PCB的制作总流程解析.ppt

1、PCB的制作流程,双面板的制作流程,成品印刷电路板外观图,印刷电路知识简介： 印刷电路板(Print Circuit Board)简称PCB，也称为印刷线路板Print Wiring Board(PWB)它用影像转移的方式将线路印在基板上，经过化学蚀刻后产生线路。印刷电路板可作为零件在电路中的支架(Supporting) 也可做为零件的连接体。使得板上各组件电性能相连 于1960年以后才有专业制造厂以甲醛树脂铜箔为基材，制作单面PCB进军电唱机、录音机、录像机等市场，之后因双面贯孔镀铜制造技术兴起，于是耐热、尺寸安定之玻璃环氧基板大量被应用至今。现在用得比较多的有FR4，FR2，CEM3，陶瓷

2、板，铁氟龙板等，我司现在使用的一般为FR4板.,电路板的分类： 1.根据硬度分：软板、硬板、软硬板 2.根据层数分：单面板、双面板、多层板 单面板就是只有一层导电图形层 双面板是有两层导电图形层 多层印刷线路板是指由三层及以上的导电图形层与绝缘材料交替层压粘结在一起制成的印刷电路板。,单、双、多层板之差异,总体流程介绍,客户要求工程设计资料制作工单MI 开料/烤板钻孔沉铜/板面电镀堵孔 CUT DRILL PTH PHH 磨刷线路电镀铜锡退膜/蚀刻退锡 BW DF PP ETCH TLST 阻焊沉镍金成型/冲压成测高温整平 SM ENIG PG ET HTL 成品检验成品仓 FQC FG,流程

3、说明 1）下料：从一定板厚和铜箔厚度的整张覆铜板大料上剪出便于 加工的尺寸 2） 钻孔：在板上按电脑钻孔程序钻出导电孔或插件孔 3） 沉铜：在钻出的孔内沉积一层薄薄的化学铜，目的是在不导电的环氧玻璃布基材（或其他基材）通过化学方法沉上一层铜，便于后面电镀导通形成线路； 4）全板镀铜：主要是为加厚保护那层薄薄的化学铜以防其在空气中氧化,形成孔内无铜或破洞； 5） 线路（图形转移）：在板上贴上干膜或丝印上图形抗电镀油墨，经曝光，显影后，做出线路图形 6） 图形电镀：在已做好图形线路的板上进行线路加厚镀铜，使孔内和线路铜厚达到一定厚度，可以负载一定的电流 7）蚀刻：褪掉图形油墨或干膜，蚀刻掉多余的铜

4、箔从而得到导电线路图形 8）退锡：将所形成图形上的锡层退掉，以便露出所需的线路,8）退锡：将所形成图形上的锡层退掉，以便露出所需的线路 9） 丝印阻焊油墨或贴阻焊干膜：在板上印刷一层阻焊油墨，或贴上一层阻焊干膜，经曝光，显影后做成阻焊图形，主要目的在于防止在焊接时线路间发生短路 10） 化金/喷锡：在板上需要焊接的地方沉上金或喷上一层锡，便于焊接，同时也可防止该处铜面氧化 11）字符：在板上印刷一些标志性的字符，主要便于客户安 12）冲压/成型：根据客户要求加工出板的外形 13）电测：通过闭合回路的方式检测PCB中是否有开短路现象,1. Board Cutting 开料/烤板,依客户要求及本厂

5、技术能力制作待钻孔的板料,Alumina铝片,Baseboard (底板,可分为木质板和酚醛板),铝:散热 铜箔:提供导电层 底板:防钻头受损 三种尺寸的板料： 36“48”;40“48”;42“ 48”,Copper Foil铜箔,Laminate 基材片,开料：,开料就是将一张大料根据不同制板要求用机器锯成小料的过程。开料后的板边角处尖锐，容易划伤手，同时使板与板之间擦花，所以开料后再用圆角机圆角。,开料目的 1.将原大面积之基板（上面所提供的三种尺寸的板料）裁切成厂内生产所需要之工作尺寸。 我司工程部所提供的拼板数据图可查 2.在裁切机上裁切完成后再冲角及磨边，以板边必须平整无屑及4个圆

6、角 3.板面应防止刮伤 4.钻孔工序钻孔 ,烤板 目的： 1. 消除板料在制作时产生的内应力， 提高材料的尺寸稳定性. 2. 去除板料在储存时吸收的水份，增加材料的可靠性。,烤板条件： 1.温度：现用的材料: Tg低于135 。 烤板板温度:145+5 2.时间：8-12小时，要求中间层达到Tg温度点以 上至少保持4小时， 炉内缓慢冷却. 3.高度：通常2英寸一叠板.,2.Drilling 钻孔,在基板上钻通孔/盲孔，建立线路层与层之间以及元件与线路之间的连通。,钻孔,定位孔,钻孔板的剖面图,钻成后的孔,板料,铝片,钻孔目的: 为使电路板之线路导通及插件，必须有导通孔及插孔，这些孔必须以高精密

7、之钻孔机来生产。 流程： 设定钻孔程序 = 上定位销 = 钻孔 = 下定位销 1. 为提高生产量，将板子叠多片再以PIN固定。 2. 一般品质问题有： 孔壁粗糙(Roughness)、胶渣(Smear)、毛边(Burr)、 钉头(Nailhead)等缺点。 3，钻轴有单轴，双轴，4轴，6轴，8轴等（可同时钻板数量就为有几轴）。,3.PTH/Panel Plating 沉铜/板面电镀,PTH/孔内沉铜,PTH/孔内沉铜,Panel Plating/板面电镀,板料,沉铜/板面电镀剖面图,沉铜目的:将孔内非导体部份利用无电镀方式使孔镀上铜面达到导通作用，并利用电镀方式加厚孔铜及面铜厚度。 流程：清洁

8、、整孔 = 微蚀 = 预浸 = 活化 =加速 = 化学 铜= 镀一次铜,4. Dry Film 干膜,在铜板上置一层感光材料(干膜），再通过母片（黑片或红片）以板面孔对位固定曝光后形成线路图形。,铜层,干膜（感光材料）,曝光前半成品分解图,干膜流程说明：,1.前处理： (1)清洁印刷电路板面，以增加感光膜附着之能力。 (2)可用之方法 浮石粉、刷磨、化学药液.。2.压 膜： (1)使感光膜附着于印刷电路板面，以提供影像转 移之用。 (2)可用之方法 干膜(热压) 3.曝 光： (1)利用感光膜的特性经由照像曝光原理，达影像转移之效果。 (2)可用之方法 产生感光膜可反应光源机械即曝光机。4.显

9、 影: (1)利用感光膜经曝光后，产生感光反应部分留在板 面上，未感光反应部份溶解于特殊溶剂内，达到制作出需求之图型（线路）。 (2)可用之方法 碱性药液(碳酸钠) 、显影机,Dry Film 干膜,在铜板上置一层感光材料（干膜），再通过母片（黑片或红片）遮盖曝光后形成线路图形。,黑片或红片上的 线路Conductor,黑片或红片,曝光干膜,曝光,显影后,未曝光干膜,干膜制程剖面图,曝光干膜,未曝光干膜冲洗干净,刚贴上的未曝光干膜,Dry Film 干膜,显影后的板子：,铜,基材,曝光了的干膜,线路,干膜显影后露出的铜线路（我们需要的线路）,通孔内壁铜,5.Pattern Plating 图形

10、电镀,5.1 在显影后的线路图上镀铜，为后工序提供基础（镀锡蚀刻）,沉铜铜层,曝光干膜,线路图,图形电镀铜层,图形电镀后半成品分解图,图形镀目的:,补足一次铜孔铜及面铜线路厚度，达客户要求。,原理及流程： 1.除油: (1)清除板面油脂，增加电镀铜附着力。 (2)使线路上之氧化层剥离。 2.微蚀:(H2S04+Na2S2O8) (1)咬蚀铜面使线路上之铜粗糙，易于电镀。 (2)咬铜使线路上之氧化层剥离。 3.酸洗: (H2S04) (1)预浸，与电镀液保持相同酸度。 (2)去除铜线路上之氧化膜。 4.镀二次铜:(CuSO4，阳极为磷铜球) 增加铜厚。,5.2 Tin Plating 镀锡,沉铜

11、铜层,曝光菲林,线路图,图形电镀铜层,镀锡,图电后镀锡半成品分解图,镀锡目的:在铜线路上镀锡做为抗蚀刻之用，以避免蚀刻铜时蚀刻到需要的铜线路。,镀铜和镀锡截面图,(1) 镀铜及图形电镀后,图形电镀镀上的一层铜,曝光菲林,板面电镀镀上的一层铜,P片,(2) 镀锡,镀锡,图形电镀镀上的一层铜,6. Etching 蚀刻,线路,孔内沉铜,板料,显影后之板与蚀刻后之板对比图,蚀铜,流程： 去膜 = 蚀铜 = 退铅锡原理： 1.去膜:(NaOH) 去除电镀二次铜时之干膜。 2.蚀铜: (Cu2+NH4OH+ NH4C1) 利用CuCl2去攻击没有锡保护的铜面，只留下镀一 层锡的铜线路。 3.剥锡（HNO

12、3+护铜剂） 利用硝酸去剥除在铜线路上之锡，使铜线路成型,外层蚀铜剖面图,Tin锡层,7.Middle Inspection/中检,半成品电性能测试与检验 1、有效防止不良流入下制程，降低成本，减少物料浪费。 2、部分不良板进行修补，还可继续使用。,8. Wet Film,Component Mark 湿绿油, 白字,3C601,3C601,3C601,3P20116A0,对PCB上不需焊接的线路部分提供阻焊层，绝缘层，及部分导通孔塞孔,绿油,白字,绿漆目的:,为保护电路板上线路，避免因刮伤造成短路、断路现象和达 成 “防焊”功能，故在电路板上涂上一层保护膜，称之为防焊 绿漆(Solder M

13、ask)。还可以达到美化板面的效果 流程：前处理 = 印刷 = 预烘 = 曝光 = 显影 = 热烘(后烘烤),白字目的: 为了在PCB板上明确标示各相关位置，确保在下游客户处能很好地安装元件及查找 流程： 架网 = 对位 = 油墨 = 印刷 = 烘烤 =下工序,9. HAL 喷锡,将印过绿油的板浸在熔锡中，使其孔壁、焊盘部分沾满焊锡，再以高速热风将孔中填锡吹出，但仍使孔壁、板面沾上一层焊锡。,喷锡,喷锡目的:,将锡/铅(Sn/Pb比例63/37)融熔，再经过热风平整钖面，锡覆盖于铜面上，主要目的为提供Soldering Interface。,流程： 上板 = 微蚀(SPS) = 水洗 = 酸洗

14、(H2SO4) = 水洗 = 烘干 = 上松香(Flux) = HSAL(喷钖) = 水洗 = 刷磨 = 水洗 = 烘干 = 收板,W/F,C/M and HAL,绿油、白字及喷锡剖面图,半检之后,绿油,白字,喷锡,Tin孔内锡,Conductor线路,10. 外型加工, 外型加工目的: 将多片之工作排板，依照客户规格分切或（及）切SLOT内槽。,外型加工流程： = 冲切/铣型 = 斜边/V-Cut = 清洗 = 检验,11. E-Test 电测试,设备: 专用电测仪、泛用测试机、飞针测试仪(用于检查样板），检查板是否有断路、短路，不良板及时分开处理,12. 出货前的检验,E-T测试OK之板由FQC（最终品质检验）人员经行检验及分类，以确保我司所出货物品质。为加强检验的品质，还有QA部人员对FQC人员检过的板进行抽检，称之OQC（出货检验）。,13. 包装标示,检验品质OK之板依客户求进行分类包装并依客户要求贴上相应的标签，然后用纸箱装好再出货给客户。,印刷电