工艺流程-pcb板工艺流程介绍(ppt 37页)

PCB板工艺流程介绍 三洋电机 DIC东莞事务所 日期： 2005.07.08 Printed Circuit Board 印刷电路板 1/37 三洋电机 DIC东莞事务所 2/37 介绍内容说明： PCB 种类 PCB 使用的材料 生产流程图 生产工艺介绍 多层板图示介绍 一、 PCB种类： PCB板按结构可分为三种：单面板、双面板、多层板； DSC使 用的为多层基板 ,常用的有四层 PCB板、 1-4-1、 2-4-2多层基板；成 品板厚度一般为： 0.6mm0.8mm。 1-4-1即： 1为上表面和下表面一层铜箔、 4为四层板组合的多层板。 二、 PCB使用的材料： 1、 PCB板使用的主要材料是覆铜板； 2、曝光、显影使用的干膜及胶片； 3、层压时使用的铜箔； 4、层压时用来增强基板稳定性的环氧半固化片； 5、各种药水； 6、表层阻焊剂 三洋电机 DIC东莞事务所 3/37 三、生产工艺流程图： 三洋电机 DIC东莞事务所 4/37 ( 1 ) 六层板内层制作流程 覆铜板切割 贴干膜 内层曝光 显影 蚀刻去干膜 AOI检查 黑化 /棕化处理 叠板 预叠板 层压 压合 前处理 内层线路形成 清洗 六层 (1-4-1)PCB板制作流程： 三、生产工艺流程图： 三洋电机 DIC东莞事务所 5/37 开定位孔 清洗钻污 化学镀铜 电解镀铜 清洗、干燥 贴干膜 曝光 显影 蚀刻去干膜清洗 黑化 /棕化处理 二次层压 钻内层通孔 镀铜 内层 2、 5层线路形成 AOI检查 叠板 预 叠板 压合 ( 2 ) 内层 2、 5层制作流程 三、生产工艺流程图： 三洋电机 DIC东莞事务所 6/37 ( 3 ) 六层板外层制作流程 激光钻孔 钻外层通孔 镀铜 外层线路形成 AOI检查 清洗钻污 化学镀铜 电解镀铜 清洗、干燥 贴干膜 曝光 显影 蚀刻去干膜清洗 三洋电机 DIC东莞事务所 7/37 2、 1-4-1（ 6层） PCB板制作流程： 前处理 电测检查 铜面防氧化处理 涂布阻焊剂 丝印 外形加工 目视检查 ( 4 ) 外观及成型制作流程 最终出荷检查 印刷绿油 干燥处理 选择性镀镍镀金 四、生产工艺介绍： 以 1-4-1六层线路板制作流程说明 绿油 接着剂 (半 固化片 ) 内层线路 铜面防氧 化处理 镀铜 镀金 导通孔 盲孔 覆铜板基材 线路 L1 线路 L2 线路 L3 线路 L4 线路 L5 线路 L6 内层通孔 1-4-1线路板断面图示 三洋电机 DIC东莞事务所 8/37 三洋电机 DIC东莞事务所 9/37 1、覆铜板切割（ Work Size）： A、覆铜板断面图示： 铜箔 基材 B、基板在投料生产时，会按厂家设计好的图纸要求进行裁剪；不 同厂家根据产品的不同，尺寸也有所变化； C、技术特点：设备自动切割、半自动切割 D、管理重点：寸法控制； 每班前首件测量确认后生产； 基板型号 转换时，测量确认； E、覆铜板 尺寸： 1200mm1000mm、 1000mm1000mm 三洋电机 DIC东莞事务所 2、前处理 (Prepare treatment)： A、清洗孔内钻污； B、用碱溶液去除铜表面的油污、指印及其它有机污物；然后用 酸性溶液去除铜面氧化层；最后再进行微蚀处理以得到与干膜具 有优良粘附性能的充分粗化的表面； C、使用设备： 投入口 处理中 药水 使用设备自动传输，只需 2人作业 D、管理重点：药水的管理、设备定时点检； 10/37 三洋电机 DIC东莞事务所 3、贴干膜（ Lamination): A、断面图示说明： 干膜 B、贴干膜 需在无尘室作业 (PCB板厂家无尘室级别一般为 1万级 )， 作业员需穿防静电衣、戴防静电帽和防静电手套； C、干膜贴在板材上 ,经曝光、显影后，使线路基本成形，在此过程 中干膜主要起到了影象转移的作用，而且在蚀刻的过程中起到了保 护线路的作用；（ 以高温高压用压膜机将感光干膜附着于基板铜面上， 作为影像转移之介质） D、使用设备：压膜机 E、管理重点： 保持干膜和板面的清洁；干膜位置不能偏位、不能皱，贴附干膜时 需对覆铜板表面用滚轮进行清洁； 11/37 三洋电机 DIC东莞事务所 4、内层曝光（ Exposure): A、断面图示说明： B、需在无尘室作业 (无尘室级别一般为 1万级 )，作业员需戴防静电 帽和穿防静电衣，室内需进行温湿度管理； C、曝光使用的菲林片不能偏位，一般工厂使用设备自动对位；菲 林片与基板、干膜之间不能有异物及灰尘； D、作业原理：用 UV光照射，以底片当遮掩介质，而无遮掩部分将 与干膜发生聚合反应，进行影像转移； E、曝光设备：半自动曝光机、自动曝光机； 12/37 未曝光部分 曝光部分 三洋电机 DIC东莞事务所 图示说明 13/37 UV光源 菲林片 菲林片 菲林片 UV光源 三洋电机 DIC东莞事务所 14/37 6、蚀刻（ Etching): A、图示说明： B、作业原理：经 UV光照射的部分铜箔将被酸性溶液清除掉； 5、显影（ Develop): A、断面图示说明： B、作业原理：感光膜中未曝光部分与稀碱溶液反应而被溶解 ,而曝 光部分的干膜被保留下来； 曝光部分干膜被硬化 未曝光部分干膜被 显影药水洗掉 未曝光部分铜箔被洗掉 三洋电机 DIC东莞事务所 8、 AOI检查： A、作业原理：利用卤素灯照射板面， 对内层线路进行短路、断路 、残铜的检查；对于线路短路的不良，可以进行修理，但是断路的 线路不能进行修理； B、使用设备： 检查设备 卤素灯照射 板面线路显 示画面 15/37 7、去膜、清洗（ Stripping): B、作业原理：将保护铜箔的干膜清除； A、图示说明： C、设备：清洗线 内层 L3、 L4线路形成 三洋电机 DIC东莞事务所 9、黑化 /棕化处理 (Black oxide)： A、作业原理：以化学方式进行铜表面处理 ,使其表面粗化 ;增强 PP 膜 (半固化片 )与铜面的结合力； B、黑化与棕化的区别：黑化层较厚，在镀铜后会产生粉红圈，这 是在镀铜微蚀时进入黑化层使铜露出原来的颜色；而棕化层相对较 薄，处理后不会产生粉红圈； C、工艺流程为：黑化 清洗 干燥；在同一条线的设备完成 ；设备自动传输； 设备图示 16/37 三洋电机 DIC东莞事务所 10、预叠板、叠板 (Lay Up)： A、断面图示说明： 铜箔 半固化片 覆铜箔基材内层线路 B、叠板前，需对接着面进行清洁，表面不能附着灰尘； C、内层线路两表面贴附半固化片，目的为增强基板稳定性，并使 层压时能紧密接触； 17/37 预叠板现场 叠板现场 11、层压 (Lamination)： A、以高温高压使其紧密结合，层压时铜箔与接着剂、内层线路之 间不能有缝隙（如有缝隙，在贴装元件过热风炉时高温后基板会起 层分开）； B、 加热方式上有电加热，蒸汽加热等；在加压方式上有非真空液 压与真空液压等； C：层压时，铜箔上下两表面需垫钢板进行压合； D、层压后，基板厚度为叠板时的 70%； 三洋电机 DIC东莞事务所 层压后基板状态 基板修边处理 18/37 三洋电机 DIC东莞事务所 12、钻孔 (Drilling)： A、断面图示说明： B、钻孔分为：机械钻孔和雷射开孔；机械钻孔有通孔、埋孔之分 ； 雷射开孔为 盲孔；如下图： C、在钻孔前，板面会垫上一层铝板，下面会垫上垫木，目的为避 免钻头直接与板面接触时造成批锋，起一个缓冲作用； D、通常基板 1平方米可以开 20万 70万个孔 ;在基板工艺中 ,开孔所 需的时间较长 ,所以钻孔机也限制了基板的生产数量 ; 盲孔 通孔 埋孔 线路 L1 线路 L2 线路 L3 19/37 钻通孔 三洋电机 DIC东莞事务所 20/37 E、 钻孔的设备一般为 6轴，作业时多块基板同时开孔（一般 1轴 3块板 重叠同时开孔）；激光开孔机一般为 12轴 ； F、 管理项目： 1）对开孔后的基板孔径进行检查 ,进行切片管理 ； 2）钻孔用的钻头需要进行管理 ,定期对钻头进行点检 ； 13、清洗钻污 (desmear)： A、 钻孔时会有残渣附在孔壁和基板表面，需对钻孔后的基板进行清洗 ，清除残渣； B、 清洗设备同 2： 三洋电机 DIC东莞事务所 21/37 14、镀铜 (Copper plating)： A、断面图示说明： B、镀铜有化学镀铜 (沉铜 )和电解镀铜两个过程，必须先进行化学 镀铜后再进行电解镀铜；目的为内 4层线路导通； C、镀铜方式有两种：水平镀铜和 垂直镀铜 （如图） ： 水平镀铜： 镀铜 溶液 PCB板 三洋电机 DIC东莞事务所 22/37 溶液 PCB板 垂直镀铜： D、化学镀铜 (沉铜 )是通过化学药液处理使板和孔内附上铜； 电解镀铜是以电镀的方式增加铜厚度以达到客户要求； 三洋电机 DIC东莞事务所 23/37 15、 L2、 L5线路制作： L2、 L5层线路制作流程：贴干膜 曝光 显影 蚀刻 贴干膜： 曝光： 显影 ： 蚀刻 ： 去膜 ： 在基板表面贴上一层干膜，作 为图像转移的载体； 经 UV光照射， 把底片上的 线路 转移 到 贴 好干膜的 基板 上 ； 将未曝光的干膜洗掉，使影象 显现； 利于酸性溶液，清除未被干膜 保护的铜箔； 去除表面干膜，线路形成； 三洋电机 DIC东莞事务所 24/37 16、清洗、干燥： 将蚀刻后的基板进行清洗表面，并进行干燥处理； 17、 AOI检查： A、对内层 L2、 L5层线路进行短路、断路、残铜的检查； B、检查原理和设备同 8 18、 L2、 L5层表面黑化 /棕化处理： 方法和原理同 9 19、预叠板、叠板 (Lay Up) ： A、断面图示说明： B、方法和原理同 10 20、二次 层压 (Lamination) ： 方法和原理同 11 铜箔 半固化片 三洋电机 DIC东莞事务所 25/37 21、激光钻孔 /雷射钻孔（ Laser ablation）： A、断面图示说明： B、钻孔后需抽检检查；检查设备为 30倍和 200倍显微镜； C、需做切片检查，目的为检查钻孔是否露出第二层铜箔； D、特点：激光开孔面积小，密度高，面积通常只有 100150um； DSC基板一般在 BGA处盲孔较多； E、实物图示： 激光钻盲孔 NG图片 OK图片 22、钻孔（ Drilling）： A、断面图示说明： B、钻 L1L6层通孔；方法同 12； 23、清洗钻污（ desmear ）： A、原理和方法同 13； B、此处清洗要求比较高，因为激光开的盲目面积较小，开孔后污 渍比较难清除，通常清洗完后会进行检查； 钻通孔 三洋电机 DIC东莞事务所 26/37 三洋电机 DIC东莞事务所 27/37 24、镀铜（ Copper plating ）： A、断面图示说明： B、先进行化学镀铜后再进行电解镀铜 ;使内层 L1L6层导通 ; 原理同 14 25、外层线路制作： A、前处理：去除表面脏污并粗化表层铜面，然后干燥处理； B、贴干膜：将干膜贴附于基板表面，并压膜； C、曝光：利用 UV光照射聚合作用将线路转移到干膜上； D、显影：把未感光部分的区域用显影液将干膜冲掉，感光部分因已 发生聚合反应而洗不掉，仍留在铜面上，蚀刻时保护铜箔； E、蚀刻：将基板上没有干膜保护的铜箔用药液清除掉； F、去干膜：将保护线路铜箔的干膜用药水剥除； 钻通孔 三洋电机 DIC东莞事务所 28/37 断面图示说明： 贴干膜 曝光 显影 蚀刻去膜清洗、干燥 三洋电机 DIC东莞事务所 29/37 26、绿油涂布： A、断面图示说明： B、作业原理：使用钢网印刷涂布，根据客户要求的图样进行印刷； 印刷完成后需对基板进行干燥处理，使其绿油完全硬化； C、无尘室作业， (无尘室级别一般为 1万级 )，作业员需戴防静电帽和 穿防静电衣，室内需进行温湿度管理； D、管理项目：避免表面附着污渍，使用钢网每天定时点检； 27、丝印： A、无尘室作业， (无尘室级别一般为 1万级 )，作业员需戴防静电帽和 穿防静电衣，室内需进行温湿度管理； B、作业原理：使用钢网印刷涂布，根据客户印字要求进行印刷； 绿油 三洋电机 DIC东莞事务所 30/37 28、镀镍镀金： A、断面图示说明： 镀金部分 B、基板上不需要镀金的地方需贴膜保护后，先进行镀镍，然 后进行镀金； C、 DSC基板上连接端子铜面上一般会镀金，主要目的为保护 端点及提供良好的导通性能； 29、外形加工： A、按产品设计图纸，将基板切割成多个复合板； B、切割成形后需对基板进行清洁表面并进行干燥处理； 三洋电机 DIC东莞事务所 31/37 30、目视检查： A、使用放大镜对基板进行外观检查； B、目视检查为全数检查； C、出荷之前进行翘曲检查； 目视检查现场 31、电测检查： A、使用治具进行导通检查；不同产品选择的测试治具也不同；治具 制作的费用也比较昂贵； B、电测检查为全数检查； C、测试不良种类有：短路、断路、漏电 翘曲检查现场 三洋电机 DIC东莞事务所 32/37 33、最终出荷检查： A、断面图示说明： 铜面防氧 化处理 B、为防止铜面氧化，在铜面上涂布一层预焊剂； 32、铜面防氧化处理： 依据抽检计划对产品进行抽检检查； 34、产品包装： PCB板使用真空包装，以利于基板的存放和运输； 三洋电机 DIC东莞事务所 33/37 五、多层基板图示介绍： 以 6层板为例： 构造：两张覆铜板、上 下两表面铜箔二次压合 成形；使用接着剂为半 固化片； 覆铜板： 半固化片（ PP膜）： 铜箔： 6层贯通板 构造：三张覆铜板压合 成形；使用接着剂为半