线路板是怎样制作形成的概素.doc

制作线路板的生产流程基础知识一. 线路板的概念:1.什么叫线路板?(印制板)答:指印制电路或印制线路的成品板称为印制电路板或印制线路板,也称印制板英文缩写:PCB2.什么叫印制电路?答:指在绝缘的基材上,按预定设计的电气线路图样印制成印制导电线路,印制电子元件字符或两者组合而成的导电图形.3.什么叫印制线路?答:指在绝缘的基材上,按预定设计,提供给电子元件电气连接的导电图形(它不包括印制在基板上电子元件符号).4.印制电路板的作用及用途是什么?答:印制电路板(PCB)是提供给电子元件依附,安装的载体,同时也是各电子元件之间相互连通形成 电气传导媒体.二. 制作线路板的主要组成物料?1. 覆铜板(板材)定义:将绝缘材料在真空高压之条件下贴合上铜箔使之粘合,形成覆铜板,是制作PCB的核心物料.2. 覆铜板的种类包括哪些?a.普通纸板料:代号(XPC 94HB)指采用牛皮纸张,酚醛树脂,铜箔等物料制作而成的板材,外观颜色呈深黄带棕,牛皮纸状色.b.阻燃性纸板料:代号(FR-1 94V0):指采用牛皮纸张,酚醛树脂,铜箔及带有阻燃之化工原料的板材,外观颜色呈,浅黄色,同时板材背面有:红色字符供应商标记,不易燃烧着火.c.半铍纤板:代号(CEM-1):指采用牛皮纸张,玻璃纤维,环氧树脂,铜箔等物料制作而成的板材,外观颜色呈,陶瓷状,同时在板材反面有红色字符供应商标记,不易燃烧着火.d.玻璃纤维板:代号(FR-4):指采用玻璃纤维,环氧树脂,铜箔等物料制作而成的板材,外观颜色呈黄色通透状晶莹基材内一般混有红色字符供应商标记,不易燃烧着火.3. UL安全标准燃烧等级包括哪些?a.什么叫UL安全标准?答:指美国电子电气协会对电子产品的燃烧等级的安全性制定的相关标准并由UL认证机构监督,鉴定其相关要求是否符合美国安全性标准,通过认证认可的产品进入美国市场须印有UL(兄)的标识及认可编号.b.燃烧等级及相关标准是什么?答:1.在板材中显示蓝色字符的标识区分为:在UL安全标准中燃烧等级为94HB.2.在板材中显示红色字符的标识区分为:在UL安全标准中燃烧等级为:94V03.两者明确区分为:当处于燃烧状态时,燃烧等级为94HB的物体离开火焰后继续燃烧,燃烧等级为94V0的物体离开火焰后会停止燃烧.4.表面覆铜箔的要求包括哪些?a.铜箔分量:一般以重量单位”OZ(安士)”表示,常用的覆铜板铜厚为1/2OZ(即17um),1OZ(35um)两种铜厚.b.厚度单位换算:铜箔:镀层厚度的常用单位:公制为（MICRON）微米(um)英制常用单位为(MICROINCH)微寸或MIL(1mil0.0254mm) 1mm=1000um=39.37milc.换算实例:1mil=0.0254mm0.025mm 0.0254mm*39.37mil=1m即1mm=39.37mil40mil*0.25=1mm附注:上述只属较常用板材铜箔厚度种类,并非板材之全部,一般有(0.4-3.0MM厚度)5.阻焊绿油,字符油分类:a.阻焊绿油之作用是什么?答:将印制板上覆盖上一层能阻止在元件焊接时易导致锡短路的物料,同时并能起绝缘抗阻的作用,防止短路发生,并抗氧化(类似油漆的物质)b.阻焊的组成成份及作用?答:阻焊的主要由:环氧树脂,石油脑,光引发剂,以及色素填充料组成,根据感观要求通常有:绿色.黄色.紫色.红色.蓝色.黑色等类型,普通用油为绿色.c.字符油的成份及作用是什么?答:字符油主要为:白色,黑色,黄色普通常用颜色为:白色,主要成份同阻焊成份类同,它主要印制在线路阻焊表面,是明确各电子元件焊接位所安装元件代号,方便元件安装,故障维修准确快捷不至于出错故也称:字符油.三. 怎样才能做好优质的产品?因PCB板制作是一项工序繁杂,制作工序精细,生产成本高昂的产品,一旦制程稍有操作不当会直接造成巨大的经济损失而前功尽弃,所以生产过程中大家须严格按以下要求生产.1. 严格按制程工艺参数控制生产,未经许可批准,任何人不得私自更改调校.2. 生产前及生产过程中要经常检查设备,参数运作状况,出现异样须即时汇报直属管理以便作出妥善处理.3. 生产第一时间及新版次产品,必须经相关品保人员确认合格后方可量产,同时生产中要做好自检工作,确保第一次就要做好,提高合格率.4. 定时,定期按设备保养及工艺参数要求进行检查,调校.维护.保养.5. 生产过程及检验必须双手执板边,不允许手指触摸到板面金属.6. 生产及检查操作时必须戴洁净的手套,不允许碰撞须轻拿轻放.7. 交接,运输过程中必须使用适宜的工具运输,交接,做好防护工作.8. 所有半成品过程中不允许叠放,确需要必须垫纸,并保持高度50mm.9. 执板操作时,不允许单手拿贰片板.10. 所有生产,检查质量记录必须保持整洁,并详细如实记录,以便追溯.四. 常规双面板的工艺流程图:镀Ni;Au镀Cu:SN干膜湿膜丝印开料焗板电脑钻孔圆角磨披锋磨板化学沉铜(PTH) 全板电镀磨板化学Ni,Au/锡金板喷锡图形转移 拍片对位曝光显影检查图形电镀 退膜蚀刻半成品检查磨/洗板丝印阻焊白字 成型电测FQC包装出货五. 各生产工序所属车间管辖分类1. 电脑钻孔车间辖:开料.焗板.电脑钻孔.圆角磨披锋.2. 电镀车间辖:磨板.化学沉铜.全板电镀.图形电镀.退膜.蚀刻.3. 菲林房辖:磨板.贴膜.丝印.烤板.拍片对位.曝光.显影.执漏(检查).4. 阻焊丝印辖:磨板.丝印.烤板.印字符.5. 成形:啤板.V-CUT.手锣外形.斜边.洗板.6. 测试:测电.修理(找点).7. 终检:FQC.包装六. 各工序生产流程及相关素语解释.1. 电脑钻孔部工艺分解之作用.A.开料:按工程设计,排版尺寸,按开料图纸方案,将大板料剪裁成工作板尺寸具体操作要求详见车间”工作指引”.B.焗板:用高温150,将板材中之湿度烤干,避免在生产过程中板材收缩致使影响孔位,表面线路的偏移,制约品质,通常烤板4H.C.电脑钻孔:按客户提供的资料,孔位大小,分布位置,孔径数量编成电脑程式,输入钻孔机一种方式,由电脑控制钻孔,精度极高.D.圆角.磨披锋:将板角及板因剪裁时产生的披锋,毛刺利用金属利刃将其铣削干净.光滑.四角呈圆弧状,避免后序制程中易出现擦花板面现象及保持图形转移工序洁净度.2. 电镀工艺流程分解之作用.2.1磨板工序2.1.1磨板的作用:将板面脏物,氧化及抗氧化层,孔壁纤维粉利用刷磨的方式去除表面确保后序品质.2.1.2磨板的工艺流程:入板酸洗(稀硫酸3-5%)循环水洗清水洗刷磨(上.下辘) 循环水洗高压水洗自来水洗海棉辘吸干强风吹干热风烘干收板2.1.3名词解释及特性分析酸洗配制:将浓硫酸用水稀释成浓度为3-5%的稀酸溶液.酸洗的作用:能将铜面脏物,氧化物起到破坏,清除氧化,提高表面清洁效果.磨刷:类似毛刷性质的圆形滚辘,在高速运转的状况下对板面进行抛光清洁.热风烘干:利用鼓风机所产生的强风将发热管所产生的热能从风刀口吹出,达到快速烘干水份的效果.2.2化学沉铜(PTH)化学沉铜是一种自身催化性氧化还原化学反应,以高价金属离子置换低价离子的原理在不导电的玻璃及树脂上镀上一层幼细紧密的铜,从而达到导电的作用.2.2.1化学沉铜(PTH)工艺流程图:上架整孔(除油5-7须加温) 水洗微蚀(粗化APS.25-35) 水洗酸洗(5-10%)水洗预浸(20-30) 活化(催化5-7,402) 水洗化学沉铜(15-18,20-30) 水洗浸酸恃全板电镀.2.2.2名词解释及特性分析:整孔:碱性(除油):一种化学清洁剂,对板面氧化,孔壁,钻污,手指膜,油污有良好的清洁效果,最关键的是能使经钻孔后产生的负电子带正电子的阳离子,以便在后序带负电子的钯图结合.微蚀:将铜表面轻微的腐蚀,使其铜面双得粗糙不平,增加后序化学铜良好的附着力,故也称:粗化微蚀主要成分:过硫酸铵80-120g/L,硫酸:2-3%,水.酸浸:同磨板酸洗性质一样.预浸:保护活化液不受污染,并能清除孔内金属纤维丝.活化:酸性胶体钯(pd)活化液.加速:将胶体pdcl2胶图却除部分露出钯核增强胶体钯的活性,除去多余的碱锡酸化物.化学沉铜:综前2.2条文所述,主要成份:CuSo4,5H2O,NaOH,HCHO组成.品质控制要点:a.定期分析,化验添加各槽液成份,或使用自动分析添加系统.b.背光试验,检查孔壁沉铜背光效果9级.并每两小时测量一次c.严格控制程工艺参数在要求范围内.2.3全板电镀(铜)全板电铜是将化学沉铜后的基板通过电镀铜来促使铜层稳定(由化学铜转为金属铜)而耐其长 期稳定.2.3.1全板镀铜流程:夹板浸酸(3-5%)水洗电铜(15-18)起槽拆板电铜工艺参数: CuSo4,5H2O 70-80g/L H2SO4:90-110ML/L HCL 40-75ppm 温度20-30 时间15-182.4图形电镀:图形电镀:指将前序图形转移后得到的线路图形,按客户要求,对线路进行电镀所需金属的性质.2.4.1图形电镀工艺流程:镀Ni(15-18)湿回收水洗微蚀(粗化)水洗酸洗镀Cu(45-60)水洗浸酸镀Sn水洗拆板上架(夹板) 酸性除油(5-8分钟) 水洗微蚀(粗化) 水洗酸洗纯水洗 退膜蚀刻收板2.4.2名词解释及特性分析酸性除油:能对图形转移后表面残留的显影药液,氧化,手指膜,油污,脏污垃圾有良好的清洁效果,对后序品质起到预防控制作用.微蚀粗化:性质同”PTH”微蚀粗化类同.酸洗:a.性质同磨板酸洗类同,主要去除氧化,防氧化在15分钟内.b.锡缸前酸洗保证镀锡槽酸含量在工艺范围内,保护锡缸作用.c.锡缸前酸洗保证镀锡槽不被铜缸,水缸氯离子污染产生氯化合物,破坏锡槽.镀Ni;Au 工艺类型类似铜工艺性质原理,镀SN防护抗蚀刻的作用.完成后须退除表层镀Cu;Sn 锡.2.4.3工艺参数成份:镀Ni: 氨基磺酸镍:400-450m/L 硫酸镍:380-420m/L(PH值3.8-4.2)Ni CL2:30-45g/L Ni CL2:20-30g/LHBO3:30-40g/L HBO3:30-45g/LNi种 :70g/L Ni种:70g/L温度:45-55 温度:45-55镀Au: 开缸剂 导电盐 氰金化钾 金缸补充剂镀Sn: H2SO4:90-110m/L SnSO4:25-40g/L2.5退膜蚀刻 退膜:用氢氧化(5-8%)溶液将铜面表层抗镀层图形转移油膜去除掉,以便后序蚀刻完成,完整图形.蚀刻:将图形电镀后的表层抗镀油膜去除后的铜基利用专用腐蚀药液对铜基产生腐蚀去除,保留下经图形电镀的完整电路图形.2.5.1工艺流程图2.5.1退膜:插架退膜(5%-8%NaoH) 水洗(毛刷清理)退膜参数:Na2OH:5%-8% 温度:40-50 时间:3-5分钟2.5.1.2蚀刻入板蚀刻氨水洗循环水洗水洗酸漂洗循环水洗自来水洗海绵吸干强风吹干收板蚀刻工艺参数特性:蚀刻药液:NH4CL2(氯化铵) 氯离子:160-180g/L 铜离子:120-150g/L 比重:22-23BC(波美) 温度:502氨水洗:NH3H2O:5-10用清水配制稀释酸水洗:HCL:3-5%中和清洗作用,电锡板切忌不能开酸洗.2.6退锡退锡:将经蚀刻后,表层抗蚀层为锡的板用专用化学药品剥除腐蚀掉,因锡熔点低,不能作为阻焊底层附着的基面,须去除方可达到阻焊附着力的要求.2.6.1工艺流程图:入板退锡循环水洗高压水洗市水洗海绵辘吸干强风吹干热风烘干出板2.6.2工艺参数退锡:原液使用(硝酸性)100% 温度:25-352.7.喷锡喷锡;也称热风整平,将表面金属处理为锡面的PCB整块浸入溶化的锡焗内通过高温热风的方式,将锡面整平,变得平整,均匀,确保金属铜层不易氧化,并有良好助焊效果.2.7.1工艺流程图:前处理浸助焊剂喷锡后处理前处理:利用磨板机的功能将PCB表铜面进行处理,促进喷锡后表面效果.助焊剂:也称松香水,起到帮助铜面快捷上锡的效果,达到饱满状态.喷锡:同(2.7)项参数. 锡炉2505 浸锡:1-2秒 热风:270-280 气压:2-3kg/cm2后处理:利用磨板工序原理对PCB板表面进行清洗处理达到表面洁净的作用.3.0.菲林部(图形转移)工序分解:图形转移:按客户所设计的导电图形,采用光绘复印在菲林上,再由菲林利用曝光透相的原理转移到板面的一种转移方式.3.1生产工艺流程: 贴干膜磨板 拍片对位曝光显影(NaCO30.8-1.2g/L) 印湿膜(阻焊) 预烤(70-80) 散热 执漏(检查)3.2各生产工序名词解释及特性分析:3.2.1磨板:去除铜面氧化污物,确保铜面洁净光泽,增加提高抗镀药膜,阻焊油与铜基的良好附着力,避免后序出现品质不良(渗镀,绿油起泡)3.2.1.1磨板工艺流程:入板酸洗(稀硫酸3-5%)循环水洗清水洗刷洗(500#.600#磨辘) 循环水洗高压水洗自来水洗海绵辘吸干强风吹干热风烘干收板3.2.1.2工艺分解同电镀磨板机要求类同.3.2.2贴干膜:将磨好处理OK的光铜板粘贴上一种感光并抗电镀浸蚀的药膜,以便转移图形用.3.2.3贴干膜工艺及参数:压辘温度:1155 输送速度:1.0-1.5m/min 压力:45-60PSI 出板的温度:45-603.2.4印湿膜(阻焊):将表面处理OK的印制板,采用网印技术,通过动力作用印刷上感光抗电镀,阻焊作用的胶稠状物料.3.2.5预烤:将印制在板上的油墨经过热风烘烤的作用,丞发水分,达到干爽,以便后序拍片,对位,不粘菲林的作用.3.2.5.1烤板参数:温度:70-80(根据各品牌物料的特性)时间:25-35分钟(根据各品牌物料的特性)3.2.6拍片对位:将客户需要的电路图形,根据工程排版的方向正确的粘贴在有感光材料的印制板上.3.2.7曝光:将粘贴有电路图形的印制板利用一种紫外光透视,将需要的电路图形光学显像到印制板上(采用的是照相技术原理)3.2.5显影:是将曝好光已成像的图形的印制板通过化学溶剂反应和施加压力的方式将成像之图形显像成图形.特别说明:该图形转移车间环境控制特别严格:温度要求:202;湿度:45-65%,高级无尘车间,悬浮颗粒:32个/m3,要求在黄光区作业,避免透白光.3.2.8.1显影工艺流程:入板显影(碳酸钠0.8-1.2g/L,温度28-32) 循环水洗酸洗循环水洗自来水洗海绵辘吸干强风吹干热风烘干收板3.2.8.2工艺分解及特性碳酸钠溶液:将碳酸钠用水溶解成0.8-1.2g/L的碳酸钠溶液,作为显影用药液依化验分析调校.酸洗:将浓硫酸用水稀释成2-3%的稀酸溶液,用作表面清洗的作用.3.2.9:执漏(QC)执漏QC:负责图形转移后显影出来的线路,阻焊的品质缺陷检查,确保不良品,能即时得到处理减少报废的发生,具体检查项目方法待续.检查用工具:手术刀 菲林笔(油性笔) 放大镜 小号毛笔4.丝印 阻焊 字符(丝印部)4.1工艺流程洗板丝印阻焊烤板印字符烤板下工序4.2工艺流程分解,特性洗板:磨板工艺流程,参数原理相似丝印阻焊,字符,图形的原理:利用动力的推移将复制在网框上的图案将填充物料印制在基板上.烤板:将印制好图案的印制板,根据油墨的特性,设定温度烤上一定的时间,使其油墨烤干,并充分的硬固化,达到印制板可靠性的要求,(如3M胶纸测试不脱落,浸锡260度10秒不起泡)字符:也称:电子元件符号,其作用是供电子装联,故障维修能准确识别避免出现差错而加做的标记,通常有:白色,黄色,黑色常用:白色特别说明:该车间环境要求较严格具体如下:温度18-25,湿度45-65%,拾万级无尘车间.车间环境要求目的:确保油墨,网版,菲林不变质,白光作业其物料对环境要求严格.5.成形车间(啤板,锣外形.V-CUT.斜边,洗板)成形:就是把生产板多余的边料,通过机械动力的方式将客户所需要的规格尺寸加工形成,满足产品的要求.5.1工序流程图上模 啤板(冲板) V-CUT上PNL锣板清洁板灰 V-CUT 洗板下工序金手指板斜边5.2工序流程图详解:5.2.1上模:将生产要求使用的模具(供加工外形的模型)安装到冲压机床上.5.2.2啤板:借助压机运转的动力利用模具对板子进行外形冲切.5.2.3 V-CUT:将冲切好的联片排版(指一块里面有多个相同图形的产品)利用刀片上,下切割,中间保留一定厚度的工艺,便于电子装联后可以顺利分开为单个产品,5.2.3.1V-CUT流程图:调刀装机试切割首样确认量产调刀:根据要求尺寸,选择不同规格的V刻配件,安装调试,达到要求.装机:将调校好的相应V刻刀具安装到设备上.首样确认:将生产的第一件产品交由品保人员确认是否符合要求,确保产品完全OK.5.2.4锣板:锣板:通过铣床,采用同轴运动,将需要的规格尺寸输入电脑程式编程控制,对外形进行铣加工,通常用于高规格外观板,板边平直,光滑如(金手指电脑卡板)5.2.5斜边斜边:通过铣床采用同轴运作,将板边铣成一定角度,方便电子插头顺畅(如:金手指电脑卡板)5.2.6洗板洗板: