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xxxx科技股份有限公司 PCB 基 础 知 识 学 习 教 材 工艺部 2013-07版 2 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 PCB基础知识培训教材 一、什么叫做PCB 二、PCB印制板的分类 三、PCB的生产工艺流程 四、各生产工序工艺原理解释 3 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 一、什么叫做PCB 印制电路板(PCB-Printed Circuit Board)亦称印制线路板，简称印制 板。英文称为PCB。所谓印制电路 板是指：在绝缘基板上，有选择地 加工安装孔、连接导线和装配焊接 电子元器件的焊盘，以实现元器件 间的电气连接的组装板。 4 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 二、分类：1、按用途可分为 A、民用印制板（ 电视机、电子玩具 等） B、工业用印制板 （计算机、仪表仪 器等） C、军事用印制板 5 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 2、按硬度可分为： A、硬板（刚性板） B、软板（挠性板） C、软硬板（刚挠结合板 ） 6 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 3、按板孔的导通状态可分为： A、埋孔板 B、肓孔板 C、肓埋孔结合板 D、通孔板 埋 孔 盲 孔 导 通 孔 十六层盲埋孔板 7 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 4、按层次可分为： A、单面板 B、双面板 C、多层板 8 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 5、按表面制作可分为： 1、有铅喷锡板 2、无铅喷锡板 3、沉锡板 4、沉金板 5、镀金板（电金板） 6、插头镀金手指板 7、OSP板 8、沉银板 9 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 6、以基材分类： 纸基印制板 玻璃布基印制板 合成纤维印制板 陶瓷基底印制板 金属芯基印制板 环 氧 树 脂 线路板基材结构 10 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 三、多层PCB板的生产工艺流程 开料 内层 压合 钻孔 一铜 干膜 二铜 阻焊 文字 表面处理 成型 电测试 FQC FQA 包装 成品出厂 11 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 材料 材料仓材料标识 材料结构 材料货单元-SHEET 我司使用包括生益我司使用包括生益.KBKB.联茂联茂. .南亚在内等主流厂家的南亚在内等主流厂家的PCBPCB基板和基板和PPPP。 12 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 四、各生产工序工艺原理解释 1、开料：根据MI要求尺寸，将大料覆铜板 剪切分为制造单元Panel(PNL)。（ Sheet(采购单元） Panel(制造单元） Set(交给外部客户单元 ） Piece(使用单元） 大料覆铜板 (Sheet) PNL板 13 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 A、生产工艺流程： 来料检查 剪板 磨板边 圆角 洗板 后烤 下工序 B、常见板材及规格： 板材为：FR-4及CEM-3，大料尺寸为： 36”48”、 40”48”、42”48”、 41”49” 、 48”72” C、开料利用率： 开料利用率为开料面积中的成品出货面积 与开料面积的百分比。双面板一般要求达 到85%以上，多层板要求达到75%以上 14 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 实物组图 开料机 开料后待磨边的板 磨边机 磨边机及圆角机洗板机清洗后的板 15 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 2、内层图形 将开料后的芯板，经前处理微蚀粗化 铜面后，进行压干膜或印刷湿膜处理，然 后将涂覆感光层的芯板用生产菲林对位曝 光，使需要的线路部分的感光层发生聚合 交联反应，经过弱碱显影时保留下来，将 未反应的感光层经显影液溶解掉露出铜面 ，再经过酸性蚀刻将露铜的部份蚀刻掉， 使感光层覆盖区域的铜保留下来而形成线 路图形。此过程为菲林图形转移到芯板图 形的过程，又称之为图形转移。 16 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 生产工艺流程： 前处理 压干膜（涂湿膜） 对位曝光 显影 蚀刻 退膜 QC检查（过AOI） 下 工序 17 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 A、前处理（化学清洗线）： 用3%-5%的酸性溶液去除铜面氧化层及原 铜基材上为防止铜被氧化的保护层，然 后再进行微蚀处理，以得到充分粗化的 铜表面，增加干膜和铜面的粘附性能。 18 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 B、涂湿膜或压干膜 先从干膜上剥下聚乙稀保护膜，然后在 加热加压的条件下将干膜抗蚀剂粘贴在 覆铜箔板上，干膜中的抗蚀剂层受热后 变软，流动性增加，再借助于热压辘的 压力和抗蚀剂中粘结剂的作用完成贴 膜。 19 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 C、干膜曝光原理： 在紫外光照射下，光引发剂吸收了光能 分解成游离基，游离基再引发光聚合单 体进行聚合交联反应，反应后形成不溶 于弱碱的立体型大分子结构。 20 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 D、显影原理、蚀刻与退膜 感光膜中未曝光部分的活性基团与弱碱 溶液反应，生成可溶性物质溶解下来； 未曝光的感光膜与显影液反应被溶解掉 ，曝光的感光膜不与弱碱溶液反应而被 保留下来，从而得到所需的线路图形。 蚀刻 退膜 21 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 实物组图（1） 前处理线涂膜线 曝光机组 显影前的板 显影缸 显影后的板 22 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 实物组图（2） AOI测试 完成内层线路的板 退曝光膜缸蚀刻后的板蚀刻缸 AOI测试 23 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 棕化 ： 棕化的目的是增大 铜箔表面的粗糙度、增 大与树脂的接触面积， 有利于树脂充分扩散填 充。 固化后的棕化液(微观） 24 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 3、层 压 根据MI要求将内层芯板与PP片叠合在一 起并固定，按工艺压合参数使内层芯板 与PP片在一定温度、压力和时间条件搭 配下，压合成一块完整的多层PCB板。 生产工艺流程： 棕化 打铆钉 预排 叠板 热压 冷压 拆板 X-RAY钻孔 锣边 下工序 25 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 A、热压、冷压： 热压 将热压仓压好之板采用运输车运至冷压 仓，目的是将板内的温度在冷却水的作 用下逐渐降低，以更好的释放板内的内 应力，防止板曲。 26 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 B、拆板： 将冷压好之板采用人手工拆板，拆板时 将生产板与钢板分别用纸皮隔开放置， 防止擦花。 27 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 实物组图（1） 棕化线打孔机棕化后的内层板 叠板 叠板熔合后的板 28 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 实物组图（2） 盖铜箔 压钢板 放牛皮纸 压大钢板 进热压机冷压机 29 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 实物组图（3） 计算机指令 烤箱 压合后的板磨钢板 30 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 4、钻孔的原理： 利用钻机上的钻咀在高转速和落转速情 况下，在线路板上钻成所需的孔。 生产工艺流程： 来板 钻定位孔 上板 输入资料 钻孔 首板检查 拍红胶片 打磨 披峰 下工序 31 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 A、钻孔的作用： 线路板的钻孔适用于线路板的元件焊 接、装配及层与层之间导通之用 1和2层之间导通 铜层 32 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 B、铝片的作用： 铝片在钻孔工序起作导热作用；定位作 用；减少孔口披峰作用及预防板面刮伤 之作用。 33 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 C、打磨披峰： 钻孔时因板材的材质不同，造成孔口边 出现披峰，钻孔后须用手动打磨机将孔 口披峰打磨掉。 34 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 D、红胶片： 钻孔钻首板时同红胶片一起钻出，然后 用孔点菲林检查钻孔首板是否有歪钻及 漏钻问题，首板检查合格，可用红胶片 对批量生产板进行检查是否有歪钻及漏 钻问题。 35 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 实物组图（1） 打定位孔锣毛边待钻板 钻机平台上板 钻前准备完毕 36 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 实物组图（2） 工作状态的钻机 红胶片对钻后的板检测 钻孔完毕的板工作状态的钻机 检验钻孔品质的红胶片 37 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 多层PCB板的生产工艺流程 开料 内层图形 层压 钻孔 电镀 外层 阻焊 表面处理 成型 电测试 FQC FQA 包装 成品出厂 38 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 5、沉铜（原理） 将钻孔后的PCB板，通过化学处理方式 ，在已钻的孔内沉积（覆盖）一层均匀 的、耐热冲击的金属铜。 生产工艺流程： 磨板 整孔 水洗 微蚀 水 洗 预浸 活化 水洗 速化 水洗 化学铜 水洗 下工序 39 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 A、沉铜的作用： 在已钻出的孔内覆盖一层金属铜，实现 PCB板层与层之间的线路连接及实现客 户处的插件焊接作用。 B、去钻污： 主要通过高锰酸钾溶液在一定的温度及 浓度条件下，氧化孔内已溶胀的树脂， 来实现去除钻污。（钻污为钻孔时孔内 树脂残渣） 40 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 6、全板电镀 在已沉铜后的孔内通过电解反应 再沉积一层金属铜，来实现层间 图形的可靠互连。 41 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 实物组图 沉铜线 高锰酸钾除胶渣 板电 沉铜 除胶渣后的板 板电后的板子 42 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 7、外层图形 将经过前处理的板子贴上感光层（贴干 膜），并用菲林图形进行对位，然后将 已对位的PCB板送入曝光机曝光，再通 过显影机将未反应的感光层溶解掉，最 终在铜板上得到所需要的线路图形。 生产工艺流程： 前处理 压膜 对位 曝光 显影 QC检查 下工序 43 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 A、前处理（超粗化）： 将板电完成之板送入设备内，在喷淋、温度 、药 水 、速度的共同作用下，形成高粗糙度的铜面， 增加干膜与铜面的结合力 。 B、贴干膜： 先从干膜上剥下聚乙稀保护膜，然后在加热加压 的条件下将干膜抗蚀剂粘贴在覆铜箔板上，干膜 中的抗蚀剂层受热后变软，流动性增加，再借助 于热压辘的压力和抗蚀剂中粘结剂的作用完成贴 膜。 44 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 C、曝光： 在紫外光照射下，光引发剂吸收了光能分 解成游离基，游离基再引发光聚合单体进 行聚合交联反应，反应后形成不溶于弱碱 的立体型大分子结构。 D、显影： 感光膜中未曝光部分的活性基团与弱碱溶 液反应，生成可溶性物质溶解下来；未曝 光的感光膜与显影液反应被溶解掉，曝光 的感光膜不与弱碱溶液反应而被保留下来 ，从而得到所需的线路图形。 45 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 实物组图（1） 板电后的板 暴光 贴干膜（类似） 干膜 洗板 前处理及微蚀 46 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 实物组图（2） 显影 洗板线蚀刻后的板 47 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 8、图形电镀 A、电镀定义： 电镀是利用电流使金属或合金沉积在工 件表面，以形成均匀致密、结合力良好 的金属层的过程。 B、电镀目的： 增加导线和孔内镀层厚度，提高孔内镀层 电性能和物理化学性能。其中镀铅锡工 序的作用是提供保护性镀层，保护图形 部分的铜导线不被蚀刻液腐蚀。 48 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 9、蚀刻 A、原理： 用化学方法将未保护的铜溶解掉，留下已保护 的铜，再将线路层上的保护层（锡层）退掉， 最终在光铜板上得到所需要的线路图形。 B、生产流程： 放板 退膜 水洗 蚀刻 水洗 退锡 水 洗 烘干 QC检查 下工序 49 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 实物组图（1） 图形电镀 蚀刻后退锡前的板 蚀刻缸 退暴光后膜缸 蚀刻线 镀锡后的板 50 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 实物组图（2） 蚀刻后退锡前的板 剥锡缸 剥锡后的板 51 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 10、阻焊 原理： 将前处理后的PCB板，通过丝网将阻焊 油墨印刷到板面，并在一定的温度、时 间及抽风量的条件下，使油墨中的溶剂 初步挥发，再用菲林图形将客户所需焊 盘及孔保护住进行曝光，显影时将未与 UV光反应的油墨溶解掉，最终得到客户 所需要焊接的焊盘和孔。 52 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 阻焊的作用： 1、美观 2、保护 3、绝缘 4、防焊 5、耐酸碱 生产流程： 磨板 丝印阻焊 预烤 曝光 显影 PQC检查 后固化 下工序 53 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 11、文字 原理： 在一定作用力下，把客户所需要的字符 油墨透过一定目数的网纱丝印在PCB板 表面形成字符图形，给元件安装和今后 维修PCB板提供信息。 54 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 生产流程： 查看LOT卡确定是否须丝印字符及字符制 作要求 按LOT卡要求选择字符油墨 开油 检查字符网是否合格并用网浆进 行修补 根据MI要求涂改周期 将网 版锁紧在手动丝印机台上 对位 印首 板 首板OK后批量印刷 收油 清 洗网版 从机台上拆下网版暂放到相关 区域 55 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 字符油墨类型： 字符油墨为热固型油墨，当其热固后就 算是用强酸强碱都很难将其清洗干净。 常见缺陷： 字符上PAD；字符膜糊；字符不下油；板 面粘字符等。 56 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 实物组图（1） 前处理 绿油房 火山灰打磨微蚀缸 水洗 超声波水洗 57 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 实物组图（2） 丝印绿油后的板烤箱暴光 显影水洗 水洗后的板 58 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 实物组图（3） 待丝印文字板 丝印文字丝印文字后的板 59 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 12、表面处理 A、我司常见表面处理： 有铅喷锡 无铅喷锡 沉金 沉锡 沉银 抗氧化（OSP） 电金 插头镀金手指 60 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 A、生产流程： 微蚀 水洗 涂助焊剂 喷锡 气 床冷却 热水洗 水洗 烘干 PQC检查 下工序 B、合金焊料熔点比较： 有铅焊料熔点为183（Sn63/Pb37） 无铅焊料熔点为227（Sn/Cu/Ni） 61 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 实物组图（金板）（1） 待上金板 镀金手指板 沉金后的板 沉金线 磨板包边 62 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 实物组图（2） 待喷锡板磨板 喷锡 喷锡板 63 PCB生产工艺流程 2016/12/31 PCB制造专家 13、成型 A、原理： 将资料（锣带）输入数控铣床，把拼版 后的PNL板分割（锣板）成客户所需要 的外型尺寸。 B、生产流程： 钻定位孔