PCB工艺流程培训教材.ppt

1、PCB生产工艺培训 编制：杨延荣,深圳市裕维电子有限公司Shenzhen YuWei Electrontic Co,.Ltd,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,2,目录,印制电路板简介 原材料简介 工艺流程介绍 各工序介绍,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,3,PCB PCB 全称print circuit board,是在覆铜板上贴上干膜，经曝光显影、蚀刻形成导电线路图形在电子产品起到电流导通与信号传送的作用,是电子原器件的载体.,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,4,1、依层次分： 单面板 双面板 多层板 2、依材质分： 刚性板 挠性板 刚挠板,线路板分类,2009

2、-4-1,深圳市裕维电子有限公司,5,主要原材料介绍,干膜,聚乙烯保护膜,光致抗蚀层,聚酯保护膜,主要作用: 线路板图形转移材料,是内层线路的抗蚀膜，外层线路遮蔽膜 主要特点: 一定温度与压力作用下,会牢固地贴于板面上； 在一定光能量照射下,会吸收能量,发生交联反应； 未被光照射到的部分，没有发生交联反映，能被弱碱液溶解。 存放环境: 恒温、恒湿、黄光安全区,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,6,主要原材料介绍,覆铜板,铜箔,绝缘介质层,铜箔,主要作用： 多层板内层板间的粘结、调节板厚； 主要特点： 一定温度与压力作用下，树脂流动并发生固化 不同的型号，其固化厚度不一致，以用来调节不同

3、板厚 存放环境： 恒温、恒湿,半固化片,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,7,主要原材料介绍,主要作用： 多层板顶、底层形成导线的基铜材料 主要特点： 一定温度与压力作用下，与半固化片结合 12um、18um、35um、70um、105um等厚度 存放环境： 恒温、恒湿,铜箔,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,8,主要原材料介绍,主要作用： 阻焊起防焊的作用，避免焊接短路 字符主要是标记、利于插件与修理 主要特点： 阻焊通过丝印形成一层膜附于板面，此膜受光、 温度照射，发生固化 字符通过丝印成标记字，在一定温度下其完全固化 存放环境： 恒温、恒湿,阻焊、字符,2009-4-1,

4、深圳市裕维电子有限公司,9,主要生产工具,卷 尺 2，3 底 片 放大镜 测量工具 板厚、线宽、间距、铜厚,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,10,多层板加工流程,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,11,双面板加工流程,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,12,开料,目的: 将大块的覆铜板剪裁成生产板加工尺寸，方便生产加工 流程: 选料（板厚、铜厚）量取尺寸剪裁 流程原理: 利用机械剪床,将板裁剪成加工尺寸大小 注意事项: 确定板厚、铜厚、板材的经、纬方向 避免划伤板面 工程注意事项：,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,13,开料时工程注意事项(内部联络单),1：

5、板厚小于等于0.51mm，需开料后烘板，tg值 4H.（内联单） 2:所有10层或3次层压需用S1000-2板料（客户指定除外）。（内联单） 3：完成板厚0.8-+0.1mm需选0.6mm1 1oz，若完成铜厚70um需评 审。（内联单） 4：芯板厚度1.0mm内层需做3 10000拉伸。（内联单） 5：若需做阴阳板镀，板厚0.35mm则直接送板镀进 行背对背,若板 厚0.35Mm需送光成像单面压膜.（内联单） 6:长和宽相差4inch,层数10层数量20套, 10层30套,开料时需注明.（内联单） 7:单面板,若有焊环要求,基铜1oz需走钻孔-正片内层-蚀刻（内联单） 8:最薄的内层芯板为0

6、.1mm1/1OZ.（制程能力） 9:特殊板材应用红色工卡.如PTFE,ROGERS,TEFLEON,TANONIC,ARLON需在沉铜前用四氢呋喃浸泡,而FR系列,TP系列,CAM系列不能用四氯呋喃浸泡.（内联单） :所有10层，入库前需用TG值烘板，(内联单),2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,14,刷板,目的: 去除板面的氧化层 流程： 放板 调整压力 出板 流程原理： 利用机械压力与高压水的冲力,刷洗, 冲洗板面与孔内异物达到清洗作用. 注意事项: 板面的撞伤 孔内毛刺的检查,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,15,内光成像工程注意事项,内层基铜3OZ或由1OZ板镀至2

7、OZ需压二次干膜.需在内层注明.（内联单） 内层(负片)补偿:公式,损失量(MIL)=基铜(MIL)/1.2例如:35UM基铜其损失量为35/25.4*1.2=1.2miL其损失量为线宽的损失量+补偿量(线宽需在客户要求范围内调整),（建议项） 最小间距:一般1OZ以下间距可最小为3.5miL,2-3oz可保证4.5mil,3oz以上可保证6mil即可.补偿不足时需评审.单边焊环4+补偿值.（制程能力） 层次大于10层原则上需评审,我司能力8层板孔到线最小6mil,9-14层孔到线最小8miL,15-26层孔到线最小12miL,在此之上不用评审,小于此需评审.（制程能力） 最小线宽/线距可做3

8、.5/3.5mil,用18um基铜.（制作能力） 隔离带一般按9mil制作.（制作能力）,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,16,内光成像,目的: 进行内层图形的转移,将底片上的图形转移到板面的干膜上，形成抗蚀层。 流程: 板面清洁 贴膜 对位曝光 流程原理: 在一定温度、压力下,在板面贴上干膜,再用底片对位,最后在曝光机上利用紫外光的照 射, 使底片未遮蔽的干膜发生反应,在板面形成所需线路图形。 注意事项: 板面杂物、膜划伤、底片划伤、底片偏位 台面的清洁、曝光玻璃的清洁、底片清洁,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,17,内光成像,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,1

9、8,内层DES,目的： 曝光后的内层板，通过des线，完成显影 蚀刻、去膜，形成内层线路。 流程： 显影 蚀刻 退膜 流程原理： 通过显影段在显影液的作用下，将没有被光照射的膜溶解掉，通过蚀刻段，在酸性蚀刻液的作用下，将露出的铜蚀刻掉，最后通过退膜段，在退膜液的作用下，将膜去掉，露出内层线路图形。 注意事项： 显影不净、显影过度、线路撞伤、蚀刻残铜、线变小、线变宽 去膜不净、保护膜没扯净,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,19,内层DES,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,20,打靶位,目的： 将内层板板边层压用的管位孔（铆钉孔）冲出 用于层压的预排定位。 流程： 检查、校正打

10、靶机 打靶 流程原理： 利用板边设计好的靶位孔，在ccd作用下，将靶形投影 于机器，机器自动完成对正并钻孔 注意事项： 偏位 、孔内毛刺与铜屑,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,21,棕化,目的： 使内层铜面形成微观的粗糙，增强层间化片的粘接力。 流程： 除油 微蚀 预浸 黑化 烘干 流程原理： 通过除油、微蚀，在干净的铜面上形成氧化铜与氧化亚铜的黑色色膜层，增强粘接力。 注意事项： 黑化不良、黑化划伤 挂栏印,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,22,层压,目的： 使多层板间的各层间粘合在一起，形成一完整的板 流程： 开料 预排 层压 退应力 流程原理： 多层板内层间通过叠放半

11、固化片，用管位 钉铆合好后， 在一定温度与压力作用下，半 固化片的树脂流动，填充线路与基材，当温 度到一定程度 时，发生固化，将层间粘合在 一起。 注意事项： 层压偏位、起泡、白斑，层压杂物,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,23,层压工程注意问题:,单张介质最薄应为3mil以上,厚铜板为4mil以上,否则需评审.（建议项） 层压添加光板原则:光板L1与L2,L3与L4层之间介质厚度22mil时需做添加光板,当内层芯板厚度.0.2mm(不含铜),而介质厚度14miL需做添加光板处理,光板钻定位孔用直径3.25mm的钻嘴.（内联单） 介质在4mil以下,内层铜厚为1oz,空白处尽可能做填

12、铜处理.而密闭区域在1*1英寸以上必须做填铜或铺阻胶点。（建议项） 厚铜板（完成铜厚完成在70um）其完成厚度按基铜+25计算，若不够则需在层压后进行加厚，若孔铜要求厚度在25um以上则应选择在板电时加厚。（内联单）,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,24,磨板边冲定位孔,目的： 将三个定位孔周边铜皮磨掉，用打靶机将钻孔用的定位孔冲出。 流程： 打磨板边、校正打靶机 打定位孔 流程原理： 利用内层板边设计好的靶位，在cc d作用下，将靶形投影于机器，机器自动完成对正并钻孔。 注意事项： 偏位、孔内毛刺与铜屑,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,25,钻孔,目的： 使线路板层间产生

13、通孔，达到连通层间的作用 流程： 配刀 钻定位孔 上销钉 钻孔 打磨披锋 流程原理: 据工程钻孔程序文件,利用数控钻机,钻出所需的孔 注意事项： 避免钻破孔、漏钻孔、钻偏孔 检查孔内的毛刺、孔壁粗糙,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,26,钻孔,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,27,钻孔工程应注意的问题,1:同一孔径连孔与常规孔应分为二类刀径,以利于钻孔调整参数.（内联单） 2:最大钻孔理论为6.35mm,一般情况下大于6mm就用锣机锣孔了.（建议项） 0.2mm钻嘴原则上钻板厚度为2.4MM,否则需评审.（建议项） 一般钻孔孔径比成品孔径预大0.15mm,成品孔径按-/+0

14、.075mm控制,过孔一般不用加补偿,成品无公差要求,若压接孔一般按/-+0.05mm控制,沉金板预大0.1mm,喷锡板预大0.15mm,(工程制作能力),一般钻孔会比实际钻嘴小50-75um,孔铜厚镀40-80UM,表面处理:喷锡为20-40um其它可按5-10um计算.(制程能力) 铣金属化槽孔应单独做为一个工序，在钻孔后注明。（内部联络单）。 NPTH孔可统一按+0.05mm预大。（制程能力）。 特殊板材（PTFE,ROGERS,TEFLEON,TANONIC，ARLON）钻孔时需备注用新刀，并严禁打磨。（内部联络单）,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,28,去毛刺,目的: 去除

15、板面的氧化层、钻孔产生的粉尘、毛刺使板面孔内清洁、干净。 流程： 放板 调整压力 出板 流程原理： 利用机械压力与高压水的冲力,刷洗,冲洗板面与孔内 异物达到清洗作用。 注意事项: 板面的撞伤 孔内毛刺的检查,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,29,化学沉铜板镀,目的: 对孔进行孔金属化,使原来绝缘的基材表面 沉积上铜,达到层间电性相通. 流程： 溶胀 凹蚀 中和 除油 除油 微蚀 浸酸 预浸 活化 沉铜 流程原理： 通过前面的除胶渣，将孔内的钻孔钻污去除，使孔内清洁 ，后通活化在表面与孔内吸附胶体钯，在沉铜缸内发生氧化 还原反应，形成铜层。 注意事项： 凹蚀过度 孔露基材 板面划伤,

16、2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,30,PTH工程应注意事项,特殊板材如PTFE,ROGERS,TEFLEON,TANONIC, ARLON在PTH前需浸泡30分钟。（内联单） 而FR系列，CAM系列则不能浸泡。（内联单）,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,31,化学沉铜,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,32,板镀,目的： 使刚沉铜出来的板进行板面、孔内铜加厚到5-8um 防止在图形电镀前孔内薄铜被氧化、微蚀掉而漏基材。 流程： 浸酸 板镀 流程原理： 通过浸酸清洁板面，在镀铜缸，阳极铜溶解出铜离子在电场的作用下移动到阴极得到电子还原出铜 附在板面 上，起到加厚铜的作

17、用 注意事项： 保证 铜厚 镀铜均匀 板面划伤,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,33,板镀工程注意事项,正常板镀厚度为5-8um，而有加厚度或孔铜要求在25um以上则需在此注明板镀应镀至具体厚度，一般用8-12um。（制程能力） 板厚在3.0mm以上纵横比大于6;1需增加镀孔流程.(内联单) 若有金属化槽孔需在板镀后锣出，然后做外蚀（内联单）,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,34,擦板,目的: 去除板面的氧化层。 流程： 放板 调整压力 出板 流程原理： 利用机械压力与高压水的冲力,刷洗,冲洗板面与孔内 异物达到清洗作用. 注意事项: 板面的撞伤 孔内毛刺的检查,2009-

18、4-1,深圳市裕维电子有限公司,35,外光成像,目的： 完成外层图形转移，形成外层线路。 流程： 板面清洁 贴膜 曝光 显影 流程原理： 利用干膜的特点，在一定温度与压力作用下将膜贴于板面上 通过对位曝光，干膜发生反应，形成线路图形。 注意事项： 板面清洁 、 对偏位、 底片划伤、曝光余胶、 显影余胶、 板面划伤,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,36,工程注意事项,完成铜厚可按基铜+(20-30um)计算,而完成铜厚在70um以上只能按基铜+25计算.一般完成铜厚在44um以下时客户不做铜厚要求,只要满足孔铜厚即可.(个人经验值) 而蚀刻线损失量=(基铜+板电)mil/0.8+0.5

19、mil如12um损失量为(12+10)/20*1+0.5=1.6mil.独立线在此基础上加补0.5-1mil.而损失量=补偿值+线路损失量.最小间距12um可按2.8mil,18um可按3.2mil,1OZ可按3.5mil,1OZ以上按4mil,2OZ及以上可按5mil间距控制.(工艺制作能力). 外层最小焊环应保持4mil+1/2线路补偿值.(1/2OZ以下可按4mil控制).,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,37,外光成像,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,38,外光成像,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,39,图形电镀,目的： 使线路、孔内铜厚加厚到客户要求标准

20、 流程： 除油 微蚀 预浸 镀铜 浸酸 镀锡 流程原理： 通过前处理，使板面清洁，在镀铜、镀锡缸阳极溶解出铜离子、锡离子，在电场作用下移动到阴极，其得到电子，形成铜层、锡层。 注意事项 ： 镀铜厚度、镀锡厚度、镀铜、锡均匀性 掉锡、手印，撞伤板面,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,40,图形电镀,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,41,外层蚀刻,目的： 将板面没有用的铜蚀刻掉，露出有用的线路图形 流程： 去膜 蚀刻 退锡（水金板不退锡） 流程原理： 在碱液的作用下，将膜去掉露出待蚀刻的铜面，在蚀刻缸铜与铜离子发生反应，生产亚铜，达到蚀刻作用，在退锡缸因硝酸与锡面发生反应，去掉镀

21、锡层，露出线路焊盘铜面。 注意事项： 退膜 不尽、蚀刻不尽、过蚀 退锡不尽、板面撞伤,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,42,外层蚀刻SES,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,43,擦板,目的： 清洁板面，增强阻焊的粘结力 流程： 微蚀 机械磨板 烘干 流程原理： 通过微蚀液，去掉板面的一些铜粉，后在尼龙磨刷的作用下一 定压力作用下，清洁板面 注意事项： 板面胶渣、 刷断线、板面氧化,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,44,阻焊字符,目的： 在板面涂上一层阻焊，通过曝光显影，露出要焊接的盘与孔，其它地方盖上阻焊层，起到防止焊接短路在板面印上字符，起到标识作用 流程： 丝

22、印第一面 预烘 丝印第二面 预烘 对位 曝光 显影 固化 印第一面字符 预烘 丝印第二面字符 固化 流程原理： 用丝印网将阻焊泥漏印于板面，通过预烘去除挥发，形成半固化膜层，通过对位曝光，被光照的地方阻焊膜交连反应，没照的地方在碱液作用下显影掉。在高温下，阻焊完全固化，附于板面。字符通过丝网露印板面。在高温作用下固化板面 注意事项 ： 阻焊杂物、对偏位、阻焊上焊盘、阻焊胶、划伤、字符上焊盘、模糊、不清,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,45,阻焊工程注意事项,所有沉锡板在阻焊前必须过棕化处理，以加强其铜面与阻焊的接合力，减少沉锡时阻焊掉油。（内联单） 所有特殊板材（ARLON PTFE

23、,ROGERS,TEFLEON,TANONIC）此类板材在阻焊前严禁磨板，一般不建议做喷锡处理。 阻焊塞孔孔径为0.65mm, 0.65mm一般不做塞孔处理,只做盖孔处理.(内联单).迈瑞，瑞斯康达客户有要求做塞孔。 单面开窗/单面盖油不做塞孔要求,阻焊菲林处理: 0.65mm常规处理, 0.65mm做整体小10mil的阻焊开小窗.若有塞孔要求: : 0.35mm作常规处理,0.35mm中间加透光盘整体比钻孔小10mil.(内联单),2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,46,阻焊字符,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,47,喷锡,目的： 在裸露的铜面上涂盖上一层锡，达到保护铜面不氧化，利于焊接用。 流程: 微蚀 涂助焊剂 喷锡 清洗 流程原理: 通过前处理,清洁铜面的氧化，在铜面上涂上一层助焊剂,后在锡炉中锡条与铜反生生产锡铅铜合金,起到保护铜面与利于焊 接。 注意事项: 锡面光亮 平整 孔露铜 焊盘露铜 手指上锡 锡面粗糙,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,48,喷锡工程注意事项,若板厚大于3.5mm需对板边进行锣薄处理，用2.4mm刀锣二周,深度约为1/3板厚.(内联单) 喷锡单边尺寸最大尺寸有铅为470mm（约18英寸），无铅为580mm（约24英寸）。,2009-4-1,深圳市裕维电子有限公司,49