多层板PCB制程.ppt

PCB多層板製程 2000 8 14 課程綱要 PCB多層板及材料結構材料多層板製程內層板壓合 鑽孔電鍍 外層板表面處理成型 成檢 多層板製程設備PCB主要供應廠商 PCB多層板 多層板結構 常用單位及術語 mil 英絲 1mil 0 001inch 0 0254mm 25 4 mL S 線寬 線距 LineWidth LineSpaceAspectRatio 縱橫比 DielectricConstant Dk 介質常數 PeelingStrength 抗撕強度 Tg GlassTransitionTemperature 玻璃轉換溫度 PCB協會IPC JPCA TPCA EIPC CPCA KPCA 多層板材料 銅箔 膠片 銅箔 CopperFoil Purity99 8 99 9 重量厚度0 5oz ft2 153g m2 0 0007in 0 7mil 18 m 1 0oz ft2 305g m2 0 0014in 1 5mil 35 m 2 0oz ft2 610g m2 0 0028in 2 8mil 70 m 膠片 PP Prepreg Bstage 代號厚度ResinContentResinFlow1061 6mil10802 0mil62 3 38 5 21164 0mil52 3 31 5 76287 0mil42 3 21 4 銅箔基板 銅箔基板CCLCopperCladLaminate基板尺寸 inch 36 x42 36 x48 40 x48 42 x48 銅箔 oz oz H H 1 1 2 2基板厚度 mm 不含銅 0 1 0 15 0 2 0 25 0 3 0 38 0 53mm含銅 0 8 0 9 1 0 1 2 1 6mm 例 內層板4L 1 0mm 1 112L 0 1mm H H 多層板材料 銅箔基板 FR FlameResistant耐燃CEM CompositeEpoxyMaterial複合樹脂材料 多層板製程 典型多層板製程Multi LayerProcess 基板處理內層製程壓合鑽孔鍍銅外層製程防焊製程表面處理檢驗成型 基板裁切 發料 裁板Ex 18 x24 21 x24 磨邊導圓角基板烘烤CMO 8W S 加台車 水平送風加溫至Tg點以上Ex 180 210 C 120min 內層板與壓合製程InnerLayerImageTransfer Lamination 板面前處理Pre Treatment 刷磨Scrubbing較粗線路及厚板尼龍刷輪 不織布刷輪機械應力大造成變形刷輪 狗骨頭噴砂較細線路及薄板Pumice浮石 氧化鋁 化學噴蝕細線路 軟板 薄板H2SO4 H2O2微蝕MicroEtch 內層影像移轉 壓膜 預熱PreHeat板面40 50 C壓膜DryFilmLaminationTacking溫度xxx C熱壓輪溫度100 120 C熱壓輪壓力3 5Kg cm2速度2 3 5m minCSL A25 CSL M25後壓PostRoller冷卻Cooling 曝光底片 底片Artwork Photomask 鹵化銀 黑白片 偶氮 棕片 金屬底片玻璃底片 GlassPhoto mask CAD CAMPCBLayout GerberFile ToolingHolesDateCode母片 工作片使用期限黑白片 1500 底片漲縮Kodak在20 C 50 RH時0 0018 C0 0011 RH經緯向補償Ex X 1 000225Ex Y 1 000625Ex L S 4 5 3 5 內層 保護膜FilmLiquid 3M 導靜電ArtworkPunch 製程用各式對位靶 底片Artwork自動曝光機用Pin孔內層曝光用對位靶外層曝光用對位靶內層沖孔機用靶孔壓合用卯合孔鑽孔鑽孔機用對位孔x3 外層曝光用對位孔防焊曝光用對位孔 Pad成型成型機用對位孔組裝SMT組裝用對位孔 內層影像移轉 PrintandEtch 乾膜 DryFilmPhotoResist壓膜 曝光 顯像 蝕刻 剝膜濕膜 LiquidPhotoResistRollerCoating塗佈 預烘 曝光 顯像 蝕刻 剝膜因無Mylar層可做較細線路 內層影像移轉 內層曝光 光阻壓膜 塗佈抗蝕刻 抗酸乾膜 膜厚1 0 1 3mil濕膜 膜厚8 15 m內層曝光Exposure乾膜 45 60mj cm2濕膜 80 120mj cm2UVE 5K 5KC UVIA靜置Holding15min撕Mylar膜 內層影像移轉 顯像蝕刻剝膜 顯像Developing1 2 Na2CO3碳酸鈉 鉀28 32 C顯像點 BreakPoint 50 75 殘膜 Scum 內層蝕刻EtchingCuCl2氯化銅蝕刻 酸性 FeCl2氯化鐵蝕刻剝膜Stripping3 5 NaOH氫氧化鈉45 55 C 內層蝕刻與剝膜要求 蝕刻因子 X Y Europe Y X U S 內層板 內層檢測 檢測外觀檢測Open Short電測AOI自動光學檢測AutomaticOpticalInspectionInlineOff Line 鑽Pin孔PostEtchPunchMultiline 內層氧化處理Oxidation 增加銅面與PP結合力要求1 2Oz 6lb 1Oz 8lb 2Oz 10lb黑化BlackOxide6lb 長絨毛後烘烤去水氣 BCO 插Rack130 140 C 60min 20 RH棕化BrownOxide8 9lb 短絨毛紅化RedOxide10lbMicroEtch美格CZ 壓合Lamination 疊板Lay up銅箔 PP 內層板Prepreg對稱鋼板 牛皮紙壓合Lamination熱壓180 C 120min 冷壓降溫2 5 C min公差1 6mm 0 127mm拆板成型銑靶 X Ray鑽靶 疊板結構 例 4L疊板L1 1oz 1 4mil1080 2 0mil7628 7 0milL2 L3 1 0mm 1 1 40mil7628 7 0mil1080 2 0milL4 1oz 1 4milTotal 60 8mil 1 5 mm 例 6L疊板L1 1 2oz 0 7mil1080 2 0mil7628 7 0milL2 L3 0 38mm 1 1 17 8mil2116 4 0mil2116 4 0milL4 L5 0 38mm 1 1 17 8mil7628 7 0mil1080 2 0milL6 1 2oz 0 7milTotal 63mil 1 6mm 鑽孔Drilling 原物料上墊板 鋁板 鑽針定位 防毛邊PCB3 4片下墊板 尿素板 紙漿板鑽針 碳化鎢 研三流程鑽Pin對位孔 壓Pin 貼膠 鑽孔 下Pin 檢查三孔定位約2孔 秒孔愈小Spindle轉速愈快 使孔導通MakeHolesConductive 去毛頭Debur除膠渣DesmearKMnO4高錳酸鉀NaMnO4高錳酸鈉Plasma電漿處理鍍化學銅PTH PlateThroughHolePd鈀 ElectrolessCopper化學銅沉積 鍍一次銅CopperPlatingPanelPlating全板電鍍0 3 0 5mil 電鍍銅要求 水平PTH小孔高縱橫比深孔盲孔 水平電鍍DC PPR PeriodicPulseReverse 外層板製程OuterLayerImageTransfer 鍍化學銅 通孔電鍍 PTH PlateThroughHole 鍍一次銅 全板電鍍 PanelPlating 鍍二次銅 線路電鍍 PatternPlating Tenting 外層影像移轉 乾膜 DryFilmPhotoResist壓膜 曝光 顯像 電鍍 剝膜 外層影像移轉 外層曝光 壓膜DryFilmLamination抗電鍍 抗鹼膜厚1 3 1 5mil外層曝光Exposure45 70mj cm2CCD自動對位對位精度20 mUVOA 5KD外層顯像Developing1 2 Na2CO3碳酸鈉 鉀 外層影像移轉 線路電鍍 鍍二次銅CopperPlatingPatternPlating線路電鍍0 5 0 7mil鍍錫鉛Tin LeadPlating抗蝕刻厚度公差ICu IICu 1 0 0 2mil至少1mil厚 外層影像移轉 剝膜蝕刻剝錫鉛 剝膜Stripping3 5 NaOH氫氧化鈉45 50 C蝕刻Etching氯化氨蝕刻 鹼性 剝錫鉛Tin LeadStripping硝酸系統 氯化鐵 外層線路蝕刻要求 表面處理與成型製程SurfaceFinish FinalFabrication 塞孔HolePlugging Filling 塞孔油墨熱硬化型UV硬化型 塞孔印刷網印 熱烘 UV塞孔烘烤階段昇溫80 C 15 20min 130 C 10 15min 150 C 60min 表面處理製程 防焊SMOBC 防焊塗佈Coating網印ScreenPrinting簾塗CurtainCoating噴塗SprayCoating滾塗RollerCoating約1mil厚防焊預烤PreCure第一面75 C 25min第二面75 C 35min雙面預烤75 C 45minSMO 7A 8A由下往上垂直送風CCO 7 6 8吸風式側面送風 表面處理製程 防焊 液態感光防焊綠漆LPSMLiquidPhotoimageableSolderMask防焊曝光Exposure能量400 600mj cm2曝光時需抽真空使底片密貼板材並隔絕氧氣使聚合反應加速完成UVE 7K顯像DevelopingNa2CO3 雙面UV硬化增加硬度 防止刮傷抗化性 化金 防焊後烘烤PostCure150 C 60minSMO 7A 8A垂直送風CCO 7 12側面送風 文字Legend 文字油墨熱硬化型UV硬化型250 300網目網印 烘烤150 C 60minBCO網印 UV硬化1000 1500mj cm2UVC 904M 表面處理製程 鍍金手指 貼Plating膠帶鍍鎳鍍金 硬金 表面處理製程 銅面保護 SolderMaskOverBareCopper防焊綠漆SolderHotAirSolderLeveling噴錫Sn PbPlate ReflowOSP OraganicSolderabilityPreservatives 有機保焊劑PrefluxEntekElectrolytic電鍍Nickel GoldPalladium鈀Tin錫 Electroless無電解Nickel ImmersionGoldNickel ElectrolessGoldPd Ni Pd Au Pd AuImmersion浸鍍Silver化學銀Tin化學錫 成型作業 成型Routing沖壓V Cut斜邊 成品檢驗 成品電測ElectricalTest外觀檢驗VisualInspection 成品作業 最後清洗Cleaning熱高壓噴洗Chloride 電子產品電化學性Failure元兇烘烤去水氣QHMO 2真空包裝 板彎整平烘烤消除應力140 150 C 60min cooling90 120minHAF 5 多層板製程設備 多層板濕製程 板面前處理內層 外層 防焊 鍍金手指內層顯像 蝕刻 剝膜壓合鋼板研磨清洗孔導通去毛頭除膠渣 PTH鍍一銅 外層顯像鍍二銅 鍍錫鉛剝膜 蝕刻 剝錫鉛防焊顯像表面處理噴錫鍍金 化銀 Entek 成品最後清洗 濕製程設備廠商 AtotechISMacDermidSchmid東京化工上村Uyemura 台灣亞智IML造利Piotec嵩台Songtex台北化工TCM登泰TTM友大U TAH 多層板機械製程 基板裁切 磨邊 導角壓合疊合 壓合 迴流成型壓合後Routing成品Routing鑽孔對位孔通孔 多層板曝光及UV製程 內層曝光外層曝光防焊曝光選擇性鍍金曝光 塞孔UV防焊後UV硬化文字UV 全球自動曝光機一覽 日本ORC與ADTEC自動曝光機 內層曝光L S1 5mil對位精度 20 m外層曝光L S1 5mil對位精度 10 m防焊曝光對位精度 10 m Source www o r c de 全球自動壓膜機一覽 多層板壓膜 塗佈製程 壓膜內層 外層防焊鍍金內層滾塗RollerCoating浸塗DipCoating 塞孔網印ScreenPrinting防焊網印ScreenPrinting簾塗CurtainCoating噴塗SprayCoating滾塗RollerCoating文字網印ScreenPrinting 內層RollerCoating設備 Burkle水平式RollerCoatingSystronics水平式RollerCoatingFurnace垂直式RollerCoating 防焊CurtainCoating及烤箱 CoatesCibaSystronic 側夾式烤箱 MASS 上夾式隧道烤箱 防焊塗佈及烤箱 CircuitAutomation 垂直雙面ScreenPrinting 隧道烤箱IPS DipCoating Bassi TopCure 上夾式隧道烤箱Argus SprayCoating IRDryi