATMENT )前处理 (PRELIMINARY TREATMENT )全面镀镍金 (S/G PLATING)雷 射 钻 孔 (LASER ABLATION)Blinded Via埋 孔 钻 孔 (I.V.H. DRILLING)埋 孔 电镀(I.V.H. PLATING)第9页A、开料流程介绍、开料流程介绍量取尺寸量取尺寸裁切裁切磨边磨边圆圆角角选料选料第10页B、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冲孔冲孔第11页铜箔铜箔绝缘层绝缘层前处

11、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-前处理介绍前处理介绍第12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13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14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15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16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17页内层线路内层线路冲孔介绍冲孔介绍第18页内层检查工艺内层检查工艺LONG WIDTHVIOLATIONNICKSPROTRUSIONDISHDOWNFINE OPENSU

12、RFACE SHORTWIDE SHORTFINE SHORTSHAVED PADSPACING WIDTHVIOLATIONPINHOLENICKOVERETCHED PADCOPPER SPLASHMISSING PADMissing JunctionMissing Open第19页内层线路工序常见缺陷第20页C、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第21页层压工艺层压工艺棕化介绍棕化介绍第22页2L3L 4L 5L铆钉层压工艺层压工艺铆合介绍铆合介绍第23页Layer 1Layer 2Layer 3Layer 4Layer 5Layer 6层压工艺层压工

13、艺叠板介绍叠板介绍2L3L 4L 5L第24页钢板压力牛皮纸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25页层压工艺层压工艺后处理介绍后处理介绍第26页层压工序常见缺陷第27页D D、钻孔工艺流程介绍、钻孔工艺流程介绍铝盖板垫板钻头墊木板鋁板第28页钻孔工序常见缺陷钻孔工序常见缺陷第29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: :利用化学反应原理在孔壁上沉积一层0.3um-0.5um的铜，使原本绝缘的孔壁具有导电

14、性，便于后续板面电镀及图形电镀的顺利进行，从而完成PCB电路网络间的电性互通。（是一种自身被氧化还原反应，在沉铜过程中Cu2+离子得到电子还原为金属铜）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 制程控制要点：制程控制要点： - -背光等级8级、孔铜厚度3-8um、槽液浓度、除胶量0.3-0.5mg/cm2、沉积速率20-40微英寸E、PTH工艺流程介绍工艺流程介绍第30页 前处理：前处理： 清洁生产板及粗化板面清洁生产板及粗化板面 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前处理

15、除胶渣介绍前处理除胶渣介绍 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超过玻璃化转变温度孔时造成的高温超过玻璃化转变温度 ( (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31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

16、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0.2-0.5um0.2-0.5um的的化学铜。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32页 一次铜一次铜 一次铜之目的一次铜之目的: : 镀镀上上3-3-8um8um的厚度的铜以保护仅有的厚度的铜以保护仅有0.2-0.5um0.2-0.5um厚度的化学铜不厚度的化学铜不被后制程破坏造成孔破。被后制程破坏造成孔破。 重要重要生产物料生产物料: : 铜球铜球 一次銅 一铜工艺一铜工艺电镀铜介绍电镀铜介绍第33页 PTH、一铜工序常见缺陷第34页 流程介绍流

17、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,本制程制作外层线路本制程制作外层线路,为外层线路的制作提供图形为外层线路的制作提供图形 制程控制要点：制程控制要点：F、外层线路流程介绍、外层线路流程介绍第35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

18、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36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37页 显影显影(Developing):(Developing):目的目的: : 把尚未发生聚合反应的区把尚未发生聚合反应的区域用显像液将之冲洗掉域用显像液将之冲洗掉, ,已感光部已感光部分则因已

19、发生聚合反应而洗不掉而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镀之阻剂留在铜面上成为蚀刻或电镀之阻剂膜膜. .主要生产物料：主要生产物料：( (一次銅乾膜外层干膜外层干膜显影介绍显影介绍第38页 线路工序常见缺陷第39页 流程介绍流程介绍: :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。完成客户所需求的线路外形。厚度镀至客户所需求的厚度。完成客户所需求的线路外形。 制程控制要点：制程控制要点： - - 镀铜厚度：常规孔铜镀铜厚度：常规孔铜18um18um、面铜、面铜35um35um、镀锡厚度：镀锡厚度：7um - - 蚀刻因子

20、蚀刻因子2 2 - - 槽液浓度槽液浓度镀锡镀锡G、图形电镀及蚀刻流程介绍、图形电镀及蚀刻流程介绍第40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（常规户所要求的铜厚（常规18um18um） 重要原物料：铜球重要原物料：铜球乾膜二次銅图形电镀图形电镀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41页 退退膜膜: :目的目的: :将将抗电

21、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 3%-5%) 3%-5%) 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， 形成线路图形形成线路图形重要生产物料：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碱性蚀刻介绍碱性蚀刻介绍第42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蚀刻蚀刻退锡介绍退锡介绍第43页 图电及蚀刻常见缺陷第44页 流程介绍流程介绍:

22、:丝印丝印固化固化前处理前处理H、阻焊工艺流程介绍、阻焊工艺流程介绍显影显影预考预考曝光曝光 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PCB的绝缘、护板、防焊的目的的绝缘、护板、防焊的目的 制程控制要点：制程控制要点：第45页丝印工艺丝印工艺阻焊介绍阻焊介绍第46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47页阻焊工艺阻焊工艺前处理介绍前处理介绍第48页阻焊工艺阻焊工艺预烘介绍预烘介绍第49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50页 阻焊工序常见缺陷阻焊工序常见缺陷第51页I I、字符工艺、字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R